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S71200系统手册.pdf
S7-1200 可编程控制器
法律资讯
前言
目录
1 产品概述
1.1 S7-1200 PLC 简介
1.2 CPU 的扩展功能
1.3 S7-1200 模块
1.4 S7-1200 和 STEP 7 V11 的新特性
1.5 HMI 基本型面板
2 STEP 7 编程软件
2.1 系统要求
2.2 使工作更轻松的不同视图
2.3 易于使用的工具
2.3.1 将指令插入用户程序中
2.3.2 从“收藏夹”工具栏调用指令
2.3.3 使用简单指令创建复杂等式
2.3.4 向 LAD 或 FBD 指令添加输入或输出
2.3.5 可扩展指令
2.3.6 选择指令的版本
2.3.7 修改 STEP 7 的外观和组态
2.3.8 在编辑器之间拖放
2.3.9 更改 CPU 的工作模式
2.3.10 捕获和恢复块状态
2.3.11 更改 DB 的调用类型
2.3.12 暂时从网络中断开设备
2.3.13 从组态中虚拟拔出设备
3 安装
3.1 S7-1200 设备安装准则
3.2 功率预算
3.3 安装和拆卸步骤
3.3.1 S7-1200 设备的安装尺寸
3.3.2 安装和拆卸 CPU
3.3.3 安装和拆卸 SB 或 CB
3.3.4 安装和拆卸 SM
3.3.5 安装和拆卸 CM 或 CP
3.3.6 拆卸和重新安装 S7-1200 端子板连接器
3.3.7 安装和卸下扩展电缆
3.3.8 远程服务
3.3.8.1 连接远程服务适配器
3.3.8.2 安装 SIM 卡
3.3.8.3 安装 TS 适配器单元
3.3.8.4 将 TS 适配器安装到墙壁上
3.4 接线准则
4 PLC 概念
4.1 用户程序的执行
4.1.1 CPU 的工作模式
4.1.2 在 RUN 模式下处理扫描周期
4.1.3 组织块 (OB)
4.1.4 事件执行的优先级与排队
4.1.5 监视循环时间
4.1.6 CPU 存储器
4.1.6.1 系统和时钟存储器
4.1.6.2 组态从 RUN 切换到 STOP 时的输出
4.2 数据存储、存储区、I/O 和寻址
4.2.1 访问 S7-1200 的数据
4.3 模拟值的处理
4.4 数据类型
4.4.1 Bool、Byte、Word 和 DWord 数据类型
4.4.2 整数数据类型
4.4.3 浮点型实数数据类型
4.4.4 时间和日期数据类型
4.4.5 数据结构数据类型
4.4.6 PLC 数据类型
4.4.7 指针数据类型
4.4.7.1 “Pointer”指针数据类型
4.4.7.2 “Any”指针数据类型
4.4.7.3 “Variant”指针数据类型
4.5 使用存储卡
4.5.1 在 CPU 中插入存储卡
4.5.2 将项目复制到存储卡之前组态 CPU 的启动参数
4.5.3 将存储卡用作“传送”卡
4.5.4 将存储卡用作“程序”卡
4.6 丢失密码后恢复
5 设备配置
5.1 插入 CPU
5.2 检测未指定的 CPU 的组态
5.3 将模块添加到组态
5.4 组态 CPU 的运行
5.5 组态模块的参数
5.6 组态 CPU 以进行通信
5.6.1 创建网络连接
5.6.2 组态本地/伙伴连接路径
5.6.3 PROFINET 连接的参数
5.6.4 分配 Internet 协议 (IP) 地址
5.6.4.1 为编程设备和网络设备分配 IP 地址
5.6.4.2 检查编程设备的 IP 地址
5.6.4.3 在线给 CPU 分配 IP 地址
5.6.4.4 为项目中的 CPU 组态 IP 地址
5.6.5 测试 PROFINET 网络
5.6.6 查找 CPU 上的以太网 (MAC) 地址
5.6.7 组态网络时间协议同步
5.6.8 PROFINET 设备启动时间、命名和地址分配
6 编程概念
6.1 设计 PLC 系统的指南
6.2 构建用户程序
6.3 使用块来构建程序
6.3.1 组织块 (OB)
6.3.2 功能 (FC)
6.3.3 功能块 (FB)
6.3.4 数据块 (DB)
6.4 了解数据一致性
6.5 编程语言
6.5.1 梯形图 (LAD)
6.5.2 功能块图 (FBD)
6.5.3 LAD 和 FBD 的 EN 和 ENO
6.6 保护
6.6.1 CPU 的访问保护
6.6.2 专有技术保护
6.6.3 复制保护
6.7 下载程序的元素
6.8 从 CPU 上传
6.8.1 复制项目元素
6.8.2 使用同步功能上传
6.9 调试和测试程序
6.9.1 监视和修改 CPU 中的数据
6.9.2 监视表格和强制表格
6.9.3 用于显示使用情况的交叉引用
6.9.4 用于检查调用层级的调用结构
7 基本指令
7.1 位逻辑
7.1.1 位逻辑触点和线圈
7.1.2 置位和复位指令
7.1.3 上升沿和下降沿指令
7.2 定时器
7.3 计数器
7.4 比较
7.4.1 比较
7.4.2 范围内和范围外指令
7.4.3 OK 和 Not OK 指令
7.5 数学
7.5.1 计算指令
7.5.2 加法、减法、乘法和除法指令
7.5.3 求模指令
7.5.4 取反指令
7.5.5 递增和递减指令
7.5.6 绝对值指令
7.5.7 最小值和最大值指令
7.5.8 Limit 指令
7.5.9 浮点型算术运算指令
7.6 移动
7.6.1 移动和块移动指令
7.6.2 FieldRead 和 FieldWrite 指令
7.6.3 填充指令
7.6.4 交换指令
7.7 转换
7.7.1 CONV 指令
7.7.2 取整和截取指令
7.7.3 上取整和下取整指令
7.7.4 标定和标准化指令
7.8 程序控制
7.8.1 跳转和标签指令
7.8.2 JMP_LIST 指令
7.8.3 SWITCH 指令
7.8.4 RET 执行控制指令
7.8.5 重新触发扫描循环看门狗指令
7.8.6 停止扫描循环指令
7.8.7 获取错误指令
7.9 字逻辑指令
7.9.1 AND、OR 和 XOR 指令
7.9.2 取反指令
7.9.3 编码和解码指令
7.9.4 选择、多路复用和多路分用指令
7.10 移位和循环
7.10.1 移位指令
7.10.2 循环指令
8 扩展指令
8.1 日期和日时钟
8.1.1 日期和时间指令
8.1.2 设置和读取系统时钟
8.1.3 运行时间计时器指令
8.1.4 SET_TIMEZONE 指令
8.2 字符串和字符
8.2.1 String 数据概述
8.2.2 S_MOVE 指令
8.2.3 字符串转换指令
8.2.3.1 字符串到值以及值到字符串的转换
8.2.3.2 字符串到字符和字符到字符串的转换
8.2.3.3 ASCII 到十六进制和十六进制到 ASCII 的转换
8.2.4 字符串操作指令
8.2.4.1 LEN
8.2.4.2 CONCAT
8.2.4.3 LEFT、RIGHT 和 MID
8.2.4.4 DELETE
8.2.4.5 INSERT
8.2.4.6 REPLACE
8.2.4.7 FIND
8.3 分布式 I/O
8.3.1 RDREC 和 WRREC
8.3.2 RALRM
8.3.3 RDREC、WRREC 和 RALRM 的 STATUS 参数
8.3.4 DPRD_DAT 和 DPWR_DAT
8.3.5 DPNRM_DG
8.4 中断
8.4.1 附加和分离指令
8.4.2 循环中断
8.4.2.1 SET_CINT（Set 循环中断）
8.4.2.2 QRY_CINT（Query 循环中断）
8.4.3 延时中断
8.4.4 异步事件中断
8.5 诊断
8.5.1 LED 指令
8.5.2 DeviceStates 指令
8.5.3 ModuleStates 指令
8.5.4 GET_DIAG 指令
8.6 脉冲
8.6.1 CTRL_PWM 指令
8.6.2 脉冲输出的作用
8.6.3 组态 PWM 的脉冲通道
8.7 数据块控制
8.7.1 READ_DBL、WRIT_DBL（读取或写入装载存储器中的 DB)
8.8 “扩展”指令的常见错误代码
9 数据记录
9.1 数据日志记录结构
9.2 控制数据日志的程序指令
9.2.1 DataLogCreate
9.2.2 DataLogOpen
9.2.3 DataLogClose
9.2.4 DataLogWrite
9.2.5 DataLogNewFile
9.3 使用数据日志
9.4 对数据日志文件大小的限制
9.5 数据日志示例程序
10 工艺指令
10.1 高速计数器
10.1.1 高速计数器的使用方法
10.1.2 组态 HSC
10.2 PID 控制
10.2.1 插入 PID 指令和工艺对象
10.2.2 PID_Compact 指令
10.2.3 PID_3STEP 指令
10.2.4 组态 PID 控制器
10.2.5 调试 PID 控制器
10.3 基本运动控制
10.3.1 轴的组态
10.3.2 运动控制指令
10.3.2.1 MC_Power 指令
10.3.2.2 MC_Reset 指令
10.3.2.3 MC_Home 指令
10.3.2.4 MC_Halt 指令
10.3.2.5 MC_MoveAbsolute 指令
10.3.2.6 MC_MoveRelative 指令
10.3.2.7 MC_MoveVelocity 指令
10.3.2.8 MC_MoveJog 指令
10.3.3 S7-1200 的运动控制操作
10.3.3.1 用于运动控制的 CPU 输出
10.3.3.2 用于运动控制的硬件和软件限位开关
10.3.3.3 回原点
10.3.3.4 冲击限制
10.3.4 调试
10.3.5 监视激活的命令
10.3.5.1 监视具有输出参数“Done”的 MC 指令
10.3.5.2 监视 MC_Velocity 指令
10.3.5.3 监视 MC_MoveJog 指令
11 PROFINET 和 PROFIBUS
11.1 支持的异步通信连接数
11.2 PROFINET
11.2.1 本地/伙伴连接
11.2.2 用于 PROFINET 指令的连接和端口 ID
11.2.3 协议
11.2.4 特殊模式
11.2.5 TCP 和 ISO on TCP
11.2.5.1 TSEND_C 和 TRCV_C
11.2.5.2 TCON、TDISCON、TSEND 和 TRCV
11.2.6 UDP
11.2.6.1 TUSEND 和 TURCV
11.2.7 T_CONFIG
11.2.7.1 CONF_DATA 数据块
11.2.8 指令的公共参数
11.2.9 与编程设备通信
11.2.9.1 建立硬件通信连接
11.2.9.2 配置设备
11.2.9.3 分配 Internet 协议 (IP) 地址
11.2.9.4 测试 PROFINET 网络
11.2.10 HMI 到 PLC 通信
11.2.10.1 组态两个设备之间的逻辑网络连接
11.2.11 PLC 到 PLC 通信
11.2.11.1 组态两个设备之间的逻辑网络连接
11.2.11.2 组态两台设备间的本地/伙伴连接路径
11.2.11.3 组态传送（发送）和接收参数
11.2.12 配置 CPU 和 PROFINET IO 设备
11.2.13 诊断
11.3 PROFIBUS
11.3.1 通信模块 PROFIBUS
11.3.1.1 连接到 PROFIBUS
11.3.1.2 PROFIBUS CM 的通信服务
11.3.1.3 PROFIBUS CM 的其它属性
11.3.1.4 PROFIBUS 组态示例
11.3.2 配置 DP 主站和从站设备
11.3.2.1 添加 CM 1243-5（DP 主站）模块和 DP 从站
11.3.2.2 组态两台 PROFIBUS 设备之间的逻辑网络连接
11.3.2.3 给 CM 1243-5 模块和 DP 从站分配 PROFIBUS 地址
11.4 分布式 I/O
11.4.1 分布式 I/O 指令
11.4.2 诊断指令
11.4.3 分布式 I/O 的诊断事件
11.5 S7 通信
11.5.1 GET 和 PUT 指令
11.5.2 创建 S7 连接
11.5.3 组态两台设备间的本地/伙伴连接路径
11.6 采用 CP 1242-7 的遥控和远程服务
11.6.1 连接到 GSM 网络
11.6.2 CP 1242-7 的应用
11.6.3 CP 的其它属性
11.6.4 附件
11.6.5 遥控组态示例
12 通信处理器协议
12.1 使用 RS232 和 RS485 通信接口
12.2 偏置和端接 RS485 网络连接器
12.3 点对点 (PtP) 通信
12.3.1 点对点指令
12.3.1.1 点对点指令的公共参数
12.3.1.2 PORT_CFG 指令
12.3.1.3 SEND_CFG 指令
12.3.1.4 RCV_CFG 指令
12.3.1.5 SEND_PTP 指令
12.3.1.6 RCV_PTP 指令
12.3.1.7 RCV_RST 指令
12.3.1.8 SGN_GET 指令
12.3.1.9 SGN_SET 指令
12.3.2 组态通信端口
12.3.2.1 管理流控制
12.3.3 组态传送（发送）和接收参数
12.3.3.1 组态传送（发送）参数
12.3.3.2 组态接收参数
12.3.4 设计 PtP 通信
12.3.4.1 轮询架构
12.3.5 示例： 点对点通信
12.3.5.1 组态通信模块
12.3.5.2 编写 STEP 7 程序
12.3.5.3 组态终端仿真器
12.3.5.4 运行示例程序
12.4 通用串行接口 (USS) 通信
12.4.1 使用 USS 协议的要求
12.4.2 USS_DRV 指令
12.4.3 USS_PORT 指令
12.4.4 USS_RPM 指令
12.4.5 USS_WPM 指令
12.4.6 USS 状态代码
12.4.7 常规驱动器设置信息
12.5 Modbus 通信
12.5.1 MB_COMM_LOAD
12.5.2 MB_MASTER
12.5.3 MB_SLAVE
12.5.4 Modbus 主站示例程序
12.5.5 Modbus 从站示例程序
13 Web 服务器
13.1 启用 Web 服务器
13.2 标准 Web 页面
13.2.1 通过 PC 访问标准 Web 页面
13.2.2 标准 Web 页面的布局
13.2.3 简介
13.2.4 Start
13.2.5 Identification
13.2.6 Diagnostic Buffer
13.2.7 模块信息
13.2.8 Communication
13.2.9 Variable Status
13.2.10 Data Logs
13.2.11 限制
13.2.11.1 禁用 JavaScript 时的受限功能
13.2.11.2 不允许使用 cookie 时受限的功能
13.2.11.3 导入 Siemens 安全证书
13.2.11.4 将 CSV 格式的数据日志导入非 USA/UK 版本的 Microsoft Excel 中
13.3 用户定义的 Web 页面
13.3.1 创建 HTML 页面
13.3.2 S7-1200 Web 服务器支持的 AWP 命令
13.3.2.1 读取变量
13.3.2.2 写入变量
13.3.2.3 读取特殊变量
13.3.2.4 写入特殊变量
13.3.2.5 对变量引用使用别名
13.3.2.6 定义枚举类型
13.3.2.7 通过枚举类型引用 CPU 变量
13.3.2.8 创建片段
13.3.2.9 导入片段
13.3.2.10 组合定义
13.3.2.11 处理包含特殊字符的变量名称
13.3.3 组态用户定义 Web 页面的使用
13.3.4 针对用户定义 Web 页面编写 WWW 指令
13.3.5 将程序块下载到 CPU
13.3.6 通过 PC 访问用户定义 Web 页面
13.3.7 特定于用户定义 Web 页面的限制
13.3.8 用户定义 Web 页面示例
13.3.8.1 用于监控风力发电机的 Web 页面
13.3.8.2 读取和显示控制器数据
13.3.8.3 使用枚举类型
13.3.8.4 将用户输入写入控制器
13.3.8.5 写入特殊变量
13.3.8.6 引用： 远程风力发电机监视 Web 页面的 HTML listing
13.3.8.7 STEP 7 中示例 Web 页面的组态
13.3.9 创建多语言用户定义 Web 页面
13.3.9.1 创建文件夹结构
13.3.9.2 设置语言切换
13.3.9.3 组态 STEP 7 以使用多语言页面结构
13.3.10 高级用户定义 Web 页面控制
14 在线和诊断工具
14.1 状态 LED
14.2 转到在线并连接到 CPU
14.3 在线为 PROFINET IO 设备分配名称
14.4 设置 IP 地址和日时钟
14.5 在线 CPU 的 CPU 操作员面板
14.6 监视循环时间和存储器使用情况
14.7 显示 CPU 中的诊断事件
14.8 比较并同步离线 CPU 与在线 CPU
14.9 监视和修改 CPU 中的值
14.9.1 转到在线模式监视 CPU 中的值
14.9.2 显示程序编辑器中的状态
14.9.3 捕获 DB 的在线值以重设起始值
14.9.4 使用监视表格来监视和修改 CPU 中的值
14.9.4.1 监视或修改 PLC 变量时使用触发器
14.9.4.2 在 STOP 模式下启用输出
14.9.5 CPU 中的强制值
14.9.5.1 使用强制表格
14.9.5.2 强制功能的操作
A 技术规范
A.1 常规技术规范
A.2 CPU 1211C
A.2.1 常规规范和特性
A.2.2 数字量输入和输出
A.2.3 模拟量输入
A.2.3.1 CPU 内置模拟量输入的阶跃响应
A.2.3.2 CPU 内置模拟端口的采样时间
A.2.3.3 模拟量输入的电压测量范围
A.2.4 接线图
A.3 CPU 1212C
A.3.1 常规规范和特性
A.3.2 数字量输入和输出
A.3.3 模拟量输入
A.3.3.1 CPU 内置模拟量输入的阶跃响应
A.3.3.2 CPU 内置模拟端口的采样时间
A.3.3.3 模拟量输入的电压测量范围
A.3.4 接线图
A.4 CPU 1214C
A.4.1 常规规范和特性
A.4.2 数字量输入和输出
A.4.3 模拟量输入
A.4.3.1 CPU 内置模拟量输入的阶跃响应
A.4.3.2 CPU 内置模拟端口的采样时间
A.4.3.3 模拟量输入的电压测量范围
A.4.4 CPU 1214C 的接线图
A.5 数字信号模块 (SM)
A.5.1 SM 1221 数字输入规范
A.5.2 SM 1222 数字输出规范
A.5.3 SM 1223 数字量输入/输出 VDC 规范
A.5.4 SM 1223 数字量输入/输出 AC 规范
A.6 模拟信号模块 (SM)
A.6.1 SM 1231 模拟量输入模块规范
A.6.2 SM 1232 模拟量输出模块规范
A.6.3 SM 1234 模拟量输入/输出模块规范
A.6.4 模拟量输入的阶跃响应
A.6.5 模拟量输入的采样时间和更新时间
A.6.6 模拟量输入的电压测量范围
A.6.7 输出 (AQ) 的电压和电流测量范围（SB 和 SM）
A.7 热电偶和 RTD 信号模块 (SM)
A.7.1 SM 1231 热电偶
A.7.1.1 热电偶的基本操作
A.7.1.2 SM 1231 热电偶选型表
A.7.2 SM 1231 RTD
A.7.2.1 SM 1231 RTD 选型表
A.8 数字信号板 (SB)
A.8.1 SB 1221 200 kHz 数字量输入规范
A.8.2 SB 1222 200 kHz 数字量输出规范
A.8.3 SB 1223 200 kHz 数字量输入/输出规范
A.8.4 SB 1223 2 X 24 VDC 输入/2 X 24 VDC 输出规范
A.9 模拟信号板 (SB)
A.9.1 SB 1231 1 路模拟量输入规范
A.9.2 SB 1232 1 路模拟量输出规范
A.9.3 模拟量输入和输出的测量范围
A.9.3.1 模拟量输入的阶跃响应
A.9.3.2 模拟量输入的采样时间和更新时间
A.9.3.3 模拟量输入的电压测量范围
A.9.3.4 输出 (AQ) 的电压和电流测量范围（SB 和 SM）
A.9.4 热电偶 SB
A.9.4.1 SB 1231 1 路热电偶模拟量输入规范
A.9.4.2 热电偶的基本操作
A.9.5 RTD SB
A.9.5.1 SB 1231 1 路模拟量 RTD 输入的规范
A.9.5.2 SB 1231 RTD 选型表
A.10 通信接口
A.10.1 PROFIBUS
A.10.1.1 CM 1242-5
A.10.1.2 CM 1243-5
A.10.2 GPRS
A.10.2.1 CP 1242-7
A.10.3 RS232 和 RS485
A.10.3.1 CB 1241 RS485 规范
A.10.3.2 CM 1241 RS485 规范
A.10.3.3 CM 1241 RS232 规范
A.11 远程服务（TS 适配器和 TS 适配器模块）
A.12 SIMATIC 存储卡
A.13 输入仿真器
A.14 I/O 扩展电缆
A.15 随附产品
A.15.1 PM 1207 电源模块
A.15.2 CSM 1277 紧凑型交换机模块
B 计算功率预算
C 订货号
C.1 CPU 模块
C.2 信号模块 (SM) 和信号板 (SB)
C.3 通信
C.4 其它模块
C.5 存储卡
C.6 Basic HMI 设备
C.7 备件和其它硬件
C.8 编程软件
C.9 文档
索引
Ａ
Ｂ
Ｃ
Ｄ
Ｅ
Ｆ
Ｇ
Ｈ
Ｉ
Ｊ
Ｌ
Ｍ
Ｎ
Ｏ
Ｐ
Ｑ
Ｒ
Ｓ
Ｔ
Ｕ
Ｖ
Ｗ
Ｘ
一划
三划
四划
三划
四划
五划
四划
五划
六划
七划
八划
九划
八划
九划
十划
十一划
十二划
十三划
十四划
十五划
十六划
___________________
前言
___________________
1
产品概述
___________________
2
STEP 7 编程软件
3
___________________
安装
4
___________________
PLC 概念
5
___________________
设备配置
6
___________________
编程概念
7
___________________
基本指令
8
___________________
扩展指令
9
___________________
数据记录
10
___________________
工艺指令
11
___________________
PROFINET 和 PROFIBUS
12
___________________
通信处理器协议
13
___________________
Web 服务器
14
___________________
在线和诊断工具
A
___________________
技术规范
B
___________________
计算功率预算
C
___________________
订货号
S7-1200 可编程控制器
SIMATIC
S7
S7-1200 可编程控制器
系统手册
04/2011
A5E02486685-03
法律资讯
法律资讯
警告提示系统
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警告
表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。
小心
带有警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。
小心
不带警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。
注意
表示如果不注意相应的提示，可能会出现不希望的结果或状态。
当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身
伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。
合格的专业人员
本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。其操作必须遵照各自附带的文件说明，特
别是其中的安全及警告提示。 由于具备相关培训及经验，合格人员可以察觉本产品/系统的风险，并避免可能的危
险。
Siemens 产品
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Siemens AG
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Ⓟ 04/2011
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2010.
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商标
责任免除
前言
手册用途
所需的基本知识
手册适用范围
S7-1200 系列是一款可编程逻辑控制器 (PLC, Programmable Logic Controller)，可以控
制各种自动化应用。 S7-1200 设计紧凑、成本低廉且具有功能强大的指令集，这些特点
使它成为控制各种应用的完美解决方案。 S7-1200 型号和基于 Windows 的编程工具提供
了解决自动化问题时需要的灵活性。
本手册提供了有关 S7-1200 PLC 的安装和编程信息，其主要用户是具备可编程逻辑控制
器基本知识的工程师、编程人员、安装人员和电工人员。
要理解本手册，需要具备自动化和可编程逻辑控制器的基本知识。
本手册介绍了以下产品：
● STEP 7 V11 Basic 和 Professional
● S7-1200 CPU 固件版本 V2
有关本手册中所述 S7-1200 产品的完整列表，请参见 技术规范 (页 623)。
证书、CE 标签、C 标记和其它标准
请参见 技术规范 (页 623)以获取更多信息。
服务与支持
除了文档之外，我们还在 Internet 的客户支持网站
(http://www.siemens.com/automation/support-request)上提供了专业技术知识。
如需要回答任何技术问题、培训或订购 S7 产品方面的帮助，请与西门子经销商或销售部
联系。 因为西门子销售代表都经过技术培训并掌握有关操作、过程和工业以及有关您使
用的各种西门子产品的最具体的知识，所以他们能够最快最高效地回答您可能遇到的任何
问题。
S7-1200 可编程控制器
系统手册, 04/2011, A5E02486685-03
3
前言
文档和信息
S7-1200 和 STEP 7 提供了各种文档和其它资源，供您查找所需的技术信息。
● S7-1200 系统手册提供了有关完整 S7-1200 产品系列的操作、编程和规范的特定信
息。 除系统手册外，S7-1200 入门手册还对 S7-1200 系列的功能进行了更详细的概
述。
系统手册和入门手册都有电子版 (PDF) 和印刷版。 电子版手册既可从客户支持网站下
载，也可在随每个 S7-1200 CPU 提供的配套光盘中找到。
● 通过 STEP 7 的在线信息系统，可以直接访问概念性信息和具体说明，它们介绍了编
程数据包的操作和功能以及 SIMATIC CPU 的基本操作。
● My Documentation Manager 用于访问电子版 (PDF) 的 SIMATIC 文档集，其中包括
STEP 7 的系统手册、入门手册和信息系统。借助 My Documentation Manager，您
可以通过拖放不同文档中的主题来创建自己的自定义手册。
客户支持门户 (http://support.automation.siemens.com/CN)在 mySupport 下提供了指
向 My Documentation Manager 的链接。
● 客户支持网站还提供了 S7-1200 和 STEP 7 的播客、常见问题解答及其它有用文档。
播客采用一些侧重于特定功能或情景的指导性简短视频演示来说明 STEP 7 所提供的
交互作用、便捷性及效率。请访问以下网站来获取播客集合：
– STEP 7 Basic 网页 (http://www.automation.siemens.com/mcms/simatic-controller-
software/en/step7/step7-basic/Pages/Default.aspx)
– STEP 7 Professional 网页 (http://www.automation.siemens.com/mcms/simatic-
controller-software/en/step7/step7-professional/Pages/Default.aspx)
● 您还可以关注或加入服务与支持技术论坛
(https://www.automation.siemens.com/WW/forum/guests/Conferences.aspx?Langua
ge=en&siteid=csius&treeLang=en&groupid=4000002&extranet=standard&viewreg=
WW&nodeid0=34612486)关于产品的讨论。 通过论坛，您可以与各领域的产品专家
互动。
– S7-1200
(https://www.automation.siemens.com/WW/forum/guests/Conference.aspx?SortFi
eld=LastPostDate&SortOrder=Descending&ForumID=258&Language=en&onlyInt
ernet=False) 论坛
– STEP 7 Basic
(https://www.automation.siemens.com/WW/forum/guests/Conference.aspx?SortFi
eld=LastPostDate&SortOrder=Descending&ForumID=265&Language=en&onlyInt
ernet=False) 论坛
4
S7-1200 可编程控制器
系统手册, 04/2011, A5E02486685-03
目录
2
前言 ..................................................................................................................................................3
1 产品概述 .........................................................................................................................................19
S7-1200 PLC 简介.............................................................................................................. 19
1.1
CPU 的扩展功能................................................................................................................. 22
1.2
S7-1200 模块 ..................................................................................................................... 24
1.3
S7-1200 和 STEP 7 V11 的新特性 ..................................................................................... 26
1.4
HMI 基本型面板.................................................................................................................. 28
1.5
STEP 7 编程软件 ............................................................................................................................31
系统要求............................................................................................................................. 31
2.1
2.2
使工作更轻松的不同视图.................................................................................................... 32
2.3
易于使用的工具 .................................................................................................................. 33
2.3.1 将指令插入用户程序中 ....................................................................................................... 33
2.3.2 从“收藏夹”工具栏调用指令 ................................................................................................. 33
2.3.3 使用简单指令创建复杂等式 ................................................................................................ 34
2.3.4 向 LAD 或 FBD 指令添加输入或输出.................................................................................. 36
2.3.5 可扩展指令 ......................................................................................................................... 37
2.3.6 选择指令的版本 .................................................................................................................. 37
2.3.7 修改 STEP 7 的外观和组态 ................................................................................................ 38
2.3.8 在编辑器之间拖放............................................................................................................... 38
2.3.9 更改 CPU 的工作模式......................................................................................................... 39
2.3.10 捕获和恢复块状态............................................................................................................... 39
2.3.11 更改 DB 的调用类型 ........................................................................................................... 40
2.3.12 暂时从网络中断开设备 ....................................................................................................... 41
2.3.13 从组态中虚拟拔出设备 ....................................................................................................... 42
3 安装 ................................................................................................................................................43
S7-1200 设备安装准则 ....................................................................................................... 43
3.1
功率预算............................................................................................................................. 45
3.2
安装和拆卸步骤 .................................................................................................................. 46
3.3
S7-1200 设备的安装尺寸.................................................................................................... 46
3.3.1
3.3.2 安装和拆卸 CPU................................................................................................................. 48
3.3.3 安装和拆卸 SB 或 CB......................................................................................................... 50
3.3.4 安装和拆卸 SM................................................................................................................... 51
3.3.5 安装和拆卸 CM 或 CP ........................................................................................................ 53
3.3.6 拆卸和重新安装 S7-1200 端子板连接器 ............................................................................. 54
S7-1200 可编程控制器
系统手册, 04/2011, A5E02486685-03
5
目录
4
3.3.7 安装和卸下扩展电缆............................................................................................................55
3.3.8 远程服务..............................................................................................................................57
3.3.8.1 连接远程服务适配器............................................................................................................57
3.3.8.2 安装 SIM 卡.........................................................................................................................58
3.3.8.3 安装 TS 适配器单元 ............................................................................................................59
3.3.8.4 将 TS 适配器安装到墙壁上..................................................................................................60
3.4
接线准则..............................................................................................................................60
PLC 概念 ........................................................................................................................................65
用户程序的执行...................................................................................................................65
4.1
CPU 的工作模式..................................................................................................................67
4.1.1
4.1.2 在 RUN 模式下处理扫描周期...............................................................................................69
4.1.3 组织块 (OB).........................................................................................................................70
4.1.4 事件执行的优先级与排队.....................................................................................................71
4.1.5 监视循环时间.......................................................................................................................76
4.1.6
CPU 存储器.........................................................................................................................79
4.1.6.1 系统和时钟存储器 ...............................................................................................................81
4.1.6.2 组态从 RUN 切换到 STOP 时的输出...................................................................................83
4.2
数据存储、存储区、I/O 和寻址 ...........................................................................................83
4.2.1 访问 S7-1200 的数据...........................................................................................................83
4.3
模拟值的处理.......................................................................................................................89
数据类型..............................................................................................................................89
4.4
Bool、Byte、Word 和 DWord 数据类型 ..............................................................................91
4.4.1
4.4.2 整数数据类型.......................................................................................................................92
4.4.3 浮点型实数数据类型............................................................................................................93
4.4.4 时间和日期数据类型............................................................................................................94
4.4.5 数据结构数据类型 ...............................................................................................................98
4.4.6
PLC 数据类型......................................................................................................................99
4.4.7 指针数据类型.......................................................................................................................99
4.4.7.1
“Pointer”指针数据类型.........................................................................................................99
4.4.7.2
“Any”指针数据类型............................................................................................................101
4.4.7.3
“Variant”指针数据类型.......................................................................................................103
4.5
使用存储卡 ........................................................................................................................103
4.5.1 在 CPU 中插入存储卡 .......................................................................................................104
4.5.2 将项目复制到存储卡之前组态 CPU 的启动参数 ................................................................105
4.5.3 将存储卡用作“传送”卡 .......................................................................................................105
4.5.4 将存储卡用作“程序”卡 .......................................................................................................108
4.6
丢失密码后恢复.................................................................................................................110
5 设备配置....................................................................................................................................... 111
插入 CPU ..........................................................................................................................112
检测未指定的 CPU 的组态 ................................................................................................113
5.1
5.2
6
S7-1200 可编程控制器
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目录
5.3
将模块添加到组态............................................................................................................. 114
5.4
组态 CPU 的运行.............................................................................................................. 115
5.5
组态模块的参数 ................................................................................................................ 116
5.6
组态 CPU 以进行通信....................................................................................................... 118
5.6.1 创建网络连接.................................................................................................................... 118
5.6.2 组态本地/伙伴连接路径 .................................................................................................... 119
PROFINET 连接的参数 .................................................................................................... 122
5.6.3
5.6.4 分配 Internet 协议 (IP) 地址.............................................................................................. 124
5.6.4.1 为编程设备和网络设备分配 IP 地址.................................................................................. 124
5.6.4.2 检查编程设备的 IP 地址.................................................................................................... 126
5.6.4.3 在线给 CPU 分配 IP 地址 ................................................................................................. 127
5.6.4.4 为项目中的 CPU 组态 IP 地址 .......................................................................................... 128
5.6.5 测试 PROFINET 网络....................................................................................................... 131
5.6.6 查找 CPU 上的以太网 (MAC) 地址 ................................................................................... 132
5.6.7 组态网络时间协议同步 ..................................................................................................... 133
5.6.8
PROFINET 设备启动时间、命名和地址分配 .................................................................... 135
6 编程概念 .......................................................................................................................................137
6.1
设计 PLC 系统的指南 ....................................................................................................... 137
6.2
构建用户程序.................................................................................................................... 138
6.3
使用块来构建程序............................................................................................................. 139
6.3.1 组织块 (OB)...................................................................................................................... 140
6.3.2 功能 (FC).......................................................................................................................... 142
6.3.3 功能块 (FB) ...................................................................................................................... 142
6.3.4 数据块 (DB) ...................................................................................................................... 143
了解数据一致性 ................................................................................................................ 144
6.4
6.5
编程语言........................................................................................................................... 145
6.5.1 梯形图 (LAD) .................................................................................................................... 146
6.5.2 功能块图 (FBD) ................................................................................................................ 147
6.5.3
LAD 和 FBD 的 EN 和 ENO.............................................................................................. 147
保护.................................................................................................................................. 148
6.6
6.6.1
CPU 的访问保护............................................................................................................... 148
6.6.2 专有技术保护.................................................................................................................... 149
6.6.3 复制保护........................................................................................................................... 150
下载程序的元素 ................................................................................................................ 152
6.7
6.8
从 CPU 上传..................................................................................................................... 152
6.8.1 复制项目元素.................................................................................................................... 152
6.8.2 使用同步功能上传............................................................................................................. 153
6.9
调试和测试程序 ................................................................................................................ 154
6.9.1 监视和修改 CPU 中的数据 ............................................................................................... 154
S7-1200 可编程控制器
系统手册, 04/2011, A5E02486685-03
7
目录
6.9.2 监视表格和强制表格..........................................................................................................154
6.9.3 用于显示使用情况的交叉引用............................................................................................155
6.9.4 用于检查调用层级的调用结构............................................................................................156
7 基本指令....................................................................................................................................... 159
7.1
位逻辑 ...............................................................................................................................159
7.1.1 位逻辑触点和线圈 .............................................................................................................159
7.1.2 置位和复位指令.................................................................................................................162
7.1.3 上升沿和下降沿指令..........................................................................................................165
定时器 ...............................................................................................................................167
7.2
7.3
计数器 ...............................................................................................................................175
7.4
比较...................................................................................................................................182
7.4.1 比较...................................................................................................................................182
7.4.2 范围内和范围外指令..........................................................................................................183
7.4.3
OK 和 Not OK 指令 ...........................................................................................................184
7.5
数学...................................................................................................................................185
7.5.1 计算指令............................................................................................................................185
7.5.2 加法、减法、乘法和除法指令............................................................................................186
7.5.3 求模指令............................................................................................................................188
7.5.4 取反指令............................................................................................................................188
7.5.5 递增和递减指令.................................................................................................................189
7.5.6 绝对值指令 ........................................................................................................................190
7.5.7 最小值和最大值指令..........................................................................................................191
7.5.8
Limit 指令 ..........................................................................................................................192
7.5.9 浮点型算术运算指令..........................................................................................................193
7.6
移动...................................................................................................................................195
7.6.1 移动和块移动指令 .............................................................................................................195
7.6.2
FieldRead 和 FieldWrite 指令............................................................................................198
7.6.3 填充指令............................................................................................................................199
7.6.4 交换指令............................................................................................................................201
7.7
转换...................................................................................................................................202
7.7.1
CONV 指令 .......................................................................................................................202
7.7.2 取整和截取指令.................................................................................................................203
7.7.3 上取整和下取整指令..........................................................................................................204
7.7.4 标定和标准化指令 .............................................................................................................205
7.8
程序控制............................................................................................................................208
7.8.1 跳转和标签指令.................................................................................................................208
7.8.2
JMP_LIST 指令 .................................................................................................................209
7.8.3
SWITCH 指令....................................................................................................................210
7.8.4
RET 执行控制指令 ............................................................................................................212
7.8.5 重新触发扫描循环看门狗指令............................................................................................213
8
S7-1200 可编程控制器
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