S7-1500控制器组态

    使用组态控制功能来设置S7-1500控制器或者ET200MP的组态,即可以组态一个较大的硬件组态配置下载至 PLC 中,然后在程序中通过控制数据记录的方式,使该设备可在缺少模块或者更改模块排列顺序的情况下继续运行。如果以后更新了缺失的模块,则*重新组态,也无 需重新加载硬件组态。组态控制功能为用户提供了灵活性,只要实际组态不**过设定的较大组态,就可以通过使用控制数据记录196进行控制,以*所需的组 态。

    S7-1500中 央机架实现组态控制功能

    对于 S7-1500*机架实现组态控制的要求:

    STEP7 Professional V13 或更高版本

    CPU S7-1500 固 件版本 V1.5 或更高版本

    首先在 TIA 博 途中组态 S7-1500 的 较大硬件配置。即目前存在的和以后更新硬件所使用的模块,都包含于此硬件组态中。本例中,共组态了 10 个插槽,槽号为 0 至 9,模块依次为 PS25W 24VDC 电源,S7-1516CPU,两个 DI16/DQ16 X24VDC模块,PS25W 24VDC电源,TM Count 2X24V计数模板,DI 16X24VDC 模 块,DQ 16X24VDC模块,AI 8XU/IRTD/TC 模 拟量输入模板,AQ 8XU/I HS 模 拟量输出模板。

    实际安装的硬件依次为:S7-1516CPU,AI 8XU/IRTD/TC 模拟量输入模板,AQ 8XU/I HS 模拟量输出模板,TM Count 2X24V 计 数模板,PS25W 24VDC 电 源,DI 16X24VDC 模 块,DQ 16X24VDC 模 块。即较大硬件组态和实际硬件组态对应关系如图01 所示:

    图01. 较大硬件组态与实际组态的对应关系

    然 后需要启用 PLC 的 组态控制功能,在硬件组态 CPU 的 属性中,按照菜单命令“属性”->“常规”->“组态控制”下,激活“允许通过用户程序重新组态设备”选项,如图 02 所示:

    图02. 激活组态控制功能

    接 下来创建一个共享数据块,用来存储将要传送的数据记录。并在启动组织块(本例为 OB100)中对数据块赋值,作用是描述 实际安装的模块与较大组态之间的关系,规则如下表所示:

    字节含义数值说明
    0数据记录长度4+ 插 槽数数据记录头
    1数据记录 ID196
    2版本4
    3版本0
    4对较大组态中插槽0 中的模板进行分配硬件组态插槽 0 中的模板所对应的实际插槽号如果模板仅在硬件
    组态中存在,而实
    际中不存在,则数值为 B#16#FF
    5对较大组态中插槽1 中的模板进行分配硬件组态插槽 1 中的模板所对应的实际插槽号
    .
    .
    .
    .
    .
    .
    4+插 槽数对较大组态中较大插槽编号的模板进行分配硬件组态中较大插槽编号的模板对应实际中的插槽号

    表01. 数据记录含义

    说 明:

    前 四个字节为标头,**个字节为块长度(4+ 插 槽数),*二个字节为块 ID(数 据记录号 196),*三 个和*四个字节为版本(S7-1500 对 应为 4 和 0)。

    从 *五个字节开始,按照槽号由低到高的顺序,依次描述较大硬件组态中的模块在实际组态中的位置,组态中的模块在实际中不存在时,向数据块中写入“B#16#FF”。按照以上规则在共享数据 块中建立一个结构,包含有 14 个 字节的数据,如图 03 所 示:

    图03. 建立数据块

    必 须在启动组织块(本例中为 OB100) 调用“WRREC”指令传 送创建的数据记录。在右侧的指令栏中,按照顺序“扩展指令”-〉“分布式I/O”下找到“WRREC”指令。如果未能在启动 OB(本例为 OB100)中传输有效的控制数据记录, 则 CPU 会从启动模 式返回到停止模式。因此,需要“WRREC”指令执行完才能退出启动组织 块,本例中以功能块“WRREC”的完成信号“Done”为循环指令的结束条件,保证能够 完成数据记录的传输。

    对 于S7-1500 CPU,使用硬件标识符 33(作为“WRREC” 指令的“ID”的参数)写 入数据记录,程序如图 04 所 示,其中,参数“WRREC_DONE”、 “WRREC_BUSY” 等是在组织块的接口参数中定义的临时变量:

    图04. 在启动组织块中写入数据记录

    编 译和下载程序至 S7-1500 CPU 中, 启动后,S7-1500 CPU 就 可以正确识别*机架上现有的模板并启动。

    注意:

    对于在线显示以及诊断缓冲区的显示,都以硬件组 态中的较大组态显示,而不是实际的组态。

    实现 S7-1500 *机架的组态控制 时,不能有通信处理器 CP/CM(包 括点对点通信模板)。

    系统电源模块(PS)也遵从组态控制,但是不建议对插槽 0 的系统电源模块进行组态控制。

    ET200MP 实现组态控制功能

    固件版本 V2.0 以上的 IM155-5 PN ST 接口模板 或 IM155-5 PN HF 接 口模板支持组态控制功能。

    首先在 TIA 博途中组态较大硬件配置,即以 后所能使用到模板都包含在这个组态中。本例中控制器为315-2PN DPCPU。ET200 MP 分布式 I/O *组态了 11 个模板,分别位于插槽 0~10 中,模 块依次为 PS25W 24VDC 电 源,IM 155-5 PN ST 接 口模板,TM Count 2X24V 计 数模板,AI 8XU/IRTD/TC 模 拟量输入模板,AQ 8XU/I HS 模 拟量输出模板,DI 16X24VDC 模 块,DQ 16X24VDC 模 块,PS25W 24VDC 电 源,两个 DI16/DQ16 x 24VDC 模 块,CM PTP RS422/485 通 信模板。

    实际安装的硬件依次为:PS25W 24VDC 电源,IM 155-5 PN ST 接口模 板,AI 8XU/IRTD/TC 模 拟量输入模板,AQ 8XU/I HS 模 拟量输出模板,TM Count 2X24V 计 数模板,DI 16X24VDC 模 块,DQ 16X24VDC 模 块,CM PTP RS422/485 通 信模板。即较大硬件组态和实际硬件组态对应关系如图05 所示:

    图05. 较 大硬件组态与实际组态中的对应关系

    然后启用组态控制功能,选择 ET200MP 接口模板的“属性” -〉“常规”-〉“模块参数”->“常规”中,启用“允许通过用户程序重新组态设备”功能,如图06 所示:

     图06. 激活组态控制 功能

    然后新建一个共享数据块,用来存储要传送的数据记录,数据记录中的 数据规则如表02 所 示:

    字节含义数值说明
    0数据记录长度4+ 插 槽数 -1数据记录头,“-1” 是因为数据记录中不需要对接口模板作任何配置
    1数据记录 ID196
    2版本3
    3版本0
    4对较大组态中插槽0 中的模板进行分配硬件组态插槽 0 中的模板所对应的实际插槽号如果模板仅在硬件组态中存在,而实际中不存在,则数值为 B#16#7F
    5对较大组态中插槽2 中的模板进行分配硬件组态插槽 2 中的模板所对应的实际插槽号
    .
    .
    .
    .
    .
    .
    4+ 插 槽数 -1对较大组态中较大插槽编号的模板进行分配硬件组态中较大插槽编号的模板对应实际中的插槽号

    表02. 数据记录含义

    说明:

    前 四个字节为标头,**个字节为块长度(4+ 插 槽数 -1,这是因为接口模板不需要作任何操作,所以数据记录中没有接口模板的描述),*二个字节为块 ID(数据记录号 196),*三个和*四个字节为版本(IM 155-5 PN 接口模板对应为 3 和 0)。

    从 *五个字节开始,按照槽号由低到高的顺序,依次描述较大硬件组态中的模块在实际组态中的位置,组态中的模块在实际中不存在时,向数据块中写入“B#16#7F”。接口模板不需要作任何设 置。按照以上规则在共享数据块中建立一个结构,包含有14 个字节的数据,如图07 所示:

    图07. 建立数据块

    在 OB1 中调用“WRREC”指令传送创建的数据记录。在右 侧的指令栏中,按照顺序“扩展指令”-〉“分布式I/O”下找到“WRREC”指令。在S7-300/400 作为控制器时,使用ET200MP 接口模块的诊断地址作为“WRREC”指令接口参数“ID”的实参。当控制器为 S7-1500 时,使用 ET200MP 接口模板的名称为“IO_device_2[Head]”所对 应的硬件标识符作为“WRREC”指令接口参数“ID”的实参。程序如图08 和图09 所示,其中,参数“WRREC_DONE”、“WRREC_BUSY”等是在位存储区中定 义的变量:

    图08. 315CPU 中将实际的配置对 应的数据记录写入数据块

    图09. 315CPU 调 用“WRREC”写入数据 记录 本例中的控制器为 S7-315CPU,使用 ET200MP 接口模板的诊断地址“2042”,即“DW#16#7FA”作为功能块“WRREC” 指令“ID”参数的实参。

    编译和下载程序至 S7-300CPU 中,对 ET200MP 分配好设备名称后,使能“WRREC_Req”激活传送数据记录功能 块,即可正确访问 ET200MP 分 布式 I/O。


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