西门子S7-1200/1500PLC学习手册:基于LAD和SCL编程
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4.4 CPU参数配置

单击机架中的CPU,可以看到TIA博途软件底部CPU的属性视图,在此可以配置CPU的各种参数,如CPU的启动特性、组织块(OB)以及存储区的设置等。以下主要以CPU1511-1PN为例介绍CPU的参数设置。

4.4.1 常规

单击属性视图中的“常规”选项卡,在属性视图的右侧的常规界面中可见CPU的项目信息、目录信息与标识和维护。用户可以浏览CPU的简单特性描述,也可以在“名称”、“注释”等空白处作提示性的标注。对于设备名称和位置标识符,用户可以用于识别设备和设备所处的位置,如图4-28所示。

图4-28 CPU属性常规信息

4.4.2 PROFINET接口

PROFINET接口中包含常规、以太网地址、时间同步、操作模式、高级选项、Web服务器访问和硬件标识,以下分别介绍。

(1)常规

在PROFINET接口选项卡中,单击“常规”选项,如图4-29所示,在属性视图的右侧的常规界面中可见PROFINET接口的常规信息和目录信息。用户可在“名称”、“作者”和“注释”中作一些提示性的标注。

图4-29 PROFINET接口常规信息

(2)以太网地址

选中“以太网地址”选项卡,可以创建新网络,设置IP地址等,如图4-30所示。以下将说明“以太网地址”选项卡主要参数和功能。

图4-30 PROFINET接口以太网地址信息

①接口连接到 单击“添加新子网”按钮,可为该接口添加新的以太网网络,新添加的以太网的子网名称默认为PN/IE_1。

②IP协议 可根据实际情况设置IP地址和子网掩码,如图4-30中,默认IP地址为“192.168.0.1”,默认子网掩码为“255.255.255.0”。如果该设备需要和非同一网段的设备通信,那么还需要激活“使用IP路由器”选项,并输入路由器的IP地址。

③PROFINET PROFINET设备名称:表示对于PROFINET接口的模块,每个接口都有各自的设备名称,且此名称可以在项目树中修改。

转换的名称:表示此PROFINET设备名称转换成符合DNS习惯的名称。

设备编号:表示PROFINET IO设备的编号,IO控制器的编号是无法修改的,为默认值“0”。

(3)时间同步

图4-31 PROFINET接口时间同步信息

PROFINET的时间同步参数设置界面如图4-31所示。

NTP模式表示该PLC可以通过NTP(Network Time Protocol)服务器上获取的时间以同步自己的时间。如激活“启动通过NTP服务器进行时间同步”选项,表示PLC从NTP服务器上获取的时间以同步自己的时钟,然后添加NTP服务器的IP地址,最多可以添加4个NTP服务器。

更新周期表示PLC每次请求更新时间的时间间隔。

(4)操作模式

PROFINET的操作模式参数设置界面如图4-32所示,其主要参数及选项功能介绍如下。

图4-32 PROFINET接口操作模式信息

PROFINET的操作模式表示PLC可以通过该接口作为PROFINET IO的控制器或者IO设备。

默认时,“IO控制器”选项是使能的,如果组态了PROFINET IO设备,那么会出现PROFINET系统名称。如果该PLC作为智能设备,则需要激活“IO设备”选项,并选择“已分配的IO控制器”。如果需要“已分配的IO控制器”给智能设备分配参数时,选择“此IO控制器对PROFINET接口的参数化”。

(5)高级选项

PROFINET的高级选项参数设置界面如图4-33所示。其主要参数及选项功能介绍如下。

1)接口选项 PROFINET接口的通信事件,例如维护信息等,能在CPU的诊断缓冲区读出,但不会调用用户程序,如激活“若发生通信错误,则调用用户程序”选项,则可调用用户程序。

“为连接(如TCP、S7等)发送保持连接信号”选项的默认值为30s,表示该服务用于面向连接的协议(如TCP、S7等),周期性(30s)地发送Keep-alive(保持激活)报文检测伙伴的连接状态和可达性,并用于故障检测。

图4-33 PROFINET接口高级选项信息

2)介质冗余 PROFINET接口的模块支持MRP协议,即介质冗余协议,也就是PROFINET接口的设备可以通过MRP协议实现环网连接。

“介质冗余功能”中有三个选项,即管理器、客户端和不是环网中的设备。环网管理器发送报文检测网络连接状态,而客户端只能传递检测报文。选择了“管理器”选项,则还要选取哪两个端口连接MRP环网。

3)实时设定 实时设定中有IO通信、同步和实时选项三个选项。

“IO通信”,可以选择“发送时钟”为“1ms”,范围是0.25~4ms。此参数的含义是IO控制器和IO设备交换数据的时间间隔。

“带宽”,表示软件根据IO设备的数量和IO字节,自动计算“为周期IO数据计算的带宽”大小,最大带宽为“可能最短的时间间隔”的一半。

4)Port 1[XP1 R](PROFINET端口) Port1[XP1 R](PROFINET端口)参数设置如图4-34所示。其具体参数介绍如下。

图4-34 PROFINET接口-Port1[XP1 R]

①在“常规”部分,用户可以在“名称”、“作者”和“注释”等空白处作一些提示性的标注,支持汉字字符。

②在“端口互连”中,有“本地端口”和“伙伴端口”两个选项,在“本地端口”中,有介质的类型显示,默认为“铜”,“电缆名称”显示为“--”,即无。

在“伙伴端口”中的“伙伴端口”的下拉选项中,选择需要的伙伴端口。

“介质”选项中的“电缆长度”和“信号延时”参数仅仅适用于PROFINET IRT通信。

③端口选项。端口选项中有三个选项,即激活、连接和界限。

a.激活。激活“启用该端口以使用”,表示该端口可以使用,否则处于禁止状态。

b.连接。“传输速率/双工”选项中,有“自动”和“TP 100Mbit/s”两个选项,默认为“自动”,表示PLC和连接伙伴自动协商传输速率和全双工模式,选择此模式时,不能取消激活“启用自动协商协议”选项。“监视”表示端口的连接状态处于监控之中,一旦出现故障,则向CPU报警。

如选择“TP 100Mbit/s”,会自动激活“监视”选项,且不能取消激活“监视”选项。同时默认激活“启用自动协商协议”选项,但该选项可取消激活。

c.“界限”。表示传输某种以太网报文的边界限制。

“可访问节点检测结束”表示该接口是检测可访问节点的DCP协议报文不能被该端口转发。这就意味着该端口的下游设备不能显示在可访问节点的列表中。

“拓扑识别结束”表示拓扑发现LLDP协议报文不会被该端口转发。

Port1[XP2 R]是第二个端口,与Port1[XP1 R]类似,在此不作赘述。

(6)Web服务器访问

CUP的存储区中存储了一些含有CUP信息和诊断功能的HTML页面。Web服务器功能使得用户可通过 Web浏览器执行访问此功能。

激活“启用使用该接口访问Web服务器”,则意味着可以通过Web浏览器访问该CPU,如图4-35所示。本节内容前述部分已经设定CPU的IP地址为:192.168.0.1。如打开Web浏览器(例如Internet Explorer),并输入“http://192.168.0.1”(CPU的IP地址),刷新Internet Explorer,即可浏览访问该CPU了。具体使用方法参见10.4章节。

图4-35 启用使用该端口访问Web服务器

(7)硬件标识符

模块除了I地址和Q地址外,还将自动分配一个硬件标识符(HW ID),用于寻址和识别模块。硬件标识符为一个整数,并与诊断报警一起由系统输出,以便定位故障模块或故障子模块,如图4-36所示。

图4-36 硬件标识符

4.4.3 启动

单击“启动”选项,弹出“启动”参数设置界面,如图4-37所示。

图4-37 “启动”参数设置界面

CPU的“上电后启动”有三个选项:未启动(仍处于STOP模式)、暖启动-断电源之前的操作模式和暖启动-RUN。

“将比较预设为实际组态”有两个选项:即便不兼容仍然启动和仅兼容时启动。如选择第一个选项表示不管组态预设和实际组态是否一致CPU均启动,如选择第二项则组态预设和实际组态一致CPU才启动。

4.4.4 周期

“周期”标签页如图4-38所示,其中有两个参数:最大循环时间和最小循环时间。如CPU的循环时间超出最大循环时间,CPU将转入STOP模式。如果循环时间小于最小循环时间,CPU将处于等待状态,直到最小循环时间,然后再重新循环扫描。

图4-38 “周期”参数设置界面

4.4.5 通信负载

在该标签页中设置通信时间占循环扫描时间的最大比例,默认为50%。

4.4.6 系统和时钟存储器

点击“系统和时钟存储器”标签,弹出如图4-39所示的界面。有两项参数,具体介绍如下。

(1)系统存储器位

激活“启用系统存储器字节”,系统默认为“1”,代表的字节为“MB1”,用户也可以指定其他的存储字节。目前只用到了该字节的前4位,以MB1为例,其各位的含义介绍如下。

①M1.0(FirstScan):首次扫描为1,之后为0。

②M1.1(DiagStatus Update):诊断状态已更改。

③M1.2(Always TRUE):CPU运行时,始终为1。

④M1.3(Always FALSE):CPU运行时,始终为0。

⑤M1.4~M1.7未定义,且数值为0。

注意:S7-300/400 PLC没有此功能。

图4-39 系统和时钟存储器

(2)时钟存储器位

时钟存储器是CPU内部集成的时钟存储器。激活“启用时钟存储器字节”,系统默认为“0”,代表的字节为“MB0”,用户也可以指定其他的存储字节,其各位的含义见表4-3。

表4-3 时钟存储器各位的含义

4.4.7 系统诊断

单击“系统诊断”选项卡,进入系统诊断参数界面,诊断系统有两个选项,即常规和报警设置,如图4-40所示。

图4-40 诊断系统

①“常规”选项中的“激活该设备的系统诊断”一直处于激活状态,且不能取消激活。

②“报警设置”选项,针对每种报警类别进行设置,例如故障、要求维护、需要维护以及信息。如果要显示该类别报警,就必须确认,要确认哪个选项,就勾选该项。

4.4.8 显示

S7-1500的CPU模块上配有显示器。单击“显示”选项卡,弹出如图4-41所示的界面。

图4-41 “显示”界面

(1)常规

“常规”选项卡下有显示待机模式、节能模式和显示的语言。

在待机模式下,显示器保持黑屏,并在按下某个显示器按键时立即重新激活。在显示器的显示菜单中,还可以更改待机模式,如时间长短或者禁用。

在节能模式下,显示器将以低亮度显示信息。按下任意显示器按键时,节能模式立即结束。在显示器的显示菜单中,还可更改节能模式,如时间长短或者禁用。

显示语言。在使用设定的标准语言装载硬件配置后语言立即更改。还可在显示器的显示菜单中更改语言。

(2)自动更新

更新显示的时间间隔,默认时间间隔为5s,可修改间隔时间。

(3)密码

用户可输入密码以防止未经授权的访问。可以设置在显示屏上输入密码多久后自动注销。要设定屏保,必须激活“启用屏保”选项。

(4)监控表

如果在此处添加了监控表或者强制表,那么操作过程中可在显示屏上使用选择的监控表。以往的S7-300/400没有这项功能,要查看监控表一般使用计算机上安装的STEP7软件。

(5)用户自定义徽标

可以选择用户自定义徽标并将其与硬件配置一起装载到CPU。

4.4.9 保护

保护的功能是设置CPU的读或者写保护以及访问密码。选中“保护”标签,如图4-42所示。

图4-42 保护

S7-1500有以下三种访问级别。

①无保护(完全访问权限):即默认设置。用户无需输入密码,总是允许进行读写访问。

②写保护(读访问权限):只能进行只读访问。无法更改CPU上的任何数据,也无法装载任何块或组态。HMI访问和CPU间的通信不能写保护。选择这个保护等级需要指定密码。

③读/写保护(完全保护):对于“可访问设备”区域或项目中已切换到在线状态的设备,无法进行写访问或读访问。只有CPU类型和标识数据可以显示在项目树中“可访问设备”下。可在“可访问设备”下或在线互连设备的项目中来显示在线信息或各个块。

“完全保护”的设置方法是:先选中“不能访问(完全保护)”选项,再点击“密码”下方的下三角,输入密码两次,最后单击“确认”按钮../images/image166.jpeg即可,如图4-43所示。

图4-43 完全保护

4.4.10 系统电源

“系统电源”标签中有2个选项,即“常规”和“电源段概览”,如图4-44所示。

“电源段概览”中显示CPU和电源模块提供的电量将与信号模块所需的电量进行比较。如果供电/功耗比为负数,即电源的需求高于CPU和电源模块提供的电源。图4-44中为8.9W,表明有电源功率富余。

图4-44 系统电源

4.4.11 连接资源

每个连接都需要一定的连接资源,用于相应设备上的端点和转换点(例如CP、CM)。可用的连接资源数取决于所使用的CPU/CP/CM模块类型。

图4-45所示显示了“连接资源”标签中的连接资源情况,如PG通信最大为4个。

图4-45 连接资源

4.4.12 地址总览

地址总览可以显示模块的型号、模块所在的机架号、模块所在的槽号、模块的起始地址和模块的结束地址等信息。给用户一个详细地址的总览,如图4-46所示。

图4-46 地址总览