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S7-1200 入门手册

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强大灵活的 S7-1200 简介 1

STEP 7 Basic 使工作更轻松 2

入门指南 3

简化了 PLC 概念 4

简化了编程概念 5

轻松实现设备间通信 6

轻松使用内置脉冲发生器 7

轻松使用在线工具 8

技术规范 A

SIMATIC S7-1200 入门手册

设备手册

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为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。人身安全的提示用一个警告三角表示，仅与财产 损失有关的提示不带警告三角。警告提示根据危险等级由高到低如下表示。

危险

表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。

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。

按规定使用 Siemens 产品 请注意下列说明：

警告

Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。如果要使用其他公司的产品和组件，必须得到 Siemens 推荐和允许。正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正常运行的前 提。必须保证允许的环境条件。必须注意相关文件中的提示。

商标

所有带有标记符号 ® 的都是西门子股份有限公司的注册商标。标签中的其他符号可能是一些其他商标，这是出于保 护所有者权利的 目地由第三方使用而特别标示的。

责任免除

我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查。然而不排除存在偏差的可能性，因此我们不保证印刷 品中所述内容与硬件和软件完全一致。印刷品中的数据都按规定经过检测，必要的修正值包含在下一版本中。

Siemens AG 文件订购号: 6ES7298-8FA30-8KQ0 Copyright © Siemens AG

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法律资讯 前言

欢迎使用西门子 SIMATIC 控制器系列的最新产品 - S7-1200。 SIMATIC S7-1200 紧凑型 控制器是一款节省空间的模块化控制器，适合要求简单或高级逻辑、HMI 和网络功能的小 型自动化系统。 S7-1200 设计紧凑、成本低廉且功能强大，是控制小型应用的完美解决 方案。

作为 SIMATIC“全集成自动化”(TIA, Totally Integrated Automation) 计划的一部分，S7- 1200 产品系列和 STEP 7 Basic 编程工具为您提供了满足您自动化需求所需的灵活性。

S7-1200 将帮助您轻松完成最具挑战性的任务！

SIMATIC S7-1200 控制器解决方案是专为“紧凑型”控制器类别设计的，由 SIMATIC S7- 1200 控制器和 SIMATIC HMI 基本型面板组成，此二者均可使用 SIMATIC STEP 7 Basic 工程软件进行编程。 由于实现了使用同一个工程软件对两种设备进行编程，开发成本得 以显著降低。

S7-1200 紧凑型控制器包括：

• 内置 PROFINET

• 能进行运动控制的高速 I/O、板载模拟量输入

（将空间要求和对附加 I/O 的需求降到最低）、

2 个用于 脉冲宽度应用 (页 83)的脉冲发生器以 及最多 6 个 高速计数器 (页 78)

• CPU 模块中内置的板载 I/O 点提供 6 到 14 个输 入点和 4 到 10 个输出点

用于 DC、继电器或模拟 I/O 的信号模块 扩展了 I/O 点数，创新的信号板卡在 CPU 的正面 以提供附加 I/O (页 9)。

SIMATIC HMI 基本型面板 (页 10)是专为 S7-1200 设计的。

本入门手册介绍了 S7-1200 PLC。 下文 概述了该设备的多个特征和功能。

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更多相关信息，请参考《S7-1200 可编程控制器系统手册》^。 也可使用以下网站搜索具 体的产品信息，或与技术支持代表联系：

http://www.siemens.com/automation/support-request

有关 UL 和 FM 证书、CE 标签、C-Tick 和其它标准的信息，请参考 技术规范 (页 97)。

如需了解任何技术问题、培训或订购 S7 产品方面的信息，请与西门子经销商或销售部联 系。西门子销售代表接受过技术培训并掌握有关操作、过程和工业以及您使用的各种西门 子产品的最专业的知识，所以他们能够最快最高效地回答您可能遇到的任何问题。

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目录

前言...3

1 强大灵活的 S7-1200 简介 ...7

1.2 扩展 CPU 的能力. ... 9

1.3 HMI 基本型面板. ... 10

1.4 安装尺寸和间隙要求. ... 11

2 STEP 7 Basic 使工作更轻松 ...13

2.1 在您需要时提供的帮助. ... 14

2.1.1 打印在线帮助的主题. ... 15

2.2 提供易于使用的工具. ... 16

2.2.1 轻松向用户程序中插入指令. ... 16

2.2.2 从工具栏轻松访问收藏的指令. ... 16

2.2.3 在编辑器之间轻松拖放. ... 17

2.2.4 轻松更改 CPU 的工作模式 . ... 17

2.2.5 轻松实现实际“拔出”模块而不会丢失组态数据. ... 18

2.2.6 轻松修改 STEP 7 Basic 的外观和组态 . ... 18

3 入门指南. ...19

4 简化了 PLC 概念. ...29

4.1 每个扫描周期均执行的任务. ... 29

4.2 CPU 的工作模式. ... 30

4.3 存储区、寻址和数据类型. ... 31

4.4 用户程序的执行. ... 35

4.5 防止对 CPU 或代码块的访问非常容易. ... 38

5 简化了编程概念. ...39

5.1 轻松创建设备配置. ... 39

5.1.1 组态 CPU 和模块的运行 . ... 44

5.1.2 组态 CPU 的 IP 地址 . ... 46

5.2 轻松设计用户程序. ... 47

5.2.1 使用 OB 组织用户程序 . ... 49

5.2.2 FB 和 FC 使模块化任务编程变得很轻松. ... 50

5.2.3 数据块为程序数据提供了便捷的存储方式. ... 51

5.3 轻松使用功能强大的编程语言. ... 53

5.3.1 提供您所期望的基本指令. ... 54

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5.4 便于编程的其它功能. ...63

5.4.1 系统存储器和时钟存储器提供了标准功能. ...63

5.4.2 监视表格便于监视用户程序. ...65

5.4.3 便于访问的项目库和全局库. ...66

5.4.4 用于显示使用情况的交叉引用. ...67

5.4.5 用于检查调用层级的调用结构. ...68

6 轻松实现设备间通信. ...69

6.1 PROFINET 指令（传输块 (T-block)）. ...70

6.2 PtP、USS 和 Modbus 通信协议. ...71

6.2.1 PtP 指令 . ...72

6.2.2 USS 指令库. ...73

6.2.3 Modbus 指令库. ...75

7 轻松使用内置脉冲发生器. ...77

7.1 高速计数器. ...78

7.2 脉冲宽度调制 (PWM) . ...83

8 轻松使用在线工具. ...87

8.1 转到在线并连接到 CPU. ...87

8.2 将 IP 地址下载到在线 CPU . ...88

8.3 与在线 CPU 交互. ...89

8.4 从在线 CPU 上传. ...90

8.5 比较离线 CPU 与在线 CPU. ...92

8.6 显示诊断事件. ...93

8.7 使用监视表格监视 CPU...93 8.8 强制设置 CPU 中的变量. ...95

A 技术规范...97

A.1 常规规范. ...97

A.2 CPU 模块 . ...102

A.3 信号板. ...109

A.4 数字信号模块. ...112

A.5 模拟信号模块. ...118

A.6 通信模块. ...122

索引. ... 125

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强大灵活的 S7-1200 简介 1

S7-1200 控制器使用灵活、功能强大，可用于控制各种各样的设备以满足您的自动化需 求。 S7-1200 设计紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集，这些优势的组合使它成为 控制各种应用的完美解决方案。

CPU 将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置 PROFINET、高速运动控制 I/O 以 及板载模拟量输入组合到一个设计紧凑的外壳中以形成功能强大的控制器。 在您下载用 户程序后，CPU 将包含监控应用中的设备所需的逻辑。 CPU 根据用户程序逻辑监视输入 与更改输出，用户程序逻辑可以包含布尔逻辑、计数、定时、复杂数学运算以及与其它智 能设备的通信。

为了与编程设备通信，CPU 提供了一个内置 PROFINET 端口。 借助 PROFINET 网络，

CPU 可以与 HMI 面板或其它 CPU 通信。

为了确保应用程序安全，每个 S7-1200 CPU 都提供密码保护功能，用户通过它可以组态 对 CPU 功能的访问。

① 电源接口

② 可拆卸用户接线连接器（保护盖下 面）

③ 板载 I/O 的状态 LED

④ PROFINET 连接器（CPU 的底部）

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特征 CPU 1211C CPU 1212C CPU 1214C 物理尺寸 (mm) 90 x 100 x 75 90 x 100 x 75 110 x 100 x 75 用户存储器

• 工作存储器

• 装载存储器

• 保持存储器

• 25 KB

• 1 MB

• 2 KB

• 25 KB

• 1 MB

• 2 KB

• 50 KB

• 2 MB

• 2 KB 本地板载 I/O

• 数字量

• 模拟量

• 6 点输入 4 点输出

• 2 路输入

• 8 点输入 6 点输出

• 2 路输入

• 14 点输入 10 点输出

• 2 路输入 过程映像大小

• 输入

• 输出

• 1024 个字节

• 1024 个字节

• 1024 个字节

• 1024 个字节

• 1024 个字节

• 1024 个字节 位存储器 (M) 4096 个字节 4096 个字节 8192 个字节

信号模块扩展 无 2 8

信号板 1 1 1

通信模块 3 3 3

高速计数器

• 单相

• 正交相位

3

• 3 个，100 kHz

• 3 个，80 kHz 4

• 3 个，100 kHz 1 个，30 kHz

• 3 个，80 kHz 1 个，20 kHz

6

• 3 个，100 kHz 3 个，30 kHz

• 3 个，80 kHz 3 个，20 kHz

脉冲输出

1

存储卡（选件） 有 有 有

实时时钟保持时间 通常为 10 天/40 摄氏度时最少 6 天 实数数学运算执行速度 18 μs/指令

布尔运算执行速度 0.1 μs/指令

1 仅 DC 输出型（非继电器型）CPU 支持脉冲输出。

不同的 CPU 型号提供了各种各样的特征和功能，这些特征和功能可帮助用户针对不同的 应用创建有效的解决方案。有关特定 CPU 的详细信息，请参见 技术规范 (页 102)。

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1.1 扩展 CPU 的能力

1.1 扩展 CPU 的能力

S7-1200 系列提供了各种信号模块和信号板用于扩展 CPU 的能力。 还可以安装附加的通 信模块以支持其它通信协议。 有关特定模块的详细信息，请参见 技术规范 (页 97)。

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① 通信模块 (CM) ③ 信号板 (SB)

② CPU ④ 信号模块 (SM)

模块 仅输入 仅输出 输入/输出组合

8 x DC 输入 8 x DC 输出 8 x 继电器输出

8 x DC 输入/8 x DC 输出 8 x DC 输入/8 x 继电器输出 数字量

16 x DC 输 入

16 x DC 输出 16 x 继电器输出

16 x DC 输入/16 x DC 输出 16 x DC 输入/16 x 继电器输 出

信号模块 (SM)

模拟量 4 x 模拟量 输入 8 x 模拟量 输入

2 x 模拟量输出 4 x 模拟量输出

4 x 模拟量输入/2 x 模拟量输 出

数字量 - - 2 x DC 输入/2 x DC 输出 信号板 (SB)

模拟量 - 1 x 模拟量输出 -

通信模块 (CM)

• RS485

• RS232

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1.2 HMI 基本型面板

1.2 HMI 基本型面板

由于可视化已成为大多数机器设计的标准组件，所以 SIMATIC HMI 基本型面板提供了用 于执行基本操作员监控任务的触摸屏设备。 所有面板的保护等级均为 IP65 并通过 CE、

UL、cULus 和 NEMA 4x 认证。

KTP 400 Basic PN

• 单色（STN，灰度）

• 4" 触摸屏，带 4 个触摸键

• 纵向或横向

• 尺寸： 3.8"

• 分辨率： 320 x 240

• 128 个变量

• 50 个过程画面

• 200 个报警

• 25 条曲线

• 32 KB 配方存储器

• 5 个配方，20 条数据记 录，20 个条目

KTP 600 Basic PN

• 彩色（TFT，256 色）或单色

（STN，灰度）

• 6" 触摸屏，带 6 个触摸键

• 纵向或横向

• 尺寸：5.7"

• 分辨率： 320 x 240

• 128 个变量

• 50 个过程画面

• 200 个报警

• 25 条曲线

• 32 KB 配方存储器

• 5 个配方，20 条数据记 录，20 个条目

KTP1000 Basic PN

• 彩色（TFT，256 色）

• 10" 触摸屏，

带 8 个触摸键

• 尺寸：10.4"

• 分辨率： 640 x 480

• 256 个变量

• 50 个过程画面

• 200 个报警

• 25 条曲线

• 32 KB 配方存储器

• 5 个配方，20 条数据记 录，20 个条目

TP1500 Basic PN

• 彩色（TFT，256 色）

• 15" 触摸屏

• 尺寸：15.1"

• 分辨率： 1024 x 768

• 256 个变量

• 50 个过程画面

• 200 个报警

• 25 条曲线

• 32 KB 配方存储器（集 成闪存）

• 5 个配方，20 条数据记 录，20 个条目

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1.3 安装尺寸和间隙要求

1.3 安装尺寸和间隙要求

S7-1200 PLC 设计得易于安装。 无论安装在面板上还是标准 DIN 导轨上，其紧凑型设计 都有利于有效利用空间。

CPU、SM 和 CM 支持 DIN 导轨安装和面板安装。 使用模块上的 DIN 导轨卡夹将设备固 定到导轨上。 这些卡夹还能掰到一个伸出位置以提供将设备直接安装到面板上的螺钉安 装位置。 设备上 DIN 卡夹的孔内部尺寸是 4.3 mm。

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S7-1200 设备 宽度 A 宽度 B

CPU 1211C 和 CPU 1212C 90 mm 45 mm CPU

CPU 1214C 110 mm 55 mm

8 和 16 点 DC 和继电器型（8I、16I、8Q、16Q、8I/8Q）

模拟量（4AI、8AI、4AI/4AQ、2AQ、4AQ）

45 mm 22.5 mm 信号模块 (SM)

16I/16Q 继电器型 (16I/16Q) 70 mm 35 mm 通信模块 (CM) CM 1241 RS232 和 CM 1241 RS485 30 mm 15 mm

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1.3 安装尺寸和间隙要求

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① 侧视图 ③ 垂直安装

② 水平安装 ④ 空隙区域

规划安装时，务必注意以下指导原则：

• 将设备与热辐射、高压和电噪声隔离开。

• 留出足够的空隙以便冷却和接线。 必须在设备的上方和下方留 出 25 mm 的发热区以便空气自由流通。

有关安装的具体要求和指导原则，请参考《S7-1200 系统手 册》。

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STEP 7 Basic 使工作更轻松 2

STEP 7 Basic 提供了一个用户友好的环境，供用户开发控制器逻辑、组态 HMI 可视化 和设置网络通信。 为帮助用户提高生产率，STEP 7 Basic 提供了两种不同的项目视 图： 根据工具功能组织的面向任务的门户集（门户视图），或项目中各元素组成的面向 项目的视图（项目视图）。 请选择能让您的工作最高效的视图。只需通过单击就可以切 换门户视图和项目视图。

门户视图提供项目任务的功能视图，并 根据要完成的任务来组织工具。 用户可 以很容易地确定如何继续以及选择哪个 任务。

① 不同任务的门户

② 所选门户的任务

③ 所选操作的选择面板

  



④ 切换到项目视图

项目视图提供了访问项目中任意组件的 途径。

① 菜单和工具栏

② 项目浏览器

③ 工作区

④ 任务卡

⑤ 巡视窗口

⑥ 切换到门户视图



  







由于这些组件组织在一个视图中，所以您可以方便地访问项目的各个方面。 例如，巡视 窗口显示了用户在工作区中所选对象的属性和信息。 当用户选择不同的对象时，巡视窗 口会显示用户可组态的属性。 巡视窗口包含用户可用于查看诊断信息和其它消息的选项 卡。

编辑器栏会显示所有打开的编辑器，从而帮助用户更快速和高效地工作。 要在打开的编 辑器之间切换，只需单击不同的编辑器。 还可以将两个编辑器垂直或水平排列在一起显 示。 通过该功能可以在编辑器之间进行拖放操作。

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2.1 在您需要时提供的帮助

2.1 在您需要时提供的帮助

为帮助用户获得更多信息或快速而高效地解决问题，STEP 7 Basic 提供了智能的需求点 帮助。 例如，界面中的某些工具提示（例如，指令的工具提示）通过“层叠”提供更多信 息。 工具提示旁的黑色三角形表示有更多信息。

STEP 7 Basic 提供了丰富全面的在线信息和帮助系统，该系统介绍了用户已安装的所有 SIMATIC TIA 产品。 该信息系统会在一个不会遮挡工作区域的窗口中打开。 单击信息系 统中的“显示/隐藏目录”(Show/hide contents) 按钮可显示目录和移除帮助窗口。 随后可以 调整帮助窗口的大小。

如果 STEP 7 Basic 已最大化，则单击“显示/隐藏目录”按钮将不会移除帮助窗 口。 单击 STEP 7 Basic 中的“向下还原”按钮可移除帮助窗口。 随后可以移动 和调整帮助窗口的大小。

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2.1 在您需要时提供的帮助

2.1.1 打印在线帮助的主题

要从信息系统中打印，请单击 帮助窗口中的“打印”(Print) 按 钮。

通过“打印”(Print) 对话框可以 选择要打印的主题。 确保面 板显示了主题。 然后可以选 择任何要打印的其它主题。

单击“打印”(Print) 按钮将所选 主题发送到打印机。

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2.2 提供易于使用的工具

2.2 提供易于使用的工具

2.2.1 轻松向用户程序中插入指令

STEP 7 Basic 提供了包含各种程序指令的任务卡。 这些指令按 功能分组。

要创建程序，可将指令从任务卡拖动到程序段中。

2.2.2 从工具栏轻松访问收藏的指令

STEP 7 Basic 提供了“收藏夹”(Favorites) 工具 栏，用户可通过该工具栏快速访问常用的指令。

只需单击指令的图标即可将其插入程序段！

用户可以通过添加新指令方便地自定义“收藏夹”(Favorites)。 只需将指令拖放到“收藏 夹”(Favorites)。 如此单击即可插入该指令！

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2.2 提供易于使用的工具

2.2.3 在编辑器之间轻松拖放

为帮助用户快速和方便地执行任务，STEP 7 Basic 允许用户将元素从一个编辑器拖放 到另一个编辑器中。 例如，可以将 CPU 的 输入拖动到用户程序中指令的地址上。

（必须放大至少 200% 才能选中 CPU 的 I/O。）

请注意，变量名称不仅会在 PLC 变量表中 显示，还会在 CPU 上显示。

要一次显示两个编辑器，请使用“拆分编辑 器”(Split editor) 菜单命令或工具栏中的相应 按钮。

要在已打开的编辑器之间切换，请单击编辑器栏中的图标。

2.2.4 轻松更改 CPU 的工作模式

该 CPU 没有用于更改工作模式（STOP 或 RUN）的物理开关。 在设备配置中组态 CPU 时，应组态 CPU 属性中的启动行为 (页 44)。 “在线和诊断”(Online and Diagnostics) 门 户提供了用于更改在线 CPU 工作模式的操作员面板。

要使用 CPU 操作员面板，必须在线连接到 CPU。 “在线工具”(Online tools) 任务卡显示 的操作员面板显示了在线 CPU 的工作模式。 也可以通过该操作员面板更改在线 CPU 的 工作模式。

使用操作员面板上的按钮更改工作模式（STOP 或 RUN）。 操作员 面板还提供了用于复位存储器的 MRES 按钮。

RUN/STOP 指示器的颜色指示 CPU 当前的工作模式。 黄色表示 STOP 模式，而绿色表示 RUN 模式。

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2.2 提供易于使用的工具

2.2.5 轻松实现实际 “拔出”模块而不会丢失组态数据

STEP 7 Basic 为“拔出的”模块提供了一 个存储区域。 用户可以从机架中拖出模 块以保存该模块的组态。 这些拔出的模 块会随项目一同保存，从而在将来不必 重新组态参数即可再次插入相应模块。

此功能的其中一种用途是用于临时维 护。 想想用户可能正等待一个替换模 块，并计划临时使用一个不同的模块来 短期替换相应模块。 此时，用户可以将 组态的模块从机架拖动到“拔出的模 块”(Unplugged modules) 区域，然后插 入临时模块。

只要该模块具有相同的基本编址数据，

替换模块操作就不会影响 PLC 变量。

例如，可以使用一个 8X8 组合的数字 SM 或一个 16 点输入的数字 SM 来替 换一个 8 点输入的数字 SM。

2.2.6 轻松修改 STEP 7 Basic 的外观和组态

用户可以选择各种各样的设置，例如界面的外 观、语言或保存工作的目录。

在“选项”(Options) 菜单中选择“设置”(Settings) 命令更改这些设置。

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入门指南 3

使用 STEP 7 Basic 非常容易！ 在接下来的几页中，您可以看到开始创建项目有多么快 捷。

在“开始”(Start) 门户中，单击

“创建新项目”(Create new project) 任务。

输入项目名称并单击“创 建”(Create) 按钮。

创建项目后，选择“设备和网络”(Devices &

Networks) 门户。

单击“添加新设备”(Add new device) 任务。

选择要添加到项目中的 CPU：

1. 在“添加新设备”(Add new device) 对话框中

，单击“SIMATIC PLC”按钮。

2. 从列表中选择一个 CPU。

3. 单击“添加”(Add) 按钮，将所选 CPU 添加到 项目中

请注意，“打开设备视图”(Open device view) 选 项已被选中。 在该选项被选中的情况下单击“添 加”(Add) 将打开项目视图的“设备配置”(Device configuration)。

设备视图显示所添加的 CPU。

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为 CPU 的 I/O 创建变量 说明

“PLC 变量”是 I/O 和地址的符号名称。 用户创建 PLC 变量后，STEP 7 Basic 会将变量存 储在变量表中。 项目中的所有编辑器（例如程序编辑器、设备编辑器、可视化编辑器和 监视表格编辑器）均可访问该变量表。

若设备编辑器已打开，用户就可打开变量表。

您可在在编辑器栏中看到已打开的编辑器。

在工具栏中，单击“水平拆分编辑器空间”(Split editor space horizontally) 按钮。

STEP 7 Basic 即会将变量表和设备编辑器显示 在一起。

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将设备配置放大 200% 以上，以便能清楚的查 看并选择 CPU 的 I/O 点。

1. 选择 I0.0 并将其拖动到变量表的第一行。

2. 将变量名称从“I0.0”更改为“Start”。

3. 将 I0.1 拖动到变量表，并将名称更改为

“Stop”。

4. 将 CPU 底部的 Q0.0 拖动到变量表，并将名 称更改为“Running”。

将 PLC 变量输入变量表之后，在用户程序中即 可使用这些变量。

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在用户程序中创建一个简单程序段

程序代码由 PLC 依次执行的指令组成。 在本实例中，使用梯形图 (LAD) 创建程序代码。 LAD 程序是一系列类似梯级的程序段。

要打开程序编辑器，请按以下步骤操作：

1. 在项目树中展开“程序块”(Program blocks) 文件夹以显示“Main [OB1]”块。

2. 双击“Main [OB1]”块。

程序编辑器将打开程序块 (OB1)。

使用“收藏夹”(Favorites) 上的按钮 将触点和线圈插入程序段中：

1. 单击“收藏夹”(Favorites) 上的“常 开触点”按钮向程序段添加一个触 点。

2. 在本实例中，添加第二个触点。

3. 单击“输出线圈”(Output coil) 按 钮插入一个线圈。

“收藏夹”(Favorites) 还提供了用于 创建分支的按钮：

1. 单击“打开分支”(Open branch) 图标向程序段的电源线添加分支

。

2. 在打开的分支中插入另一个常开 触点。

3. 将双向箭头拖动到第一梯级上断 开和闭合触点之间的一个连接点 位置（梯级上的绿色方块）。

要保存项目，请单击工具栏中的“保 存项目”(Save project) 按钮。 请注 意，在保存前不必完成对梯级进行 编辑。

您已创建了一个 LAD 指令的程序段。 现在可以将变量名称与这些指令进行关联。

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使用变量表中的 PLC 变量对指令进行寻址

使用变量表，用户可以快速输入对 应触点和线圈地址的 PLC 变量。

1. 双击第一个常开触点上方的默认 地址 <??.?>^。

2. 单击地址右侧的选择器图标打开 变量表中的变量。

3. 从下拉列表中，为第一个触点选 择“Start”。

4. 对于第二个触点，重复上述步骤 并选择变量“Stop”。

5. 对于线圈和锁存触点，选择变量

“Running”。

还可以直接从 CPU 中拖拽 I/O 地址。 为此，

只需 拆分项目视图的工作区 (页 17)。

必须将 CPU 放大 200% 以上才能选择 I/O 点。

可以将“设备配置”(Device configuration) 中 CPU 上的 I/O 拖到程序编辑器的 LAD 指令 上，这样不仅会创建指令的地址，还会在 PLC 变量表中创建相应条目。

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向第二个程序段添加数学运算指令

程序编辑器提供了一个通用“功能框”指令。 插入此功能框指令之后，可从下拉列表中选择 指令类型，例如 ADD 指令。

单击“收藏夹”(Favorites) 工具栏中 的通用“功能框”指令。

通用“功能框”指令支持多种指令。

在本实例中，创建一个 ADD 指 令：

1. 单击功能框指令黄色角以显示指 令的下拉列表。

2. 向下滚动列表并选择 ADD 指 令。

3. 单击“?”旁边的黄色角为输入和输 出选择数据类型。

现在即可为 ADD 指令所用的值输 入变量（或存储器地址）。

还可以为某些指令创建更多输入：

1. 单击一个输入。

2. 单击右键以显示快捷菜单并选择“插入输入”(Insert input) 命令。

ADD 指令现在即使用三个输入。

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向项目中添加 HMI 设备

向项目中添加 HMI 设备非常容易！

1. 双击“添加新设备”(Add new device) 图标。

2. 在“添加新设备”(Add new device) 对 话框中单击“SIMATIC HMI”按钮。

3. 从列表中选择特定的 HMI 设备。

可以运行 HMI 向导来组态 HMI 设备 的画面。

4. 单击“确定”(OK) 将 HMI 设备添加到 项目中。

HMI 设备即添加到项目中。

STEP 7 Basic 提供了一个 HMI 向导，可以帮助用户 组态 HMI 设备的所有画面和结构。

如果未运行 HMI 向导，则 STEP 7 Basic 将创建一个 简单的默认 HMI 画面。

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在 CPU 和 HMI 设备之间创建网络连接

创建网络非常简单！

转到“设备和网络”(Devices and Networks) 并选 择网络视图来显示 CPU 和 HMI 设备。

要创建 PROFINET 网络，只需从一个设备的绿 色框拖出一条线连接到另一个设备的绿色框（以 太网端口）。

随即会为这两个设备创建一个网络连接。

创建 HMI 连接以共享变量

通过在两个设备之间创建 HMI 连接，用户可以轻松地在两个设备之间共享变量。

选择相应的网络连接，单击“HMI 连接”(HMI connection) 按钮。

HMI 连接会将相关的两个设备变为蓝色。

选择 CPU 设备并拖出一条线连接到 HMI 设 备。

该 HMI 连接允许用户通过选择 PLC 变量列 表对 HMI 变量进行组态。

用户可以采用其它方法创建 HMI 连接：

● 通过从 PLC 变量表、程序编辑器或设备配置编辑器将 PLC 变量拖动 HMI 画面编辑 器，自动创建 HMI 连接。

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创建 HMI 画面

即使不利用 HMI 向导，组态 HMI 画 面也很容易。

STEP 7 Basic 提供了一个标准库集 合，用于插入基本形状、交互元素，

甚至是标准图形。

要添加元素，只需将其中一个元素拖放到画面中。

使用元素的属性（在巡视窗口中）组态该元素的 外观和特性。

还可以通过从项目树或程序编辑器将 PLC 变量拖放到 HMI 画面来创建画面上的元素。

PLC 变量即成为画面上的元素 然后可以使用属性来更改该元素的参数。

为 HMI 元素选择 PLC 变量

在画面上创建元素后，使用所选元素的属性将 PLC 变量分配给该元素。 单击“连 接”(Connections) 域中的按钮将显示 CPU 的 PLC 变量。

也可以从项目树将 PLC 变量拖放到 HMI 画面中。 在项目树的“详细信息”视图中显示 PLC 变量，然后将其拖放到 HMI 画面中。

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简化了 PLC 概念 4

4.1 每个扫描周期均执行的任务

每个扫描周期都包括写入输出、读取输入、执行用户程序指令以及执行系统维护或后台处 理。 该周期称为扫描周期或扫描。 在默认条件下，所有数字和模拟 I/O 点都通过内部存 储区（即过程映像）与扫描周期进行同步更新。 过程映像包含 CPU、信号板和信号模块 上的物理输入和输出的快照。

CPU 仅在用户程序执行前读取物理输入，并将输入值 存储在过程映像输入区。 这样可确保这些值在整个用 户指令执行过程中保持一致。

CPU 执行用户指令逻辑，并更新过程映像输出区中的 输出值，而不是写入实际的物理输出。

执行完用户程序后，CPU 将所生成的输出从过程映像 输出区写入到物理输出。

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STARTUP RUN

A 清除输入（或“I”）存储器 ① 将 Q 存储器写入物理输出 B 使用上一个值或替换值对输出执行初始

化

② 将物理输入的状态复制到 I 存储器

C 执行启动 OB ③ 执行程序循环 OB

D 将物理输入的状态复制到 I 存储器 ④ 执行自检诊断 E 将所有中断事件存储到要在 RUN 模式

下处理的队列中

⑤

F 启用将输出（或“Q”）存储器的值写入 到物理输出

在扫描周期的任何阶段处理中断和通信

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4.2 CPU 的工作模式

这一过程通过在给定周期内执行用户指令而提供一致的逻辑，并防止物理输出点可能在过 程映像输出区中多次改变状态而出现抖动。

可通过将模块从 I/O 的自动更新中删除来更改其默认行为。也可在执行指令时立即读取数 字和模拟 I/O 值并将其写入模块。 立即读取物理输入并不会更新过程映像输入区。 立即 写入物理输出会同时更新过程映像输出区和物理输出点。

4.2 CPU 的工作模式

CPU 有以下三种工作模式： STOP 模式、STARTUP 模式和 RUN 模式。 CPU 前面的状 态 LED 指示当前工作模式。

● 在 STOP 模式下，CPU 不执行任何程序，而用户可以下载项目。

● 在 STARTUP 模式下，CPU 会执行任何启动逻辑（如果存在）。 在 STARTUP 模式 下不处理任何中断事件。

● 在 RUN 模式下，重复执行扫描周期。 在程序循环阶段的任何时刻都可能发生和处理 中断事件。

说明

CPU 处于 RUN 模式下时，无法下载任何项目。 只有在 CPU 处于 STOP 模式时，才 能下载项目。

CPU 支持通过暖启动方法进入 RUN 模式。 暖启动不包括存储器复位，但通过编程软件 可以控制存储器复位。 存储器复位将清除所有工作存储器、保持性及非保持性存储区，

并将装载存储器内容复制到工作存储器。 存储器复位不会清除诊断缓冲区，也不会清除 永久保存的 IP 地址。 在暖启动时，所有非保持性系统及用户数据都将被初始化。

可以使用编程软件指定 CPU 的上电模式以及重启方法。 该组态项目出现在 CPU“设备配 置”(Device Configuration) 的“启动”(Startup) 下。 通电后，CPU 将执行一系列上电诊断检 查和系统初始化操作。 然后 CPU 进入适当的上电模式。 检测到的某些错误将阻止 CPU 进入 RUN 模式。 CPU 支持以下上电模式： STOP 模式、“暖启动后转到 RUN 模式”和

“暖启动后转到上一个模式”。

CPU 未提供用于更改工作模式的物理开关。 请使用 STEP 7 Basic 在线工具中的 CPU 操作员面板更改工作模式（STOP 或 RUN）。

也可在程序中包含 STP 指令，以使 CPU 切换到 STOP 模式。 这样就可以根据程序逻辑 停止程序的执行。

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4.3 存储区、寻址和数据类型

4.3 存储区、寻址和数据类型

CPU 提供了以下用于存储用户程序、数据和组态的存储区：

● 装载存储器用于非易失性地存储用户程序、数据和组态。 项目被下载到 CPU 后，首 先存储在装载存储区中。 该存储区位于存储卡（如存在）或 CPU 中。 该非易失性存 储区能够在断电后继续保持。存储卡支持的存储空间比 CPU 内置的存储空间更大。

● 工作存储器是易失性存储器，用于在执行用户程序时存储用户项目的某些内容。 CPU 会将一些项目内容从装载存储器复制到工作存储器中。该易失性存储区将在断电后丢 失，而在恢复供电时由 CPU 恢复。

● 保持性存储器用于非易失性地存储限量的工作存储器值。 保持性存储区用于在断电时 存储所选用户存储单元的值。 发生掉电时，CPU 留出了足够的缓冲时间来保存几个 有限的指定单元的值。 这些保持性值会随后在上电时恢复。

可选的 SIMATIC 存储卡可用作存储用户程序的替代存储器，或用于传送程序。 如果使用 存储卡，CPU 将运行存储卡中的程序而不是自身存储器中的程序。

CPU 仅支持预格式化的 SIMATIC 存储 卡。

要插入存储卡，需打开 CPU 顶盖，然后 将存储卡插入到插槽中。推弹式连接器可 以轻松地插入和取出。存储卡要求正确安 装。

检查以确定存储卡没有写保护。 滑动保护开关，使其离开

“Lock”位置。

将可选的 SIMATIC 存储卡用作程序卡或传送卡：

● 使用传送卡可将项目复制到多个 CPU，而无需使用 STEP 7 Basic。 传送卡将所存储 的项目从卡中复制到 CPU 的存储器。 将程序复制到 CPU 后必须取出传送卡。

● 程序卡可以替代 CPU 存储器；所有 CPU 功能都由该程序卡进行控制。 插入程序卡 会擦除 CPU 内部装载存储器的所有内容（包括用户程序和任何强制 I/O）。 CPU 然 后会执行程序卡中的用户程序。

程序卡必须保留在 CPU 中。 如果取出程序卡，CPU 将切换到 STOP 模式。

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4.3 存储区、寻址和数据类型 S7-1200 支持的数据类型

数据类型用于指定数据元素的大小以及如何解释数据。 每个 指令参数至少支持一种数据类型，而有些参数支持多种数据 类型。 将光标停在指令的参数域上方，便可看到给定参数所 支持的数据类型。

数据类 型

大小

（位）

范围 常量输入实例

Bool 1 0 到 1 TRUE, FALSE, 0, 1 Byte 8 16#00 到 16#FF 16#12, 16#AB Word 16 16#0000 到 16#FFFF 16#ABCD, 16#0001 DWord 32 16#00000000 到 16#FFFFFFFF 16#02468ACE Char 8 16#00 到 16#FF 'A', 't', '@' Sint 8 -128 到 127 123, -123 Int 16 -32,768 到 32,767 123, -123 Dint 32 -2,147,483,648 到 2,147,483,647 123, -123

USInt 8 0 到 255 123

UInt 16 0 到 65,535 123 UDInt 32 0 到 4,294,967,295 123

Real 32 +/-1.18 x 10

^-38

³⁸

3.4E-3

LReal 64 +/-2.23 x 10

^-308

³⁰⁸

Time 32 T#-24d_20h_31m_23s_648ms to T#24d_20h_31m_23s_647ms 存储形式： -2,147,483,648 ms to +2,147,483,647 ms

T#5m_30s 5#-2d

T#1d_2h_15m_30x_45ms

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4.3 存储区、寻址和数据类型

数据类 型

大小

（位）

范围 常量输入实例

String 变量 0 到 254 字节字符 'ABC' DTL

¹

节

最小值：

DTL#1970-01-01-00:00:00.0 最大值：

DTL#2554-12-31-23:59:59.999 999 999

DTL#2008-12-16- 20:30:20.250

1 DTL 数据类型是一种 12 个字节的结构，以预定义的结构保存日期和时间信息。 可以在块 的临时存储器中或者在 DB 中定义 DTL。

尽管以下 BCD 数字格式不能用作数据类型，但它们受转换指令支持。

格式 大小（位） 数字范围 实例

BCD16 16 -999 到 999 123, -123

BCD32 32 -9999999 到 9999999 1234567, -1234567

存储区和寻址

STEP 7 Basic 简化了符号编程。 用户为数据地址创建符号名称或“变量”，作为与存储器 地址和 I/O 点相关的 PLC 变量或在代码块中使用的局部变量。 要在用户程序中使用这些 变量，只需输入指令参数的变量名称。 为了更好地理解 CPU 的存储区结构及其寻址方 式，以下段落将对 PLC 变量所引用的“绝对”寻址进行说明。 CPU 提供了以下几个选项，

用于在执行用户程序期间存储数据：

● 全局存储器： CPU 提供了各种专用存储区，其中包括输入 (I)、输出 (Q) 和位存储器 (M)。 所有代码块可以无限制地访问该储存器

● 数据块 (DB)： 可在用户程序中加入 DB 以存储代码块的数据。 从相关代码块开始执 行一直到结束，存储的数据始终存在。 “全局”DB 存储所有代码块均可使用的数据，

而背景 DB 存储特定 FB 的数据并且由 FB 的参数进行构造。

● 临时存储器： 只要调用代码块，CPU 的操作系统就会分配要在执行块期间使用的临 时或本地存储器 (L)。 代码块执行完成后，CPU 将重新分配本地存储器，以用于执行 其它代码块。

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4.3 存储区、寻址和数据类型

每个存储单元都有唯一的地址。 用户程序利用这些地址访问存储单元中的信息。

对输入 (I) 或输出 (Q) 存储区（例如 I0.3 或 Q1.7）的引用会访问过程映像。 要立即访问 物理输入或输出，请在引用后面添加“:P”（例如，I0.3:P、Q1.7:P 或 "Stop:P"）。

仅向输入 (I) 或输出 (Q) 强制写入值。 要强制输入或输出，请在 PLC 变量或地址后面添 加“:P”。 更多相关信息，请参见 “强制 CPU 中的变量” (页 95)。

存储区 说明 强制 保持性

在扫描周期开始时从物理输入复制 否 否

I

过程映像输入 I_:P

¹

（物理输入）

立即读取 CPU、SB 和 SM 上的物理输 入点

是 否

在扫描周期开始时复制到物理输出 否 否

Q

过程映像输出 Q_:P

¹

（物理输出）

立即写入 CPU、SB 和 SM 上的物理输 出点

是 否

M 位存储器

控制和数据存储器 否 是

（可选）

L

临时存储器

存储块的临时数据，这些数据仅在该块 的本地范围内有效

否 否

DB 数据块

数据存储器，同时也是 FB 的参数存储器 否 是

（可选）

1 要立即访问（或强制）物理输入和物理输出，请在地址或变量后面添加“:P”（例如，

I0.3:P、Q1.7:P 或 "Stop:P"）。

每个存储单元都有唯一的地址。用户程序利用这些地址访问存储单元中的信息。 下图说 明了如何访问一个位（也称为“字节.位”寻址）。 在本例中，存储区和字节地址（M 代表 位存储区，3 代表字节 3）通过后面的句点（“.”）与位地址（位 4）分隔。

A 存储区标识符 B 字节地址： 字节 3 C 分隔符（“字节.位”）

D 位在字节中的位置（位 4，共 8 位）

E 存储区的字节

       













 0

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4.4 用户程序的执行 组态 I/O 的地址

向组态画面添加 CPU 和 I/O 模块时，系统 会自动分配 I 地址和 Q 地址。

通过在组态画面中选择地址域并键入新编 号，可以更改默认寻址设置。数字输入和输 出按完整的 8 位字节方式进行分配，无论模 块是否使用所有的点。模拟输入和输出按每 组 2 点（4 个字节）的方式进行分配。在此 实例中，可以将 DI16 的地址改为 2..3 来替 代 8..9。工具可以协助您更改大小错误或与 其它地址相冲突的地址范围。

图中显示的实例是配有两个 SM 的 CPU 1214C。

4.4 用户程序的执行

CPU 支持以下类型的代码块，使用它们可以创建有效的用户程序结构：

● 组织块 (OB) 是通常包含主程序逻辑的代码块。 OB 对 CPU 中的特定事件作出响应，

并可中断用户程序的执行。用于循环执行用户程序的默认组织块 (OB 1) 为用户程序提 供基本结构，是唯一一个用户必需的代码块。 其它 OB 执行特定的功能，如处理启动 任务、处理中断和错误或以特定的时间间隔执行特定程序代码。

● 功能块 (FB) 是从另一个代码块（OB、FB 或 FC）进行调用时执行的子例程。调用块 将参数传递到 FB，并标识可存储特定调用数据或该 FB 实例的特定数据块 (DB)。更 改背景 DB 可实现使用一个通用 FB 控制一组设备的运行。 例如，借助包含每个泵或 阀门的特定运行参数的不同背景 DB，一个 FB 可控制多个泵或阀。 背景 DB 会保存 该 FB 在不同调用或连续调用之间的值，以便能支持异步通信。

● 功能 (FC) 是从另一个代码块（OB、FB 或 FC）进行调用时执行的子例程。FC 不具 有相关的背景 DB。调用块将参数传递给 FC。 如果用户程序的其它元素需要使用 FC 的输出值，则必须将这些值写入存储器地址或全局 DB 中。

用户程序、数据及组态的大小受 CPU 中可用装载存储器和工作存储器的限制。对所支持 的块数量没有限制；唯一的限制就是存储器大小。

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4.4 用户程序的执行

使用 OB 处理事件

CPU 扫描的处理由事件来驱动。 默认事件是启动程序循环 OB 执行的程序循环事件。

（用户不需要在程序中使用程序循环 OB。 但是，如果没有程序循环 OB，将不会执行正 常的 I/O 更新。 因此就必须通过过程映像来对 I/O 进行读取和写入。）可根据需要启用其 它事件。某些事件（例如循环事件）在组态时启用。另一些事件（例如延时事件）在运行 时启用。 事件在启用后将连接到相关的 OB。（每个程序循环事件和启动事件都可以连接 到多个 OB。）事件发生时，系统将执行该事件的服务例程，即所连接的 OB 以及从该 OB 调用的所有功能。优先级、优先级组以及队列用于确定事件服务例程的处理顺序。

单一来源的未决（排队的）事件数量通过各种事件类型的不同队列加以限制。达到给定事 件类型的未决事件限制后，下一个事件将丢失。 每个事件都有一个关联的优先级，而事 件优先级分为若干个优先级组，如下表所示。

通常，事件按优先级顺序进行处理（优先级最高的最先进行处理）。优先级相同的事件按

“先到先得”的原则进行处理。 OB 开始执行后，如果发生另一个相同或较低优先级组中的 事件，则该 OB 的处理不会被中断。 此类事件将排队等待稍后被处理，从而使 CPU 能够 完成当前 OB 的执行。

优先级组中的 OB 不会中断属于同一优先级组的其它 OB。 但是，优先级组 2 中的事件将 中断优先级组 1 中 OB 的执行，而优先级组 3 中的事件将中断优先级组 1 或 2 中任何 OB 的执行。

事件 (OB) 数量 OB 编号 队列深

度

优先级 组

优先等 级 程序循环 1 个程序循环事件

允许多个 OB

1（默认）

200 或更大

1 1

启动 1 个启动事件

¹

²

100（默认）

200 或更大

1

1

1

时间延迟 最多 4 个时间事件

³

200 或更大 8 3

循环 最多 4 个时间事件

3

每个事件 1 个 OB

200 或更大 8 4

沿 16 个上升沿事件

16 个下降沿事件 每个事件 1 个 OB

200 或更大 32

2

5

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4.4 用户程序的执行

事件 (OB) 数量 OB 编号 队列深

度

优先级 组

优先等 级 HSC 6 个 CV = PV 事件

6 个方向更改事件 6 个外部复位事件 每个事件 1 个 OB

200 或更大 16 6

诊断错误 1 个事件（仅限 OB 82） 仅限 82 8 9 时间错误 1 个时间错误事件

1 个 MaxCycle 时间事件

（仅限 OB 80）

1 个 2xMaxCycle 时间事件

仅限 80 8 3 26

27

1 启动事件的特殊情况：启动事件和程序循环事件永远不会同时发生，因为在启动事件运行 完成之后才会启动程序循环事件（由操作系统控制）。

2 启动事件的特殊情况：只允许诊断错误事件（与 OB 82 关联）中断启动事件。启动事件 完成后，其它所有事件排队等待随后被处理。

3 CPU 提供总共 4 个由延时 OB 和循环 OB 共享的时间事件。 用户程序中的延时和循环 OB 数量不能超过 4 个。

较高优先级组中的 OB 会中断较低优先级组中 OB 的执行。 例如，优先级组 2 中的 OB

（例如循环中断 OB）会中断程序循环 OB（优先级组 1），而 OB 80（优先级组 3）会 中断优先级组 1 或 2 中的任何 OB。但是，同一优先级组中的 OB 不会互相中断。 CPU 会存储处理 OB 期间发生的任何事件。执行完该 OB 后，CPU 随后根据该优先级组内的 相对优先等级执行队列中的 OB，并且先处理优先等级较高的事件。 但是，CPU 每次执 行完该优先级组中的一个 OB 后，才会开始执行同一个优先级组中的下一个 OB。 处理完 中断优先级组的所有事件后，CPU 将返回到较低优先级组中被中断的 OB，并从中断点继 续执行该 OB。

假设 CPU 检测到优先级组 3 中的事件（如时间错误事件），则时间错误 OB 将中断优先 级组 1（如程序循环 OB）和优先级组 2（如循环 OB）的执行。 CPU 会先执行时间错误 OB，然后再回头执行优先级组 2（如果被中断）或优先级组 1 中被中断的 OB。

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4.5 防止对 CPU 或代码块的访问非常容易

4.5 防止对 CPU 或代码块的访问非常容易

CPU 提供了 3 个安全等级，用于限制对特定功能的访问。 为 CPU 组态安全等级和密码 时，可以对那些不输入密码就能访问的功能和存储区进行限制。

要组态密码，请按以下步骤操作：

1. 在“设备配置”(Device configuration) 中

，选择 CPU。

2. 巡视窗口中，选择“属性”(Properties) 选项卡。

3. 选择“保护”(Protection) 属性以选择保 护等级和输入密码。

密码区分大小写。

每个等级都允许在访问某些功能时不使用密码。 CPU 的默认状态是没有任何限制，也没 有密码保护。 要限制 CPU 的访问，可以对 CPU 的属性进行组态并输入密码。

通过网络输入密码并不会使 CPU 的密码保护受到威胁。 受密码保护的 CPU 每次只允许 一个用户不受限制地进行访问。 密码保护不适用于用户程序指令的执行，包括通信功 能。 输入正确的密码便可访问所有功能。

PLC 到 PLC 通信（使用代码块中的通信指令）不受 CPU 中安全等级的限制。 HMI 功能 同样也不受限制。

安全等级 访问限制

无保护 允许完全访问，没有密码保护。

写保护 允许 CPU 的只读访问、HMI 访问以及 PLC 到 PLC 通信，没有密 码保护。

以下情况下需要密码：修改（写入）CPU 以及更改 CPU 模式 (RUN/STOP)。

读/写保护 允许 HMI 访问和所有形式的 PLC 到 PLC 通信，没有密码保护。

以下情况下需要密码：读取 CPU 中的数据、修改（写入）CPU 以及更改 CPU 模式 (RUN/STOP)。

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简化了编程概念 5

5.1 轻松创建设备配置

通过向项目中添加 CPU 和其它模块为 PLC 创建设备配置。

 ^







① 通信模块 (CM)： 最多 3 个，分别插在插槽 101、102 和 103 中

② CPU： 插槽 1

③ CPU 的以太网端口

④ 信号板 (SB)： 最多 1 个，插在 CPU 中

⑤ 数字或模拟 I/O 的信号模块 (SM)： 最多 8 个，分别插在插槽 2 到 9 中

CPU 1214C 允许使用 8 个；CPU 1212C 允许使用 2 个；CPU 1211C 不允许使用 任何信号模块

要创建设备配置，需向项目中添加设 备。

• 在门户视图中，选择“设备和网 络”(Devices & Networks) 并单击

“添加设备”(Add device)。

• 在项目视图中的项目名称下，双击

“添加新设备”(Add new device)。

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5.1 轻松创建设备配置 上传现有硬件配置非常简单

如果已连接到 CPU，则可以将该 CPU（包括所有模块）的组态 上传到用户项目中。 只需创建新项目并选择“未指定的 CPU”而 不是选择特定的 CPU 即可。 （也可通过从“新手上路”(First steps) 中选择“创建 PLC 程序”(Create a PLC program) 完全跳 过设备配置。 STEP 7 Basic 即会自动创建一个未指定的 CPU。）

在程序编辑器中，从“在线”(Online) 菜单中选择“硬件检 测”(Hardware detection) 命令。

在设备配置编辑器中，选择用于检测所连设备组态的选项。

从在线对话框中选择 CPU 之后，STEP 7 Basic 会上传 CPU 以及所有模块（SM、SB 或 CM）的硬件配置。 随后可以为 CPU 和模块 (页 44)组态参数。

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5.1 轻松创建设备配置 将 CPU 添加到组态中

通过将 CPU 插入到项目中创建设备配置。 在

“添加新设备”(Add a new device) 对话框中选 择 CPU 并单击“确定”(OK)，将 CPU 添加到 项目中。

设备视图显示了 CPU 和机架。

通过在设备视图中选择 CPU，可在巡 视窗口中显示 CPU 属性。 使用这些 属性 组态 CPU 的运行参数 (页 44)。

说明

CPU 不具有预组态的 IP 地址。设备配置期间必须为 CPU 手动分配 IP 地址。如果 CPU 连接到网络上的路由器，则也应输入路由器的 IP 地址。

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5.1 轻松创建设备配置

将设备添加到组态中

使用硬件目录将模块添加到 CPU。有三种类型的模块：

● 信号板 (SB) 仅为 CPU 提供几个附加的 I/O 点。SB 安装在 CPU 的前端。

● 信号模块 (SM) 提供附加的数字或模拟 I/O 点。这些模块连接在 CPU 右侧。

● 通信模块 (CM) 为 CPU 提供附加的通信端口（RS232 或 RS485）。这些模块连接在 CPU 左侧。

要将模块插入到硬件配置中，可在硬件目录中选择模块，然后双击该模块或将其拖到高亮 显示的插槽中。

模块 选择模块 插入模块 结果

SM

SB

CM

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5.1 轻松创建设备配置

组态网络连接

使用设备配置的“网络视图”(Network view) 在项目中的各个设备之间创建网络连接。 创建 网络连接之后，使用巡视窗口的“属性”(Properties) 选项卡组态网络的参数。

“设备配置”的网络视图 说明

选择“网络视图”(Network view) 以显 示要连接的设备。

选择一个设备上的端口，然后将连 接拖到第二个设备的端口上。

释放鼠标按钮以创建网络连接。

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5.1 轻松创建设备配置

5.1.1 组态 CPU 和模块的运行

要组态 CPU 的运行参数，请在设备视图中选择该 CPU，并使用巡视窗口的“属性”(Properties) 选项 卡。

• CPU 的 PROFINET IP 地址和时间同步

• CPU 在关机到开机切换之后的启动特性

• 本地（板载）数字和模拟 I/O、高速计数器 (HSC) 和脉冲发生器

• 系统时钟（时间、时区和夏令时）

• 访问 CPU 所涉及的读/写保护和密码

• 最大循环时间或固定最小循环时间以及通信负 载

组态 CPU 从 STOP 到 RUN 的运行

只要工作状态从 STOP 切换到 RUN，CPU 就会清除过程映像输入、初始化过程映像输出 并处理启动 OB。 （因此，启动 OB 中的指令此时对过程映像输入进行任何读访问，读取 到的只有零，而不是当前物理输入值。） 要在启动模式下读取物理输入的当前状态，必 须先执行立即读取操作。 接着再执行启动 OB 以及任何相关的 FC 和 FB。 如果存在多个 启动 OB，则按照 OB 编号依次执行各启动 OB，OB 编号最小的先执行。

在启动过程中，CPU 还会执行以下任务。

● 在启动阶段，对中断进行排队但不加以处理

● 在启动阶段，不执行任何循环时间监视

● 在启动模式下，可以更改 HSC（High-Speed Counter，高速计数器）、PWM

（Pulse-Width Modulation，脉冲宽度调制）以及 PtP（Point-to-Point communication，点对点通信）模块的组态

● 只有在 RUN 模式下才会真正运行 HSC、PWM 和点对点通信模块

执行完启动 OB 后，CPU 将进入 RUN 模式并在连续的扫描周期内处理控制任务。

使用 CPU 属性组态 CPU 在上电循环后的启动方 式： 处于 STOP 模式、

RUN 模式还是上一个模

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5.1 轻松创建设备配置

CPU 在进入 RUN 模式前执行暖启动。 暖启动会将所有非保持性存储器复位为默认初始 值，但 CPU 会保留保持性存储器中存储的当前值。

说明

下载完成后 CPU 总是会执行冷启动

每次下载完项目元素（例如程序块、数据块或硬件配置），CPU 都会在下一次转换为 RUN 模式时先执行冷启动。 除清除输入、初始化输出以及清除非保持性存储器之外，冷 启动还会清除保持性存储区。

在紧随下载的冷启动完成之后，所有随后的 STOP 到 RUN 转换均会执行暖启动（不会清 除保持性存储器）。

组态 I/O 和通信模块的运行

要组态信号模块 (SM)、信号板 (SB) 或通信模块 (CM) 的运行参数，请在设备视图中选择 相应模块，并使用巡视窗口的“属性”(Properties) 选项卡。

信号模块 (SM) 和信号板 (SB)

• 数字量 I/O： 组态各个输入，如用于沿检测和“脉 冲捕捉”（瞬时脉冲之后停留） 组态输出以在 RUN 模式转换到 STOP 模式时使用冻结值或替 换值。

• 模拟量 I/O： 组态各个输入的参数（如电压/电流、范围和平滑化），并启用下溢或 上溢诊断。 组态各个模拟量输出的参数并启用诊断，例如，短路（对于电压输出）

或溢出值诊断。

• 诊断地址： 组态用于设置模块的输入和输出的起始地址。

通信模块 (CM)

• 端口组态： 组态通信参数，如波特率、奇偶校 验、数据位、停止位以及等待时间

• 发送和接收消息： 组态与发送和接收数据相关的 选项（例如，消息起始参数和消息结束参数）

也可以通过用户程序更改这些组态参数。

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5.1 轻松创建设备配置

5.1.2 组态 CPU 的 IP 地址

因为 CPU 没有预组态的 IP 地址，所以必须手动分配 IP 地址。 在组态 CPU 的属性时组 态 PROFINET 接口的 IP 地址与其它参数。

● 在 PROFINET 网络中，制造商会为每个设备都分配一个唯一的“介质访问控制”地址

（MAC 地址）以进行标识。 每个设备也都必须具有一个 IP 地址。

● 子网是已连接的网络设备的逻辑分组。 掩码（又称为子网掩码或网络掩码）定义子网 的边界。 不同子网间的唯一连接通过路由器实现。 路由器是 LAN 之间的链接，它依 靠 IP 地址传送和接收数据包。

将 IP 地址下载到 CPU 之前，必须先确保计算机的 IP 地址与编程设备的 IP 地址相匹 配。

可以使用 STEP 7 Basic 确定编程设备的 IP 地址：

1. 在项目树中右键单击“在线访问”(Online access) 文件夹以显示快捷菜单。

2. 选择“属性”(Properties) 命令。

该对话框显示编程设备的设置。

CPU 的 IP 地址必须与编程设备的 IP 地址和子网掩码兼容。 请咨询网络专 家以确定 CPU 的 IP 地址和子网掩 码。

确定 CPU 的 IP 地址和子网掩码之后，输入 CPU 和路由器（如果适用）的 IP 地址。 请 参见《S7-1200 系统手册》 以获取更多信息。

完成组态后，将项目下载到 CPU 中。

在下载项目前组态 CPU 和路由器

（如果适用）的 IP 地址。

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5.2 轻松设计用户程序

5.2 轻松设计用户程序

创建处理自动化任务的用户程序时，需要将程序指令插入代码块（OB、FB 或 FC）中。

OB 是用于针对您的应用构建和组织用户程序的代码块。 对于许多应用，都采用一个不断 循环的 OB（如程序循环 OB 1）来包含程序逻辑。 除程序循环 OB 外，CPU 还提供其它 执行特定功能的 OB，例如执行启动任务、处理中断和错误或者以特定的时间间隔执行特 定程序代码。 每个 OB 都对 CPU 中的一个特定事件作出响应，并能根据预定义的优先级 组和等级中断用户程序的执行。

FB 是从另一个代码块（OB、FB 或 FC）进行调用时执行的子例程。调用块将参数传递 到 FB，并标识可存储特定调用数据或该 FB 实例的特定数据块 (DB)。更改背景 DB 可实 现使用一个通用 FB 控制一组设备的运行。 例如，借助包含每个泵或阀门的特定运行参数 的不同背景 DB，一个 FB 可控制多个泵或阀。 背景 DB 会保存该 FB 在不同调用或连续 调用之间的值，以便能支持异步通信。

FC 是从另一个代码块（OB、FB 或 FC）进行调用时执行的子例程。FC 不具有相关的背 景 DB。调用块将参数传递给 FC。FC 中的输出值必须写入存储器地址或全局 DB 中。

为用户程序选择结构类型

根据实际应用要求，可选择线性结构或模块化结构来创建用户程序。

线性程序按顺序逐条执行处理自动化任务的所有指令。 通常，线性程序将所有程序指令 都放入一个程序循环 OB (OB 1) 中以循环执行该程序。

模块化程序调用可执行特定任务的特定代码块。 要创建模块化结构，需要将复杂的自动 化任务划分为与过程所执行的功能任务相对应的更小的次级任务。每个代码块都为各个次 级任务提供程序段。通过从另一个块中调用其中一个代码块来构建程序。

线性结构： 模块化结构：

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5.2 轻松设计用户程序

通过设计 FB 和 FC 执行通用任务，可创建模块化代码块。 然后可通过由其它代码块调用 这些可重复使用的模块来构建用户程序。调用块将设备特定的参数传递给被调用块。当一 个代码块调用另一个代码块时，CPU 会执行被调用块中的程序代码。执行完被调用块 后，CPU 会继续执行调用块，并继续执行该块调用之后的指令。

A 调用块

B 被调用（或中断）块

① 程序执行

② 用于触发其它块执行的指令或事件

③ 程序执行

④ 块结束（返回到调用块）

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可嵌套块调用以实现更加模块化 的结构。

① 循环开始

② 嵌套深度

在本例中，嵌套深度为 4： 程序循环 OB 加 3 层 对代码块的调用。

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通过创建可在用户程序中重复使用的通用代码块，可简化用户程序的设计和实现。

● 可为标准任务创建能够重复使用的代码块，如用于控制泵或电机。也可以将这些通用 代码块存储在可由不同的应用或解决方案使用的库中。

● 将用户程序构建到与功能任务相关的模块化组件中，可使程序的设计更易于理解和管 理。 模块化组件不仅有助于标准化程序设计，也有助于使更新或修改程序代码更加快 速和容易。

● 创建模块化组件可简化程序的调试。通过将整个程序构建为一组模块化程序段，可在 开发每个代码块时测试其功能。

● 利用与特定功能任务相关的模块化设计，可以减少对已完成的应用程序进行调试所需 的时间。

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5.2 轻松设计用户程序

5.2.1 使用 OB 组织用户程序

组织块为程序提供结构。 它们充当操作系统和用户程序之间的接口。 OB 是由事件驱动 的。 事件（如诊断中断或时间间隔）会使 CPU 执行 OB。某些 OB 预定义了起始事件和 行为。

程序循环 OB 包含用户主程序。 用户程序中可包含多个程序循环 OB。 RUN 模式期间，

程序循环 OB 以最低优先级等级执行，可被其它各种类型的程序处理中断。 （启动 OB 不会中断程序循环 OB，因为 CPU 在进入 RUN 模式之前执行启动 OB。） 完成处理程序 循环 OB 后，CPU 会立即重新执行程序循环 OB。 该循环处理是用于 PLC 的“正常”处理 类型。 对于许多应用，整个用户程序位于一个 OB 中，如默认的程序循环 OB 1。

可创建其它 OB 以执行特定的 功能，如执行启动任务、处理 中断和错误或以特定的时间间 隔执行特定程序代码。

使用“添加新块”(Add new block) 对话框在用户程序中创建新的 OB。

CPU 根据 分配给每个 OB 的优 先级 (页 35)来确定处理中断事 件的顺序。

在某等级的 OB 内创建附加 OB： 可为用户程序创建多个 OB，甚至可以为程序循环和启 动 OB 等级创建。 使用“添加新块”(Add new block) 对话框创建 OB。输入 OB 的名称并提 供 200 或更大的数作为 OB 编号。

如果为用户程序创建了多个程序循环 OB，则 CPU 会按数字顺序从主程序循环 OB（默认 为 OB 1）开始执行每个程序循环 OB。 例如，当第一个程序循环 OB (OB 1) 完成后，

CPU 将执行第二个程序循环 OB（例如 OB 200）。

组态 OB 的运行

可修改 OB 的运行参数。例如，可为延时 OB 或循环中断 OB 组态时间参数。

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