随着S7-300的退市,I/O模块备件的价格在逐年提高,可能再过几年只能进行返厂维修替换了。这些模块不但应用于S7-300中,而且还大量作为分布式I/O站点ET200M应用于S7-400系统中,尤其在一些钢铁行业、橡胶轮胎行业,S7-300/400控制系统工作时间都超过了20年还在正常工作,但是PLC模块的故障风险也在逐步积累,所以项目的移植势在必行!
移植的必要性
随着S7-300的退市,I/O模块备件的价格在逐年提高,可能再过几年只能进行返厂维修替换了。这些模块不但应用于S7-300中,而且还大量作为分布式I/O站点ET200M应用于S7-400系统中,尤其在一些钢铁行业、橡胶轮胎行业,S7-300/400控制系统工作时间都超过了20年还在正常工作,但是PLC模块的故障风险也在逐步积累,所以项目的移植势在必行!
S7-300/400项目移植主要有2种方式:
- 项目中带有多个分布式I/O站点,例如ET200M和ET200S。可利用项目改造的时间比较短也比较分散。使用小步快跑的方式逐步替换原有I/O站点,最后再替换CPU,这样做的好处就是每次改动小,风险可控,但是施工周期比较长,成本也会增加。
- 整体移植,CPU、I/O、电缆、HMI以及控制柜全部替换,好处就是长痛不如短痛,大干几天,后续就可以正常运行了,移植周期短,减少设备停产带来的效益下降。但是作为项目移植的工程师前期要做大量的系统风险分析、哪些模块可以替换,哪些地方需要改变程序等等,现场调试大部分就是安装控制柜、接线、打点,几乎没有程序调试时间,而且不可回退,风险不可控。
分布式站点和I/O模块的替换
无论是哪种方式,分布式I/O站点和模块的替换必不可少。目前使用的分布式I/O类型主要有ET200M和ET200S,考虑到安装的尺寸和模块的匹配度,使用ET200MP替换ET200M,使用ET200SP替换ET200S是最适合的方案。


由于ET200M和ET200MP模块都带有前连接器,考虑到接线的便利性,可以使用适配器将ET200M I/O模块的接线快速连接到ET200MP I/O模块上。

模块替换大体的原则就是I/O点数、连接的传感器类型匹配就可以了,如果不能使用接线适配器,只能重新接线了。
模块替换后程序中应该注意的关键点
那么对于上面提出的项目移植的主要两种方式,如果先更换分布式I/O站点,后更换CPU,还需要考虑程序的调整,下面是程序中需要关注的地方:
- 分布式IO站点类型的改动,GSD发生了变化,所以程序的硬件需要重新配置并下载。这点是必须的!
- 如果程序中通过系统函数(SFC/SFB)的方式读取模块的诊断信息,例如4~20毫安的断线信息,以及通过程序在线修改模块的配置信息等,由于模块更换,模块的数据记录区可能会发生变化,如有变化,需要在程序中稍作改动。
- 如果原有分布式I/O站点中带有FM350-1/2高速计数器模块,需要使用新的模块进行替换,程序也要进行更换。这里是I/O地址直接读取的方式,如果后期使用S7-1500 CPU TO的方式,最好是保持现状,后期随CPU一起移植。
- 如果原有分布式I/O站点中带有CP340/341串口模块、FM351、FM352、FM353、FM354、FM355、FM356、FM357等工艺模块,在ET200MP的GSD中不包含匹配的模块,这些站点应该保留,后期移植到S7-1500后使用相应的模块或者S7-1500 CPU带有的工艺控制方法进行替换。
如果是第2种方式,项目整体移植,上述提及的模块应做如下的修改:
1. CP340/341、FM350-1/2 在S7-1500系统中有匹配的模块可以进行替换
CP340/341 -> CM PTP
FM350-1/2 -> TM Count/TM PosInput
程序也需要做相应修改
2. FM351、FM352、FM353、FM354、FM357工艺模块使用S7-1500 的定位功能,如果FM357带有4轴定位功能,则需要使用1500T CPU进行替换。
3. FM355 PID模块,使用S7-1500 CPU的PID指令进行替换,但是原有功能可能会稍有变化。
4. FM356、FM458 不能移植,需要根据控制功能重新编程了。
注意:
- 无论使用哪种方式进行移植,硬件的匹配都需要重点关注!
- FM450、FM451、FM452、FM453、FM455是安装于S7-400机架上的模块,替换方式与S7- 300模块类似。
程序移植的先决条件
除了硬件需要匹配以外,剩下的工作就是S7-300/400程序的移植,程序移植需要注意几个先决条件:
- 程序块不能加密,因为移植的过程就是打开原程序->分析->转化的过程,如果加密则不能打开程序,同样也不能移植了。
- SCL要有源文件
- PC机上需要安装STEP7 V5.5以上版本软件,项目中相应的可选软件也需要安装,例如项目中GRAPH编写的程序块,那么GRAPH软件也需要安装。
- 如果对硬件进行移植,硬件必须是2007年10月1日之后发布的。这点是TIA博途平台的要求,如果后续都更换为S7-1500模块,可以只移植程序块。
- 不能移植HiGraph, iMap, FMS 连接
程序移植步骤
如果先决条件满足了,就可以对项目程序进行移植了,移植的步骤如下:
1. 对项目进行一致性检查,程序会被重新编译,需根据编译提示解决相关错误,例如时间片冲突等。

2. 将项目另存并重新组合,其目的就是使该项目符合当前软件的运行环境。

3. 将项目从STEP7 平台移植到TIA博途平台

4. 将S7-300/400程序移植到S7-1500

虽然步骤比较简单,但是在移植的过程中可能会出现各种问题导致移植失败,或者移植成功后,有些LAD程序变成了STL,这都需要返回STEP7程序中修改并重新进行移植。

5. 移植成功后,整体编译项目,可能会出现大量的错误,例如原有S7-300/400的系统函数块SFC/SFB,在S7-1500中可能取消了,这样需要使用功能相近的程序块进行替换;或者原程序编写问题,例如将一个浮点值传送到MD20,然后将MD20转换为整数类型结果再次存储于MD20中,由于数据类型的问题,这样的编写方式在S7-1500中是非法的。
直到编译无错后,程序的移植工作才算完成,后续还要进行设备调试,以保证程序运行的正确性。
参考
https://support.industry.siemens.com/cs/cn/zh/view/83557459
- 视频:《S7-300/400移植到S7-1500 之程序容量的选择》网址:
https://1847.siemens.com.cn/course/detail/1/17645/1933
- 视频:《从S7-300/400到1500的程序移植与功能替代直播间大放送》网址:
https://1847.siemens.com.cn/course/detail/1/17853/2962
https://1847.siemens.com.cn/course/detail/1/17645/2585
- 视频:《移植S7-300/400 PROFIBUS项目到S7-1500》
https://1847.siemens.com.cn/course/detail/1/17796/1671
https://1847.siemens.com.cn/course/detail/1/17645/2659
- 帖子:《怎样将S7-300/400的库移植到S7-1500 》
https://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post_one_floor.aspx?b_id=25&a_id=1749562
https://www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/published/Soft/Soft_4.1/Soft_4.1.html
- 也可以手机端关注公众号:SIEMENS 工业专家天团
查看《S7-300_400移植到S7-1500》系列小视频
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