SIMATIC S7-1200&STEP7 Basic V10.5常问问题

1 硬件S7-1200 常问问题

1.1通过S7-1200 集成以太网接口最多能建立多少个通信连接？
答：15个，分别是： 3 个用于 HMI，1 个用于编程设备， 8 个用于用户程序中的以太网指令， 3 个用于S7连接（S7-1200只能做Server）。

1.2串口模块支持那些通信协议？
答：支持点到点基于字符的串口通信（ASCII），USS协议（RS 485），Modbus RTU 协议（主/从）。

1.3 S7-1200最多支持几个运动轴的控制？
答：2个。由于目前CPU 提供最多2个PTO输出。

1.4 S7-1200在扩展模块上有何限制？
答：由CPU类型决定，最多可扩展8个信号模块（CPU1211C 不能扩展，CPU1212C可扩展2个，CPU1214C可扩展8个）和3个通信模块，另外可在CPU上插入1个信号板。

1.5 MP277/377面板是否可以与S7-1200连接？
答：可以。可以在WinCC flexible 2008 SP1 中使用SIMATIC S7 300/400的驱动建立与S7-1200的连接，但是该功能没有经过系统测试，功能上并没有保证。在WinCC flexible 2008的SP2有可能增加相应的驱动。在通信上也有一些功能限制，它不支持：符号的DB块；数据类型S5TIME和DATE_AND_TIME，还有一些SIMATIC S7-1200新的数据类型；通信的循环模式；S7 诊断消息。使用WinCC flexible 2008 SP1中建立通信连接时，如图1所示在通信驱动中选择“SIMATIC S7 300/400”，在接口中选择“以太网”，访问点应为“S7ONLINE”，将PLC扩展插槽设为“1”，去除“循环操作”的选项。

图1设置通信连接

1.6 S7-1200 如何计算外部电源
答：首先确定CPU可为组态提供多少电流，每个 CPU 都提供了 5 VDC 和 24 VDC 电源：
连接了扩展模块时，CPU 会为这些扩展模块提供 5 VDC 电源。 如果扩展模块的 5
VDC 功率要求超出 CPU 提供的，则必须拆下一些扩展模块直到其电流消耗在要求的范围内。
每个 CPU 都有一个 24 VDC 传感器电源，该电源可以为本地输入点或扩展模块上的
继电器线圈提供 24 VDC。 如果 24 VDC 的电流消耗要求超出 CPU 的输出，则可以增加外部 24 VDC 电源为扩展模块供应 24 VDC。
警告：将外部 24 VDC 电源与 DC 传感器电源并联会导致这两个电源之间有冲突，因为每个电源都试图建立自己首选的输出电压电平。该冲突可能使其中一个电源或两个电源的寿命缩短或立即出现故障，从而导致 PLC系统的运行不确定。 运行不确定可能导致死亡、人员重伤和/或财产损失。CPU 上的 DC 传感器电源和任何外部电源应分别给不同位置供电。 允许将多个公共端连接到一个位置。
PLC 系统中的一些 24 V 电源输入端口是互连的，并且通过一个公共逻辑电路连接多个 M端子。 在指定为非隔离时，CPU 的 24 VDC 电源输入、SM 继电器线圈电源输入以及非隔离模拟电源输入即是一些互连电路。 所有非隔离的 M 端子必须连接到同一个外部参考电位。
警告：将非隔离的 M 端子连接到不同参考电位将导致意外的电流，该电流可能导致 PLC 和连接设备损坏或运行不确定。这种损坏或不确定运行可能导致死亡、人员重伤和/或财产损失。务必确保 PLC 系统中的所有非隔离 M 端子都连接到同一个参考电位。
为了更清晰了解这个问题，下面举了个例子： 一个 CPU 1214C AC/DC/继电器型、3 个 SM 1223 8 DC 输入/8 继电器输出和1个SM 1221 8 DC 输入。该实例一共有 46 点输入和 34 点输出。这里需要说明的是CPU 已分配驱动内部继电器线圈所需的功率，计算中无需包括内部继电器线圈的功率要求。

表1 使用电流计算

在本例中的 CPU 为 SM 提供了足够的 5 VDC 电流，但没有通过传感器电源为所有输入和扩展继电器线圈提供足够的 24 VDC 电流。 I/O 需要 448 mA 而 CPU 只提供 400mA。 该安装额外需要一个至少为 48 mA 的 24 VDC 电源以运行所有包括的 24 VDC 输
入和输出。

1.7 S7-1200 有几种运行模式？
答：有三种，分别是：STOP 模式、STARTUP 模式和RUN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，执行一次启动 OB（如果存在）。 在 RUN 模式的启动阶段，
不处理任何中断事件；
在 RUN 模式下，重复执行扫描周期。 中断事件可能会在程序循环阶段的任何点发生
并进行处理。处于 RUN 模式下时，无法下载任何项目。

1.8 S7-1200 支持那些上电模式？
答: 支持三种上电模式，分别为：STOP 模式，暖启动后转到 RUN 模式，暖启动后转到断电前的模式。
如图2可在项目视图中选择相应的PLC设备，在设备配置下的CPU属性“Startup”中进行选取。

图2选择上电模式

在暖启动时，所有非保持性系统及用户数据都将被初始化，保留保持性用户数据。
1.9 CPU有哪些存储区？
答：有三个存储区，分别为：
装载存储区（load memory）：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。
工作存储区（work memory）：属于易失性存储器，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。
保持性存储区(retentive memory) ：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。 这些保持性值随后在上电时进行恢复。
那么如何显示当前项目的存储器使用情况，可以右键单击相应 CPU（或其中的某个块），然后从菜单中选择“资源”(Resources) 。

图3项目使用存储器情况

如果要显示当前 CPU 的存储器使用情况，可以双击“在线和诊断”(Online and diagnostics)，展开“诊断”(Diagnostics)，然后选择“存储器”(Memory)。

图4 CPU使用存储器情况

1.10 S7-1200 支持那些数据类型？

答：见下表：

数据类型	大 小（bits）	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 to 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 to 127	123, -123
Int	16	-32,768 to 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 到 +/-3.40 x 10 C	123.456, -3.4, -1.2E+12, 3.4E-3
LREAL	64	+/-2.2250738585072020 ×10到 +/-1.7976931348623157 ×10	12345.123456789. -1.2E+40
Time	32	T#-24d_20h_31m_23s_648ms 到 T#24d_20h_31m_23s_647ms 存储为 -2,147,483,648`ms 到 +2,147,483,647ms	T#5m_30s 5#-2d T#1d_2h_15m_30x_45ms
String	可变的	0 到 254 字节字符	'ABC'
DTL	12个字节	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

表2 数据类型

1.11 有几种存储卡可供CPU使用，有何作用？
答：有两种，分别为: 2MB 6ES7 954-8LB00-0AA0 和 24MB 6ES7 954-8LF00-0AA0。
注意：CPU 仅支持预格式化的 SIMATIC 存储卡。如果使用 Windows 格式化程序对SIMATIC 存储卡重新进行格式化，CPU 将无法使用该存储卡。在将程序复制到格式化的存储卡之前，请删除存储卡中以前保存的所有程序。
存储卡可作为传送卡或程序卡使用，24MB存储卡还用于升级CPU的固件。
传送卡：可以将卡中的程序复制到 CPU 的内部装载存储器，而无需使用 STEP 7 Basic。 插入传送卡后，CPU 首先擦除内部装载存储器中的用户程序和所有强制值，然后将程序从传送卡复制到内部装载存储器。 传送过程完成后，必须取出传送卡。在密码丢失或忘记密码时 ，可使用空传送卡访问受密码保护的 CPU。 插入空传送卡会删除 CPU 内部装载存储器中受密码保护的程序。 随后可以将新的程序下载到 CPU 中。
程序卡：可用作 CPU 的外部装载存储器。 在 CPU 中插入程序卡将擦除 CPU 内部装载存储器的所有内容（用户程序和所有强制值）。 CPU 然后执行外部装载存储器（程序卡）中的程序。 如果将数据下载到插有程序卡的 CPU，将仅更新外部装载存储器（程序卡）。

表3 存储卡应用

1.12如何使用存储卡升级CPU固件?

答：注意：如果使用 Windows 格式化程序对SIMATIC 存储卡重新进行格式化，CPU 将无法使用该存储卡。

可以按以下步骤升级固件：

• 将SIMATIC MC 24M 空卡插入计算机的SD读卡器中，使用Windows 浏览器察看存储卡的内容。如果卡不是空的，可以删除名称为“SIMATIC.S7S”或“FWUPDATE.S7S”的文件夹和“S7_JOB.S7S”文件；• 从网站（http://support.automation.siemens.com/WW/ ）下载S7-1200 CPU 操作系统更新文件，双击更新文件夹，设置SIMATIC MC的根目录为解压路经，开始进行文件展开，在解压结束后，卡中根目录下会有文件夹“FWUPDATE.S7S”和文件“S7_JOB.S7S”；• 将卡插入CPU 中，如果CPU 处在运行状态，则CPU进入停止模式。CPU上的维护LED将闪烁，这说明卡已经安装。• 采用以下任一方法开始更新固件：CPU 重新上电或使用软件执行STOP模式向RUN 模式转换（CPU将重启）或使用软件执行MRES 存储卡复位。这样CPU进入启动（startup）阶段并且进行固件更新。在固件更新过程中，RUN/STOP LED指示灯在绿和橙之间闪烁。当RUN/STOP LED 指示为STOP模式并且MAINT LED 闪烁时，则CPU的固件更新完毕。• 从CPU 中拔出存储卡；• 可使用以下方法重新启动CPU使用新固件：CPU 重新上电或使用软件执行STOP模式向RUN 模式转换（CPU将重启）或使用软件执行MRES 存储卡复位。

用户程序和硬件配置在更新固件是不会受影响，在CPU 重新上电后，CPU 将进入启动（startup ）状态。

2 软件 STEP 7 Basic V10.5 常问问题

2.1软件安装对操作系统有何要求？
答：Windows XP (Home SP3, Professional SP3)，Windows Vista (Home Premium SP1, Business SP1, Ultimate SP1)。

2.2如何对S7-1200进行工厂复位？

答：首先要求CPU中无存储卡，STEP 7 Basic与CPU建立了在线连接。接着可按照以下步骤操作：

   在项目视图(project view) 中项目树( project tree) 下打开在线访问（online access）；
   点击PC与CPU连接的网卡；
   双击更新可访问的设备（update accessible devices）；在相应的CPU上右击鼠标，选择在线和诊断（online & diagnose）；
   打开CPU的在线和诊断的视图；
   在“功能”文件夹中选择“复位到工厂设置”组；
   如果想保持设备的IP地址，选择“保持IP地址”的选择框；
   如果想删除IP地址，选择“删除IP地址”；
   点击“复位”按钮；
   在提示对话框点击“OK”确认。
   在检查窗口中的信息列表中显示相应的消息，如果为“The module is reset to its factory settings.”则表示已完成CPU工厂复位工作。

2.3如何对S7-1200 设置IP地址？
答：我们可以使用两种方法对CPU分配IP地址：
方法一：使用“在线和诊断”访问的方式对CPU进行IP设置
在Portal view可以通过 Online & Diagnostics 的Accessible devices操作,进入项目树下的在线访问（online access）下,右击所选设备的“Online & diagnostics”编辑器（见图5）。在“Online and diagnostics”编辑器中有“Assign IP address”的选项，检查MAC地址，确认后设置IP地址及子网掩码，点击“Assign IP address”。

图5 Online access 编辑器

图6 Online & diagnostics 编辑器

设置完成后，可在检查窗口中察看信息（Info）表格下的消息，通过该消息可确认设置IP是否成功（见图7）。

图7 检查窗口

这种方法适合用于新的CPU 或经过“恢复出厂设置”的CPU。
方法二：通过下载硬件配置的方式
在硬件配置中，对PROFINET 接口的以太网网地址进行设置。
完成组态后，可进行设备下载，如果是第一次下载的情况，将进入“Extended download to device ”对话框。勾选显示所有连接设备(Show all accessible devices)选项。

图8 试图建立与设备连接

选择相应设备，点击“Load”进入下载界面。

图9 与设备建立了连接

设备在下载前需要对硬件配置进行编译。

图10 配置编译

图11 编译成功

编译成功之后，点击Load进行下载。

图12 下载完成

下载完成以后，可重新启动CPU。这样就完成了对CPU的硬件配置下载，同时CPU被设置成新的IP地址。在没有路由器的情况下，TCP/IP 通讯要求通讯双方的IP 地址在一个子网内。为了不必在下载不同的CPU 而频繁修改编程设备的IP 地址，STEP7 Basic 在这方面作了一些改进。如果在下载过程中，软件发现目标设备和编程器不在一个子网内，软件会自动为编程器添加一个临时的IP 地址，而这个临时的IP 地址和目标设备是在同一个子网内的，这样就可以在不用修改编程器IP 地址的情况下对非同一IP 子网的设备进行下载。

2.4如何对S7-1200 变量进行强制？
答：S7-1200 只能强制外设I/O,而不强制过程映象区。必须使用watch table进行变量强制。操作步骤如下：
• 建立Watch table，例如 Force Variable；
• 输入需要强制的外设I/O，例如：%I0.1:P,%Q0.1:P；
• 由于监视表默认的工具栏是显示所有修改的列(Show all modify colums) ，点击显示强制列（Show force columns） ；

图12 建立Watch table

• 点击持续监视（monitor all） ,进入在线状态；

图13 进入监视在线状态

• 点击开始强制（start forcing） ,系统会弹出对话框。

图14 提示对话框

• 点击Yes,便可以对外设I/O进行强制了，强制成功有图标显示  。

图15 已强制外设显示

注意：当CPU 中有强制变量时是不能对CPU 下载硬件的，系统会提示"Modifying test functions are active. Thus downloading the hardware configuration is denied？"。
要了解哪些变量被强制，可以在watch table 里使用显示所有强制值工具 （Show all forced value from this CPU）显示已强制的变量。

2.5如何上载S7-1200 硬件基本配置和程序？
答：可按以下步骤操作：
• 在Portal View 视图Start 任务中创建一个新项目，进入First steps 界面；
• 选择配置一个设备（Configure a Device）；
• 选择添加新设备（Add new device）；
• 选择SIMATIC PLC 下的未指定的CPU 1200 6ES7 2XX-XXXX-XXXX;
• 进入Project view 视图中项目树下PLC设备中的设备视图（ Device view ），在“or detect the configuration of the connected device.”中点击 detect ;

图16 设备视图

• 选择相应的PLC,点击Load 便可以上载基本硬件配置了；

图17 检测所有连接的硬件

• 如果编程设备/PC 与PLC 不在一个网段上，会弹出分配IP地址询问对话框，选择 Yes ，软件会为编程设备/PC分配一个临时IP地址 ，如192.168.0.241;

图18 软件为编程设备/PC分配IP地址

• 在项目树下，右击PLC设备，选择离线/在线比较（Compare offline/online）；

图19 选择离线/在线编辑器

• 在比较编辑器中，在操作（Action）列下，点击蓝和橙点 直至其为 从设备将对象上载到编程设备/PC（Upload from device）为止；

图20 离线/在线编辑器

• 点击同步在线和离线 按钮，进行上载预览窗口，在操作（Action） 选择继续（Continue）并点击Upload from device上载程序；

图21 上载浏览窗口

• 所有设备上载完成以后，将在设备和程序右侧会有一个绿色圆点，这代表上载成功。

图22 在线与离线设备比较

2.6系统和时钟存储器可以提供哪些功能？
答：可以分别为系统存储器和时钟存储器分配一个非保留的M存储器的字节，使能这些存储器的功能。

图23 系统和时钟存储器

系统存储器具有以下功能：
• 首次扫描( First cycle)位在启动 OB 完成后的第一次扫描期间设置为 1。 （执行完第一次扫描后，“首次扫描”位将设置为 0。）；
• 诊断图形已更改( Diagnostic graph changed )位在 CPU 记录了诊断事件后的一个扫描周期内设置为 1。 在首次执行程序循环 OB 结束后，CPU 才会设置诊断图形已更改位。 在启动 OB 执行期间或首次程序循环 OB 执行期间，用户程序都无法检测到是否出现了诊断更改；
• “始终启用”位始终设置为 1；
• “始终禁用”位始终设置为 0。
被组态为时钟存储器的字节中的每一位都可生成方波脉冲。 时钟存储器字节提供了 8 种不同的频率：

• 10 Hz 时钟• 5 Hz 时钟• 2.5 Hz 时钟• 2 Hz 时钟• 1.25 Hz 时钟• 1 Hz 时钟• 0.625 Hz 时钟• 0.5 Hz 时钟

CPU 是在从 STOP 模式切换到 STARTUP 模式时初始化这些字节，并且，在 STARTUP和 RUN 模式期间，时钟存储器的位随 CPU 时钟同步变化。

2.7如何对CPU设置保护？
答：CPU 提供了 3 个安全等级：
• 不保护 允许完全访问，没有密码保护；
• 写保护 限制修改（写入）CPU以及更改CPU模式(RUN/STOP),允许CPU 的只访
问、HMI 访问以及 PLC 到 PLC 通信。
• 读/写保护 限制读取 CPU 中的数据、修改（写入）CPU以及更改 CPU 以及更改
CPU模式(RUN/STOP)。允许 HMI 访问和所有形式的 PLC 到 PLC 通信。

可以按以下步骤对CPU设置保护：
• 在设备配置(Device configuration) 中，选择 CPU；
• 在检查窗口中，选择属性(Properties)选项卡；
• 选择保护(Protection) 属性设置保护等级和输入密码。

图24 设置CPU保护

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。

2.8如何对程序块（OB、FB或 FC）设置保护？
答：要对块设置保护，按以下步骤操作：
• 可从编辑(Edit)菜单中选择“Know how protection” 命令；

图25 设置Know-how protection

• 输入允许访问该块的密码；

图26 设置密码

• 密码设置后，所加密的块的图标会发生变化。

图27 已加密的程序块

密码保护会防止对代码块进行未授权的读取或修改。 如果没有密码，只能读取有关代码块的以下信息：
• 块标题、块注释和块属性；
• 传送参数（IN、OUT、IN_OUT、Return）；
• 程序的调用结构；
• 交叉引用中的全局变量（不带使用时的信息），但局部变量已隐藏。

2.9全局的符号DB与绝对地址DB的区别？
答：在建立全局DB时，如果选择Symbolic access only ,可认为要建立符号DB；如果不选择Symbolic access only ,可认为要建立绝对地址DB。

图28 创建全局DB

符号DB 只能通过符号名访问，不存在偏移地址，在设置保持时，可以单独设置。

图29 符号全局DB

绝对地址DB 既可以通过符号访问，也可以通过绝对地址访问；在打开编辑时可看到“Offset ”偏移地址列。在设置保持时，只能同时设置。

图30 绝对地址全局DB

相比时，符号DB 在其变量出现数据类型混合时，不会像绝对地址DB那样消耗存储资源；在插入其它变量也不用考虑程序的调用情况。

2.10如何保持定时器数据？
答：在timer的 instance DB 属性中无法设置保持，可以使用以下两种方法将定时器的实例数据设置成Retain：
方法一 在FB 中应用多重实例DB :
在已创建的FB中添加TON 指令；

图31 在FB中添加TON 函数

在创建函数TON 的实例DB时，选择多重实例类型；

图32 创建实例DB

在FB的接口部分变量声明中，将静态变量下的timer的实例变量设置成Retain.

图33设置变量为Retain

方法二 在全局DB中定义定时器的实例数据:
在全局DB( 符号) 中，建立 一个IEC_Timer 类型的变量，将其设为 Retain;

图34 在全局DB创建变量

在FC 中调用TON 指令，在弹出的调用实例数据的对话框中，选择 Cancel;

图35 在FC中添加TON 函数

手动指定TON 的实例数据。

图36 指定实例数据

由于计数器与定时器的使用方法类似，因此这些方法也适合设置计数器数据为保持性数据。

关键词
S7-1200,STEP7 Basic, WinCC basic, 工厂复位,IP地址

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