如何实现 S7-1500 和 ET200MP 的组态控制(Configuation control) 功能?

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描述

可以 使用组态控制功能来设置S7-1500控制器或者ET200MP的组态,即可以组态一个最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,则无需重新组态,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,只要实际组态不超过设定的最大组态,就可以通过使用控制数据记录196进行控制,以指定所需的组 态。

S7-1500中 央机架实现组态控制功能

对于 S7-1500中央机架实现组态控制的要求:n

STEP7 Professional V13 或更高版本n

CPU S7-1500 固 件版本 V1.5 或更高版本n

首先在 TIA 博 途中组态 S7-1500 的 最大硬件配置。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。n

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。即最大硬件组态和实际硬件组态对应关系如图01 所示:n

Fig02

图01. 最大硬件组态与实际组态的对应关系n

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:n

Fig03

图02. 激活组态控制功能n

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 实际安装的模块与最大组态之间的关系,规则如下表所示:n

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 ID 196
2 版本 4
3 版本 0
4 对最大组态中插槽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 对最大组态中插槽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 对最大组态中最大插槽编号的模板进行分配 硬件组态中最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n

说 明:n

前 四个字节为标头,第一个字节为块长度(4+ 插 槽数),第二个字节为块 ID(数 据记录号 196),第三 个和第四个字节为版本(S7-1500 对 应为 4 和 0)。n

从 第五个字节开始,按照槽号由低到高的顺序,依次描述最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:n

Fig04

图03. 建立数据块n

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。n

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:n

Fig05

图04. 在启动组织块中写入数据记录n

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

注意:n

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

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

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。n

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。n

首先在 TIA 博途中组态最大硬件配置,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 中共组态了 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。n

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。即最大硬件组态和实际硬件组态对应关系如图05 所示:n

Fig6

图05. 最 大硬件组态与实际组态中的对应关系n

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:n

Fig07 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 ID 196
2 版本 3
3 版本 0
4 对最大组态中插槽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 对最大组态中插槽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 对最大组态中最大插槽编号的模板进行分配 硬件组态中最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n

说明:n

前 四个字节为标头,第一个字节为块长度(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),第二个字节为块 ID(数据记录号 196),第三个和第四个字节为版本(IM 155-5 PN 接口模板对应为 3 和 0)。n

从 第五个字节开始,按照槽号由低到高的顺序,依次描述最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:n

Fig08

图07. 建立数据块n

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:n

Fig9

图08. 315CPU 中将实际的配置对 应的数据记录写入数据块n

Fig10

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。n

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。

下载

提供了项目例程的下载,点击下载项目例程 ( 2386 KB ) (2415KB)。

更多信息

更多关于组态控制功能的信息,可参考“SIMATIC S7-1500 自动化 系统”手册,条目:59191792,“SIMATIC ET 200MPIM 155-5 PN HF 接口模块”手册,条目:89261636,“SIMATIC ET 200MP IM155-5 PN ST 接 口模块”手册,条目:59193106。

创建环境

本文档中的图片和例子程序是在 TIA 博 途 V13 的环境下创 建的。 n

原创文章,作者:ximenziask,如若转载,请注明出处:https://www.zhaoplc.com/plc325669.html

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