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• 用于开发 S7-1500 软件控制器的可动态加载的函数库：
  • 借助于 C/C++ 编程语言实现函数库。
  • 在 Windows 中或在软件控制器的实时运行环境中执行库函数。
  • 从 PLC 程序直接调用函数。
• 供货范围内包括实时库函数的开发环境：
• 使用 MS Visual Studio 开发 Windows 库函数。
• 自动创建用于调用库函数的函数块。
• 通过导入将函数块简便集成在 STEP 7 中。
• 无需专门的语言知识，即可在控制器中方便地使用库函数。

SIMATIC ODK 1500S 可为开发 Windows 以及 S7-1500 软件控制器的实时库函数提供支持。典型应用包括：

• Windows 库应用程序
  • 与数据库接口
  • 与 Office 应用程序等 Windows 程序通信
  • 连接到与应用相关的可视化软件
  • 实现特定领域的协议转换器，如 PV02、IEC 61850 等
  • 访问 Windows 文件系统，例如，用特定文件格式进行访问
• 实时库应用程序
  • 将现有 C/C++ 算法集成到控制任务中。
  • 实现闭环控制器或算法

西门子已经为基于 PC 的自动化开发了丰富的相关硬件和软件组件。

重点：可通过 SIMATIC WinAC 实现基于 SIMATIC PC 的控制，而 SIMATIC WinAC 是一种开放、灵活和可靠的控制器，可用于实现基于 PC 的自动化解决方案。

在 PC 上的单一平台上，可以执行所有自动化任务，如开环/闭环控制、HMI 和运动控制。除了典型的 PLC 任务之外，无论在哪必须处理 PC 应用程序，基于 PC 的自动化都是您的。

SIMATIC 基于 PC 的控制

• 扩展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
• 当数据处理，通讯，可视化，工艺和控制必须在单个 PC 上实现以节省空间和提高性能时

型号

• SIMATIC WinAC 软件 PLC 
  用于需要高灵活性和集成能力的任务
• SIMATIC WinAC ODK 
  可实现工艺任务 PC 解决方案与 PLC 灵活高性能地结合。

特性：

• 在安装有 Windows XP Professional SP2 的标准 PC 上运行。
• 编码和 SIMATIC S7 兼容
  使用 SIMATIC 工业软件编程，创建的程序还可用于 SIMATIC S7。
• 使用与办公应用集成的标准接口
• 用于解决方案指定的工艺硬件和软件集成的开放式接口

西门子S7系列PLC的主要种类及应用软件

德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工业网络，HMI人机界面，工业软件等。

西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

1．SIMATIC S7-200 PLC

S7-200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。

    S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。

2．SIMATIC S7-300 PLC

    S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：超时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。

3． SIMATIC S7-400 PLC

S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。

S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。

4． 工业通讯网络

通讯网络是自动化系统的支柱，西门子的全集成自动化网络平台提供了从控制级一直到现场级的一致性通讯，“SIMATIC NET”是全部网络系列产品的总称，他们能在工厂的不同部门，在不同的自动化站以及通过不同的级交换数据，有标准的接口并且相互之间完全兼容。

5． 人机界面（HMI）硬件

HMI硬件配合PLC使用，为用户提供数据、图形和事件显示，主要有文本操作面板TD200（可显示中文），OP3，OP7，OP17等；图形/文本操作面板OP27，OP37等，触摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。个人计算机（PC）也可以作为HMI硬件使用。HMI硬件需要经过软件（如ProTool）组态才能配合PLC使用。

6． SIMATIC S7工业软件

西门子的工业软件分为三个不同的种类：

（1）编程和工程工具  编程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。STEP 7标准软件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制产品的组态编程和维护的项目管理工具，STEP 7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的S7-200系列PLC的编程、在线仿真软件。

（2）基于PC的控制软件  基于PC的控制系统WinAC允许使用个人计算机作为可编程序控制器（PLC）运行用户的程序，运行在安装了Windows NT4.0操作系统的SIMATIC工控机或其它任何商用机。WinAC提供两种PLC，一种是软件PLC，在用户计算机上作为视窗任务运行。另一种是插槽PLC（在用户计算机上安装一个PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC与SIMATIC S7系列处理器完全兼容，其编程采用统一的SIMATIC编程工具（如STEP 7），编制的程序既可运行在WinAC上，也可运行在S7系列处理器上。

（3）人机界面软件  人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面（HMI）或SCADA系统，支持大范围的平台。人机界面软件有两种，一种是应用于机器级的ProTool，另一种是应用于监控级的WinCC。

ProTool适用于大部分HMI硬件的组态，从操作员面板到标准PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成组态。ProTool/lite用于文本显示的组态，如：OP3，OP7，OP17，TD17等。ProTool/Pro用于组态标准PC和所有西门子HMI产品，ProTool/Pro不只是组态软件，其运行版也用于Windows平台的监控系统。

WinCC是一个真正开放的，面向监控与数据采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）软件，可在任何标准PC上运行。WinCC操作简单，系统可靠性高，与STEP 7功能集成，可直接进入PLC的硬件故障系统，节省项目开发时间。它的设计适合于广泛的应用，可以连接到已存在的自动化环境中，有大量的通信接口和全面的过程信息和数据处理能力，其新的WinCC5.0支持在办公室通过IE浏览器动态监控生产过程。

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西门子S7系统PLC的符号编程基础介绍

一、系统存储区

S7的系统存储区集成在CPU中，不能被扩展。系统存储区根据功能分为不同的区域供用户使用。在用户程序中使用相应的指令可以在相应的地址区内直接对数据进行寻址。

1．输入过程暂存区（I）

2．输出过程暂存区（Q）

3．位存储区（M）

4．外部输入输出（PI/PQ）

5．计时器（T）

6．计数器（C）

7．数据块（DB）

8．局部数据（L）

二、地址寻址

什么是地址寻址？

1.位寻址

2.字节寻址

3.字寻址

4.双字寻址

三、符号地址寻址

1.       全局符号

在符号编辑器中定义的符号。

2.       局部符号

局部符号是在程序块中变量申明区中定义，定义的对象也只限于本块的块参数、静态数据和临时数据等，且所定义的符号只在本程序块中有效。

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S7-200系列 PLC的存储器空间

S7-200 PLC的存储器空间大致分为三个空间，即程序空间、数据空间和参数空间。

1．程序空间

该空间主要用于存放用户应用程序，程序空间容量在不同的CPU中是不同的。另外CPU中的RAM区与内置EEPROM上都有程序存储器，但它们互为映像，且空间大小一样。

2．数据空间

该空间的主要部分用于存放工作数据称为数据存储器，另外有一部分作寄存器使用称为数据对象。

（1）数据存储器 它包括变量存储器（V），输入信号缓存区（输入映象存储器I），输出信号缓冲区（输出映象存储区Q），内部标志位存储器（M）又称内部辅助继电器，特殊标志位存储器（SM）。除特殊标志位外，其他部分都能以位、字节、和双字的格式自由读取或写入。

变量存储器（V）是保存程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果，所有的V存储器都可以存储在存储器区内，其内容可在与EEPROM或编程设备双向传送。

输入映象存储器（I）是以字节为单位的寄存器，它的每一位对应于一个数字量输入结点。在每个扫描周期开始，PLC依次对各个输入结点采样，并把采样结果送入输入映象存储器。PLC在执行用户程序过程中，不再理会输入结点的状态，它所处理的数据为输入映象存储器中的值。

输出映象存储器（Q）是以字节为单位的寄存器，它的每一位对应于一个数字输出量结点。PLC在执行用户程序的过程中，并不把输出信号随时送到输出结点，而是送到输出映象存储器，只有到了每个扫描周期的末尾，才将输出映象寄存器的输出信号几乎同时送到各输出结点。使用映象寄存器优点：①同步地在扫描周期开始采样所有输入点，并在扫描的执行阶段冻结所有输入值；②在程序执行完后再从映象寄存器刷新所有输出点，使被控系统能获得更好稳定性；⑧存取映象寄存器的速度高于存取I/O速度，使程序执行的更快；④I/O点只能以位为单位存取，但映象寄存器则能以位、字节、双字进行存取。因此，映象寄存器提供了更高的灵活性。另外对控制系统中个别I/O点要求实时性较高的情况下，可用直接I/O指令直接存取输入/输出点。

内部标志位（M）又称内部线圈（内部继电器等），它一般以位为单位使用，但也能以字、双字为单位使用。内部标志位容量根据CPU型号不同而不同。

特殊标志位（SM）用来存储系统的状态变量和有关控制信息，特殊标志位分为只读区和可写区，具体划分随CPU不同而不同。

（2）数据对象  数据对象包括定时器、计数器、高速计数器、累加器、模拟量输入/输出。

定时器类似于继电器电路中的时间继电器，但它的精度更高，定时精度分为lms，10ms和100ms三种，根据精度需要由编程者选用。定时器的数量根据CPU型号不同。

计数器的计数脉冲由外部输入，计数脉冲的有效沿是输入脉冲的上升沿或下降沿，计数的方式有累加1和累减1两种方式。计数器的个数同各CPU的定时器个数。

高速计数器与一般计数器不同之处在于，计数脉冲频率更高可达2kHz/7kHz，计数容量大，一般计数器为16位，而高速计数器为32位，一般计数器可读可写，而高速计数器一般只能作读操作。

在S7-200CPU中有4个32位累加器，即AC0～AC3，用它可把参数传给子程序或任何带参数的指令和指令块。此外，PLC在响应外部或内部的中断请求而调用中断程序时，累加器中的数据是不会丢失的，即PLC会将其中的内容压入堆栈。因此，用户在中断程序中仍可使用这些累加器，待中断程序执行完返回时，将自动从堆栈中弹出原先的内容，以恢复中断前累加器的内容。但应注意，不能利用累加器作主程序和中断子程序之间的参数传递。

模拟量输入/输出可实现模拟量的A/D和D/A转换，而PLC所处理的是其中的数字量。

3．参数空间

用于存放有关PLC组态参数的区域，如保护口令、PLC站地址、停电记忆保持区、软件滤波、强制操作的设定信息等，存贮器为EEPROM。

ET 200S 的中央处理单元和 I/O 模块

适用于 ET 200S 的标准型 CPU：

• IM 151-7 CPU
• IM 151-8 PN/DP CPU

适用于 ET 200S 的故障安全型 CPU：

• IM 151-7 F-CPU
• IM 151-8 F PN/DP CPU

SIMATIC ET 200S 标准型 CPU：

• SIMATIC IM 151-7 CPU
• SIMATIC IM 151-8 PN/DP CPU
• IM 151 CPU 接口模块的主接口模块
• SIPLUS 型号

• 这是带有集成 S7-CPU 314 的接口模块，用于 SIMATIC ET 200S 分布式系统
• 用于 ET 200S 中的高性能控制解决方案
• 提高设备和机械的系统使用率。
• 通过 PROFIBUS DP编程
• 特点是采用了新型的SIMATIC微型存储器卡(MMC)
• 集成的12Mbit/sPROFIBUS DP从站/MPI接口
• 根据CPU S7-314集成的CPU
• 提供有IM 151-7 FO
• 可以使用带有故障保护功能的接口模块IM 151-7 F-CPU PROFIsafe
• 也可以使用，因为 IM 151-8(F) PN/DP CPU 带有 PROFINET 接口

IM 151-7 CPU接口模块可以用于具有中等程序空间的分布式自动化系统。 这一接口模块支持过程数据的就地分散处理，并作为PROFIBUS DP 系统的从站，与主站进行通讯。这样做有以下几个优点：

• 减少中央控制器的负载
• 缩短对现场重要信号的响应时间
• 由于数据量较小,减轻了总线系统的负担
• 由于各个单元预先进行了测试和并行调试, 调试过程非常快
• 由于自带机械装置,增加了可用性和灵活性
• 配置情况一目了然

在 DP 主站出现故障的情况下, 接口模块 IM 151-7 CPU 仍然自动地继续运行。

ET 200S分布式 I/O 系统和 IM151-7 CPU 模块进行精细的模块化设计, 因此, 具有智能化从站优点的各个站的结构可以按功能来定向。

Overview

S7-200系列的基本逻辑指令

S7-200系列的基本逻辑指令与FX系列和CPM1A系列基本逻辑指令大体相似，编程和梯形图表达方式也相差不多，这里列表表示S7-200系列的基本逻辑指令（见表）。 表  S7-200系列的基本逻辑指令 指令名称 指令符 功能 操作数 取 LD bit 读入逻辑行或电路块的第一个常开接点 Bit： I，Q，M，SM，T，C，V，S 取反 LDN bit 读入逻辑行或电路块的第一个常闭接点 与 A bit 串联一个常开接点 与非 AN bit 串联一个常闭接点 或 O bit 并联一个常开接点 或非 ON bit 并联一个常闭接点 电路块与 ALD 串联一个电路块 无 电路块或 OLD 并联一个电路块 输出 = bit 输出逻辑行的运算结果 Bit：Q，M，SM，T，C，V，S 置位 S bit，N 置继电器状态为接通 Bit： Q，M，SM，V，S 复位 R bit，N 使继电器复位为断开

适用于 ET 200pro 的标准型 CPU：

• IM 154-8 PN/DP CPU
• 
  
• • 带有与 S7-315-2 PN/DP 等效的 PLC 功能的 CPU 可以为预处理提供分布式智能
  • 接口模块，用于在 ET 200pro 和上位主站/IO 控制器之间通过 PROFIBUS DP/PROFINET IO 交换预处理 I/O 数据
  • PROFINET IO 控制器，用于在PROFINET上运行分布式I/O
  • 在PROFINET上实现基于组件的自动化(CBA)
  • PROFINET 代理，用于基于组件的自动化（CBA）中的 PROFIBUS DP 智能设备
  • 用于 3 端口交换机的 PROFINET 接口
  • PROFIBUS 或 PROFINET 上的等时同步模式
  • 集成 Web 器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
  • 带有与 S7-315-2 PN/DP 等效的 PLC 功能的 CPU 可以为预处理提供分布式智能
  • 接口模板，用于 ET200pro 和上位主站之间通过 PROFIBUS DP 进行预处理 I/O 数据的交换
  • 应用 STEP 7 的模块化程序，快速、简单和点对点地对系统进行程序设计
  • 提供有故障安全型 IM 154-8F PN/DP CPU PROFIsafe

  IM 154-8 PN/DP CPU 可以同时用作一个 IO 控制器以及通过集成的 PROFINET 接口用作一个 PROFINET I-Device。智能 154-8 CPU 接口模块具有集成的 PLC 功能。提供的功能与 S7-300 CPU 315-2 PN/DP 的功能相对应。

  ET 200pro 可使用 PLC 功能来控制自动技术功能装置, 如

  • 输送系统，开关
  • 升降台
  • 定位任务
  • 由于除了 PROFINET 接口外还具有 PROFIBUS 接口，IM 154-8 PN/DP 还可以提供通过 PROFIBUS 操作其它分布式 I/O 的选项。IM 154-8 PN/DP CPU 可以用在 PROFIBUS 上，不仅可以用作主站还可以用作从站。因此，C
  
  

Area of application