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SIEMENS西門子上海朕鋅電氣設備有限公司

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 ： 鄭鑫 

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用法說明：
如果在當前過程中可能會發生這樣的事件，它要求的響應比當前程序周期所能提供的響應更快。還可能會發生這樣的事件，它的持續時間太短，不足以在當前程序周期中被識別出來。因此，在 SIMATIC S7-400 控制器和以下模塊中提供硬件中斷處理功能。

• 模擬量輸入模塊 (AI)，
• 數字量輸入模塊 (DI) 和
• 功能模塊 (FM)

有了硬件中斷能力，與中斷事件對應的程序可以實時地被調用。
硬件中斷類似于中斷。
該條目意在作為S7-400 CPU的硬件中斷指南。

概述：
如果在程序處理過程中發生警報觸發事件，則操作系統調用分配的警報 OB 來中斷程序周期或較低優先級別程序塊的處理。通過警報 OB 的臨時局部數據可以更精確地一個或多個警報觸發事件(可以置位多個位)。 警報 OB 中用戶程序可評估臨時局部數據。如果發生警報觸發事件時 CPU 中沒有警報 OB，則 CPU 進入 STOP 模式。

不同模塊中的硬件中斷觸發事件：

模擬量輸入模塊：在具有硬件中斷能力的模擬量輸入模塊中可以監視某個值。可組態當值下降低于或上升高于閾值時觸發 硬件中斷。有關各個模擬量輸入模塊的更多信息，請參見手冊 "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可編程邏輯控制器 S7-300 模塊數據)第5章，條目ID 1117740。 

數字量輸入模塊：在具有硬件中斷能力的數字量輸入模塊中可以監視獨立的多個位。可組態當位出現下降沿和/或上升沿時觸發 硬件中斷。有關各個數字量輸入模塊的更多信息，請參見手冊 "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可編程邏輯控制器 S7-300 模塊數據)第4章，條目ID 1117740。 

功能模塊：由于具有硬件中斷能力的功能模塊能夠執行大量不同的任務，允許為不同事件組態硬件中斷，所以建議通過例子來考慮 FM 450-1 計數模塊。
FM 450-1 允許在以下情況時在CPU中觸發硬件中斷：到達比較值事件，或超過上限或低于下限事件，和/或當計數器過零事件。有關 FM 450-1 模塊的更多信息，請參見手冊 "FM 450-1 Counter Module - Setup and Configuration" (FM 450-1 計數器模塊 - 設置和組態)，條目ID1118412。其它功能模塊的詳細信息，請參見具體模塊的相關文檔。
警告：
許多功能模塊需要的參數化軟件，這些參數化軟件隨功能模塊一起提供，且帶有相應的文檔。只有將 STEP 7 和該參數化軟件一起使用才能組態硬件中斷觸發事件。

(通訊模塊)：在通訊模塊本體中無法組態硬件中斷觸發事件。然而，通訊模塊可以發送來自具有硬件中斷能力的模塊的硬件中斷給 CPU 。
例：
在CPU 的子機架上安裝 CP 443-5 Ext (6GK7 443-5DX01-0XE0) 。組態CP 443-5 Ext 為主站，并給它鏈接一個 IM 153-1 (6ES7 153-1AA02-0XB0) 。然后安裝一個具有硬件中斷能力的模塊到 IM 153-1 上 (參見圖 01)。如果隨后在此模塊中發生硬件中斷，則 CPU 會調用分配的警報 OB。

圖 01

圖01

SIMATIC S7-400 中的警報 OB：
SIMATIC S7-400 CPU 包含警報 OB 40 到 47。可以在硬件配置中將每個模塊分配給需要的警報 OB (模塊對象屬性 > 地址 > 激活的 硬件中斷：)。在每個警報 OB 中都提供臨時局部數據。發生硬件中斷事件的通道/位通過這個臨時局部數據。
無論何時在  CPU 塊文件夾中創建新的警報 OB (單擊鼠標右鍵 > 插入新對象 > 組織塊  > OB[40...47])， 選擇新建的OB并按下 “F1” ，可查看在STEP 7中警報 OB 的描述。這樣就打開了警報 OB 的 S7 幫助文件。不用說，如果已經有一個警報 OB 存在，則可以直接選擇警報 OB，然后按下“ F1”。
有關局部數據具體模塊評估的更多信息，請參見手冊 "Programmable Logic Controller S7-300 Module Data" (可編程邏輯控制器 S7-300 模塊數據)第4章 (數字量模塊) 和第5章 (模擬量模塊)，條目ID 1117740，或參見相關功能模塊的專門手冊。

在 CPU 318-2DP 中可以使用2個警報 OB (40 和 41)。所有其它 S7-300 CPU 都只有警報 OB 40。

有關S7-300硬件中斷的更多信息請參見條目ID 23657941 。

組態硬件中斷：
可以在硬件配置中為具有警報能力的模塊在其屬性中組態過程警報。
在手冊 "Programmable Logic Controller S7-400 CPU Data" (可編程邏輯控制器 S7-400 CPU 數據)中可找到如何計算 S7-400 的警報響應時間的示例，條目 ID 14016796，章節5.8 ff。

借助系統函數 SFC 55 (WR_PARM)、SFC 56 (WR_DPARM) 和 SFC57 (PARM_MOD) ，還可以在執行程序周期期間組態具有 硬件中斷能力的模塊。在手冊 "Programmable Logic Controller S7-400 Module Data" (可編程邏輯控制器 S7-300 模塊數據)中可找到如何用這些系統函數組態相應的數據記錄的信息，條目ID 1117740。
有關不同 的SFC 的信息請參見 S7 在線幫助以及手冊 "System Software for S7-300/400 System and Standard Functions" (S7-300/400 系統的系統軟件和標準功能)，條目ID 1214574，章節7.1。
警告：
通過 PROFINET IO 不能使用系統函數 SFC 55、SFC56 和 SFC 57。

禁用、延遲、啟用硬件中斷：
可以使用系統函數 SFC 39 (DIS_IRT IRT_FUNC)、 SFC 40 (EN_IRT IRT_FUNC)、SFC 41 (DIS_AIRT IRT_FUNC) 和 SFC 42 (EN_AIRT IRT_FUNC) 來 禁止、延遲和再啟用硬件中斷。
有關不同 SFC 的信息請參見 S7 在線幫助以及手冊 "System Software for S7-300/400 System and Standard Functions" (S7-300/400 系統的系統軟件和標準功能)，條目ID 1214574，第12章。

1. 概述
S7-PLCSIM V5.4 SP3與其他版本的S7-PLCSIM相比，增加了仿真CPU之間相互通信及在狀態欄顯示CPU所有可訪問接口等功能。本文通過模擬兩個S7- 400PLC之間基于TCP/IP的S7通訊，介紹如何使用S7-PLCSIM V5.4 SP3的仿真功能。

2. 軟件環境

2.1 STEP7 V5.4 SP3
用于編寫PLC程序，此軟件需要從西門子購買，本文檔中所有的程序代碼均使用Step7 V5.4 SP3編寫。
2.2 S7-PLCSIM V5.4 SP3
PLC仿真軟件，一般操作可參考《S7-PLCSIM使用入門》
http://www.ad.siemens.com.cn/download/docMessage.aspx?ID=2760&loginID=&srno=&sendtime=

更新功能信息及升級軟件包可從以下鏈接地址下載 36068796

3. 硬件組態
新建一個項目在SIMATIC Manager中插入兩個S7-400站，打開HW Config界面進行硬件組態，站點配置如下圖：

圖 1 －1＃站點硬件組態

圖1表示1＃站點，包含電源和CPU 414-3PN/DP，IP地址192.168.0.1；

圖 2－2＃站點硬件組態

圖2表示2＃站點，包括電源，CPU412-2DP以及CP443-1通訊模塊，IP地址192.168.0.2

4. 網絡組態
打開Netpro可以看到如圖3所示的網絡結構圖

圖 3－網絡結構圖

建立兩個站點之間的S7連接，單擊CPU414-3PN/DP，單擊鼠標右鍵，選擇“Insert New Connection”， 如圖4

圖 4－插入新連接

在“Insert New Connection”對話框選擇通訊方CPU（Partner），選擇連接類型S7 connection（默認選擇），如圖5

圖 5－設置連接類型及通訊對象

點擊“OK”按鈕進入“S7 connection ”屬性對話框設置如圖6，在連接路徑“Connection Path”中可以看到通訊雙方CPU及通訊接口地址。

圖 6－設置通訊接口

點擊“OK”按鈕，在網絡結構圖下方列表中生成S7連接如圖7，編譯保存完成網絡組態。

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圖 7－完成配置S7連接
 

5. STEP7編程
S7-400使用標準庫系統功能塊中的SFB8/9/12/13/14/15，具體信息可參考
《用于S7-300/400系統和標準功能的系統軟件》1214574

本例程在414-3PN/DP的OB1中調用SFB12，412-2DP的OB1中調用SFB13實現兩個PLC之間的S7通訊，通訊長度10個字節，如圖8。

圖 8－調用S7通訊功能塊
 

6. PLCSIM仿真調試

6.1 啟動仿真
在STEP7中啟動PLCSIM進入仿真模式。
• STEP7 SIMATIC Manager菜單欄Options->Simulate Modules如圖9

圖 9－菜單欄啟動仿真器PLCSIM

• STEP7 SIMATIC Manager工具欄單擊 圖標，如圖10

圖 10－工具欄菜單欄啟動仿真器PLCSIM

啟動后顯示CPU仿真界面S7-PLCSIM1如圖11

圖 11－仿真器

6.2 下載項目

6.2.1. 選擇通訊接口
下載項目前先選擇正確的PG/PC接口，本例程仿真基于TCP/IP的S7通訊，所以選擇PLCSIM(TCP/IP)，如圖12。

圖 12－設置PG/PC interface

6.2.2. 下載1＃站點
選擇下載1＃站點BLOCK到PLCSIM1中如圖13

圖 13－下載1＃站點

下載完成后如圖14在標題欄顯示當前模擬的1＃站點CPU414-3PN/DP，狀態欄顯示CPU可用的接口類型及地址；

圖 14－1＃站點仿真器

6.2.3. 下載2＃站點
在下載2＃站點到PLCSIM前，需要再打開一個新的PLCSIM2進程如圖15

圖 15－新建仿真器

然后重復下載1＃站點的操作步驟，下載2＃站點到PLCSIM2，如圖16

圖 16－2＃站點仿真器

6.3 通訊調試
將兩個下載到PLCSIM中的站點CPU切換到RUN-P模式，打開Netpro查看激活的連接狀態，可以看到連接已經建立成功，如圖17

圖 17－S7連接狀態

如圖18，在兩個站點BLOCK中各建一個變量表，1＃站點監控發送緩沖區MB0~MB9，在MW20中設置發送長度10，I0.0由0變1產生上升沿時將數據發送給2＃站點；2＃站點監控接收緩沖區MB0~MB9。

圖 18－變量表監控

7. 總結
本文舉例描述了如何通過PLCSIM V5.4 SP3仿真兩個S7-400 PLC之間基于TCP/IP的S7通訊，對于兩個以上的PLC之間的S7通訊仿真，PLCSIM同樣支持。除此之外PLCSIM還支持S7-400基于 MPI的S7通訊以及S7-400基于DP的S7通訊的仿真。

S7300電源模板
6ES7307-1BA00-0AA0
6ES7307-1EA00-0AA0
6ES7307-1KA01-0AA0
CPU
6ES7312-1AE13-0AB0
6ES7312-5BE03-0AB0
6ES7313-5BF03-0AB0
6ES7313-6BF03-0AB0
6ES7313-6CF03-0AB0
6ES7314-1AG13-0AB0
6ES7314-6BG03-0AB0
6ES7314-6CG03-0AB0
6ES7315-2AG10-0AB0
6ES7315-2EH13-0AB0
6ES7317-2AJ10-0AB0
6ES7317-2EK13-0AB0
6ES7318-3EL00-0AB0
內存卡
6ES7 953-8LF20-0AA0
6ES7 953-8LG11-0AA0
6ES7 953-8LJ20-0AA0
6ES7 953-8LL20-0AA0
6ES7 953-8LM20-0AA0
6ES7 953-8LP20-0AA0
開關量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0
6ES7 321-1BH10-0AA0
6ES7 321-1BH50-0AA0
6ES7 321-1BL00-0AA0
6ES7 321-7BH01-0AB0
6ES7 321-1EL00-0AA0
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6ES7 322-1FH00-0AA0
6ES7 323-1BH01-0AA0
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模擬量模板
6ES7 331-7KF02-0AB0
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6ES7 331-7NF10-0AB0
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附件
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功能模板
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通訊模板
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