不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案

2018年10月18日15:27:29 发表评论 185 阅读

1.硬件 S7-1200 常问问题 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)。

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)。

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。

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。

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。

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图 1 设置通信连接

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 5VDC 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。

CPU 功率预算 5 VDC 24 VDC
CPU 1214C AC/DC/继电器 1600 mA 400 mA
系统要求 5 VDC 24 VDC
CPU 1214C,14 点输入 - 14 * 4 mA = 56 mA
3 个 SM 1223,5 V 电源 3 * 145 mA = 435 mA
1 个 SM 1221,5 V 电源 1 * 105 mA = 105 mA
3 个 SM 1223,各 8 点输入 3 * 8 * 4 mA = 96 mA
3 个 SM 1223,各 8 个继电

器线圈

3 * 8 * 11 mA = 264 mA
1 个 SM 1221,8 点输入 8 * 4 mA = 32 mA
总要求 540 mA 448 mA
等于
电流差额 5 VDC 24 VDC
总电流差额 1060 mA -48 mA

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 400

mA。 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. 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. 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。

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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. 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) 。

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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)。

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图 4 CPU 使用存储器情况

    1. 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 -38 到 +/-3.40 x 10 38 123.456, -3.4, -1.2E+12, 3.4E-

3

LREAL 64 +/-2.2250738585072020 ×10−308

到 +/-1.7976931348623157 ×10308

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. 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)。

SIMATIC MC S7-1200 PLC装

载区是否有程序

结果
卡类型 是否有程序 SIMATIC MC 装载存储区
未定义 PLC中的项目 空的
程序卡 MC卡中的项目 空的
MC卡中的项目 空的
传输卡 --- MC卡中的项目
--- MC卡中的项目

表 3 存储卡应用

    1. 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。

软件 STEP 7 Basic V10.5 常问问题

    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)。

    1. 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。

    1. 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”。

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图 5 Online access 编辑器

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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)。

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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。

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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。

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不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-10 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

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图 11 编译成功

编译成功之后,点击 Load 进行下载。

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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。

    1. 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;
      • 不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-13 由于监视表默认的工具栏是显示所有修改的列(Show all modify 不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-14 ,点击 显示强制列(Show force columns) 不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-15

图 12 建立 Watch table

      • 不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-16 点击持续监视(monitor all) ,进入在线状态;

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图 13 进入监视在线状态

      • 点击开始强制(start forcing) 不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-18 ,系统会弹出对话框。

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图 14 提示对话框

      • 不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-20 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 。

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图 15 已强制外设显示

不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-22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。

    1. 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 ;

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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;

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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;

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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);

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图 19 选择离线/在线编辑器

      • 不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-27 不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-28 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;

不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-29

图 20 离线/在线编辑器

      • 点击同步在线和离 不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-30 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;

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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。

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图 22 在线与离线设备比较

    1. 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。

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系统存储器具有以下功能:

图 23 系统和时钟存储器

      • 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。

    1. 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。

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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。

    1. 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;

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图 25 设置 Know-how protection

      • 输入允许访问该块的密码;

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图 26 设置密码

      • 密码设置后,所加密的块的图标会发生变化。

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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。
    1. 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。

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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。

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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。

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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。

    1. 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;

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不是你不会 而是你没有读完西门子1200plc常见问题答案-42 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.

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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;

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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;

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图35 在FC中添加TON 函数

手动指定 TON 的实例数据。

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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。

注意事项

应用示例与所示电路、设备及任何可能结果没有必然联系,并不完全相关。应用示例不表示客户的具体解决方案。它们仅对典型应用提供支持。用户负责确保所述产品的正确使用。这些应用示例不能免除用户在确保安全、专业使用、安装、操作和维护设备方面的责任。当使用这些应用示例时,应意识到西门子不对在所述责任条款范围之外的任何损坏/索赔承担责任。我们保留随时修改这些应用示例的权利,恕不另行通知。如果这些应用示例与其它西门子出版物(例如,目录)给出的建议不同,则以其它文档的内容为准。

声明

我们已核对过本手册的内容与所描述的硬件和软件相符。由于差错难以完全避免,我们不能保证完全一致。我们会经常对手册中的数据进行检查,并在后续的版本中进行必要的更正。欢迎您提出宝贵意见。

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