西門子SMART系列/CPU模塊

西門子公司有兩款小型PLC，一個(gè)是S7-200，另一個(gè)是S7-200 smart。這兩款PLC的編程環(huán)境是不一樣的。step7-micro/win smart用于s7-200smart的編程。step7-micro /win4.0適用于s7-200的編程。

STEP7-MicroWIN SMART軟件的安裝及使用

STEP 7-MicroWIN SMART軟件安裝包如何獲取及安裝，特地建立了這個(gè)文檔，希望對初學(xué)者有所幫助。

1.軟件安裝包如何獲取

截止到2017年九月止，STEP 7-MicroWIN SMART已更新至V2.3版本，個(gè)人認(rèn)為V2.0是經(jīng)典的版本，V2.1就是個(gè)過渡版本，發(fā)布出來就有許多小問題，半年不到就出了V2.2版本，雖然完善了不少，但是也還不如V2.0好用。V2.3增加了幾款CPU，軟件兼容性也好很多，要使用新版功能還是要使用新的軟件及固件。

新 CPU 型號

S7?200 SMART 具有四種新的緊湊型串行 CPU 型號：

CPU CR20s AC/DC/繼電器 (6ES7288-1CR20-0AA1)

CPU CR30s AC/DC/繼電器 (6ES7288-1CR30-0AA1)

CPU CR40s AC/DC/繼電器 (6ES7288-1CR40-0AA1)

CPU CR60s AC/DC/繼電器 (6ES7288-1CR60-0AA1)

說明

CPU CR40 和 CPU CR60

S7-200 SMART CPU 固件版本 V2.3 不適用于 CPU CR40 和 CPU CR60 型號。

狀態(tài) LED 狀態(tài)

現(xiàn)在，如果強(qiáng)制施加一個(gè)值，則所有型號 CPU 在 1 Hz 時(shí)閃爍的都將是 STOP LED（在 RUN 或 STOP 模式下）。

高速計(jì)數(shù)器 (HSC)

HSC 新功能包括：

SR 和 ST 型號 CPU 的 HSC 數(shù)量由四個(gè)增至六個(gè)。新的 CRs 型 CPU 配有四個(gè) HSC。

SR/ST30 CPU 現(xiàn)已針對 HSC4 使用高速輸入 I0.6 和 I0.7。這意味著 SR/ST30 CPU 比其他 SR/ST 型號多一個(gè) 200 kHz 計(jì)數(shù)器。

STEP 7?Micro/WIN SMART 支持 USB/PPI 串行接口

現(xiàn)在可以使用 USB/PPI 多主站電纜通過以下任意串行端口對所有 CPU 型號進(jìn)行編程：

RS485 端口

信號板端口

DP01 PROFIBUS 端口

STEP 7?Micro/WIN SMART 固件更新

現(xiàn)可通過以下任意串行端口將固件更新下載至所有 CPU 型號：

RS485 端口

信號板端口

DP01 PROFIBUS 端口

西門子STEP7-Micro/WIN是西門子公司S7系列PLC的編程軟件，是學(xué)習(xí)PLC的基礎(chǔ)工具，搭建個(gè)人計(jì)算機(jī)與PLC之間的通訊是PLC組態(tài)的步，十分重要。西門子STEP7-Micro/WIN編程軟件提供5種打開通信配置的方法。

安裝有西門子STEP7-Micro/WIN編程軟件的編程設(shè)備（個(gè)人計(jì)算機(jī)或工作站/服務(wù)器）。

西門子S7系列的PLC。

西門子S7系列PC/PPI電纜。

正確安裝的西門子S7系列PLC，上電自檢。編程用的計(jì)算機(jī)與PLC之間的硬件連接很簡單，將PC/PPI電纜的PPI端連接到PLC的RS-485通信口，將PC/PPI電纜的PC端接到計(jì)算機(jī)的RS-232通信口（一般是COM1）。如果是手提電腦，需購買USB/PPI接口的電纜。

產(chǎn)品亮點(diǎn)

編輯

機(jī)型豐富，更多選擇

提供不同類型、I/O 點(diǎn)數(shù)豐富的CPU 模塊，單體I/O 點(diǎn)數(shù)高可達(dá)60 點(diǎn)，可滿足大部分小型自動化設(shè)備的控制需求。另外，CPU 模塊配備標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟(jì)型供用戶選擇，對于不同的應(yīng)用需求，產(chǎn)品配置更加靈活，大限度的控制成本。

選件擴(kuò)展，精確定制

新穎的信號板設(shè)計(jì)可擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下，信號板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實(shí)際配置，提升產(chǎn)品的利用率，同時(shí)降低用戶的擴(kuò)展成本。

高速芯片，性能

配備西門子高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)0.15 μs ，在同級別小型PLC 中遙遙優(yōu)秀。一顆強(qiáng)有力的“芯”，能讓您在應(yīng)對繁瑣的程序邏輯，復(fù)雜的工藝要求時(shí)表現(xiàn)的從容不迫。

以太互聯(lián)，經(jīng)濟(jì)便捷

CPU 模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口，集成了強(qiáng)大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC 中，方便快捷，省去了編程電纜。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU 模塊、觸摸屏、計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，輕松組網(wǎng)。

三軸脈沖，運(yùn)動自如

CPU 模塊本體多集成3 路高速脈沖輸出，頻率高達(dá)100 kHz，支持PWM/PTO輸出方式以及多種運(yùn)動模式，可自由設(shè)置運(yùn)動包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能，快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備調(diào)速、定位等功能。

通用SD 卡，方便下載

本機(jī)集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可實(shí)現(xiàn)程序的更新和PLC 固件升級，*地方便了客戶工程師對終用戶的服務(wù)支持，也省去了因PLC 固件升級返廠服務(wù)的不便。

軟件友好，編程高效

在繼承西門子編程軟件強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上，融入了更多的人性化設(shè)計(jì)，如新穎的帶狀式菜單、全移動式界面窗口、方便的程序注釋功能、強(qiáng)大的密碼保護(hù)等。在體驗(yàn)強(qiáng)大功能的同時(shí)，大幅提高開發(fā)效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

*整合，無縫集成

SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器，SIMATIC SMART LINE 觸摸屏和SINAMICS V20 變頻器*整合，為OEM 客戶帶來高性價(jià)比的小型自動化解決方案，滿足客戶對于人機(jī)交互、控制、驅(qū)動等功能的*需求。

CPU 模塊

編輯

全新設(shè)計(jì)，性能

全新的S7-2 0 0 S M A R T 帶來兩種不同類型的C P U 模塊，標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟(jì)型，*滿足不同行業(yè)、不同客戶、不同設(shè)備的各種需求。標(biāo)準(zhǔn)型作為可擴(kuò)展C P U 模塊，可滿足對I / O 規(guī)模有較大需求，邏輯控制較為復(fù)雜的應(yīng)用；而經(jīng)濟(jì)型C P U 模塊直接通過單機(jī)本體滿足相對簡單的控制需求。

對于少量的 I/O 點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展及更多通信端口的需求，全新設(shè)計(jì)的信號板能夠提供更加經(jīng)濟(jì)、靈活的解決方案。

網(wǎng)絡(luò)通信

編輯

豐富的通信端口，集成強(qiáng)大的以太網(wǎng)通信

S7-200 SMAR T CPU 模塊本體集成1 個(gè)以太網(wǎng)接口和1 個(gè)RS485 接口，通過擴(kuò)展CM01 信號板，其通信端口數(shù)量多可增至3 個(gè)?？蓾M足小型自動化設(shè)備連接觸摸屏、變頻器等第三方設(shè)備的眾多需求。

以太網(wǎng)通信

所有CPU 模塊標(biāo)配以太網(wǎng)接口，支持西門子S7 協(xié)議、TCP/IP 協(xié)議、有效支持多種終端連接：

· 可作為程序下載端口（使用普通網(wǎng)線即可）

· 與SMART LINE HMI 進(jìn)行通信

· 通過交換機(jī)與多臺以太網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互

· 多支持4 個(gè)設(shè)備通信

串口通信

S7-200 SMART CPU 模塊均集成1 個(gè)RS485 接口，可以與變頻器、觸摸屏等第三方設(shè)備通信。如果需要額外的串口，可通過擴(kuò)展CM01 信號板來實(shí)現(xiàn)，信號板支持RS232/RS485 自由轉(zhuǎn)換，多支持4 個(gè)設(shè)備。

串口支持下列協(xié)議：

· Modbus-RTU

· PPI

· USS

· 自由口通信

與上位機(jī)的通信

通過PC Access，操作人員可以輕松通過上位機(jī)讀取S7-200 SMART 的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔管理。

（PC Access 是專門為S7-200 系列PLC 開發(fā)的OPC 服務(wù)器協(xié)議，專門用于小型PLC 與上位機(jī)交互的OPC 軟件）

運(yùn)動控制

編輯

三軸 100 kHz 高速脈沖輸出，*實(shí)現(xiàn)精確定位

運(yùn)動控制基本功能

· 標(biāo)準(zhǔn)型晶體管輸出CPU 模塊，ST40/S T60 提供3 軸100 kHz高速脈沖輸出，支持PWM（脈寬調(diào)制）和PTO 脈沖輸出

· 在PWM 方式中，輸出脈沖的周期是固定的，脈沖的寬度或占空比由程序來調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)電機(jī)速度、閥門開度等

· 在PTO 方式（運(yùn)動控制）中，輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作模式，包括自動尋找原點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的控制，達(dá)到調(diào)速和定位的目的

· CPU 本體上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可組態(tài)為PWM 輸出或高速脈沖輸出，均可通過向?qū)гO(shè)置完成上述功能

PWM 和運(yùn)動控制向?qū)гO(shè)置

為了簡化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP7- Micro/WIN SMART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對速度和位置進(jìn)行動態(tài)控制。

PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個(gè)數(shù)，生成相應(yīng)的PWMx_R UN 子程序框架用于編輯。

運(yùn)動控制向?qū)Ф嗵峁? 軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從2 0 H z 到1 0 0 k H z 可調(diào)。

運(yùn)動控制功能特點(diǎn)

· 提供可組態(tài)的測量系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)時(shí)既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)

· 提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償

· 支持、相對和手動位控模式

· 支持連續(xù)操作

· 提供多達(dá)32 組運(yùn)動動包絡(luò)，每組包絡(luò)多可設(shè)置16 種速度

· 提供4 種不同的參考點(diǎn)尋找模式，每種模式都可對起始的尋找方向和終的接近方向進(jìn)行選擇

運(yùn)動控制的監(jiān)控

為了幫助用戶開發(fā)運(yùn)動控制方案，S TEP 7- Micro/WIN SMART 提供運(yùn)動控制面板。其中的操作、組態(tài)和包絡(luò)組態(tài)的設(shè)置使用戶在開發(fā)過程的啟動和測試階段就能輕松監(jiān)控運(yùn)動控制功能的操作。

· 使用運(yùn)動控制面板可以驗(yàn)證運(yùn)動控制功能接線是否正確，可以調(diào)整組態(tài)數(shù)據(jù)并測試每個(gè)移動包絡(luò)

· 顯示位控操作的當(dāng)前速度、當(dāng)前位置和當(dāng)前方向，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態(tài)

· 查看修改在CPU 模塊中存儲的位控操作的組態(tài)設(shè)置

界面友好，軟件操作更加人性化

STEP 7- Micro/WIN SMAR T 是專門為S7-200 SMAR T 開發(fā)的編程軟件，能在Windows XP SP3/Windows 7 上運(yùn)行，支持LAD、FBD、STL 語言。安裝文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 優(yōu)秀編程理念的同時(shí)，更多的人性化設(shè)計(jì)使編程更容易上手，項(xiàng)目開發(fā)更加高效。

全新菜單設(shè)計(jì)

摒棄了傳統(tǒng)的下拉式菜單，采用了新穎的帶狀式菜單設(shè)計(jì)，所有菜單選項(xiàng)一覽無余，形象的圖標(biāo)顯示，操作更加方便快捷。

雙擊菜單即可隱藏，給編程窗口提供更多的可視空間。

全移動式窗口設(shè)計(jì)

軟件界面中的所有窗口均可隨意移動、并提供八種拖拽放置方式。

主窗口、程序編輯窗口、輸出窗口、變量表、狀態(tài)圖等窗口均可按照用戶的習(xí)慣進(jìn)行組合，大限度的提高編程效率。

變量定義與程序注釋

用戶可根據(jù)工藝需求自定義變量名，并且直接通過變量名進(jìn)行調(diào)用，*享受高級編程語言的便利。根據(jù)實(shí)現(xiàn)的功能，特殊功能寄存器調(diào)用后自動命名，更加便捷。

STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注釋功能，能為程序塊、編程網(wǎng)絡(luò)、變量添加注釋，大幅提高程序的可讀性。當(dāng)鼠標(biāo)移動到指令塊時(shí)，自動顯示各管腳支持的數(shù)據(jù)類型。

強(qiáng)大的密碼保護(hù)

STEP 7- Micro/WIN SMART 不僅對計(jì)算機(jī)中的程序源提供密碼保護(hù)，同時(shí)對CPU 模塊中的程序也提供密碼保護(hù)，滿足用戶對密碼保護(hù)的不同需求，*保護(hù)用戶的知識產(chǎn)權(quán)。

STEP 7- Micro/WIN SMART 對程序源實(shí)現(xiàn)三重保護(hù)：包括為為工程、POU（程序組織單元）、數(shù)據(jù)頁設(shè)置密碼，只有*的用戶才能查看并修改相應(yīng)的內(nèi)容。

編程軟件對 CPU 模塊里的程序提供4 級不同權(quán)限密碼保護(hù)：

· 全部權(quán)限（1 級）

· 部分權(quán)限（2 級）

· 小權(quán)限（3 級）

· 禁止上載（4 級）

新穎的設(shè)置向?qū)?/p>

STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了簡易快捷的向?qū)гO(shè)置功能，只需按照向?qū)崾驹O(shè)置每一步的參數(shù)即可完成復(fù)雜功能的設(shè)定。新的向?qū)Чδ茉试S用戶直接對其中某一步的功能進(jìn)行設(shè)置，修改已設(shè)置的向?qū)П銦o需重新設(shè)置每一步。

向?qū)гO(shè)置支持以下功能：

· HSC（高速計(jì)數(shù)）

· 運(yùn)動控制

· PID

· PWM（脈寬調(diào)制）

· 文本顯示

狀態(tài)監(jiān)控

在STEP 7- Micro/WIN SMART 狀態(tài)圖中，可監(jiān)測PLC 每一路輸入/ 輸出通道的當(dāng)前值，同時(shí)可對每路通道進(jìn)行強(qiáng)制輸入操作來檢驗(yàn)程序邏輯的正確性。

狀態(tài)監(jiān)測值既能通過數(shù)值形式，也能通過比較直觀的波形圖來顯示，二者可相互切換。

另外，對PID 和運(yùn)動控制操作，S TEP 7- Micro/WIN SMART 通過專門的操作面板可對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

便利的指令庫

在PLC 編程中，一般將多次反復(fù)執(zhí)行的相同任務(wù)編寫成一個(gè)子程序，將來可以直接調(diào)用。使用子程序可以更好地組織程序結(jié)構(gòu)，便于調(diào)試和閱讀。

STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的指令庫功能，將子程序轉(zhuǎn)化成指令塊，與普通指令塊一樣，直接拖拽到編程界面就能完成調(diào)用。指令庫功能提供了密碼保護(hù)功能，防止庫文件被隨意查看或修改。

另外，西門子公司提供了大量完成各種功能的指令庫，均可輕松添加到軟件中。

解決方案

編輯

笙磬合音，無縫集成

ST40的全稱是"CPU ST40  DC/DC/DC"，其名稱遵循S7-200 Smart系列PLC的命名規(guī)則：字母“S”表示“標(biāo)準(zhǔn)型”；字母“T”表示“晶體管輸出”；“40”表示該模塊總共有40個(gè)數(shù)字量輸入/輸出（IO）通道。由于輸入/輸出通道的比例關(guān)系為3:2，因此ST40有24個(gè)數(shù)字量輸入（DI）通道，16個(gè)數(shù)字量輸出（DO）通道；名稱中*個(gè)“DC”表示其供電方式為直流電（DC 24V）；第二個(gè)“DC”表示輸入方式為直流電；第三個(gè)“DC”表示輸出方式為直流電；ST40的外觀如下圖：

ST40模塊的左下角是RS485的接口，編號為X20。其右邊是一個(gè)端蓋，掀開蓋子可以看到兩個(gè)接線端子，左邊編號為X12，右邊編號為X13。如下面這張圖：

X12和X13是數(shù)字量輸出的接線端子，其具體的針腳定義見下面兩張表格：

X13的上方是一個(gè)微型SD卡插槽（Micro SD card），可以使用市面上通用的SD卡。

CPU ST40模塊的上部分也有一個(gè)端蓋，掀開后可以看到兩個(gè)接線端子，左邊編號X10，右邊編號為X11，這是數(shù)字量輸入和電源供電的地方。其中X11的18號端子為24V供電的正極，19號為負(fù)極，20號為功能性接地。具體的針腳定義見下面的表格：

在X10的左邊有個(gè)以太網(wǎng)的插口，可以用來連接以太網(wǎng)（注意：不是Profinet），如下圖：

ST40 CPU模塊的*有個(gè)方形的蓋板，可以用來插接信號板（Signal Board），可以看出其設(shè)計(jì)思路與S7-1200系列CPU是相同的。

ST40 CPU模塊提供了很多指示LED燈，用來指示CPU模塊的狀態(tài)。比如CPU的運(yùn)行（RUN）、停止（STOP）、報(bào)錯(cuò)（ERROR）指示燈；數(shù)字量輸入/輸出指示燈；以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)鏈接（LINK）和數(shù)據(jù)傳輸（Rx/Tx）指示燈等；

西門子SMART系列CPU ST40

西門子SMART系列/CPU模塊

西門子公司有兩款小型PLC，一個(gè)是S7-200，另一個(gè)是S7-200 smart。這兩款PLC的編程環(huán)境是不一樣的。step7-micro/win smart用于s7-200smart的編程。step7-micro /win4.0適用于s7-200的編程。