西門子模塊6ES7215-1HG40-0XB0詳細(xì)說(shuō)明

TIA 博途（TIA Portal）是西門子新推出的，面向工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的新一代工程軟件平臺(tái)，主要包括三個(gè)部分：SIMATIC STEP 7、SIMATIC WINCC和SIMATIC startdrive。

其中SIMATIC STEP7是用于組態(tài)s7-1200、s7-1500、s7-300/400和winac控制器系列的工程組態(tài)軟件，也可以理解為西門子PLC的編程軟件，簡(jiǎn)單的說(shuō)TIA博途是寫代碼控制PLC的。

我們?cè)诰幊讨谐Ｓ玫膲K一共有4種，分別為：

帶頭大哥 組織塊（OB塊）

搬磚小弟 函數(shù) （FC塊）

包工頭 函數(shù)塊（FB塊）

倉(cāng)庫(kù)主管 數(shù)據(jù)塊（DB塊）

一、先來(lái)說(shuō)說(shuō)大哥OB塊

這里我們最熟悉的就是PLC的主程序OB1,他是PLC中最先蘇醒的一個(gè)塊，一開始就存在于程序之中，在PLC啟動(dòng)后，將啟動(dòng)執(zhí)行OB1,PLC會(huì)不停的循環(huán)執(zhí)行OB1，來(lái)調(diào)用在OB1中的FC塊和FB塊。形象的說(shuō)明就是PLC會(huì)將OB1中的程序無(wú)限的重復(fù)執(zhí)行，而OB1中我們可以調(diào)用FC塊來(lái)幫忙干活。

在主程序OB1中調(diào)用FC塊和FB塊

OB可以是組織者，也可以自己動(dòng)手操作，OB1塊中可以直接編寫梯形圖進(jìn)行編程，也可以達(dá)到自動(dòng)控制的目的，但是利用FC塊和FB塊會(huì)使程序看上去簡(jiǎn)潔明了，結(jié)構(gòu)清晰，所以請(qǐng)多調(diào)用。

二、再來(lái)看搬磚的工人 函數(shù)FC塊

函數(shù)FC塊就是用戶編寫的程序塊，是不帶存儲(chǔ)器的代碼塊，打個(gè)比方，把編程當(dāng)成做菜，編程者在FC塊中將所有的食材和調(diào)料都準(zhǔn)備好了，切絲的切絲，切塊的切塊，所有功能都已按照預(yù)先的菜譜寫好了，但是FC塊并沒(méi)有煤氣灶，無(wú)法加熱這份準(zhǔn)備好的食材，需要OB塊給他一個(gè)加熱食物的地方，這就是OB塊調(diào)用了FC塊，給他提供了能量，這下FC塊就可以將這道菜做出來(lái)，來(lái)實(shí)現(xiàn)編程者的想法。

FC塊中所有的變量和數(shù)值，都是無(wú)法存儲(chǔ)的，在沒(méi)東西給FC塊寫數(shù)據(jù)之前，這些變量都是沒(méi)有數(shù)值的，他就是一個(gè)平凡的操作工，只要他被OB塊調(diào)用，就會(huì)把自己內(nèi)部的程序激活，開始產(chǎn)生一些效果。

如下圖，如果FC4被調(diào)用，程序段1就會(huì)被激活，如果此時(shí)“變量1"滿足條件的話，就可以使“線圈2"觸發(fā)，這是一個(gè)的程序模型，當(dāng)1被觸發(fā)時(shí)，觸發(fā)2.

FC塊的程序

三、包工頭 函數(shù)塊（FB塊）

顧名思義，F(xiàn)B塊是比FC塊高級(jí)一點(diǎn)的存在，函數(shù)塊（FB）屬于編程者可以自己編程的塊。函數(shù)塊是一種自帶內(nèi)存的塊。傳送到FB的參數(shù)和靜態(tài)變量保存在實(shí)例DB中。臨時(shí)變量則保存在 本地?cái)?shù)據(jù)堆棧中。執(zhí)行完FB時(shí)，不會(huì)丟失DB中保存的數(shù)據(jù)。但執(zhí)行完FB時(shí)，會(huì)丟失保存本地?cái)?shù)據(jù)堆棧中的數(shù)據(jù)。

FB塊可以視為單個(gè)功能模塊，可以獨(dú)立完成編程者的想要的功能， 當(dāng)然FC塊也可以完成相同的功能，只是每個(gè)人喜歡用的編程習(xí)慣不同而已，只要能達(dá)到目的就可以了~

FB塊中程序的變量可以使用自己的背景數(shù)據(jù)

只是FB塊也不能獨(dú)立自己動(dòng)作，也還是需要OB塊進(jìn)行調(diào)用的，F(xiàn)B塊被OB塊調(diào)用后顯示的和FC顯示的有差別，可以直接在上面更改參數(shù)進(jìn)行控制FB塊的程序運(yùn)行。如下圖。

在主程序OB1中被調(diào)用的FB塊

四、倉(cāng)庫(kù)主管 數(shù)據(jù)塊（DB塊）

數(shù)據(jù)塊用于存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)及程序中間變量。新建數(shù)據(jù)塊時(shí)，默認(rèn)狀態(tài)是優(yōu)化的存儲(chǔ)方式，且數(shù)據(jù)塊中存儲(chǔ)的變量是非保持的。

我們常用的數(shù)據(jù)塊會(huì)把“優(yōu)化的塊"選項(xiàng)點(diǎn)掉，在程序中我們要用到各種變量，這些變量你要先在DB塊中進(jìn)行創(chuàng)建，創(chuàng)建完成后就可以在編程時(shí)，進(jìn)行使用。當(dāng)然變量也有很多不同的類型，有bool，real，int，word之類的，根據(jù)編程者的需求進(jìn)行創(chuàng)建。

每個(gè)變量會(huì)對(duì)應(yīng)DB塊中的一個(gè)地址，每個(gè)DB塊自身都會(huì)有個(gè)編號(hào),比如DB8，表示是第8個(gè)被創(chuàng)建的DB塊，內(nèi)部的變量地址從0.0開始，然后DB塊的編號(hào)和變量的地址組合起來(lái)就是這個(gè)變量在程序中的名字。比如“變量1"的地址就為：DB8.DBX0.0，在編程中只要輸入DB8.DBX0.0就可以將變量1進(jìn)行使用，十分方便。

DB塊中的變量

最后，我們的博途程序就是靠這四種塊來(lái)拼接而成的，OB塊調(diào)用FC或者FB塊來(lái)運(yùn)行功能，DB塊負(fù)責(zé)將需要使用的變量提供給FB或FC塊，使程序達(dá)到某種編程者想要的效果。

就目前而言，在中國(guó)的工控市場(chǎng)上，西門子仍然占了很大的份額，因此對(duì)于上位機(jī)開發(fā)而言，經(jīng)常會(huì)存在需要與西門子PLC進(jìn)行通信的情況。然后對(duì)于西門子PLC來(lái)說(shuō)，通信方式有很多，下面簡(jiǎn)單列舉一下：

（1）  S7通信：PLC作為服務(wù)器，上位機(jī)作為客戶端

（2）  開放式TCP通信：PLC作為服務(wù)器，上位機(jī)作為客戶端

（3）  開放式TCP通信：PLC作為客戶端，上位機(jī)作為服務(wù)器

（4）   ModbusTCP通信：PLC作為服務(wù)器，上位機(jī)作為客戶端

（5）   ModbusTCP通信：PLC作為客戶端，上位機(jī)作為服務(wù)器

（6）   ModbusRTU通信：PLC作為主站，上位機(jī)作為從站

（7）   ModbusRTU通信：PLC作為從站，上位機(jī)作為主站

（8）   Simatic Net OPCDA通信

（9）   Simatic Net OPCUA通信

（10） KepServer OPCDA通信

（11） KepServer OPCUA通信

由于篇幅有限，這次僅以西門子S7通信為例，說(shuō)明下如何基于S7通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)與西門子PLC之間的通信。

1. PLC軟件安裝及配置

目前西門子PLC主要使用的軟件包括STEP7-MicroWIN SMART、SIMATIC STEP7以及TIA Portal。TIA Portal已經(jīng)兼容STEP 7，因此以后應(yīng)該是STEP 7-MicroWIN SMART作為小型PLC的編程軟件，TIA作為中大型PLC的編程軟件，這里主要以博途為例進(jìn)行說(shuō)明：

如果大家需要軟件的，可以關(guān)注左上方公眾號(hào)，或者搜索微信公眾號(hào)：dotNet工控上位機(jī)，關(guān)注后發(fā)送關(guān)鍵詞：200SMART編程軟件即可獲取STEP 7-MicroWIN SMART V2.5軟件，發(fā)送關(guān)鍵詞：博圖V15即可獲取TIA V15.1編程軟件。

軟件安裝完成后，PLC的配置也很簡(jiǎn)單，如果大家手頭沒(méi)有實(shí)際的PLC，也可以通過(guò)仿真的方式搭建PLC環(huán)境，具體可以參考文章：戳↓

基于S7-PLCSIM Advanced搭建S7通信仿真環(huán)境

無(wú)論使用何種方式，以下兩個(gè)地方需要進(jìn)行配置一下：

PLC配置一：需要將PLC的允許來(lái)自遠(yuǎn)程對(duì)象的PUT/GET通信訪問(wèn)勾選。

PLC配置二：對(duì)于DB塊的訪問(wèn)，需要取消勾選優(yōu)化訪問(wèn)。

2. 通信平臺(tái)測(cè)試

（1）完成以上配置后，就可以通過(guò)自己開發(fā)的喜科堂通信測(cè)試平臺(tái)軟件進(jìn)行測(cè)試，導(dǎo)航欄中選擇西門子PLC，然后輸入正確的IP地址，在CPU類型中選擇自己的CPU類型：

圖表 1新閣通信測(cè)試平臺(tái)

（1）輸入完成之后，點(diǎn)擊建立連接，建立連接之后，日志欄會(huì)有連接成功提示。

（2）在讀寫測(cè)試中，輸入相應(yīng)的變量地址及變量類型，即可實(shí)現(xiàn)相關(guān)變量的通信讀寫及測(cè)試。