Siemens S7-PLCSM Quick Start Guide

Download

Page 1

S7-PLCSIM 使用入门

Getting Started of S7-PLCSIM

Getting Started Edition (2008 年 7 月)

Page 2

摘要

本文档主要用于讨论以下相关问题：

 S7-PLCSIM 工具软件的基本信息  S7-PLCSIM 工具软件的简单使用

关键词

Step7；S7-PLCSIM

Key Words

Step7；S7-PLCSIM

A&D Service & Support Page 2-12

Page 3

S7-PLCSIM使用入门 ................................................................................................1

1. 前言 ....................................................................................................................4

2. 软件的基本信息 ..................................................................................................4

2.1. S7-PLCSIM简介 ...............................................................................................4

2.2. S7-PLCSIM与真实PLC的差别： ...................................................................4

2.2.1. S7-PLCSIM安装与使用：......................................................................................................5

2.3. S7-PLCSIM软件兼容性 ...................................................................................6

3. S7-PLCSIM的使用..............................................................................................6

3.1. S7-PLCSIM特性 ...............................................................................................6

3.2. S7-PLCSIM调用 ...............................................................................................7

3.3. S7-PLCSIM简单示例 .......................................................................................7

3.3.1. S7-PLCSIM界面：..................................................................................................................7

3.3.2. S7-PLCSIM菜单......................................................................................................................8

3.4. S7-PLCSIM的常见问题 .................................................................................10

3.4.1. 问题：S7-PLCSIM与在线连接的优先级............................................................................10

3.4.2. 问题：S7-PLCSIM与WinLC的区别 ...................................................................................... 11

3.4.3. 问题：无法调用OB40........................................................................................................11

3.4.4. 问题：S7-PLCSIM仿真通信程序......................................................................................11

3.4.5. 问题：S7-PLCSIM是否可以仿真定时器或定时中断功能 ..............................................11

3.4.6. 问题：项目下载后，S7-PLCSIM 的SF点亮....................................................................11

4. 附录－推荐网址 ................................................................................................12

4.1. 西门子自动化与驱动产品的在线技术支持 ..................................................12

重要提示：本文为技术交流文档，不能作为订货、选型等重要事宜的唯一依据，建议您参考 Siemens 的标准产品样本和技术手册进行产品的选型和订货。

A&D Service & Support Page 3-12

Page 4

1. 前言

本章节可以作为 S7-PLCSIM 软件的使用参考资料，希望读者通过对本章的阅读，能够更快更

好地学习 S7-PLCSIM 软件的使用。西门子提供了 S7-PLCSIM 软件的详尽手册，在安装 S7-PLCSIM

软件包后，通过点击 Windows 菜单开始->Simatic->Documentation->English 可以阅读到名称为

“S7-PLCSIM - Testing Your S7-CPU Programs - manual”的 PDF 手册。一切关于 S7-PLCSIM 使

用的问题请以此手册为准。

2. 软件的基本信息

2.1. S7-PLCSIM 简介

使用 S7-PLCSIM 具有以下优点：

 在PG/PC上进行不依赖于硬件的S7程序测试  在程序开发早期消除错误  降低开发成本，加速开发进程，提高程序质量  适用于 LAD, FBD, STL, S7-GRAPH, S7-HiGraph,S7-SCL, CFC, S7-PDIAG, WinCC (本

地安装)

2.2. S7-PLCSIM 与真实 PLC 的差别：

S7-PLCSIM 并不能完全代替真实的 PLC, 它与真实的硬件 PLC 有着如下的差别：

A&D Service & Support Page 4-12

Page 5

 当对S7-PLCSIM进行“STOP”操作后，程序再开始时，从中断处开始执行  当对S7-PLCSIM进行“STOP”操作时，不影响输出状态  当在子窗口修改变量时，其修改立刻有效，而不会等到下个周期  你可以手动修改或复位定时器的值  可以实现单周期操作模式  你可以触发中断OB块  对过程映像区的修改立刻生效  不支持所有的诊断信息，例如EEPROM错误  不支持多CPU模式  S7-PLCSIM 提供高档 CPU 才拥有的系统资源（例如定时器范围为 T0-T2047, M 范围

为16KB）, 所以当使用S7-PLCSIM 模拟通过的程序（假设使用了定时器 T2000），可能

会无法下载到低档CPU上运行（例如CPU315-2AG10-0AB0定时器范围为T0-T255，）。

 不支持FM功能模块  不支持通信功能  S7-PLCSIM类似于400有4个累加器，所以不同于仅有2个累加器的300CPU  对于调用以下块，S7-PLCSIM 执行空操作：

• SFB12, SFB13, SFB14, SFB15, SFB16, SFB19, SFB20, SFB21, SFB22 , SFB23, SFB41, SFB42, SFB43, SFB44, SFB46, SFB47, SFB48, SFB49, SFB60,SFB61, SFB62, SFB63, SFB64, and SFB65

• SFC7, SFC11, SFC12, SFC25, SFC35, SFC36, SFC37, SFC38, SFC48, SFC60, SFC61, SFC62, SFC65, SFC66, SFC67, SFC68, SFC69, SFC72, SFC73,SFC74, SFC81, SFC82, SFC83, SFC84, SFC87, SFC102, SFC103, SFC105,SFC106, SFC107, SFC108, SFC126 and SFC127

• OB55, OB56,OB57, OB61, OB62, OB63,OB64, OB81, OB84, OB87, OB88 and OB90

关于S7-PLCSIM与真实PLC 的详细差异，请参考以下地址链接:

http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/11610958

特别提示：此问题是每个 S7-PLCSIM 使用者都会关心的问题，使用者务必要牢记以上的差别。

2.2.1. S7-PLCSIM 安装与使用：

STEP7 标准版并不包括 S7-PLCSIM 软件包及授权，需单独购买，STEP7 Professional 版包括

了 S7-PLCSIIM 的软件包及授权，安装即可。在菜单 Options 中，可以激活 S7-PLCSIM,此时再进行

上传/下载/监控等操作就是针对 S7-PLCSIM 了，而不会对真实 PLC 进行操作（不论 PLC 是否联机）。

A&D Service & Support Page 5-12

Page 6

图 2-1S7-PLCSIM 调用

2.3. S7-PLCSIM 软件兼容性

不同 S7-PLCSIM 软件版本与 STEP7 及操作系统之间的兼容性：图中的 X 表示兼容，- 表示不兼容

图 2-2S7-PLCSIM 软件兼容性

3. S7-PLCSIM 的使用

3.1. S7-PLCSIM 特性

S7-PLCSIM 可以模拟一个 S7 控制器，并且具备以下资源：

内存区域描述

定时器 T0-T2047

M 存储器 131，072 BIT（16K BYTE） I/O 地址范围 131，072 BIT（16K BYTE）

最大 131，072 BIT（16K BYTE）过程映像区（可设置，

每个扫描周期更新）

本地数据区（可设置）

逻辑块和数据块 2048 FB/FC, 4095 DB

预设值：8192 BIT（1024 BYTE）最大 64K BYTE 预设值：32K BYTE）

A&D Service & Support Page 6-12

Page 7

除 SFB12, SFB13, SFB14, SFB15, SFB16, SFB19, SFB20, SFB21, SFB22 ,

SFB

SFC

另外，S7-PLCSIM 还具备以下特性：

• 可以插入视图来访问：PLC的输入/ 输出/中间寄存器/定时器/计数器/数据块，支持符号地

址访问方式

• 可以使定时器自动运行或手动控制它们，可以分别或统一复位定时器

SFB23, SFB41, SFB42, SFB43, SFB44, SFB46, SFB47, SFB48, SFB49, SFB60,SFB61, SFB62, SFB63, SFB64, SFB65 以外的 SFB 除 SFC7, SFC11, SFC12, SFC25, SFC35, SFC36, SFC37, SFC38, SFC48, SFC60, SFC61, SFC62, SFC65, SFC66, SFC67, SFC68, SFC69, SFC72, SFC73,SFC74, SFC81, SFC82, SFC83, SFC84, SFC87, SFC102, SFC103, SFC105,SFC106, SFC107, SFC108, SFC126, SFC127 以外的 SFC 除 OB55, OB56,OB57, OB61, OB62, OB63,OB64, OB81, OB84, OB87, OB88 and OB90 以外的 OB

• 可以更改CPU操作模式 (STOP, RUN, RUN-P)。并且S7-PLCSIM 提供了暂停模式，用户可停

止程序的执行，而不影响仿真CPU中的状态

• S7-PLCSIM 提供了单周期扫描模式，可以方便调试

• 可以使用中断 OB 来测试程序逻辑

• 可以记录一系列事件（操作输入/输出/M存储器/定时器），并且可以回放记录的事件，可

以用于自动程序测试

• 可以使用所有的 STEP 7 工具来监视和调试S7-PLCSIM所仿真的PLC(而不需要实际的硬件)

3.2. S7-PLCSIM 调用

可以通过 STEP7 菜单 Options-> Simulate Modules，激活 S7-PLCSIM；或者通过点击工具栏中的

图标，来激活 S7-PLCSIM。

3.3. S7-PLCSIM 简单示例

3.3.1. S7-PLCSIM 界面：

下图为 S7-PLCSIM 工作界面，

A&D Service & Support Page 7-12

Page 8

图 3-1: S7-PLCSIM 视图

3.3.2. S7-PLCSIM 菜单

1. File 菜单:

用户可以通过 S7-PLCSIM 菜单 File > Save PLC As, 将当前模拟的 PLC 存储为一个文件，下

次使用时可以通过 File > Open PLC,直接打开此文件，而不需要下载过程，方便调试。对于

S7-PLCSIM V5.4 版本，可以在此设置多种下载方式，例如，MPI, DP, Ethernet。

2. View 菜单:

用户可以通过 View > Accumulators/Block Registers/Stacks 来查看 PLC 内部的累加器/地

址寄存器/状态字/堆栈资源

3. Insert 菜单:

用户可以通过 Insert >Input Variable 插入变量（输入/ 输出/中间寄存器/定时器/计数器/

数据块）方式来模拟各种工况。

4. PLC 菜单:

用户可以通过 PLC 菜单模拟真实 PLC 的上电/断电，内存复位操作，以及修改 PLC 的 MPI 地址

(S7-PLCSIM V5.4 版本以下)。

5. Execute 菜单: (仅对部分内容作解释)

A&D Service & Support Page 8-12

Page 9

• Key Switch Position: RUN 与 RUN-P 的区别，在 RUN 情况下，用户无法下载程序及修

改 S7-PLCSIM 内部存储区；RUN-P 情况下，用户可以下载程序及修改 S7-PLCSIM 内部存

储区，在两者中任意一种情况下，用户程序都可以正常运行。

• Startup Switch Position: 用户可以选择当 S7-PLCSIM 由 STOP 模式转换到 RUN 模式

时，执行的启动类型：Cold Start, 操作系统将调用 OB102，用户程序从开始位置执行，

存储在非保持区的用户数据被删除；Hot Start, 操作系统将调用 OB101，并且用户程序

从中断位置继续执行；Warm Start, 操作系统将调用 OB100。

• Scan Mode: Single Scan S7-PLCSIM 特有的扫描模式，程序仅执行一个周期，当用户

通过 Next Scan 操作时，S7-PLCSIM 执行下一个扫描周期；Continuous Scan S7-PLCSIM

按照普通模式仿真真实 PLC 扫描模式。

• Next Scan: 当用户可以使能 S7-PLCSIM 执行下一个扫描周期

• Pause: 在不影响输出的情况下，中断当前仿真的程序，注意在暂停的情况下，可能会

导致其它应用程序与 S7-PLCSIM 的超时或连接中断。

• Automatic Timers:定时器自动运行

• Manual Timers: 可以通过插入定时器窗口，手动设置定时器的值及时基。

• Reset Timers:用户可以复位所有/部分的定时器

• Trigger Error OB:

• Scan Cycle Monitoring: 用户可以在此设置允许的最大程序执行时间，如果程序执行

超过此时间，S7-PLCSIM 将进入停止状态。

6. Tools 菜单:

• Record/Playback S7-PLCSIM 主要用于模拟工况，而即使一个简单的工况也可能是由一

定时间段内的各种触发事件组成的。如果重复调试某个工况，而完全依赖于手工操作

模拟，是比较困难的。S7-PLCSIM 可以解决这个难题：编程人员可以将手工模拟过程录

制成一个事件文件，针对不同的工况，可以录制不同的事件文件。选择不同的事件文

件，即可模拟不同的工况，而不必一次又一次地去手动输入。

1) 录制事件：此时操作者的每一步操作都会被记录下来

A&D Service & Support Page 9-12

Page 10

图 3-2: 录制事件

2) 回放事件：此时操作者的每一步操作会依次被重现（现在为第 2 个操作）

图 3-3: 事件回放

• Options 在此菜单下 S7-PLCSIM 可以先使用 Attach Symbols，导入 step7 项目的符号

表，然后在监控的情况下使用。

3.4. S7-PLCSIM 的常见问题

3.4.1. 问题：S7-PLCSIM 与在线连接的优先级

问题：当 S7-PLCSIM 已经运行，并且计算机已经与真实 PLC 有正确的编程连接方式，此时点击在

线监控或者下载程序，STEP7 所访问的节点是 S7-PLCSIM 还是真实 PLC 呢？

解答：S7-PLCSIM 的优先级要高于真实 PLC 在线连接的优先级。也就是说，在 S7-PLCSIM 软件运行

的情况下，所有的下载/上传/监控操作，都是针对 S7-PLCSIM 进行的，与真实 PLC 无关。有时计

算机与真实 PLC 无法建立连接可能就是因为 S7-PLCSIM 正在运行，此时关闭 S7-PLCSIM 即可。

A&D Service & Support Page 10-12

Page 11

3.4.2. 问题：S7-PLCSIM 与 WinLC 的区别

问题：S7-PLCSIM 与 WinLC 有何区别？

解答：WinLC 的特性相当于真实 PLC 的特性, 所以此问题请参考本文中 S7-PLCSIM 与真实 PLC 区别

的章节。

3.4.3. 问题：无法调用 OB40

问题：为什么在 S7-PLCSIM 菜单中无法触发 OB40？

解答：S7-PLCSIM 仿真真实的 PLC,由于 OB40 与硬件组态关系密切，所以只有在下载了硬件组态后

（或者 Block 文件夹下的 SDB 文件），在 S7-PLCSIM 菜单中才可以触发 OB40。

3.4.4. 问题：S7-PLCSIM 仿真通信程序

问题：S7-PLCSIM 是否可以仿真通信程序，例如：PTP 通信，以太网通信？

解答：S7-PLCSIM 无法仿真通信程序,此问题请参考本文中 S7-PLCSIM 与真实 PLC 区别的章节。

3.4.5. 问题：S7-PLCSIM 是否可以仿真定时器或定时中断功能

问题：S7-PLCSIM 是否可以仿真定时器或定时中断功能？

解答：S7-PLCSIM 的本质是一个在 Windows 环境下运行的应用程序，所以其执行状态与计算机的性

能及系统资源使用状态都有着密切的联系。其仿真程序的扫描周期也实时受计算机负荷的影响，

程序扫描周期可能会延长到几十个毫秒或者几百个毫秒。因此，当 S7 项目中的定时器时基定义非

常小（例如 10 毫秒）时，或者定时中断周期非常小（例如几个毫秒）时，S7-PLCSIM（受 Windows

运行机制及计算机性能影响）是无法在这么短的时间内完成应有相应的。对于真实的 PLC, 由于其

实时功能是由硬件来保证的，所以不存在上述问题（如果程序量比较大，程序扫描周期大于定时

器的预设时间，这种情况下应当使用定时中断功能代替定时器的使用）。所以对于时序逻辑要求不

严格的程序逻辑，可以使用 S7-PLCSIM 仿真的；对于时序逻辑要求严格的程序逻辑，使用 S7-PLCSIM

仿真是不可靠的。

3.4.6. 问题：项目下载后，S7-PLCSIM 的 SF 点亮

问题：为什么项目下载后，S7-PLCSIM 的 SF 点亮，但程序仿真执行不受影响？

解答：这种情况多出现于向低版本的 S7-PLCSIM 软件下载了其无法识别的新硬件组态。用户升级

S7-PLCSIM 的软件版本即可。

A&D Service & Support Page 11-12

Page 12

4. 附录－推荐网址

4.1. 西门子自动化与驱动产品的在线技术支持

西门子（中国）有限公司自动化与驱动集团客户服务与支持中心

网站首页：

专家推荐精品文档：http://www.ad.siemens.com.cn/Service/recommend.asp

AS常问问题：http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/10805055/133000

AS更新信息：

“找答案”AS版区：

http://www.ad.siemens.com.cn/Service/

http://support.automation.siemens.com/CN/view/zh/10805055/133400

http://www.ad.siemens.com.cn/service/answer/category.asp?cid=1027

A&D Service & Support Page 12-12