西门子昆山市代理商

上海朕锌电气设备有限公司

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描述
S7-PLCSIM 支持以下通讯块来实现两个S7-400 CPU模块间的通信：

• SFB8 "USEND"
• SFB9 "URCV"
• SFB12 "BSEND"
• SFB13 "BRCV"
• SFB15 "PUT"
• SFB14 "GET"
• SFB19 "START"
• SFB 20 "STOP"
• SFB 22 "STATUS"
• SFB 23 "USTATUS"

要求

• 需要S7-PLCSIM V5.4 SP3（或更高版本）。
• 在STEP 7（TIA Portal）中建立一个项目，对两个S7-400 CPU进行硬件组态和网络组态。 
• 在模块之间已经组态了S7连接和通信连接。
• 在主动站S7-400 CPU的用户程序中，调用“BSEND”指令来给被动站CPU发送数据。
• 在被动站S7-400CPU中调用“BRCV”指令来接收来自主动站S7-400 CPU的数据。

注意
本条目提供的项目包含两个S7-400 CPU的组态和连接组态以及用户程序。

以下步骤列出了如何使用PLCSIM仿真通讯。下载附件中的STEP 7（TIA Portal）项目包含了两个S7-400站通过工业以太网通信 。

Station_1中的OB1包含计数器的程序，将其输出值传送到Station_2。

1. 在项目导航中选中“Station_1”并打开S7-PLCSIM，可以通过菜单命令“Online > Simulation > Start”或者菜单栏的“Start simulation” 图标打开。实例编号为“S7-PLCSIM1”的**个仿真CPU的对话框被打开。
      
2. 如果是**仿真这个项目，就会打开“Extended download to device”对话框。在“PG/PC Interface”中选择如图1所示的设置，并单击“Start search”。   
      
   
   图. 1
      
3. 当在线连接已经建立时，单击“Load”按钮。
      
4. 然后，在打开的“Load preview”对话框中，继续单击“Load”按钮。
      
5. 在S7-PLCSIM 中使用“Add”菜单来加载子窗口“Input”和“Counter”，用来监视和控制程序。对于“Station_1”需要“EB2”和“Z1”。
      
6. 在S7-PLCSIM1的“CPU”子窗口中，将运行模式从“STOP”切换到“RUN-P”。
   
   

   
   图. 2
      
7. 选中项目导航中的“Station_2”并重复步骤1来打开*二个“S7-PLCSIM2”实例。
      
8. 在“Load preview”对话框中单击“Load”按钮。
      
9. 与步骤5相同，给实例“S7-PLCSIM2”添加“Output”。对于“Station_2”需要“AW1”。
      
10.  在S7-PLCSIM2中的“CPU”子窗口中，将运行模式从“STOP”切换到“RUN-P”。
    
    

    
    图. 3
     
11. 在S7-PLCSIM1（仿真Station 1）中，EB2控制计数器Z1并将计数值传送到S7-PLCSIM2 （仿真Station 2）中的AW1。

• E2.0: 自动向上计数的时钟标记
• E2.1:向上计数
• E2.2: 向下计数
• E2.3: 计数器的预设值
• E2.4: 复位计数器

西门子将以“数字化企业——思考工业未来！”为主题，在2019年汉诺威工业博览会的核心位置展示“工业4.0”的行业智能解决方案。西门子展台位于9号展厅，占地4000平米左右。解决方案包括众多“数字化企业”创新，赋能离散和过程工业的数字化转型。西门子产品组合集成未来科技，包括人工智能和边缘计算的应用、未来工厂及过程自动化等，为用户从呈指数级增长的工业数据中挖掘价值，带来新的、更广阔的空间。此外，西门子还将展示面向网络运营商和数字化企业的集成能源解决方案。借助全面的产品组合，各行各业不同规模工业企业都将获得更佳的灵活性和更高的生产力，以应对大量定制化需求所带来的日趋严峻的挑战。 

西门子将通过一系列展品展示其面向行业的“数字化企业”愿景以及未来科技的应用。两大亮点包括：**、虚拟呈现了一座化工行业的新建工厂如何通过实验室和自动化控制技术保证生物原料制造聚酰胺的过程可持续且环保；第二、数字化双胞胎、增材制造、创新机器人以及自动导引车（AGV）在汽车行业的应用，旨在实现灵活高效的电动汽车和电池生产。西门子昆山市代理商

西门子股份公司数字化工厂集团**执行官Jan Mrosik表示：“通过西门子数字化企业组合与产品创新和未来科技的结合，我们能够帮助客户在各自所属的行业领域内获得更加明显的竞争优势，包括由边缘计算或云计算来实现的现代数据分析方法。对Mendix的收购使我们具备低代码应用开发行业的市场**力：借助Mendix的平台及相关工具和服务，用户能够以相当于之前10倍的速度开发app。” 

作为西门子基于云的开放式物联网操作系统，MindSphere生态系统的不断扩展也将使用户获益。如今，欧洲（德国、意大利）和东南亚（新加坡）的MindSphere World 用户组织成员单位已经达到90家左右。 

此外，西门子还将展示一系列的创新产品，其中包括较新一代NX软件，新增机器学习和人工智能功能。这些新增功能帮助用户预测后续步骤并更新用户界面，从而帮助用户更有效地使用软件，提高生产力。不仅如此，西门子还将以全新“电气设计”模块的形式来展示面向机电一体化和生产线工程的E-CAD功能。

过程控制技术的新标准

西门子股份公司过程工业与驱动集团过程自动化部**执行官Eckard Eberle表示：“我们正在重新思考过程控制技术，并将在汉诺威工业博览会上展示全新的创新过程控制系统。基于网络的全新软件系统及其多用户工程和操作理念，将为我们的客户开启全新的高效工作方式。”这个理念让客户随时随地利用*知识，同时Simatic PCS 7过程控制系统硬件全面升级，为用户使用新系统做好准备。 

PlantSight系统从多个数据源中提取数据，使客户快速访问过去无法获取的信息。将现实的工厂与相关工程数据同步，创建制造过程的数字化双胞胎，工厂操作人员将获得质量更高、更可靠的信息，从而确保工厂的持续可靠运营。

西门子还展示了全新的CloudConnect云连接模块，它能够实现从现场层到不同的云平台之间的数据传输。

智能自动化概念构筑数字化基础

西门子股份公司数字化工厂集团工厂自动化部**执行官Ralf-Michael Franke表示：“我们通过全集成自动化（TIA）组合，提供了智能自动化概念，为数字化奠定基础。同时，我们还将人工智能和边缘计算等新技术集成到TIA生态系统中，铺就未来自动化的基础。将它们与当前的软件环境相结合，开辟了生产数据的全新使用方式，同时显着提高了生产力。”在汉诺威工业博览会上，西门子将展示一个已经在安贝格电子制造工厂成功实施的案例。在Simatic产品的制造过程中，需要利用X射线设备对印刷电路板进行质量检测，边缘计算、人工智能以及MindSphere的结合为此带来了巨大的价值，较终需要进行质量检测的产品数量大幅降低。产品创新还包括采用*八代英特尔处理器的新一代高端工业计算机。本次展会还将展出由西门子和德国费斯托（Festo）工程公司共同开发的创新驱动和控制概念，将双方开发的多段输送系统与博世Rexroth传输系统相集成，这可以让电池制造等领域的生产过程更具灵活性且更加高效。

面向机床行业数字化的创新解决方案 

西门子股份公司数字化工厂集团运动控制部**执行官Wolfgang Heuring表示：“数字化是提升不**业机床客户生产力的首要因素，不仅适用于传统的机床和生产设备的制造商和用户，也适用于增材制造领域的机床用户。西门子数字化企业产品组合能够提供巨大的可能性，既有对复杂机床进行数据分析和性能强化的实时边缘计算应用，也有针对整条生产线和工厂的全面数字化解决方案。”西门子将展示一系列全新的基于云计算和边缘计算的软件解决方案，以实现数据分析、机器学习和机床性能的大幅提升。此外，西门子还将展出与机床和现代机器人技术相结合的增材制造软件和控制技术的集成应用。在驱动领域数字化也发挥着核心作用，围绕物联网数字化平台Sidrive IQ，西门子将展示一系列通过接入MindSphere来优化驱动设备的应用和服务。其他亮点还包括针对水与污水处理、风机泵等行业的Sinamics G120X系列变频器，以及用于安全**低电压产品的新型伺服驱动系统Simatic Micro-Drive。

面向网络运营商和数字化企业的一体化能源解决方案

工业企业所需要的能效解决方案应该能够经济地使用自生能源、提高能源效率并且能够为数字化自动生产过程提供较佳支持。西门子股份公司能源管理集团**执行官Ralf Christian表示：“工业企业的数字化转型离不开设计得当的电力基础设施，它们不仅能够为楼宇、工厂和机器带来可靠的供电，还能为工业物联网提供基础数据。”在汉诺威工业博览会上，西门子将展示一系列面向电网的创新产品，以及为工业和基础设施进行可持续智能供电的解决方案。届时，莅临西门子展位的参观者将能够通过一系列全新的智能系统和工具（部分与MindSphere直连）体验配电与数字自动化环境的无缝集成

描述
此条目给出了S7 通信的系统限制概览。

下图给出了在 F CPU 之间通过以太网进行 S7 通信的基本组态。通过一个 S7 连接建立双边通信。

图. 01

另一种方式，双边数据通信通过两个独立的 S7 通信。采用这种方式， 可以在结构上区分发送和接收通道。

图. 02

S7 通信的系统限制由下列参数决定：

• CPU 支持的较大连接数。
• 每个接口能够组态的较大 S7 连接数。
• CPU 所支持的较大背景数。

CPU 所支持的较大连接数
下表给出了F CPU 所支持的较大连接数。
 

F CPU	较大连 接数
IM151-8F PN/DP CPU	12
IM154-8F PN/DP CPU	16
IM154-8FX PN/DP CPU	16
CPU 315F-2 PN/DP	16
CPU 317F-2 PN/DP	32
CPU 319F-3 PN/DP	32
CPU 414F-3 PN/DP V6	64
CPU 416F-2 DP	64
CPU 416F-3 PN/DP V5	64
CPU 416F-3 PN/DP V6	96
WinAC RTX F 2009	64
WinAC RTX F 2010	96

能够组态的较大的 S7 连接数
下表给出了 F CPU 所支持较大组态的 S7 连接数。
 

F CPU	能够组 态的较大 S7 连接数
IM151-8F PN/DP CPU	10
IM154-8F PN/DP CPU	14
IM154-8FX PN/DP CPU	14
CPU 315F-2 PN/DP	14
CPU 317F-2 PN/DP	16
CPU 319F-3 PN/DP	16
CPU 414F-3 PN/DP V6	62
CPU 416F-2 DP with CP443-1 Adv.	62
CPU 416F-3 PN/DP V5	62
CPU 416F-3 PN/DP V6	94
WinAC RTX F 2009	通过 CP5611: 6 通过 CP5613: 48 通过 CP1616: 30 通过 IE general: 14
WinAC RTX F 2010	通过 CP5611: 6 通过 CP5613: 48 通过 CP1616: 30 通过 IE general: 14

较大背景数
下表给出了 F CPU 支持的较大背景数。
 

F CPU	较大背景数
IM151-8F PN/DP CPU	32
IM154-8F PN/DP CPU	32
IM154-8FX PN/DP CPU	32
CPU 315F-2 PN/DP	32
CPU 317F-2 PN/DP	32
CPU 319F-3 PN/DP	32
CPU 414F-3 PN/DP	300 (内部接口)
CPU 414F-3 PN/DP with CP443-1 Adv.	能够配置 1200 个 (预设 300)
CPU 416F-2 DP with CP443-1 Adv.	固件版本 < V5.2：能够组态 1800  (预设 600) 固件版本 V5.2 之后：能够组态 4000 (预设 600)
CPU 416F-3 PN/DP	600 (内部接口)
CPU 416F-3 PN/DP with CP443-1 Adv.	固件版本 < V5.2：能够组态 1800 (预设 600) 固件版本 V5.2 之后：能够组态 4000 (预设 600 )
WinAC RTX F 2009	能够组态 600 (预设 300)
WinAC RTX F 2010	能够组态 4000 (预设 600 )

例子
一个319F-3 PN/DP  CPU，通过 TCP/IP 建立双边的 S7 安全数据通信。根据数据通信是通过一个或者两个组态的 S7 连接，可以组态另外15个或者14个 S7 连接。

CPU 程序中调用故障安全通信块“F_SENDS7”和“F_RCVS7”用于双边的 S7 数据通信，这些程序块内部分别调用了系统功能块 SFB8 "USEND" 和 SFB9 "URCV"。这样，用户数据和相关的应答被发送和接收。每一个系统功能块 SFB8 "USEND" 和 SFB9 "URCV" 都被分配一个背景数据块。结果，背景数据块的个数（＝背景）与通信任务数是相同的。

这意味着在双边数据安全通信的情况下，至少需要执行 4 个通讯任务和需要 4 个背景。这样，CPU 319F-3 PN/DP 剩余 28 个背景。

在 CPU 319F-3 PN/DP 用户程序中，由于较大的背景数限制为 32，那么较多调用 16 个故障安全通信块 "F_SENDS7" 或 F_RCVS7"，因为较大的背景数量是不能多于 32。
对于安全双边通信，CPU 319F-3 PN/DP 能够与较多 8 个 F CPU 通信。

CPU 319F-3 PN/DP 的安全双边数据通信计算公式
8  "F_SENDS7" + 8 "F_RCVS7" = 16 故障安全通信块
8*("USEND" + "URCV") + 8*("USEND" + "URCV")
= 16 "USEND" + 16 "URCV" = 32 通信任务或背景

注意
对于 F CPU　而言，安全功能是较重要的。因此，S7 通信的系统限制不仅由通信连接的数量决定，还与要达到的响应时间有关。如果由于连接数量过多而导致无法满足所需要的响应时间，补救措施如下：

• 减少通信连接数 。
• 使用性能更好的 CPU。

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