西门子S7-PLCSIM提供了方便、强大的仿真模拟功能。与真实的PLC相比,它的灵活性高,提供了许多PLC硬件无法实现的功能,使用也更加方便。但是仿真软件毕竟不能完全取代真实的硬件,不可能实现完全仿真。用户利用S7-PLCSIM进行仿真时,还应该了解它与实物PLC的差别。
一、S7-PLCSIM与“实际”的自动化系统还有以下不同
1)诊断缓冲区。S7-PLCSIM不能支持所有写入诊断缓冲区的错误消息。例如,关于CPU中的电池电量不足的消息或者EEPROM错误是不能仿真的。但大部分I/O和程序错误都是可以仿真的。
2)在改变操作模式时(比如从RUN切换到STOP)输入/输出没有“安全”状态。
3)不支持功能模块(FM)。
4) S7-PLCSIM与S7-400 PLC CPU一样支持4个累加器。在某些情况下S7-PLCSIM上运行的程序与真实的只有两个累加器S7-300 PLC CPU上运行结果不同。
5)输入/输出的不同。大多数S7-300 PLC产品系列的CPU可以自动配置输入/输出设备。如果将模块连接到控制器,CPU即自动地识别此模块。对于仿真的自动化系统,这种自动地识别是不能模拟的。如果把一个自动组态好I/O的S7-300 PLC CPU程序装载到S7-PLCSIM中,系统数据中将不包含任何I/O组态。因此,如果使用S7-PLCSIM来仿真S7-300 PLC的程序,为了使CPU能识别所使用的模块,必须首先装载硬件组态。在S7-PLCSIM中S7-300 PLC CPU不能自动识别I/O,例如CPU 315-2DP,CPU 316-2DP或CPU 318-2DP等,为了能将硬件组态装载到S7-PLCSIM,需要创建一个项目。复制相应的硬件组态到这个项目并装载到S7-PLCSIM。然后从任意STEP 7项目装载程序块,I/O处理都不会有错误。
二、S7-PLCSIM上有如下功能在真实PLC上无法实现
1)仿真的CPU中正在运行时可以用“Stop”选项中断程序,恢复“运行”时是从程序中断处开始继续处理程序。
2)与真实的CPU一样,仿真软件可以改变CPU的操作模式(RUN、RUN-P和STOP)。但与实际CPU不同的是仿真的CPU切换到STOP模式并不会改变输出的状态。
3)仿真软件中在目标视图中变量的每个改变,其存储区对应相关地址的内容会被同时更新。CPU并不是等到循环周期结束或开始时才更新改变的数据。
4)使用关于程序处理的选项可以指定CPU如何执行程序:
●选择“By cycles”程序执行一个周期后等待命令再执行下一个循环周期。
●选择“Automatic”程序的处理同实际自控系统一样,一旦一个循环周期结束马上执
行下一个周期。
5)仿真定时器可以使用自动或手动方式处理,自动方式按照程序执行结果,手动方式可以给定特殊值或复位定时器。复位定时器可以复位单独的定时器或一次复位所有定时器。
6)可以手动触发诊断中断OB。OB40到OB47(过程中断)、OB70(I/O冗余错误)、OB72(CPU冗余错误)、OB73(通信冗余错误)、OB80(时间错误)、OB82(诊断警告)、OB83(插拔模块警告)、OB85(程序执行错误)和OB86(机架故障)。
7)过程映像区和I/O区。如果改变一个输入映像区的值,S7-PLCSIM立即将此值复制到输入外设区。这就意味着从输入外设区写到输入过程映像区所需要的值在下一个循环周期开始时不会丢失。同样如果改变了输出映像区的一个值,此值立即被复制到输出外设区。
此外,S7-PLCSIM V5.4 SP3以前的版本不能对通信进行仿真。
三、PLCSIM与真实的PLC之间的差别
PLCSIM提供了方便,强大的仿真模拟功能。与真实的PLC相比,它的灵活性更高,提供了许多PLC硬件无法实现的功能使用也更方便。但是,软件毕竟无法完全取代真实的硬件,不可能实现全部的仿真。在利用PLCSIM进行模拟调试时,必须了解其与真实PLC系统的差别
PLCSIM的下列功能在实际的PLC上无法实现
1、程序的暂停、继续功能
2、单循环执行模式。
3、模拟CPU转为STOP状态时,不会改变输出。
4、通过显示窗口修改变量值 ,会立即生效,而不会等到下一个循环。
5、定时器手动设置。
6、过程映像区和直接外设是同步动作的,过程映像I/O会立即传送到外设I/O。
PLCSIM无法实现下列PLC具备的功能
1、少数实际系统中的诊断信息PLCSIM无法仿真,例如电池错误
2、当从RUN变为STOP模式时,I/O不会进入安全状态。
3、不支持特殊功能模块。
4、PLCSIM只模拟单机系统,不支持CPU的 络通信模拟功能。
二、STEP7软件中主要有哪几种类型的块
组织块 OB(Organization block)
功能 FC (Function block)
功能块 FB(Function block)
系统功能 SFC(System Function )
系统功能块 SFB(System Function Block)
背景数据块 DB( Instance Data Block)
共享数据块 DB( Share Data Block)
三、组织块OB可分为几大类型
1、启动组织块、2循环执行的程序组织块、3定期执行的程序组织块
4、事件驱动执行的程序组织块。
四、启动组织块的使用方法
S7系列PLC的启动组织块有3个,分别为OB100,OB101,OB102
这3 个启动组织块对应不同的启动方式,至于PLC采取哪种启动方式,是与PLC的型 及启动模式有关的。
1、OB100为完全再启动类型(暖启动),过程映像区和不保持的标存储器,定时器和计数器都被清零,保持的标志存储器、定时器和计数器以及数据块的当前值保持原状态,执行OB100,然后开始执行OB1.一般的PLC都采用此种启动方式。
2、OB101为再启动类型(热启动)。启动时,所有数据(无论是保持或非保持型)都将保持原有状态,并且将OB101中程序执行一次。然后程序从断点处开始执行。剩余循环执行完以后开始执行循环程序。热启动一般只有S7-400具有此功能。
3、OB102为冷启动方式,CPU318-2和CPU41704具有冷启动型的启动方式。冷启动时,所有过程映像区和标志存储器,定时器,计数器(无论保持,非保持)都将被清,而且数据块的当前值被装载存储器的原始值覆盖。然后将OB102中的程序执行一次后执行循环程序。
五、循环执行的程序组织块
OB1是循环执行的组织块,其优先级最高PLC在运行时将反复循环执行OB1中的程序,当有优先级较高的事件发生时,CPU将中断当前的任务,去执行优先级较高的组织块执行完成以后,CPU将回到断点处继续执行OB1中的程序,并反复循环下去,直到停机或者是下一个中断发生。
六、定期执行程序组织块
定期执行的组织块将根据预先设定的日期时间或执行一次,或循环执行。定期执行程序组织块有日期中断组织块和循环中断组织块。
OB10,OB11~OB17为日期中断组织块。通过日期中断组织块可以在指定的日期时间执行一次程序,或者从某个特定的日期时间开始,间隔指定的时间(如一天,一个星期,一个月等)执行一次程序。
OB30,OB31~OB38为循环中断组织块,通过循环中断组织块可以每隔一段预定的时间执行一次程序。循环中断组织块的间隔时间较短,最长为1分钟,最短为1毫秒。在使用循环中断组织块时,应保设定的循环间隔时不大于执行该程序块的时间,否则CPU将出错。
七、事件驱动执行的程序组织块
延时中断组织块、硬件中断组织块、异步错误组织块、同步错误组织块
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