s71500_getting_started_zh-CHS_zh-CHS

欢迎
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安全性信息
S7-1500
欢迎使用“TIA Portal V17”入门指南。
在本“入门指南”中，提供了一个示例，用于说明如何通过 TIA Portal 使用 CPU SIMATIC S7
1500 来创建“颜色混合设备”的自动化解决方案。视频文件将说明如何创建自动化任务的
解决方案。
在第一部分中，将对硬件进行装配并准备对 PC 进行组态。
在第二部分中，将通过颜色混合设备示例来组态 CPU 和 HMI 可视化。
此外，您还可以找到自动化解决方案的选项及扩展。
Siemens 为其产品及解决方案提供了工业信息安全功能，以支持工厂、系统、机器和网络
的安全运行。
为了防止工厂、系统、机器和网络受到网络攻击，需要实施并持续维护先进且全面的工业
信息安全保护机制。Siemens 的产品和解决方案构成此类概念的其中一个要素。
客户负责防止其工厂、系统、机器和网络受到未经授权的访问。只有在有必要连接时并仅
在采取适当安全措施（例如，防火墙和/或网络分段）的情况下，才能将该等系统、机器
和组件连接到企业网络或 Internet。

Siemens 不断对产品和解决方案进行开发和完善以提高安全性。Siemens 强烈建议您及时
更新产品并始终使用最新产品版本。如果使用的产品版本不再受支持，或者未能应用最新
的更新程序，客户遭受网络攻击的风险会增加。
要及时了解有关产品更新的信息，请订阅 Siemens 工业信息安全 RSS 源，网址为

入门指南, 10/2021, A5E03981765-AD

S7-1500
入门指南, 10/2021, A5E03981765-AD 5
目录

欢迎 ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 3
1 自动化任务 …………………………………………………………………………………………………………………….. 11
1.1 简介 …………………………………………………………………………………………………………….. 11
1.2 应用 …………………………………………………………………………………………………………….. 11
1.3 硬件配置 ………………………………………………………………………………………………………. 13
1.4 样本项目 ………………………………………………………………………………………………………. 14
1.4.1 选择配方 ………………………………………………………………………………………………………. 15
1.4.2 显示 CMYK 和 RGB 值 ………………………………………………………………………………………. 16
1.4.3 填充配方 ………………………………………………………………………………………………………. 17
1.4.4 开始混合过程 ………………………………………………………………………………………………… 19
1.4.5 填充颜色混合物 ……………………………………………………………………………………………… 20
1.4.6 重置填充量 ……………………………………………………………………………………………………. 21
2 硬件部分 ……………………………………………………………………………………………………………………….. 23
2.1 简介 …………………………………………………………………………………………………………….. 23
2.1.1 要求 …………………………………………………………………………………………………………….. 23
2.1.2 更多信息 ………………………………………………………………………………………………………. 25
2.2 安装组合件 ……………………………………………………………………………………………………. 25
2.2.1 概述 …………………………………………………………………………………………………………….. 25
2.2.2 安装组合件 ……………………………………………………………………………………………………. 26
2.3 接线 …………………………………………………………………………………………………………….. 30
2.3.1 概述 …………………………………………………………………………………………………………….. 30
2.3.2 接线规则 ………………………………………………………………………………………………………. 31
2.3.3 对电源连接插头接线 ……………………………………………………………………………………….. 32
2.3.4 将负载电流电源 (PM) 接线到 CPU ……………………………………………………………………… 34
2.3.5 电位桥电路 ……………………………………………………………………………………………………. 36
2.3.6 对数字量输入模块接线 ……………………………………………………………………………………. 37
2.3.7 对数字量输出模块接线 ……………………………………………………………………………………. 39
2.3.8 为前连接器接线 ……………………………………………………………………………………………… 42
2.4 通电 …………………………………………………………………………………………………………….. 45
2.4.1 概述 …………………………………………………………………………………………………………….. 45
2.4.2 通电 …………………………………………………………………………………………………………….. 45
2.4.3 通过显示屏分配 IP 地址 …………………………………………………………………………………… 48
目录

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6 入门指南, 10/2021, A5E03981765-AD
3 软件部分 ……………………………………………………………………………………………………………………….. 49
3.1 创建项目和硬件 …………………………………………………………………………………………….. 49
3.1.1 TIA Portal 简介 ………………………………………………………………………………………………. 49
3.1.2 创建项目 ………………………………………………………………………………………………………. 51
3.1.3 创建 S7-1500 CPU ………………………………………………………………………………………….. 54
3.1.4 运行硬件检测 ………………………………………………………………………………………………… 57
3.1.5 创建 ET 200 接口模块 ……………………………………………………………………………………… 59
3.1.6 联网 ET 200 接口模块 ……………………………………………………………………………………… 61
3.1.7 为 ET 200SP 创建输入和输出模块及服务模块 ………………………………………………………. 62
3.1.8 为 ET 200MP 创建输入和输出模块 …………………………………………………………………….. 64
3.1.9 为 ET 200 指定名称 ………………………………………………………………………………………… 65
3.2 创建程序 ………………………………………………………………………………………………………. 66
3.2.1 加载块库 ………………………………………………………………………………………………………. 66
3.2.2 删除程序块 Main [OB1] …………………………………………………………………………………… 69
3.2.3 复制程序块 …………………………………………………………………………………………………… 71
3.2.4 循环中断 OB ………………………………………………………………………………………………….. 72
3.2.4.1 循环中断 OB – 循环时间和相位 …………………………………………………………………………. 72
3.2.4.2 更改循环时间 ………………………………………………………………………………………………… 73
3.2.5 复制变量表 …………………………………………………………………………………………………… 74
3.2.6 编译项目 ………………………………………………………………………………………………………. 75
3.2.7 将项目加载到 CPU ………………………………………………………………………………………….. 78
3.2.8 优化块访问 …………………………………………………………………………………………………… 80
3.2.8.1 简介 …………………………………………………………………………………………………………….. 80
3.2.8.2 扩展并重新加载经优化的“填充”数据块 ……………………………………………………………….. 81
3.2.9 块的版本控制 ………………………………………………………………………………………………… 85
3.2.10 设置保持性 …………………………………………………………………………………………………… 88
3.2.11 激活 EN/ENO 机制 ………………………………………………………………………………………….. 91
3.2.12 使用注释功能 ………………………………………………………………………………………………… 93
3.2.13 局部错误处理 ………………………………………………………………………………………………… 94
3.2.13.1 在块内处理错误 …………………………………………………………………………………………….. 94
3.2.13.2 加载用于局部错误处理的块 ……………………………………………………………………………… 96
3.2.13.3 不进行局部错误处理时生成错误 ……………………………………………………………………….. 98
3.2.13.4 进行局部错误处理时生成错误 ………………………………………………………………………….. 99
目录

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3.3 组态可视化 ………………………………………………………………………………………………….. 101
3.3.1 现有样本项目 ………………………………………………………………………………………………. 101
3.3.2 HMI 组态 …………………………………………………………………………………………………….. 101
3.3.2.1 概述 …………………………………………………………………………………………………………… 101
3.3.2.2 SIMATIC HMI 精智面板 …………………………………………………………………………………… 102
3.3.2.3 HMI 画面 …………………………………………………………………………………………………….. 103
3.3.2.4 其它控制元件 ………………………………………………………………………………………………. 104
3.3.2.5 配方 …………………………………………………………………………………………………………… 105
3.3.2.6 归档 …………………………………………………………………………………………………………… 106
3.3.2.7 用户自定义函数 ……………………………………………………………………………………………. 107
3.3.2.8 用户管理 …………………………………………………………………………………………………….. 109
3.3.2.9 多语言性 …………………………………………………………………………………………………….. 111
3.3.2.10 报表 …………………………………………………………………………………………………………… 112
3.3.3 插入库中的 HMI 设备 …………………………………………………………………………………….. 115
3.3.3.1 插入库中的 HMI 设备 …………………………………………………………………………………….. 115
3.3.4 组态 HMI 连接 ……………………………………………………………………………………………… 116
3.3.4.1 设备间的通信 ………………………………………………………………………………………………. 116
3.3.4.2 组态 HMI 连接 ……………………………………………………………………………………………… 118
3.3.4.3 连接 HMI 变量 ……………………………………………………………………………………………… 120
3.3.5 组态系统诊断 ………………………………………………………………………………………………. 123
3.3.5.1 系统诊断的基础知识 ……………………………………………………………………………………… 123
3.3.5.2 系统诊断视图 ………………………………………………………………………………………………. 124
3.3.5.3 组态系统诊断视图 ………………………………………………………………………………………… 127
3.3.6 模拟 HMI 设备 ……………………………………………………………………………………………… 130
3.3.6.1 仿真基本知识 ………………………………………………………………………………………………. 130
3.3.6.2 以仿真状态运行设备 ……………………………………………………………………………………… 131
3.4 将项目加载到编程设备 ………………………………………………………………………………….. 135
3.4.1 将 CPU 加载到项目 ……………………………………………………………………………………….. 135
3.5 通过“项目间工程组态”进行团队工程组态…………………………………………………………… 137
3.5.1 “项目间工程组态”基本知识……………………………………………………………………………… 137
3.5.2 创建 IPE 文件 ……………………………………………………………………………………………….. 138
3.5.3 导入 IPE 文件 ……………………………………………………………………………………………….. 139
4 安全性 …………………………………………………………………………………………………………………………. 143
4.1 CPU 保护功能的概述 ……………………………………………………………………………………… 143
4.2 使用显示屏组态其它访问保护 …………………………………………………………………………. 144
4.3 专有技术保护 ………………………………………………………………………………………………. 145
4.4 防拷贝保护 ………………………………………………………………………………………………….. 148
4.5 通过锁定 CPU 进行保护 …………………………………………………………………………………. 150
4.6 组态 CPU 的访问保护 …………………………………………………………………………………….. 150
4.7 组态 HMI 连接保护 ……………………………………………………………………………………….. 153
目录

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8 入门指南, 10/2021, A5E03981765-AD
5 S7-1500 Motion Control ……………………………………………………………………………………………….. 155
5.1 简介 …………………………………………………………………………………………………………… 155
5.2 准备工作 …………………………………………………………………………………………………….. 156
5.2.1 要求 …………………………………………………………………………………………………………… 156
5.2.2 基本操作步骤 ………………………………………………………………………………………………. 158
5.2.3 打开项目 …………………………………………………………………………………………………….. 159
5.2.4 切换起始画面 ………………………………………………………………………………………………. 160
5.2.5 粘贴块 ……………………………………………………………………………………………………….. 163
5.3 组态驱动装置 ………………………………………………………………………………………………. 164
5.3.1 组态 SINAMICS S120 …………………………………………………………………………………….. 164
5.3.2 组态 SINAMICS G120 …………………………………………………………………………………….. 172
5.3.3 使用预设置的驱动装置 ………………………………………………………………………………….. 175
5.4 创建工艺对象 ………………………………………………………………………………………………. 177
5.4.1 组态定位轴 …………………………………………………………………………………………………. 177
5.4.2 组态速度轴 …………………………………………………………………………………………………. 181
5.4.3 使用预设置的工艺对象 ………………………………………………………………………………….. 184
5.5 对 PLC 进行编程 …………………………………………………………………………………………… 185
5.5.1 用户程序的结构。 ………………………………………………………………………………………… 185
5.5.2 添加运动控制指令 ………………………………………………………………………………………… 185
5.5.2.1 为定位轴添加运动控制指令 ……………………………………………………………………………. 185
5.5.2.2 为速度轴添加运动控制指令 ……………………………………………………………………………. 190
5.5.2.3 使用预设置的函数块 …………………………………………………………………………………….. 194
5.5.3 在循环用户程序中集成运动控制指令 ……………………………………………………………….. 195
5.5.3.1 为定位轴集成运动控制指令 ……………………………………………………………………………. 195
5.5.3.2 为速度轴集成运动控制指令 ……………………………………………………………………………. 201
5.5.3.3 使用预设置的 OB35 ………………………………………………………………………………………. 205
5.5.4 编译和加载项目 …………………………………………………………………………………………… 206
5.6 测试函数 …………………………………………………………………………………………………….. 206
5.6.1 “定位轴”的轴控制面板 …………………………………………………………………………………… 206
5.6.2 “速度轴”的轴控制面板 …………………………………………………………………………………… 215
5.6.3 在起始画面中测试该功能。 ……………………………………………………………………………. 219
5.7 更多信息 …………………………………………………………………………………………………….. 221
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6 SIMATIC Safety V17 ……………………………………………………………………………………………………… 223
0 前言 …………………………………………………………………………………………………………… 223
6.2 示例简介 …………………………………………………………………………………………………….. 224
6.2.1 实例结构和任务定义 ……………………………………………………………………………………… 224
6.2.2 操作步骤 …………………………………………………………………………………………………….. 226
6.2.3 对于组态和编程的要求 ………………………………………………………………………………….. 229
6.2.4 更多信息 …………………………………………………………………………………………………….. 230
6.3 组态 …………………………………………………………………………………………………………… 231
6.3.1 简介 …………………………………………………………………………………………………………… 231
6.3.2 第 1 步： 组态 CPU 1516F-3 PN/DP ………………………………………………………………….. 232
6.3.3 第 2 步： 在 PROFINET 子网上组态 ET 200SP 分布式 I/O 系统 ……………………………….. 234
6.3.4 第 3 步： 组态用于连接紧急停车开关的 F-DI 模块、位置开关和激光扫描器 ……………. 235
6.3.5 第 4 步： 组态用于连接电机的 F-DQ 模块 …………………………………………………………. 239
6.3.6 第 5 步： 组态用于用户确认、反馈电路和启动的 F-DI 模块 ………………………………….. 241
6.3.7 第 6 步： 下载硬件配置 …………………………………………………………………………………. 244
6.3.8 第 7 步： 指定设备名称 …………………………………………………………………………………. 245
6.3.9 第 8 步： 分配 PROFIsafe 地址 ………………………………………………………………………… 247
6.3.10 小结： 硬件组态 …………………………………………………………………………………………… 250
6.4 安全程序的编程 ……………………………………………………………………………………………. 251
6.4.1 简介 …………………………………………………………………………………………………………… 251
6.4.2 安全程序的结构 ……………………………………………………………………………………………. 252
6.4.3 安全管理编辑器 ……………………………………………………………………………………………. 254
6.4.4 第 9 步： 指定安全程序的集中化设置 ………………………………………………………………. 255
6.4.5 第 10 步： 创建 PLC 变量表 ……………………………………………………………………………. 256
6.4.6 第 11 步： 创建 F-FB ……………………………………………………………………………………… 257
6.4.7 第 12 步： 对安全门功能进行编程 …………………………………………………………………… 259
6.4.8 第 13 步： 对紧急停车功能进行编程 ………………………………………………………………… 260
6.4.9 第 14 步： 对反馈监视进行编程 ………………………………………………………………………. 261
6.4.10 第 15 步： 对重新集成 F-I/O 的用户确认进行编程 ………………………………………………. 263
6.4.11 第 16 步： 对主安全块进行编程 ………………………………………………………………………. 265
6.4.12 第 17 步：编译安全程序 ………………………………………………………………………………… 266
6.4.13 第 18 步： 将安全程序下载到 F-CPU ………………………………………………………………… 266
6.5 设置访问保护 ………………………………………………………………………………………………. 269
6.6 典型的组态和编程错误及其原因 ……………………………………………………………………… 271
索引 ……………………………………………………………………………………………………………………………. 273