西门子6ES7212-1BE40-0XB0  西门子6ES7212-1BE40-0XB0  西门子6ES7212-1BE40-0XB0

SIMATIC S7-1200,CPU 1212C, 紧凑型 CPU,AC/DC/继电器, onboard I/O: 8 DI DC 24V;6 DO 继电器 2A; 2 AI 0-10V DC, 电源:交流 85-264V AC bei 47-63Hz, 程序/数据存储器 75 KB

    产品品牌：siemens/西门子 

产品规格：全新原装

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长沙玥励自动化设备有限公司（西门子系统集成商）专业销售西门子S7-200/300/400/1200PLC、数控系统、变频器、人机界面、触摸屏、伺服、电机、西门子电缆等，并可提供西门子维修服务，欢迎来电垂询 

联系人：   张亮  （销售经理）

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技术数据

S7-1200存储卡的基本介绍

S7-1200CPU使用的存储卡为SD卡，存储卡中可以存储用户项目文件，有如下三种功能：

1.     作为CPU的装载存储区，用户项目文件可以仅存储在卡中，CPU中没有项目文件，离开存储卡无法运行。

2.         在有编程器的情况下，作为向多个S7-1200PLC传送项目文件的介质。

3.         忘记密码时，清除CPU内部的项目文件和密码。

4.         24M卡可以用于更新S7-1200CPU的固件版本

图1： S7-1200存储卡

 

如何插入存储卡：

       将CPU上挡板向下掀开，可以看到右上角有一MC卡槽，将存储卡缺口向上插入，如下图所示：

图2：插入存储卡

 

 注意：

•          对于S7-1200CPU，存储卡不是必需的。

•          将存储卡插到一个处于运行状态的CPU上，会造成CPU停机。

•          S7-1200 CPU 仅支持由西门子制造商预先格式化过的存储卡，即下列订货号产品：

订货号	容量
6ES7 954-8LF01-0AA0	24MB
6ES7954-8LC01-0AA0	4MB
6ES7 954-8LB01-0AA0	2MB

表1：存储卡信息

 

•          如果使用 Windows 格式化程序对SIMATIC 存储卡重新进行格式化，CPU将无法使用该重新格式化的存储卡。

•          目前S7-1200还无法配合存储卡实现配方和数据归档之类的高级功能。

 

2  存储卡的工作模式

存储卡有两种工作模式：

•          程序卡：存储卡作为S7-1200 CPU 的装载存储区，所有程序和数据存储在卡中，CPU 内部集成的存储区中没有项目文件，设备运行中存储卡不能被拔出。

•      传输卡：用于从存储卡向CPU传送项目，传送完成后必须将存储卡拔出。CPU可以离开存储卡独立运行。

 

修改存储卡的工作模式：

        在STEP 7 Basic软件的项目视图下，点击左侧”Project View“--->"SIMATIC Card Reader" --->您的读卡器型号，如下图所示：

图3：Project View

 

右击存储卡的盘符（这里是F:），选择“属性”，打开下面窗口：

图4：MC属性

 

用户在“Card type”选择需要的工作模式，点击“OK”完成设定。

 

3  使用程序卡的不同模式

 优点：更换CPU时不需要重新下载项目文件。

 

3.1 装载用户项目文件到存储卡：

•          第一步：按照上面方法将存储卡设定到“编程”模式。建议客户做此操作之前清除存储卡中的所有文件。

•          第二步：设置CPU的启动状态：在"Project tree"中右击CPU选择“属性”，在“属性”窗口中点击“Startup”,此处我们必须选择“Warm restart-RUN”

图5： Startup

 

•          第三步：将CPU断电。

•          第四步：将存储卡插到CPU卡槽内

•          第五步：将CPU上电

•          第六步：在STEP 7 Basic中点击下载，将项目文件全部下载到存储卡中。此时下载是将项目文件（包括用户程序、硬件组态和强制值）下载到存储卡中，而不是CPU内部集成的存储区中。

 

        完成上述步骤后，CPU可以带卡正常运行。此时如果将存储卡拔出，CPU会报错，"ERROR"红灯闪烁。

 

3.2 常见问题：

 常见问题1：

        为什么插上存储卡后CPU的“MAINT”灯闪烁，使用STEP 7 Basic下载是提示报错“The download of the hardware configuration failed (0050 -133 2 2458)”？

回答：

        请清除存储卡中的所有文件，重新使用STEP7 Basic软件将存储卡设置到“编程”模式，然后再重复上述步骤。请您也检查存储卡上的拨码开关，检查存储卡是否处于写保护模式。

 

 常见问题2：

        为什么CPU断电上电后进入停止状态，而不进入运行状态？

回答：

        原因是CPU的启动方式不是“Warm restart-RUN”，详细请参考上面“第二步”。

 

4  使用传输卡模式

 优点：在没有编程器的情况下，方便快捷地向多个S7-1200PLC拷贝项目文件。

 

4.1 向处于传输模式的存储卡中装载项目

•          第一步：按照上面方法将存储卡设定到“编程”模式。建议客户做此操作之前清除存储卡中的所有文件。

•          第二步：设置CPU的启动状态：在"Project tree"中右击CPU选择“属性”，在“属性”窗口中点击“Startup”,此处我们必须选择“Warm restart-RUN”

•          第三步：直接拖拽PLC设备到存储卡盘符

图6：拖拽

 

用户也可以直接将一张已经做好的“程序卡”更改为“传输卡”。

 

4.2 从存储卡复制项目到S7-1200PLC

•          第一步：将CPU断电

•          第二步：插卡到CPU卡槽

•          第三步：将CPU上电，用户会看到CPU的"MAINT"黄灯闪烁

•          第四步：将CPU断电，将存储卡拔出

•          第五步：将CPU上电

 

 常见问题：

        为什么CPU断电上电后进入停止状态，而不进入运行状态？

回答：

1.         CPU的启动方式不是“Warm restart-RUN”，详细请参考上面“第二步”。

2.         检查第三步，必须拖拽PLC项目到存储卡盘符，而不是程序块等其他项目内容。下载到存储卡中的项目文件有可能不完整，例如确实硬件组态等。

 

5  使用存储卡清除密码

        如果客户忘记了之前设定到S7-1200的密码，通过”恢复出厂设置“无法清除S7-1200内部的程序和密码，因此唯一的清除方式是使用存储卡。详细步骤如下：

1.         将S7-1200设备断电

2.         插入一张存储卡到S7-1200CPU上，存储卡中的程序不能有密码保护

3.         将S7-1200设备上电

 

        S7-1200CPU上电后，会将存储卡中的程序复制到内部的FLASH寄存器中，即执行清除密码操作。

        客户也可以用相同的方法插入一张全新的或者空白的存储卡到S7-1200CPU，设备上电后，S7-1200CPU会将内部存储区的程序转移到存储卡中，拔下存储卡后，S7-1200CPU内部将不在有用户程序，即实现了清除密码。存储卡中的内容可以使用读卡器清除。

 

注意：不要格式化存储卡

 

6  使用24M存储卡更新S7-1200CPU的固件版本

S7-1200的固件版本可以从西门子官方网站下载：http://support.automation.siemens.com/WW/view/cn 。用户可以使用西门子网站右上方的搜索引擎在“Download”分类中搜索“S7-1200 firmware”。

 

注意：

1.         不同订货号的S7-1200CPU的固件文件不相同，下载地址也不相同。用户在下载和更新固件之前请核对产品订货号。

2.         2M存储卡不能用于CPU固件升级。

3.         固件升级前CPU内部存储的项目文件（程序块、硬件组态等）不受影响，不会被清除。

4.         如果存储卡中的固件文件订货号与实际CPU的订货号不一致，即使执行了下列步骤，CPU的原固件版本也不会改变。

 

 

更新CPU的固件具体步骤如下：

•          第一步：使用电脑通过读卡器清除存储卡中内容。注意：不要格式化存储卡！

•      第二步：从西门子官方网站下载最新版本的固件文件。下载并解压缩，用户可以得到一个“S7_JOB.SYS”文件和“FWUOPDATE.S7S”文件夹。

•          第三步：将“S7_JOB.SYS”文件和“FWUOPDATE.S7S”文件夹拷贝到存储卡中。

•          第四步：将存储卡插到CPU1200卡槽中。此时CPU会停止，“MAINT”指示灯闪烁。

•          第五步：将CPU断电上电。CPU的“RUN/STOP”指示灯红绿交替闪烁说明固件正在被更新中。“RUN/STOP”指示灯亮，“MAINT”指示灯闪烁说明固件更新已经结束。

•          第六步：拔出存储卡

•          第七步：再次将CPU断电上电

 任务简介
本应用涉及在有或没有控制中心的情况下多个分布式自动化之间的 GPRS 无线通信 (M2M 通信)。本文档有多个变种版本，各个版本随传输协议和远程站中使用的硬件的不同而不同 。其目的是帮助选型，根据技术参数和设计需求，找到最佳变种版本。此外，应用描述重点关注为选定型号提供组态和参数设置等方面的建议。

任务详细描述

各个任务变种均基于具体的应用实例展开更加详尽的描述。

• 任务变种 1：
  高架水箱中的注水液位应该传输给泵站。为了实现远程控制和远程可视化功能，两个分布站已经连接至某个控制中心。
   
• 任务变种 2：
  根据电网中的电流消耗状况，电力供应商和风电场操作员应该能够调节风电场的电力输出。该过程应该通过多个风力涡轮发电机和一个配电站之间的 I/O 连接完成。本系统不存在任何控制中心。
   
• 任务变种 3：
  多个油田配装了多个控制器。控制器用于实现例如泵控制等的简单自动化任务。全部油田的液位信息均应该传输至高性能上位控制器，以可以发布全面的石油生产信息。本系统不存在任何控制中心。
   

解决方案
本应用实例中的各个任务变种 (组态实例 CE-X21- 情景 2) 描述如何采用 SIMATIC 组件实现给定的任务。本解决方案的核心组件是 GPRS 调制解调器 SIMATIC CP 1242-7。借助用于 SIMATIC S7-1200 控制器的 CP, 通过 GPRS 连接，报文可以发送至其它 CP 或者支持 IP 网络的通信伙伴。

SIMATIC CP 1242-7 GPRS (2) 通过总线接口连接 SIMATIC S7-1200 控制器 1211C (3)。GSM/GPRS 调制解调器配有 SIM 卡(5)，空中接口连接通过 4 频段 ANT 794-4MR (4) 型 GSM/GPRS 天线实现。全部组件均通过 SIMATIC PM 1207 电源模块(1)供电。

根据具体任务变种的不同，也可以另外再使用一台 SIMATIC S7-1200 控制器和 SIMATIC CP 1242-7，或者，一台 SIMATIC S7-300 控制器和 UMTS/GPRS 调制解调器 SCALANCE M 873-0。

UMTS/GSM 调制解调器 SCALANCE M873-0 (2) 连接至 SIMATIC S7-300 控制器 315-2 PN/DP (4)。UMTS/GSM 调制解调器配有一个 SIM 卡(5)，空中接口连接通过 4 频段 ANT 794-4MR (1) 型天线实现。全部组件均采用一个 SIMATIC PS307 电源模块 (3) 供电。S7-300 控制器配供一个 SIMATIC 微型存储卡。

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文档 采用 S7-1200 和 CP 1242-7 通过 GPRS 进行无线数据通信，情景 2 - 交叉通信
代码：情景 2，变种 1 STEP 7 V11 项目文件，远程控制服务器基本组态文件
代码：情景 2，变种 2 STEP 7 V11 项目文件
代码：情景 2，变种 3 STEP 7 V11 项目文件，SCALANCE M873-0 组态文件

更多信息

标题	链接
采用 S7-1200 和 CP 1242-7 通过 GPRS 进行无线数据通信，情景 1 - 远程站至中心站	条目号：39863979
SIMATIC S7-1200 系统手册	条目号：36932465
SIMATIC CP1242‑7 GPRS 系统手册	条目号：42330276
Telecontrol Server Basic 系统手册	条目号：50898745
西门子工业业务领域在线支持中心技术论坛上的讨论会	链接

概述   

  本文介绍了通过OPEN IE的方式实现S7-1200与SIMOTION D410PN之间的TCP通信的方法，包括通信的基本配置、组态和编程等内容。S7-1200实现TCP通讯的指令有两种，一是不带连接的指令（TCON，TDISCON，TSEND，TRCV），另一种是带连接的指令（T RCV_C，TSEND_C）；SIMOTON包含的通信指令包括tcpOpenClient，tcpOpenServe r，tcpSend，tcpReceive，tcpCloseSever，tcpCloseConnection。

 本文选用S7-1200不带连接的指令TCON，TDISCON，TSEND，TRCV，实现与D410 PN的通讯。

2 S7-1200与D410PN装置的连接

2.1 硬件配置列表 

表1 测试所采用的硬件列表

2.2      所使用的软件

§         TIA Portal V11 SP2

§         SCOUT V4.2.1

       

 

2.3      通讯参数设置

硬件连接配置

图1 硬件连接示意图

 

     CPU 1214C和D410PN本身都带有集成PN口，可以直接使用。

IP 地址设置（子网掩码均为255.255.255.0）：

 

 

表２ IP地址设置

3 项目配置

3.1 S7-1200的配置

     打开TIA Portal软件，新建一个项目，在“添加新设备”中选择所需的硬件及版本，如图2所示。

图2 选择设备和版本

打开设备视图，设置设备“属性”下的以太网地址为192.168.0.4，子网掩码为255. 255.255.0。见图3。

图3 设置以太网地址

      在设备视图的属性窗口中设置时钟存储器，将时钟存储器的地址设置为MB20，并使用其中的M20.5位，0和1信号以1Hz频率切换，用来循环激活发送任务，见图4。

        

图4 时钟存储器设置

3.2 D410PN的配置

     打开SCOUT软件，新建一个项目，设置PG/PC接口为电脑的以太网卡,双击“INSERT SIMOTION DEVICE”后，选择相应版本的D410PN插入，并打开硬件组态画面，在其中设置PN口的以太网地址和子网掩码，见图5。

   

     图5 组态D410PN地址

4 通信指令

4.1 S7-1200侧的指令调用

 TCON，TDISCON，TSEND，TRCV等指令均可以在右侧指令中的“通信—〉开放式用户通信”找到。本文中所有通讯指令均在background 中执行。

       S7-1200在本文中作为Server，通讯开始前先激活TCON指令来建立服务器端口，并等待Client的建立连接请求，一旦通信连接成功建立，此时“REQ”就不再起作用，若想重新建立连接需先调用“TDISCON”断开连接，再从新激活“TCON”重新建立连接。

     图6 调用TCON

      “REQ”：激活TCON功能。

      “ID”：设置所建立连接的ID，以后的TSEND、TRCV、TDISCON均使用此ID。

      “CONNECT”：连接配置DB，在配置完TCON参数后自动生成。

      “Done”：建立连接任务完成后置1。

      “BUSY”：建立连接任务执行中置1。

      “ERROR”为1时，在STATUS中显示错误代码，“ERROR”为0时，在STATUS中显示指令执行状态代码。

      当连接建立成功后，通过程序段2可以将“opensever”置0。

在调用TCON指令时系统会要求设置连接参数，见图7。         

      

     图7 TCON连接参数设置

          “伙伴”：选择未指定。

      “地址”：设置与S7-1200通讯的SIMOTION的地址。

      “连接类型”：选择TCP。

      “连接ID”: 发送、接收和连接断开所使用的ID。

“连接数据”：设置新建或使用已有的连接DB。

“主动建立连接”：选择主动建立连接的一方为客户端，另一方为服务器。

“端口”：设置本地和伙伴的端口号，在SIMOTION的指令中会用到这里。

设置TCON参数时要先选择“连接数据”中的“新建”，建立一个新的Connection DB，然后再填写各个参数。

        在通讯成功建立后，激活TSEND,TRCV指令(将发送指令的“REQ”端置１，将接收指令的“EN_R”置１)，用来发送和接受数据。

       

     图8 TSEND连接参数设置

     图9 TRCV连接参数设置

       注意：

(1)  在建立“DATA”中要插入的发送数据和接受数据DB时，其块访问的方式必须是“标准-与S7-300/400兼容”，否则在激活该指令时会报错，见图10。

(2)  TSEND与TRCV的“ID”必须与TCON中设置的相同，而此“ID”与SIMOTION中的“ID”未必相同。

(3)  TRCV在接收数据成功后，“NDR”会自动置１，且“RCVD_LEN”会显示接收到的数据长度。

图10 数据 DB建立

若要断开当前连接，则调用TDISCON。成功断开连接后，根据程序段６，“dis con”位会被重新置０。

      

     图11 TDISCON连接参数设置

4.2 SIMOTION侧的指令调用

SIMOTION的通信指令可以在Command library中的“Communication->Data transfer”目录下找到。通信程序块“TCP”放在background中运行。

tcpOpenClient指令，该指令用来在simotion 侧激活客户端端口，并向服务器发送连接请求，若请求成功，则建立连接，并返回连接ID。该指令需使用上跳沿单次触发，此函数只调用一次，得到连接ID后应停止调用。

     图12 tcpOpenClient指令参数设置

     “port”：设置simotion本地端口号。

“severAddress”：设置通讯服务器（S7-1200）地址（192.168.0.4）。

“serverport”：设置服务器（S7-1200）端口号，必须与S7-1200组态中设置的相同。

“nextCommand”：

IMMEDIATELY：命令与后续所要执行的命令同步执行。

WHEN_COMMAND_DONE：命令执行或失败后执行后续的命令，异步执行。

本文中将程序放在simotion的background中执行，因此若使用WHEN_COMMAND_DONE模式，有可能在该命令执行时间过长情况下导致background执行超时，系统报错停机。

“OUT”：函数调用返回信息，包括执行状态和返回的连接ID,后面的发送和接收指令均使用该ID。数据类型为结构体(StructRetTcpOpenClient)，参考表３。

表3 TcpOpenClient返回值结

  

TcpSend指令用于发送数据，与S7-1200的接收指令相对应，可循环调用。

        

图13 TcpSend参数设置

“ConnectionId” ：使用tcpOpenClient返回的ID。

“nextCommand”：

IMMEDIATELY：命令与后续所要执行的命令同步执行。

WHEN_COMMAND_DONE：命令执行或失败后执行后续的命令，异步执行。

本文中将程序放在simotion的background中执行，因此若使用WHEN_COMMAND_DONE模式，有可能在该命令执行时间过长情况下导致background执行超时，系统报错停机。

      “DataLength”：发送数据的字节长度，本例为8，发送数据区的前8个字节。

“Data”：发送数据区，数据类型为数组，ARRAY[0..4095] OF BYTE。

“OUT”：输出通信状态。

       注意：SIMOTION的发送区（接收区）与PLC的接收区（发送区）数据长度必须一致。

 TcpReceive指令用于发送数据，与S7-1200的接收指令相对应，可循环调用。

   

图14  TcpReceive参数设置

 

 

          “ConnectionId” ：使用tcpOpenClient返回的ID。

“nextCommand”：

IMMEDIATELY：命令与后续所要执行的命令同步执行。

WHEN_COMMAND_DONE：命令执行或失败后执行后续的命令，异步执行。

本文中将程序放在simotion的background中执行，因此若使用WHEN_COMMAND_DONE模式，有可能在该命令执行时间过长情况下导致background执行超时，系统报错停机。

      “receivevarible”：接收数据区，数据类型为数组，ARRAY[0..4095] OF BYTE。

“OUT”：调用函数返回信息，包括调用状态和接收的字节数量。数据类型为结构体（StructRetTcpReceive），参考表４。

表4 TcpReceive返回值结构

5  实验过程

本例中使用的程序可以在“S7-1200.zip (1350 KB) ( 1350 KB )”和“D410.zip (1597 KB) ( 1597 KB ) ”这两个压缩包中找到。

首先在S7-1200侧激活建立连接的指令“TCON”，等待SIMOTION侧的连接请求，接着在SIMOTION侧激活打开客户端指令“TcpOpenClient”，发送建立连接的请求。请求成功后，“TcpOpenClient”的返回值结构中的functionResult会显示“0”，同时在connec tionId中会返回ID(此ID与PLC中设置的ID未必一致)。

之后分别使能PLC侧和SIMOTION侧的发送接收指令，开始数据传送。

SIMOTION侧WATCH TABLE监控结果：

图15  SIMOTION侧接收和发送的数据

 

 

PLC侧监控表的监控结果：

 

图16  PLC侧接收和发送的数据

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