SIEMENS 數(shù)控 伺服
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西門子plc S7-1200 CPU 固件版本為 V4.0 及以上，編程軟件版本在 STEP 7 V13以上提供配方函數(shù)功能，可實(shí)現(xiàn)配方數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出，方便實(shí)際應(yīng)用中使用配方數(shù)據(jù)。
使用 S7-1200實(shí)現(xiàn)配方函數(shù)功能，必須創(chuàng)建配方數(shù)據(jù)塊，且僅“存儲(chǔ)在裝載存儲(chǔ)器”中。
可以用“RecipeExport”指令將完整的配方數(shù)據(jù)塊導(dǎo)出，存儲(chǔ)在 CPU裝載存儲(chǔ)器的**性配方數(shù)據(jù)文件中。配方數(shù)據(jù)文件按照標(biāo)準(zhǔn) CSV 格式存儲(chǔ)在 S7-1200 CPU 裝載存儲(chǔ)器或 S7-1200SIMATIC 存儲(chǔ)卡中。
可以用 S7-1200 CPU 內(nèi)置的 Web服務(wù)器、或直接讀取存儲(chǔ)卡“程序卡”中的文件，來管理配方數(shù)據(jù)文件，實(shí)現(xiàn)配方數(shù)據(jù)文件的下載、修改和刪除；使用 ASCII 文本編輯器修改CSV 文件中的數(shù)值，再將CSV 文件通過 PC 上傳至 PLC 的裝載存儲(chǔ)器。
可以用“RecipeImport”指令將配方數(shù)據(jù)從裝載存儲(chǔ)器上的CVS 文件導(dǎo)入到裝載存儲(chǔ)器上的配方數(shù)據(jù)塊中。此過程會(huì)覆蓋數(shù)據(jù)塊中的值。
配方數(shù)據(jù)文件按照標(biāo)準(zhǔn) CSV 格式存儲(chǔ)在 S7-1200 CPU裝載存儲(chǔ)器或 S7-1200 SIMATIC 存儲(chǔ)卡“程序卡”中。分別可通過 PLC Web服務(wù)器或?qū)τ诖鎯?chǔ)卡文件操作，將數(shù)據(jù)文件傳送到 PC進(jìn)行管理和查看。也可將修改過后的配方數(shù)據(jù)文件上傳至PLC，再通過“RecipeImport”配方導(dǎo)入指令更新PLC裝載存儲(chǔ)器中配方數(shù)據(jù)塊的數(shù)值。
測(cè)試實(shí)例：
SIMATIC S7-1200 系列 CPU使用配方數(shù)據(jù)功能，需要注意以下幾點(diǎn)：
在項(xiàng)目中創(chuàng)建的配方數(shù)據(jù)塊，必須存儲(chǔ)在 CPU裝載存儲(chǔ)器中，可以使用內(nèi)部 CPU 存儲(chǔ)器或外部存儲(chǔ)器"程序"卡
程序中必須創(chuàng)建一個(gè)活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊，此 DB塊必須在工作存儲(chǔ)器中，其中使用程序邏輯讀取或?qū)懭胍粋�(gè)活動(dòng)配方記錄
為了方便配方數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出，建議建立 2個(gè)活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊分別用于配方的導(dǎo)入和導(dǎo)出
為方便通過外部設(shè)備對(duì)某一條配方數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)讀取和寫入，建議創(chuàng)建一個(gè)DB 塊作為數(shù)據(jù)應(yīng)用接口
下面，舉例說明用 S7-1200實(shí)現(xiàn)配方的寫入和讀取功能。為方便配方數(shù)據(jù)操作，按照下圖思路進(jìn)行項(xiàng)目編程：
測(cè)試環(huán)境：
軟件：STEP 7 Professional V13SP1
硬件：CPU1215 C DC/DC/DC 訂貨號(hào):6ES7215-1AG40-0XB0
實(shí)現(xiàn)步驟
1.定義一個(gè) PLC 數(shù)據(jù)類型
配方數(shù)據(jù)塊必須包含一維數(shù)組，結(jié)構(gòu)是 PLC數(shù)據(jù)類型或結(jié)構(gòu)。在這個(gè)配方實(shí)例中使用 PLC 數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建配方數(shù)據(jù)塊，其成分的數(shù)據(jù)類型在本例中選擇是 DINT 數(shù)據(jù)類型。成分?jǐn)?shù)據(jù)類型也可以是除結(jié)構(gòu)以外的任何混合數(shù)據(jù)類型（如 REAL 類型）。 在配方數(shù)據(jù)塊數(shù)組元素中，不允許 PLC數(shù)據(jù)類型中存在結(jié)構(gòu)，也不允許結(jié)構(gòu)中嵌套結(jié)構(gòu)。
在此，創(chuàng)建一個(gè) PLC數(shù)據(jù)類型，以定義一個(gè)配方記錄中的所有成分，如配方名稱 Name 和各成分 A、B，見圖 2 所示：
圖2.定義 PLC 數(shù)據(jù)類型
數(shù)據(jù)類型是一個(gè)數(shù)據(jù)模板，它在每個(gè)配方數(shù)據(jù)塊以及活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊中重復(fù)使用。輸入所有實(shí)例配方共用的成分名稱和數(shù)據(jù)類型，根據(jù)分配給配方成分的數(shù)值不同而產(chǎn)生不同的產(chǎn)品配方。
2.使用 PLC 數(shù)據(jù)類型創(chuàng)建配方數(shù)據(jù)塊
創(chuàng)建一個(gè)配方數(shù)據(jù)塊，為全局?jǐn)?shù)據(jù)塊，并啟用數(shù)據(jù)塊屬性"僅存儲(chǔ)在裝載存儲(chǔ)器中"。本例中，配方數(shù)據(jù)DB 塊名稱為 “Recipe_backup”，插入數(shù)組類型變量，名稱"Recipe"，數(shù)據(jù)類型為Array of“數(shù)據(jù)類型”，本例中設(shè)置數(shù)組大小 4 即是可創(chuàng)建的配方的*大數(shù)目。
3.在工作存儲(chǔ)器中創(chuàng)建活動(dòng)配方DB，并通過“READ_DBL”和“WRIT_DBL”指令實(shí)現(xiàn)對(duì)裝載存儲(chǔ)區(qū)配方數(shù)據(jù)塊的讀寫操作
配方數(shù)據(jù)塊"僅存儲(chǔ)在裝載存儲(chǔ)器中"，所以對(duì)此 DB塊（裝載存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)）的讀寫操作均需要通過指令來實(shí)現(xiàn)，其指令位置如圖 5 所示：
因此，需要在工作存儲(chǔ)器中準(zhǔn)備一個(gè)活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊，用于配方數(shù)據(jù)的寫入和讀取。在本例中，分別為讀、寫裝載存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)塊的操作，在工作存儲(chǔ)器中創(chuàng)建了兩個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊，且配方數(shù)組與配方數(shù)據(jù)塊一致。如名稱為“Recipe_read”和“Recipe_write”，其配方數(shù)組均為Array [0..3] of "Recipe"，如圖 6 所示：
將這兩個(gè) DB塊作為與裝載存儲(chǔ)器中配方數(shù)據(jù)塊的接口，分別通過指令“WRIT_DBL”能實(shí)時(shí)將存于工作存儲(chǔ)器的活動(dòng)配方數(shù)據(jù)寫入至裝載存儲(chǔ)器的配方數(shù)據(jù)塊，或者通過指令“READ_DBL”實(shí)時(shí)讀取裝載存儲(chǔ)器的配方數(shù)據(jù)塊到工作存儲(chǔ)區(qū)中活動(dòng)配方數(shù)據(jù)。
4.創(chuàng)建用于設(shè)置配方數(shù)據(jù)的接口數(shù)據(jù)塊，并用指令寫入到活動(dòng)配方 DB中
考慮在實(shí)際應(yīng)用中，不一定方便通過 Web服務(wù)器等來直接更改配方文件中的數(shù)據(jù)，多采用觸摸屏或者上位機(jī)軟件對(duì)某一條數(shù)據(jù)配方進(jìn)行操作。為此，分別建立寫入配方的 ARRAY和讀取配方的 ARRAY，實(shí)際僅使用數(shù)組中的一個(gè)元素作為接口即可，即數(shù)組長(zhǎng)度為1，如圖 7 所示：
對(duì)于變址的數(shù)據(jù)傳送，可利用簡(jiǎn)單的“MOVE”指令編寫功能塊來實(shí)現(xiàn)。在 FB中定義接口變量，作為數(shù)組中某個(gè)元素的選擇，該變量可以在外設(shè)中設(shè)置。若程序中需要使用某條配方記錄，也可如此操作。對(duì)于寫入和讀取操作，分別建立FB 程序，如下所示：
在 OB1中條件調(diào)用功能塊即可，指令的觸發(fā)條件也可以通過外設(shè)控制。
5.啟用 Web 服務(wù)器
使用"RecipeExport"指令將完整的配方記錄導(dǎo)出，即生成為一個(gè) CSV 文件。未使用的配方記錄也被導(dǎo)出。可以通過 Web服務(wù)器或者存儲(chǔ)卡來查看配方文件。
按照以下路徑和方法為要連接的 CPU 啟用 Web服務(wù)器：“設(shè)備視圖”→“鼠標(biāo)選中 CPU”→“屬性”→“Web 服務(wù)器”→“啟用模塊上的 Web服務(wù)器前打鉤”。
使用管理員權(quán)限，或者建立一個(gè)用戶賬戶，進(jìn)行訪問權(quán)限設(shè)置。讀取和修改配方數(shù)據(jù)文件，需要具有“讀取文件”和“寫入/刪除文件”功能。若要求更多訪問功能，可以勾選相應(yīng)權(quán)限。
6.實(shí)驗(yàn)例程
本例僅為實(shí)驗(yàn)測(cè)試，目的在于掌握配方函數(shù)功能，程序間相互連鎖關(guān)系并未通過例程中設(shè)置。編程部分如下所示：
程序段1，可在外設(shè)上設(shè)置參數(shù) X，為寫入目標(biāo)值。結(jié)合FB1，即實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)修改目標(biāo)配方條目的功能。
程序段2，使用“WRIT_DBL”指令，將工作存儲(chǔ)區(qū)的活動(dòng)配方數(shù)據(jù)塊“Recipe_write”寫到裝載存儲(chǔ)器的配方數(shù)據(jù)塊“Recipe_backup”中。
程序段3，使用“RecipeExport”指令將完整的配方記錄導(dǎo)出，按照標(biāo)準(zhǔn) CSV格式存儲(chǔ)在裝載存儲(chǔ)器中，名稱與配方數(shù)據(jù)塊名稱相同。
程序段4，通過 Web 服務(wù)器更改配方文件中的數(shù)據(jù)后，已經(jīng)從 PC上傳至 PLC的裝載存儲(chǔ)器。再通過"RecipeImport"指令導(dǎo)入配方數(shù)據(jù)，即將裝載存儲(chǔ)器中的配方數(shù)據(jù)文件覆蓋PLC的配方數(shù)據(jù)塊。
程序段5，使用“WRIT_DBL”指令，將裝載存儲(chǔ)器的配方數(shù)據(jù)塊“Recipe_backup”寫到工作存儲(chǔ)區(qū)的DB塊“Recipe_read”中。
程序段6，可在外設(shè)上設(shè)置參數(shù) Y，為讀取目標(biāo)值。結(jié)合FB2，即實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)讀取目標(biāo)配方條目的功能。這一功能方便在程序中調(diào)用某條配方數(shù)據(jù)用于生產(chǎn)使用。
7.使用 Web服務(wù)器，或查看存儲(chǔ)卡，瀏覽配方數(shù)據(jù)文件
詳細(xì)操作步驟，請(qǐng)參見配方文件的使用說明。
8.修改配方 CSV文件數(shù)據(jù)，并導(dǎo)入配方數(shù)據(jù)
可使用 ASCII 文本編輯器修改配方 CSV中的數(shù)值。可以修改分配給成分的起始值，但不能修改數(shù)據(jù)類型或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。將修改的 CSV 文件從 PC 再次上傳到CPU。
但是，在 CPU Web 服務(wù)器允許上傳操作之前，必須刪除或重命名CPU 裝載存儲(chǔ)器中的舊 CSV 文件（具有相同名稱）。
將修改的 CSV 文件上傳到 CPU 后，可以使用"RecipeImport"指令將新的起始值從修改的 CSV 文件（在 CPU 裝載存儲(chǔ)器中）傳送到配方數(shù)據(jù)塊（在 CPU 裝載存儲(chǔ)器中）。導(dǎo)入操作由指令的"REQ"參數(shù)觸發(fā)。 導(dǎo)入過程中，參數(shù) BUSY 設(shè)置為"1"。執(zhí)行該指令后，BUSY將復(fù)位為"0"，完成操作后，DONE 參數(shù)將指示為"1"。 如果執(zhí)行期間出錯(cuò)，ERROR 和 STATUS參數(shù)將發(fā)出信號(hào)加以指示。
9.修改 CSV 文件的規(guī)則
只有配方數(shù)據(jù)塊中包含一個(gè)與 CSV文件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一致的結(jié)構(gòu)，才能執(zhí)行配方的導(dǎo)入操作。下面是修改 CSV 文件規(guī)則：
CSV文件必須位于內(nèi)部裝載存儲(chǔ)器根目錄的"Recipes"文件夾中
如果安裝了可選的外部"程序"存儲(chǔ)器卡，則 CSV文件也可以位于外部裝載存儲(chǔ)器的相應(yīng)文件夾中
CSV 文件的名稱必須與 RECIPE_DB參數(shù)中的數(shù)據(jù)塊名稱相匹配
CSV文件的第一行（標(biāo)題）包含配方成分的名稱。導(dǎo)入期間會(huì)忽略第一行。導(dǎo)入過程中不會(huì)檢查 CSV文件和數(shù)據(jù)塊中配方成分的名稱是否一致
任何情況下，CSV文件各行的第一個(gè)值都作為配方的索引編號(hào)。各個(gè)配方按索引順序?qū)搿Ｒ虼�，CSV文件中的索引必須按升序排列并且不能間斷，否則，STATUS 參數(shù)中會(huì)輸出錯(cuò)誤消息80B0
CSV文件中包含的配方數(shù)據(jù)記錄數(shù)不能超過配方數(shù)據(jù)塊中提供的數(shù)量。數(shù)據(jù)記錄的*大值由數(shù)據(jù)塊中的數(shù)組限值指出。
配方數(shù)據(jù)的管理
配方數(shù)據(jù)文件以 CSV 格式存儲(chǔ)在**性存儲(chǔ)器中。可以使用以下兩種方法查看、管理配方數(shù)據(jù)：
1. 通過內(nèi)置的 PLC Web服務(wù)器功能；
2. 通過 PG 查看 PLC存儲(chǔ)卡中的配方文件；
3.通過上述兩種方法，可以管理配方文件中的數(shù)據(jù)；
S7-1200 SIMATIC 存儲(chǔ)卡如下：
使用 PLC Web 服務(wù)器查看配方數(shù)據(jù)
如果 PLC PROFINET 端口和 PC連接到同一網(wǎng)絡(luò)，則可使用 PC Web 瀏覽器訪問內(nèi)置 PLC Web 服務(wù)器。操作步驟如下：
1.啟用 Web 服務(wù)器
在目標(biāo) CPU 的設(shè)備配置中啟用 Web服務(wù)器，“設(shè)備視圖”→“鼠標(biāo)選中 CPU”→“屬性”→“Web 服務(wù)器”→“啟用模塊上的 Web 服務(wù)器前打鉤”。如下圖 1所示：
建立一個(gè)用戶賬戶，進(jìn)行訪問權(quán)限設(shè)置。若需要讀取和修改配方數(shù)據(jù)文件，需要具有“讀取文件”和“寫入/刪除文件”功能。若要求更多訪問功能，可以勾選相應(yīng)權(quán)限。如圖2 所示：
圖2.定義 Web 服務(wù)器的用戶權(quán)限
2. 通過 PROFINET 網(wǎng)絡(luò)將 PC 連接到PLC
電腦 IP 地址需與 PLC 的 IP地址在同一網(wǎng)段。
3. 登錄內(nèi)置 Web 服務(wù)器
在 IE 瀏覽器地址欄中，輸入https://192.168.0.25/ 或者輸入 S7-1200 CPU 的 IP 地址（如192.168.0.25）。通過Web 服務(wù)器的文件瀏覽器頁(yè)面來讀取配方數(shù)據(jù)文件，按照預(yù)先設(shè)置的用戶名和密碼登錄， 瀏覽器操作界面如圖 3所示：
圖3.Web 服務(wù)器的用戶界面首頁(yè)
在左側(cè)項(xiàng)目欄中，選擇"文檔瀏覽器"，如圖 4所示：
圖4.Web 服務(wù)器的文件瀏覽器頁(yè)面
進(jìn)入"Recipes"文件夾后，即看到與 PLC 設(shè)置的配方數(shù)據(jù)塊名稱相同的配方數(shù)據(jù)文件，如圖 5 所示：
圖5.配方數(shù)據(jù)文件名稱
可使用 Web 服務(wù)器中的文件瀏覽器頁(yè)面將現(xiàn)有配方 CSV 文件從CPU 下載到 PC ，雙擊配方數(shù)據(jù)文件即彈出下載保存界面，打開后以標(biāo)準(zhǔn)的 EXCEL格式顯示。本例中，僅設(shè)置了前兩條配方數(shù)據(jù)，未經(jīng)設(shè)置的配方數(shù)據(jù)也會(huì)導(dǎo)出，如圖 6 所示：
圖6.在 Excel 中查看配方文件
查看 PLC 存儲(chǔ)卡中的數(shù)據(jù)日志
如果 S7-1200 CPU 中插入了“程序”型 S7-1200存儲(chǔ)卡，則可以取出該存儲(chǔ)卡，然后將該卡插入 PC 或 PG 上的標(biāo)準(zhǔn) SD 卡槽或 MMC 卡槽中。在 Windows資源管理器中導(dǎo)航至存儲(chǔ)卡中的 \Recipes 目錄，復(fù)制配方文件到PC的本地驅(qū)動(dòng)器中，使用 Microsoft Excel打開即可。 操作步驟如下：
注意：以下第 1-2步必須在創(chuàng)建配方文件之前執(zhí)行！
1. 將插好 S7-1200 存儲(chǔ)卡的讀卡器插入 PC，在STEP7 V13 軟件中按照以下路徑和方法打開存儲(chǔ)卡：“項(xiàng)目樹”→“讀卡器/USB存儲(chǔ)器”→“鼠標(biāo)選中需要打開的存儲(chǔ)卡盤符”（如下圖所示的 H:）→“鼠標(biāo)右鍵”→屬性”，如下圖 7 所示：
圖7.打開讀卡器
2. 鼠標(biāo)選中“屬性”后打開存儲(chǔ)卡，設(shè)置卡類型：程序。如下圖 8所示：
圖8.設(shè)置“程序卡”
3. 通過軟件操作，向處于存儲(chǔ)卡中裝載項(xiàng)目
第一步：按照上面方法將存儲(chǔ)卡設(shè)定到“程序卡”。
第二步：設(shè)置 CPU 的啟動(dòng)狀態(tài)：在"Projecttree"中右擊 CPU 選擇“屬性”，在“屬性”窗口中點(diǎn)擊“Startup”,此處我們必須選擇“Warmrestart-RUN”
第三步：直接拖拽 PL C設(shè)備到存儲(chǔ)卡盤符，如圖 9所示：
圖9：拖拽
注意：必須拖拽PLC項(xiàng)目到存儲(chǔ)卡盤符，而不是程序塊等其他項(xiàng)目?jī)?nèi)容
4. 設(shè)置完配方數(shù)據(jù)后，在 PLC 停機(jī)時(shí)，可以從 S7-1200CPU 中取出存儲(chǔ)卡，插入 PC 或 PG 上的標(biāo)準(zhǔn) SD 卡槽或 MMC 卡槽中，然后插入 PC。
5. 在 Windows 資源管理器中導(dǎo)航至存儲(chǔ)卡中\(zhòng)Recipes 目錄。如下圖 10 所示：
圖10.程序卡文件夾
在 \Recipes 文件夾中的配方文件，與 PLC裝載存儲(chǔ)器中的配方數(shù)據(jù)塊同一名稱，如下圖 11 所示。
圖11.打開配方文件
6. 使用 Excel 打開如上圖 11所示的配方文件，用于查看和管理。
1. 使用 Web 服務(wù)器管理配方數(shù)據(jù)
通過 Web 服務(wù)器點(diǎn)擊配方 CSV文件名稱后，自動(dòng)彈出下載保存按鈕，如圖 12 所示。
圖12.保存配方文件按鈕
雙擊打開已經(jīng)下載的配方文件，通過 ASCII文本編輯器修改數(shù)值。在通過 Web 服務(wù)器的功能從 PC 上傳至 PLC，使用"RecipeImport"配方導(dǎo)入指令更新配方數(shù)據(jù)塊，這有步驟實(shí)現(xiàn)了配方數(shù)據(jù)的修改和管理。
注意：
配方 CSV 文件的名稱必須與 RECIPE_DB參數(shù)中的數(shù)據(jù)塊名稱相匹配
僅能通過 ASCII 文本編輯器修改配方 CSV，簡(jiǎn)單的更改EXCEL 文件中的數(shù)據(jù)無效
若需要上傳新的配方文件，須將原配方文件刪除、或重命名
確定沒有重名文件之后，點(diǎn)擊“瀏覽”查詢到新的配方文件后上傳
配方文件上傳至裝載存儲(chǔ)區(qū)，使用"RecipeImport"配方導(dǎo)入指令，覆蓋配方數(shù)據(jù)塊中的數(shù)值
圖13.刪除或重命名配方文件
圖14.通過 ASCII文本編輯器修改配方數(shù)據(jù)
2. 使用存儲(chǔ)卡管理配方數(shù)據(jù)
PLC 斷電時(shí)從 S7-1200 CPU 中取出存儲(chǔ)卡，插入 PC或 PG 上的標(biāo)準(zhǔn) SD 卡槽或 MMC 卡槽中，然后插入 PC。通過 ASCII 文本編輯器修改好后的文件（CSV格式），直接復(fù)制粘貼至Recipes 文件夾中的配方文件，覆蓋原文件即可。