西门子CPU卡件ST40

西门子公司一直致力于工业自动化*的研发、推广及应用，在过去的 160 多年
里，为广大的工业客户带来了可靠的自动化产品，完善的自动化解决方案，提高了
客户的生产效率，增强了客户的市场竞争力。
西门子 SIMATIC 控制器系列是一个完整的产品组合，包括从基本的智能逻辑控制器
LOGO！以及 S7 系列高性能可编程控制器，再到基于 PC 的自动化控制系统。无论多么
严苛的要求，它都能根据具体应用需求及预算，灵活组合、定制，并一一满足。
SIMATIC S7-200 SMART 是西门子公司经过大量市场调研，为中国客户量身定制的一款
高性价比小型 PLC 产品。结合西门子 SINAMICS 驱动产品及 SIMATIC 人机界面产品，
以 S7-200 SMART 为核心的小型自动化解决方案将为中国客户创造更多的价值。
入门指南 2 
STEP 7-Micro/WIN SMART 可简化对 CPU 的编程。只需一个简单示例和几个简短步
骤，即可学会用户程序的创建方法，然后可以下载该程序并在 CPU 中运行。
该示例需要以太网或 USB-PPI 通信电缆、CPU 和运行 STEP 7-Micro/WIN SMART 编程
软件的编程设备
连接到 CPU 
连接 CPU 十分容易。在本例中，只需将电源与 CPU 相连，然后通过以太网或 USB-PPI 
通信电缆将编程设备与 CPU 相连。
说明 
CPU 型号 CPU CR20s、CPU CR30s、CPU CR40s 和 CPU CR60s 无以太网端口，无
与使用以太信相关的功能。
将电源连接到 CPU 
警告 
安装、接线或拆卸设备前，请确保电源关闭 
在安装或拆卸任何电气设备之前，请确保已切断该设备的电源。
如果在通电的情况下尝试安装 CPU 或相关设备或者对它们进行接线，则可能会触电或
导致设备错误运行。如果在安装或拆卸过程中未切断 CPU 和相关设备的所有电源，则
可能导致人员、重伤或设备损坏。
在安装或拆卸 CPU 或相关设备之前，必须采取合适的安全预防措施并确保切断该 CPU 
的电源。
组态 CPU 以进行通信 
概述 
CPU 可与两类通信网络中的 STEP 7-Micro/WIN SMART 编程设备进行通信：
CPU 可与以太网中的
STEP 7-Micro/WIN SMART 编程设备进行通
信。
CPU 可与 RS485 中的
STEP 7-Micro/WIN SMART 编程设备进行通
信。
 CPU 和编程设备之间建立以太信时请考虑以下几点：
● 组态/设置：单个 CPU 不需要硬件配置。如果想要在同一个网络中安装多个 CPU，则
必须将默认 IP 地址更改为新的的 IP 地址。
● 一对一通信不需要以太网交换机；网络中有两个以上的设备时需要以太网交换机。
说明 
CPU 型号 CPU CR20s、CPU CR30s、CPU CR40s 和 CPU CR60s 无以太网端口，不
支持与使用以太信相关的所有功能。
建立以太网硬件通信连接 
以太网接口可在编程设备和 CPU 之间建立物理连接。由于 CPU 内置了自动跨接功能，
所以对该接口既可以使用标准以太网电缆，又可以使用跨接以太网电缆。将编程设备直接
连接到 CPU 时不需要以太网交换机。
要在编程设备和 CPU 之间创建硬件连接，请按以下步骤操作：
1. 安装 CPU。
2. 将 RJ45 连接盖从以太网端口卸下。收好盖以备再次使用。
3. 将以太网电缆插入 CPU 左上方的以太网端口，如下图所示。
4. 将以太网电缆连接到编程设备上。

执行用户程序 
在扫描周期的执行阶段，CPU 执行主程序，从条指令开始并继续执行到后一个指
令。 在主程序或中断例程的执行过程中，使用立即 I/O 指令可立即访问输入和输出。
如果在程序中使用子例程，则子例程作为程序的一部分进行存储。 主程序、另一个子例
程或中断例程调用子例程时，执行子例程。 从主程序调用时子例程的嵌套深度是 8 级，
从中断例程调用时嵌套深度是 4 级。
如果在程序中使用中断，则与中断事件相关的中断例程将作为程序的一部分进行存储。
在正常扫描周期中并不一定执行中断例程，而是当发生中断事件时才执行中断例程（可以
是扫描周期内的任何时间）。
为 14 个实体中的每一个保留局部存储器： 主程序、八个子例程嵌套级别（从主程序启动
时）、一个中断例程和四个子例程嵌套级别（从中断程序启动时）。 局部存储器有一个
局部范围，局部存储器仅在相关程序实体内可用，其它程序实体无法访问。 有关局部存
储器的详细信息，请参见本章中的局部存储区： L。
下图描述了一个典型的扫描流程，该流程包括局部存储器使用和两个中断事件（一个事件
发生在程序执行阶段，另一个事件发生在扫描周期的通信阶段）。 子例程由下一个较高
级别调用，并在调用时执行。 没有调用中断例程；发生相关中断事件时才调用中断例
程。
访问数据 
CPU 将信息存储在不同存储单元，每个位置均具有的地址。可以显式标识要访问的
存储器地址。这样程序将直接访问该信息。要访问存储区中的位，必须地址，该地址
包括存储器标识符、字节地址和位号（也称为“字节.位”寻址）。
在此示例中，存储区和字节地址（“M3”）代表 M 存储器的* 3 个字节，用句点（“.”）与
位地址（位 4）分开。
要按字节、字或双字访问存储器中的数据，必须采用类似于位地址的方法地址。
使用“字节地址”格式可按字节、字或双字访问多数存储区（V、I、Q、M、S、L 和 SM）
中的数据。这包括区域标识符、数据大小标识和字节、字或双字值的起始字节地址，如下
图所示
T（定时器存储器） 
CPU 提供的定时器能够以 1 ms、10 ms 或 100 ms 的精度（时基增量）累计时间。定时
器有两个变量：
● 当前值： 该 16 位有符号整数可存储定时器计数的时间量。
● 定时器位： 比较当前值和预设值后，可置位或清除该位。 预设值是定时器指令的一
部分。
可以使用定时器地址（T + 定时器编号）访问这两个变量。 访问定时器位还是当前值取决
于所使用的指令： 带位操作数的指令会访问定时器位，而带字操作数的指令则访问当前
值。 如下图所示，“常开触点”指令访问的是定时器位，而“移动字”指令访问的是定时器的
当前值。

使用指针进行间接寻址 
间接寻址使用指针访问存储器中的数据。 指针是包含另一个存储单元地址的双字存储单
元。 只能将 V 存储单元、L 存储单元或累加器寄存器（AC1、AC2、AC3）用作指针。
要创建指针，必须使用“移动双字”指令，将间接寻址的存储单元地址移至指针位置。 指针
还可以作为参数传递至子例程。
S7-200 SMART CPU 允许指针访问下列存储区： I、Q、V、M、S、AI、AQ、SM、T
（当前值）和 C（当前值）。 您不能使用间接寻址访问单个位或访问 HC、L 或
累加器存储区。
要间接访问存储器地址中的数据，通过输入一个“和”符号 (&) 和要寻址的存储单元的
个字节，创建一个该位置的指针。 指令的输入操作数前必须有一个“和”符号 (&)，表示存
储单元的地址（而非其内容）将被移到在指令输出操作数中标识的位置（指针）。
在指令操作数前面输入一个星号 (*) 可该操作数是一个指针。 如下图所示，输入
*AC1 表示 AC1 存储指向“移动字”(MOVW) 指令引用的字长度值的指针。 在该示例中，
在 VB200 和 VB201 中存储的值被移至累加器 AC0。
指针示例 
使用指针访问表中数据 
该示例使用 LD14 作为指向存储在配方表中的配方的指针，配方表的起始地址为
VB100。 在本例中，VW1008 用于存储特定配方在表中的索引。 如果表中每一个配方的
长度都是 50 字节，将该索引乘以 50 即可得到该特定配方的起始地址偏移量。 用指针加
上该偏移量，即可访问表中的单独配方。 在本例中，配方会被复制到从 VB1500 开始的
50 个字节中。
使用偏移量访问数据 
该示例将 LD10 用作指向地址 VB0 的指针。 然后，将指针 VD1004 中存储的偏移
量。 LD10 随后将指向 V 存储器中的另一地址（VB0 + 偏移量）。 之后，LD10 指向的 V 
存储器地址中的值将被复制到 VB1900。 通过更改 VD1004 中的值，您可以访问任意 V 
存储单元。
上传项目组件 
要将项目组件从 PLC 上传到 STEP 7-Micro/WIN SMART 程序编辑器，请按以下步骤操
作：
1. 确保网络硬件和 PLC 连接器电缆（以太网 (页 33)或 RS485 (页 36)）运行正常，并确
保 PLC 通信运行正常 (页 727)。
2. 要上传所有项目组件，在“文件”(File) 或 PLC 菜单功能区的“传输”(Transfer) 部分单击
“上传”(Upload) 按钮，或按快捷键组合 CTRL+U。
3. 要上传所选项目组件，单击“上传”(Upload) 按钮下的向下箭头，然后选择具体要上传的
项目组件（程序块、数据块或系统块）。
4. 如果弹出“通信”(Communications) 对话框，请选择要上传的 PLC 通信接口和以太网 IP 
地址或 RS485 网络地址。
5. 在“上传”(Upload) 对话框中，可改选要上传的块（如果已选择）。
6. （可选）如果想要对话框在成功上传后自动关闭，单击“成功后关闭对话框”(Close 
dialog on success) 复选框。
7. 单击“上传”(Upload) 按钮以开始上传。

通信选项 
S7-200 SMART 可实现 CPU、编程设备和 HMI 之间的多种通信：
● 以太网：
– 编程设备到 CPU 的数据交换 – HMI 与 CPU 间的数据交换
– S7 与其它 S7-200 SMART CPU 的对等通信
– 与其它具有以太网功能的设备间的开放式用户通信 (OUC)
– 使用 PROFINET 设备的 PROFINET 通信
说明 
CPU 型号 CPU CR20s、CPU CR30s、CPU CR40s 和 CPU CR60s 无以太网端口，
不支持与使用以太信相关的所有功能。
● PROFIBUS： – 适用于分布式 I/O 的高速通信（高达 12 Mbps） – 一个总线控制器连接许多 I/O 设备（支持 126 个可寻址设备）。
– 主站和 I/O 设备间的数据交换
– EM DP01 模块是 PROFIBUS I/O 设备。
● RS485： – 使用 USB-PPI 电缆时，提供一个适用于编程的 STEP 7-Micro/WIN SMART 连接
– 总共支持 126 个可寻址设备（每个程序段 32 个设备）
– 支持 PPI（点对点接口）协议
– HMI 与 CPU 间的数据交换
– 使用自由端口在设备与 CPU 之间交换数据（XMT/RCV 指令）
● RS232： – 支持与一台设备的点对点连接
– 支持 PPI 协议
– HMI 与 CPU 间的数据交换
– 使用自由端口在设备与 CPU 之间交换数据（XMT/RCV 指令）
编程软件 
STEP7-Micro/WIN SMART 提供了一
个用户友好的环境，供用户开发、编
辑和监视控制应用所需的逻辑。
**部是常见任务的快速访问工具栏，
其后是所有公用功能的菜单。 左边是
用于对组件和指令进行便捷访问的项
目树和导航栏。 打开的程序编辑器和
其他组件占据用户界面的剩余部分。
STEP7-Micro/WIN SMART 提供三种
程序编辑器（LAD、FBD 和 STL），
用于方便地开发适合用户应用的
控制程序。
为帮助您找到所需信息，STEP7-Micro/WIN SMART 提供了内容丰富的在线帮助系统。
计算机要求 
STEP 7-Micro/WIN SMART 在个人计算机上运行。计算机应满足以下低要求：
● 操作系统：Windows 7 或 Windows 10（32 位和 64 位两种版本）
● 至少 350M 字节的空闲硬盘空间
● 鼠标（推荐）
安装 STEP 7-Micro/WIN SMART 将 STEP 7-Micro/WIN SMART CD 插入到计算机的 CD-ROM 驱动器中，或联系您的
Siemens 分销商或销售部门，从客户支持网站 (页 3)下载 STEP7-Micro/WIN SMART。
安装程序将自动启动并引导您完成整个安装过程。有关安装 STEP 7-Micro/WIN SMART 
的详细信息，请参见自述文件。
设计 PLC 系统的指南 
设计 PLC 系统有很多种方法。 以下这些通用的指南适用于许多设计项目。 当然，您还必
须遵守您所在公司的规程以及您在培训中和现场积累的实践经验。
分解过程或机器 
将您的过程或者机器分解成相互独立的部分。 这些独立部分决定了控制器之间的界限，
并将影响功能描述规范和资源的分配。
创建功能规范 
写出过程或者机器每一部分的操作描述。 包括下列主题： I/O 点、操作的功能描述、允
许每个执行器（例如螺线管、电机和驱动器）动作之前必须达到的状态、操作员界面的描
述以及与过程或机器其它部分相连的任何接口的描述。
设计安全电路 
出于安全考虑，应识别出需要硬接线逻辑的设备。 控制设备若发生故障可能出现不安全
状况，造成机器意外启动或运行变化。 若是意外或错误的机械运转可能导致人员身体受
伤或重大财产损失，应考虑使用独立于 CPU 运行的机电**驰装置，以防止不安全的运
行。
安全电路的设计中应包含以下任务：
● 确定可能造成危险的不正确或意外的执行器操作。
● 确定可确保操作不危险的条件，并确定如何独立于 CPU 检测这些条件。
● 确定上电和断电时 CPU 和 I/O 如何影响过程，并确定检测错误的时间。 此信息仅用
于设计正常和可预期的异常操作，不能用于**安全的目的。
● 设计独立于 CPU 的手动或机电安全**驰来阻止危险的操作。
● 向 CPU 提供独立电路的相应状态信息，便于程序和任何操作员界面都获得必需的信
息。
● 标识其它与过程安全操作相关的安全要求。
http://zonri.cn.b2b168.com
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