西门子S7-1500 PLC技术及应用 课件 第3章 S7-1500 PLC 的硬件配置

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S7-1500PLC

的硬件配置点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

硬件配置基本流程3.1CPU的参数配置3.2I/O模块的硬件配置3.3分别式I/O参数配置3.4《西门子S7-1500PLC技术及应用》点击此处结束放映硬件配置的编译与下载3.5

硬件配置基本流程3.1点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》点击此处结束放映

一个博图项目中可以包含多个PLC站点、触摸屏和驱动等设备。在使用S7-1500PLC之前，需要在博图中创建一个项目并添加S7-1500PLC站点，其中主要包括系统的硬件配置信息和用户程序。

硬件配置是对S7-1500PLC的参数化过程，即使用博图将CPU模块、电源模块、信号模块等硬件配置到相应的机架上，并进行参数设置。其功能如下：

（1）将硬件配置信息下载到CPU中，CPU将按硬件配置的参数执行。

（2）将I/O模块的物理地址映射为逻辑地址，用于程序块的调用。《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.1.1硬件配置的功能点击此处结束放映

（3）通过CPU比较硬件配置信息与实际安装的模块是否匹配，如I/O模块的安装位置、模拟量模块选择的侧脸类型等。如果不匹配，CPU将报警，并将故障信息存储在CPU的诊断缓冲区中，此时需要根据CPU提供的故障信息进行相应的修改。

（4）CPU根据硬件配置信息对模块进行实时监控，如果模块有故障，CPU将报警，并将故障信息存储在CPU的诊断缓冲区中。

（5）一些智能模块的硬件配置信息存储在CPU中，如通信处理器CP/CM、工艺模块TM等，若发生故障，则可直接更换，不需要重新下载硬件配置信息。《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.1.2配置一个S7-1500PLC设备点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

博图的工程界面分为博图视图（Portal视图）和项目视图，在两种视图下均可以组态新项目。博图视图以向导的方式组态新项目，项目视图是硬件组态和编程的主视窗。下面以博图项目视图为例介绍如何添加和组态一个S7-1500PLC站点。打开博图并切换到项目视图，如图3-1所示。图3-1

创建新项目界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

输入项目名称并单击“创建”，在弹出的界面中选择“设备与网络”，根据实际的需求选择添加新设备，如图3-2所示。这些设备可以是“控制器”、“HMI”、“PC系统”等，设备名称根据博图版本不同会有所不同。首先选择“控制器”，然后打开分级菜单，选择CPU类型，这里选择CPU1511-1PN，设备名称为默认的“PLC_1”，用户也可以对其进行修改。CPU的固件版本要与实际硬件的版本匹配。勾选弹出窗口中左下角的“打开设备视图”选项，单击“添加”按钮即直接打开设备视图，如图3-3所示。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

在设备视图中可以对PLC的中央机架或分布式I/O系统模块进行详细的配置和组态。图3-3中，①区为项目树，列出项目中所有设备及各设备项目数据的详细分类；②区为详细视图，提供项目树中被选中对象的详细信息；③区为设备视图，用于硬件组态；④区可以浏览模块的属性信息，并对属性进行设置和修改及编译信息和诊断等；⑤区表示插入模块的设备概览，包括I/O地址及设备类型和订货号等；⑥区为硬件目录，可以单击“过滤”，只保留与所选设备相关的模块；⑦区可以浏览模块的详细信息，并可以选择组态模块的固件版本。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-2

添加新设备界面图3-3

设备视图点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.1.3配置S7-1500PLC的中央机架

配置S7-1500PLC的中央机架，应注意以下几点：

（1）中央机架最多可插装32个模块，使用0~31共32个插槽，CPU使用1号插槽，不能修改，如图3-4所示。（2）插槽0可以插入负载电源模块PM或系统电源模块PS。由于负载电源模块PM不带有背板总线接口，所以也可以不进行硬件配置。如果将一个系统电源模块PS插入CPU左侧，则该模块可以与CPU一起为机架中的右侧设备供电。

（3）CPU右侧的插槽中最多可以插入2个额外的系统电源模块。这样加上CPU左侧可以插入1个系统电源模块，在中央机架上最多可以插入3个系统电源模块（即电源模块的数量最多为3个）。所有模块的功耗总和决定了所需要系统电源模块的数量。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

（4）从2号插槽起，可以依次插入I/O模块或者通信模块。由于S7-1500PLC机架不带有源背板总线，相邻模块间不能右空槽位。（5）S7-1500PLC系统不支持中央机架的扩展。

（6）2~31插槽可插入最多30个模块。PROFINET/Ethernet通信处理器模块和PROFIBUS通信处理器模块的个数与CPU的类型有关，比如CPU1518支持8个通信处理器模块，而CPU1511仅支持4个通信处理器模块。模块数量与模块宽窄无关。如果需要配置更多的模块，则需要使用封闭式I/O模块。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-4

插入系统电源模块后的中央机架图3-5

设备概览视图CPU的参数配置3.2《西门子S7-1500PLC技术及应用》点击此处结束放映

点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

选中机架中的CPU，在博图底部的巡视窗口中（图3-3中的④区）点击“属性”显示CPU属性视图，如图3-6所示。在此可以配置CPU的各种参数，如启动特性、通信接口以及显示屏的设置，具体包含：

①

启动特性；

②

接口参数（例如IP地址和子网掩码）；

③

Web服务器；

④

OPCUA服务器；

⑤

全局安全证书管理；

⑥

循环时间（例如最大循环时间）；

⑦

屏幕操作属性；

⑧

系统和时钟存储器；

⑨

用于防止访问已分配密码参数的保护等级；

⑩

时间和日期（夏令时/标准时）。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-6

CPU的属性视图点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.2.1常规配置

单击CPU属性视图中的“常规”选项卡，如图3-7所示，包括“项目信息”、“目录信息”、“标识维护”和“校验和”等项目。

用户可以在图3-7所示的“项目信息”界面编写和查看项目相关信息，比如在“名称”、“作者”、“注释”的方框中填写提示性标注，机架和插槽信息由系统自动给出，不可更改；在“目录信息”界面查看CPU的“短名称”、“描述”、“订货号”、“固件版本”信息。

用户可以在“标识与维护”界面中输入不多于32字符的工厂标识；界面中输入不多于22字符的位置标识、不多于54字符的附加信息。CPU可以使用函数“Get_IM_Data”。将信息读取出来以进行识别。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-7

项目信息、目录信息和识别与维护信息界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.2.2PROFINET接口配置

1.常规配置

PROFINET[X1]标表示CPU集成的第一个PROFINET接口，在CPU的显示屏中有标识。单击CPU属性视图中的“PROFINET”选项卡，PROFINET配置的“常规”选项卡如图3-8所示，用户可以在“名称”、“作者”、“注释”等方框中填写提示性的标注。这些标注不同于“标识与维护”数据，不能通过程序块读出。

2.以太网地址配置

单击“以太网地址”选项卡，可以创建网络、设置IP地址等，如图3-9所示。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-8

PROFINET接口常规信息图3-9以太网地址点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

3.时间同步设置

PROFINET接口时间同步参数的设置界面如图3-10所示。“NTP模式”表示该PLC可以通过以太网从NTP服务器（NetworkTimeProtocol，NTP）上获取时间以同步自己的时钟。如果激活“通过NTP服务器启动时间同步”选项，则表示PLC从NTP服务器上获取时间以同步自己的时钟。同步后，添加NTP服务器的IP地址，这里最多可以添加4个NTP服务器，更新周期定义PLC每次请求时钟同步的时间间隔，时间间隔的取值范围为10s~1天。图3-10

时间同步参数设置界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》4.操作模式设置

PROFINET接口的操作模式界面如图3-11所示。在“操作模式”中，可以将接口设置为IO控制器或IO设备。“IO控制器”选项不可修改，即一个PROFINET网络中的CPU即使被设置为IO设备，也可同时作为IO控制器使用。如果该PLC作为智能设备，则需要激活“IO设备”，并在“已分配的IO控制器”选项中选择一个IO控制器。如果IO控制器不在该项目中，则选择“未分配”。如果激活“PN接口的参数由上位IO控制器进行分配”，则IO设备的设备名称由IO控制器分配，具体的通信参数以及接口区的配置参见通信章节。图3-11

操作模式界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

5.接口选项配置

PROFINET接口的高级选项中的接口选项界面如图3-12所示。在“高级选项”中可以对接口特性进行设置，其主要参数及选项功能描述如下：（1）“若发生通信错误，则调用用户程序”选项

在默认情况下，一些关于PROFINET接口的通信事件，如维护信息、同步丢失等，会进入CPU的诊断缓冲区，但不会调用诊断中断OB82。如果激活“若发生通信错误，则调用用户程序”选项，则在出现上述事件时，CPU将调用诊断中断OB82。（2）“不带可更换介质时支持设备更换”选项

如果不通过编程设备（PG）或可移动存储介质（如MMC卡，上面存储有设备名称）替换旧设备，则需要激活“不带可更换介质时支持设备更换”选项。新设备不是通过可移动存储介质或PG来获取设备名称的，而是通过预先定义的拓扑信息和正确的相邻关系由IO控制器直接分配设备名称。“允许覆盖所有已分配IP设备名称”是指当使用拓扑信息分配设备名称时，不再需要将设备进行“重置为出厂设置”操作（S7-1500PLC需要固件版本V1.5或更高版本）。强制分配设备名称，即使原设备带有设备名称也可以分配新的设备名称。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》（3）“限制馈入网络中的数据”选项该功能可以限制标准以太网数据的带宽和峰值，以确保PROFINETIO实时数据通信。如果配置了PROFINETIO的通信，该选项自动使能。（4）“使用IECV2.2LLDP模式”选项

LLDP为链路层发现协议，是在IEEE-802.1AB标准中定义的一种独立于制造商的协议。以太网设备使用LLDP，按固定间隔向相邻设备发送关于自身的信息，相邻设备则保存此信息。所有联网的PROFINET设备接口必须设置为同一种模式（IECV2.3或IECV2.2）。当组态同一个项目中PROFINET子网的设备时，博图自动设置正确的模式，用户无需考虑设置问题。如果是在不同项目下组态（如使用GST组态智能设备），则可能需要手动设置。（5）“保持连续监视”选项

选项默认设置为30s，表示该服务用于面向连接的协议，例如TCP或ISOonTCP，周期性（30s）地发送Keep-alive报文检查伙伴的连接状态和可达性，并用于故障检测。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-12

接口选项界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》6.介质冗余的设置

PROFINET接口支持MRP协议，即介质冗余协议，可以通过MRP协议来实现环网的连接，如图3-13所示。如果使用环网，则在“介质冗余功能”中选择管理器、客户端、管理员（自动）。环网管理器发送检测报文用于检测网络连接状态，而客户端只是转发检测报文。由于CPU1511仅有两个PN端口，所以无需选择“环形端口”。当网络出现故障时，若希望调用诊断中断OB82，则激活“诊断中断”。图3-12

介质冗余界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》7.实时设置

PROFINET接口的实时设定界面如图3-14所示，其主要参数及选项功能描述如下：（1）“IO通信”选项设置PROFINET的发送时钟，默认为1.000ms，最大为4.000ms，最小为250μs，表示IO控制器和IO设备交换数据的最小时间间隔。（2）“同步”选项

同步是指域内的PROFINET设备按照同一时基进行时钟同步，准确来说，若一台设备为同步主站（时钟发生器），则所有其他设备均为同步从站。在“同步功能”选项可以设置此接口是未同步、同步主站或同步从站。当组态IRT（等时实时）通信时，所有的站点都在一个同步域内。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

（3）“带宽”选项博图根据IO设备的数量和I/O字节可自动计算“为循环IO数据计算得出的带宽”，最大带宽一般为“发生时钟”的一半。图3-14

实时定时界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》8.端口参数的配置

PROFINET接口的端口参数设置界面如图3-15和图3-16所示，其主要参数及选项功能描述如下：（1）“常规”选项用户可以在“名称”、“作者”、“注释”方框中填写提示性的标注。（2）“本地端口”选项显示本地端口、介质的类型，默认为铜，铜缆无电缆名。图3-15

端口参数设置界面（1）点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

（3）“伙伴端口”选项

可以在“伙伴端口”下拉列表中选择需要连接的伙伴端口，如果在拓扑视图中已经组态了网络拓扑，则在“伙伴端口”处会显示连接的伙伴端口、介质类型及电缆长度或信号延时等信息。电缆长度或信号延时两个参数，仅适用于PROFINETIRT通信。若选择电缆长度，则博图根据指定的电缆长度可自动计算信号延时时间；若选择信号延时，则可人为指定信号延迟时间。图3-16

端口参数设置界面（2）点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.2.3CPU的启动

单击CPU属性视图中的“常规”选项卡中的“启动”选项，进入CPU启动参数化界面，所有设置的参数均与CPU的启动特性有关，如图3-7所示。图3-17

CPU启动界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

其主要参数及选项功能描述如下：（1）“上电后启动”选项选择“上电后启动”选项，则S7-1500PLC只支持暖启动方式，暖启动有“暖启动-断开电源之前的操作模式”、“未启动（仍然处于STOP模式）”和“暖启动-RUN”3种方式可选。默认选项为“暖启动-断开电源之前的操作模式”，此时，CPU上电后，会进入断电之前的运行模式。当CPU运行时，通过博图的“在线工具”可将CPU停止，当断电后再上电，CPU仍然是STOP状态。

选择“未启动（仍然处于STOP模式）”，CPU上电后处于STOP模式。

选择“暖启动-RUN”，CPU上电后进入暖启动和运行模式。如果CPU的模式开个为“STOP”，则CPU不会执行启动模式，也不会进入运行模式。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

（2）“比较预设与实际组态”选项

选择“比较预设与实际组态”选项，决定当硬件配置信息与实际硬件不匹配时，CPU是否可以启动。

“仅兼容时启动CPU”表示如果实际模块与组态模块一致或兼容，那么CPU可以启动。兼容是指实际模块要匹配组态模块的输入/输出数量，切必须匹配器电气和功能属性。匹配模块必须完全能够替换已组态模块，功能可以更多，但不能少。比如组态的模块为DI16×24VDCHF（6ES7521-1BH00-0AB0），但实际模块是DI32×24VDCHF（6ES7521-1BL00-0AB0），则实际模块兼容组态模块，CPU可以启动。

“即便不兼容仍然启动CPU”表示实际模块与组态模块不一致，但是仍然可以启动CPU。比如，组态模块是DI模块，实际模块是AI模块，此时CPU可以运行，但是带有诊断信息提示。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

（3）“组态时间”选项

“组态时间”选项表示在CPU启动过程中，将检查集中式I/O模块和分布式I/O站点中的模块在所组态的时间断内是否准备就绪，如果没有准备就绪，则CPU的启动特性取决于“比较预设与实际组态”选项中的硬件兼容性设置。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.2.4CPU循环扫描

单击CPU属性视图中的“常规”选项卡中的“循环”选项，进入循环参数设置界面，如图3-18所示，其主要参数及选项功能描述如下：

（1）“最大循环时间”选项该选项用于设定CPU的循环时间，如果超过了这个时间，则在没有下载OB80的情况下，CPU会进入停机状态。通信处理、连续调用中断（故障）、程序故障等会增加CPU的循环时间。S7-1500PLC可以在OB80中处理超时错误，循环时间会变为原来的2倍，如果此后的循环时间再次超过了此限制，则CPU让然会进入停机状态。

（2）“最小循环时间”选项在有些应用中需要设定CPU最小循环时间。如果实际循环时间小于此设定的最小循环时间，男CPU将等待，指导达到此最小循环时间后才进行下一个扫描周期。图3-18

循环参数设置界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.2.5通信负载

单击CPU属性视图中的“常规”选项卡中的“通信负载”选项，如图3-19所示。

CPU间的通信以及调试时程序的下载等操作将会影响CPU扫描周期时间。假定CPU始终有足够的通信任务要处理，那么在如图3-19中所示的“通信产生的循环负载”参数可以限制通信任务在一个循环时间中所占的比例，以确保CPU的循环时间内通信负载小于设定的比例。图3-19

通信负载界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.2.6系统和时钟存储器

单击CPU属性视图中的“常规”选项卡中的“系统和时间存储器”选项，如图3-20所示。

在该选项中，可以将系统和时钟信号赋值到标志区（M）的变量中。如果激活“启动系统存储器字节”选项，则将系统存储器位赋值到一个标志位存储器的字节中（MB1）。其中，第0位为首次扫描位，只有在CPU启动第一次程序循环中为1；第1位表示诊断状态发生更改，当诊断状态状态已更改时，该位始终为1；第2位始终为1；第3位始终为0；第4~7位是保留位。如果激活“启用时钟存储字节”，则CPU将8个固定频率的方波时钟信号赋值到一个标志位存储区的字节中（MB0），表3-1所示。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》名

称变

量

表数

据

类

型地

址Clock_10Hz默认变量表Bool%M0.0Clock_5Hz默认变量表Bool%M0.1Clock_2.5Hz默认变量表Bool%M0.2Clock_2Hz默认变量表Bool%M0.3Clock_1.25Hz默认变量表Bool%M0.4Clock_1Hz默认变量表Bool%M0.5Clock_0.625Hz默认变量表Bool%M0.6Clock_0.5Hz默认变量表Bool%M0.7表3-18个固定频率的方波时钟信号赋值图3-20

系统和时间存储器界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.2.7显示屏的功能

单击CPU属性视图中的“常规”选项卡中的“显示”选项，进入显示屏参数化界面，在该界面中可以设置CPU显示屏的相关参数，其主要参数及选项功能描述如下：

（1）“常规”选项

当进入待机模式时，显示屏保持黑屏，并在按下任意键时立即重新激活。图3-21为显示功能中的“常规”选项。

“待机模式的时间”表示显示屏进入待机模式时所需要的无任何操作的持续时间。当进入节能模式时，显示屏将以低亮度显示信息，按下任意键，节能模式立即结束。

“节能模式的时间”表示显示屏进入节能模式时所需要的无任何操作的持续时间。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

“显示的默认语言”表示显示屏默认的菜单语言，设置后下载至CPU中立即生效，也可以在显示屏中更改菜单语言。

“更新前时间”可以更新显示屏的时间间隔，默认值为5s。

“密码”可以设置密码保护功能。使能“启用写访问”选项，则可以修改显示屏的参数；使能“启用屏保”选项，则可以使用密码保护显示内容，同时需要配置无任何操作下访问授权自动注销的时间。

（2）“监控表”选项在“监控表”选项中可以添加项目中的监控表和强制表，并设置访问方式为只读或读/写，如图3-22所示。下载后可以在显示屏中的“诊断”→“监控表”菜单下显示或修改监控表、强制表中的变量。显示屏只支持符号寻址方式，所以监控表或强制表中绝对地址的变量不能显示。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-21

显示功能中的常规界面图3-22

显示功能中的监控表界面

I/O模块的硬件配置3.3《西门子S7-1500PLC技术及应用》点击此处结束放映点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.3.1数字量输入模块参数配置

以数字量输入模块DI32×24VDCBA（6ES7521-1BL10-0AA0）为例，如图3-23所示，它可以组态为3种形式，见表3-2。

在正常情况下，即在如图3-23所示的配置情况下，一般组态为1×32通道DI32×24VDCBA的地址空间。图3-24显示了组态为1×32通道模块的地址空间分配。模块的起始地址可任意指定。通道的地址将从该起始地址开始。模块上已印刷字母a~d。例如IBa是指模块起始地址输入字节a。分配过程在组态I/O模块期间进行，点击“模块”→“属性”标签→“常规”→“I/O地址”，就可以设置过程映像。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》组

态

形

式GSD文件中的简短标识/模块名博图软件版本要求1×32通道（不带值状态）DI32×24VDCBAV13或更高版本4×8通道（不带值状态）DI32×24VDCBASV13Update3或更高版本（仅限于PROFINETIO）1×32通道（带最多4个子模块中模块内部共享输入的值状态）DI32×24VDCBAMSIV13Update3或更高版本（仅限于PROFINETIO）表3-2数字量输入DI32×24VDCBA模块的组态形式图3-24组态为1×32通道模块的地址空间分配图3-23

数字量输入DI32×24VDCBA模块点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

图3-25为DI32×24VDCBA模块的“属性”→“模块参数”→“常规”界面，定义了启动的三种情况，分别是“来自CPU”、“仅兼容时启动CPU”、“即便不兼容仍然启动CPU”。

图3-26为DI32×24VDCBA模块的组态情况。由于本次组态为主控制器，不是PROFINETIO，因此“子模块的组态”（模块分配）显示灰色，“共享设备的模块（MSI）”显示灰色，。本次组态为连续的32个输入通道，其地址可以任意指定，如图3-27所示。其中本模块默认地址为I0.0~I3.7。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-25

DI32×24VDCBA模块的启动界面图3-26

DI32×24VDCBA模块的组态情况图3-27

I/O地址界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》1.DQ组态地址

以数字量输出模块DQ32×24VDC/0.5AHF（6ES7522-1BL01-0AB0）为例，如图3-28所示，它可以组态成为5种形式，见表3-3。3.3.2数字量输出模块参数配置图3-28数字量输出DQ32×24VDC/0.5AHF模块点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

在正常情况下，即在如图3-29所示的配置情况下，一般组态为1×32通道DQ32×24VDC/0.5AHF的地址空间。如果勾选了“值状态”选项，则模块同时又占用额外的32个通道的输入地址空间用于向CPU传送通道质量信息。

图3-30显示了组态为带“值状态”的32通道模块的地址空间分配。可任意指定模块的起始地址。通道的地址将从该起始地址开始。模块上已印刷字母a~d。例如QBa是指模块起始地址输出字节a。

图3-31为带“值状态”的I/O地址。数字量输出模块不仅有输出地址，同时还增加了输入地址。由于2个DI32×24VDCBA模块已占用了输入字节地址IB0~IB23（其中IB4~IB19预留备用），所以本模块的输入地址接续使用IB24~IB27字节地址；输出地址范围为QB0~QB3。

点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》组

态

形

式GSD文件中的缩写/模块名是否集成在硬件中1×32通道（不带值状态）DQ32×24VDC/0.5A

HF是1×32通道（带值状态）DQ32×24VDC/0.5A

HFQI是4×8通道（不带值状态）DQ32×24VDC/0.5AHFS是（仅限于PROFINETIO）4×8通道（带值状态）DQ32×24VDC/0.5A

HFSQI是（仅限于PROFINETIO）1×32通道（带最多4个子模块中模块内部共享输出的值状态）DQ32×24VDC/0.5A

HFMSO是（仅限于PROFINETIO）图3-29

DQ32×24VDC/0.5AHF的“DQ组态”界面表3-3数字量输出DQ32×24VDC/0.5AHF模块的组态形式点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-31

带“值状态”的I/O地址图3-30

带“值状态”的32通道模块的地址空间分配点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》2.通道输出组态

图3-32为数字量DQ32×24VDC/0.5AHF模块的通道模板输出组态，即在“无电源电压L+”、“断路”、“接地短路”下启用诊断。

图3-33为“对CPUSTOP模式的相应方式”选项，可选择“关断”、“保持上一个值”、“输出替换值1”三种中的一种。图3-32

通道模板输出组态图3-33“对CPUSTOP模块的响应”选项点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

以上两种设置既可以全部应用到所有通道，也可以在每个通道中进行单独设置。图3-34通道0的输出组态，“参数设置”可以选择“来自模板”或“手动”。

当输出通道设置完毕，就可在“输出参数”选项中看到所有的“输出参数概览”，如图3-35所示。图3-35“输出参数概览”界面图3-34

通道0的输出组态点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》1.AI组态地址

以模拟量输入模块AI8×U/I/RTD/TCST（6ES7531-7KF00-0AB0）为例，如图3-36所示，它可以组态为5种形式，见表3-4。3.3.3模拟量输入模块参数配置图3-36模拟量输入AI8×U/I/RTD/TCST模块组

态

形

式GSD文件中的缩写/模块名博图软件版本要求1×8通道（不带值状态）AI8×U/I/RTD/TCSTV12或更高版本1×8通道（带值状态）AI8×U/I/RTD/TCSTQIV12或更高版本8×1通道（不带值状态）AI8×U/I/RTD/TCSTSV13Update3或更高版本（仅限于PROFINETIO）8×1通道（带值状态）AI8×U/I/RTD/TCSTSQIV13Update3或更高版本（仅限于PROFINETIO）1×8通道（带最多4个子模块中模块内部共享输入的值状态）AI8×U/I/RTD/TCSTMSIV13Update3或更高版本（仅限于PROFINETIO）表3-4

模拟量输入AI8×U/I/RTD/TCST模块的组态形式点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-37显示了组态为带“值状态”的1×8通道AI8×U/I/RTD/TCST模块的地址空间分配。可以任意指定模块的起始地址。通道的地址将从该起始地址开始。IBx是指模块起始地址的输入字节x。图3-38为AI组态选择“值状态”，模块I/O地址占用17个字节，即如图3-39所示的IB28~IB44，如果去掉“值状态”勾选，则为16个字节，即IB28~IB43。由于前面模块已占用输入字节地址至27，所以本模块输入字节地址范围为IB28~IB44。

点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-39

“输入地址”选项图3-38

“值状态”选项图3-37

带“值状态”的1×8通道模拟量输入模块的地址空间分配点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》2.AI通道输入属性

AI模块可以通过选择通道模板来设置“诊断”和“测量”属性，也可以手动设置每一个通道的“诊断”和“测量”属性。图3-40是“应用到使用模板的所有通道”选项，包括“无电源电压L+”、“上溢”、“下溢”、“共模”等多种方式诊断电流、电压、热敏电阻、热电偶的测量输入。图3-40“应用到使用模板的所有通道”选项点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

图3-41为“通道0”的“参数设置”选项，可以选择“手动”或“来自模板”。图3-41

“通道0”的参数设置选项点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

无论选择“手动”设置，还是选择“来自模板”设置，均需要对“诊断”和“测量”进行设置。以电压测量输入为例，需要在如图3-42~图3-45所示中依次通过“测量类型”、“测量范围”、“干扰频率抑制”和“滤波”选项进行设置。

完成以上步骤后，就可以在如图3-46所示的“输入参数概览”界面中看到0~7通道的参数设置、测量类型和测量范围等信息。图3-42

“测量类型”选项图3-43

“测量范围”选项点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-44

“打扰频率抑制”选项图3-45

“滤波”选项图3-46

端口参数界面点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》1.AQ组态地址

以模拟量输出模块AQ8×U/IHS（6ES7532-5HF00-0AB0）为例，如图3-47所示，它可以组态为5种形式，见表3-5。3.3.4模拟量输出模块参数配置图3-47模拟量输入AI8×U/IHS模块表3-5

模拟量出入AQ8×U/IHS模块的组态形式组

态

形

式GSD文件中的缩写/模块名博图软件版本要求1×8通道（不带值状态）AQ8×U/IHSV12或更高版本1×8通道（带值状态）AQ8×U/IHSQIV12或更高版本8×1通道（不带值状态）AQ8×U/IHSSV13Update3或更高版本（仅限于PROFINETIO）8×1通道（带值状态）AQ8×U/IHSSQIV13Update3或更高版本（仅限于PROFINETIO）1×8通道（带最多4个子模块中模块内部共享输出的值状态）AQ8×U/IHSMSIV13Update3或更高版本（仅限于PROFINETIO）点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

图3-48显示了组态为带“值状态”的AQ8×U/IHS模块的地址空间分配。可以任意指定模块的起始地址。通道的地址将从该起始地址开始。可以任意指定模块的起始地址。通道的地址将从该起始地址开始。QBx是指模块起始地址的输出字节x。

图3-49为AQ组态选择“值状态”，模块I/O地址占用16个字节输出地址，即如图3-50所示的QB4~QB19。这里为“值状态”勾选所占用的输入地址字节采用前期预留的IB4~IB19中的IB4字节，所以本模块输出起始地址和结束地址均为IB4。如果去掉“值状态”勾选，则本模块不占用输入地址。图3-48“值状态”选项点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-50

“I/O地址”选项图3-49

带“值状态”的1×8通道模拟量输出模块的地址空间分配点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》2.AQ通道输入属性

AQ模块可以选择通道模板来设置“诊断”和“输出参数”属性，也可以手动设置每一个通道的“诊断”和“输出参数”属性。图3-51时“应用到使用模板的所有通道”选项，包括“无电源电压L+”、“上溢”、“下溢”、“共模”等多种方式诊断电流、电压、热敏电阻、热电偶的测量输出。图3-51“应用到使用模板的所有通道”选项点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

图3-52为“通道0”的“参数设置”选项，可以选择“手动”或“来自模板”。无论选择“手动”设置，还是选择“来自模板”设置，均需要对“诊断”和“输出”进行设置。以电压输出为例，需要在如图3-53~图3-55所示中依次通过“输出类型”、“输出范围”和“对CPUSTOP模式的响应”选项进行设置。图3-52“通道0”的参数设置选项点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-53

“输出类型”选项图3-54

“输出范围”选项图3-55

“对CPUSTOP模式的响应”选项分布式I/O参数配置3.4《西门子S7-1500PLC技术及应用》点击此处结束放映点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.4.1分布式I/O设备

S7-1500PLC集成有一个PROFINET接口，可以作为PROFINET系统的I/O控制器来接驳分布式I/O设备。西门子的分布式I/O产品有ET200MP、ET200SP、ET200AL和ET200pro等，根据CPU类型可以选择不同的产品搭配使用，图3-56是有S7-1500PLC与ET200MP组成的包含分布式I/O设备的自动化控制系统。下面以ET200MP为例进行介绍。图3-56

包含分布式I/O的自动化系统点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

ET200MP使用与S7-1500PLC相同的安装导轨，支持PROFIBUS和PROFINET总线，ET200MP有四种接口模块：IMM155-5DPST（标准型）、IMM155-5PNBA（基本型）、IMM155-5PNST（标准型）和、IMM155-5PNHF（高性能型）。其中IMM155-5DPST（标准型）和IMM155-5PNBA（基本型）接口模块最多支持12个I/O信号模块；IMM155-5PNST（标准型）和、IMM155-5PNHF（高性能型）支持最多32个模块（30个I/O信号模块和2个电源模块）；IMM155-5PNHF（高性能型）接口模块还支持PROFINET的冗余系统。ET200MP可以使用S7-1500系列的标准数字量模块、模拟量模块、工艺模块及通信模块等信号模块。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.4.2配置ET200MP接口模块

选择“网络视图”选项，然后在硬件目录下，通过“分布式I/O”→“ET200MP”→“接口模块”→“PROFINET”→“IM155-5PNST”找到接口模块“6ES7155-5AA01-0AB0”,如图3-57所示，在下方的信息中能够选择该模块的固件版本，可与看到关于该模块的详细信息。图3-57

找到接口模块“6ES7155-5AA01-0AB0”点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

将“6ES7155-5AA01-0AB0”接口模块拖放至网络视图中，如图3-58所示，单击“未分配”图标，在弹出的界面中控制器接口，如图3-59所示。图3-59“设备和网络”界面图3-58

拖放接口模块至网络视图中点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

点击“PLC_1.PROFINET接口_1”或将PLC_1拖拽到ET200MP端口，就可以生成PROFINET子网，如图3-60所示。

建立连接后，需要设置发送时钟，选择网络概览视图中的“PLC_1”选项，在下方的属性窗口中选择“PROFINET接口[X1]”→“高级选项”→“实时设定”→“IO项通信”，在“发送时钟”中选择添加需要的公共发送时钟，默认值为1.000ms，如图3-60所示。IO通信的刷新时间有博图软件自动计算和设置，用户也可以自行修改。图3-60

生成PROFINET子网点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

点击“设备视图”，在设备视图中的“设备选择”下拉菜单中选中“IOdevice_1[IM155-5PNST]”，进入ET200MP机架配置界面，如图3-61所示。按照图3-61依次添加DI和DQ模块，添加的分布式I/O模块及其地址如图3-62所示。图3-62添加的分布式I/O模块及其地址图3-61

在ET200MT机架上添加DI和DQ模块

图3-62为正常情况下的分布式DI模块地址，可以看出输入地址模块地址延续前面的IB4之后的IB5~IB8（计4个字节），输出模块地址延续前面的QB19之后的QB20~QB23。此外，该模块还可以组态为4×8通道的DI32×24VDCBAS的地址空间和1×32通道的DI32×24VDCBAMSI的地址空间。点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.4.3PROFINETI/O模式下的DI组态

1.

组态为4×8通道的DI32×24VDCBAS的地址空间在如图3-63所示的“DI组态”选项中，“模块分配”有两个选项，即“无”和“4个带8路数字量输入的子模块”。选择后者，即组态为4×8通道模块，此时模块的通道分为4个子模块，在共享设备中使用模块时，可将子模块分配给不同的IO控制器，与1×32通道模块组态不同，这4个子模块都可以任意分配起始地址，如图3-64所示。图3-63“DI组态”选项点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

当模块地址分配完成后，就会看到在如图3-65所示的左下角出现“输入0-7”、“8-15”、“16-23”、“24-31”，并可以分别输入不同模块地址，如4个模块分别设置为45、55、65、75，设置完成后的地址如图3-66所示，有独立地址、独立插槽。图3-64

组态为4×8通道数字量输入模块的地址空间分配点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-66独立插槽和独立地址图3-65

子模块独立地址修改点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

2.

组态为1×32通道的DI32×24VDCBAMSI的地址空间在组态为1×32通道模块（模块内部共享输入，MSI）时，可将模块的通道0~31复制到最多4个子模块中，如图3-67所示。在不同的子模块中，通道0~31将具有相同的输入值。在共享设备中使用该子模块时，可将该子模块分配给最多4个IO控制器。每个IO控制器多都这些通道具有读访问权限。图3-67

MSI模块副本设置点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》

如图3-67所示，一旦选择了MSI，则“值状态”自动使能。图3-68为组态后的MSI地址，共3个副本，切自身和副本都占8个字节。

值状态的含义取决于所在子模块。对于第1个子模块（基本子模块），将不考虑值状态。对于第2个~第4个子模块（MSI子模块），值状态为0，表示值不正确或基本子模块未组态（未就绪）。图3-69~图3-72分别显示了基本子模块、MSI_1子模块、MSI_2子模块、MSI_1子模块的地址空间分配。图3-68组态后的MSI地址《西门子S7-1500PLC技术及应用》图3-69

基本子模块的地址空间分配图3-70

MSI_1子模块的地址空间分配图3-71

MSI_2子模块的地址空间分配图3-72

MSI_3子模块的地址空间分配点击此处结束放映《西门子S7-1500PLC技术及应用》3.4.4PROFINETI/O模式下的DQ组态

1.

组态为4×8通道的地址空间

PROFINETIO模式下的DQ模块（DQ32×24VDC/0.5AHF）组态如图3-73所示。组态为4×8通道时，模块通道应分为多个子模块，如图3-74所示。在共享设备中使用该子模块图3-73DQ模块组态界面时，可将模块分配给不同的IO控制器。与1×32通道模块组态不同，这4个子模块都可以任意指定起始地址。用户也可以指定子模块中相关“值状态”的地址。《西门子S7-1500PLC技术及应用