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S7-1200技術總結
一
S7-1200調用環境功能
1、調用環境功能介紹
舉例：編寫一個控制電機啟停的函數塊FB1，在OB1中調用兩次FB1，并目分別對FB1賦值不同的實參控制兩個電機，如圖1所示。
圖1 函數塊的調用
在調試階段，我們需要單獨對每個電機進行調試，但是打開FB1進行監控時，僅僅是對函數塊內部通用的程序的監控，并不針對具體其一個背景數據塊。因此，監控狀態并不能反映特定的電機的實際狀態。
基于這種應用，我們需要使用調用環境功能來監控特定電機的狀態。該功能需要S7-1200 V4.0及其以上的固件版本才可以支持。
2、調用環境功能的操作步驟
1. 當函數塊FB1已經打開時，可以單擊項目右側的“測試"任務卡，單擊“更改"按鈕，如圖2所示，進行調用環境的設置。
圖2“測試"任務卡
彈出“塊的調用環境"對話框，如圖3所示，進行相應設置：
圖3 調用環境的設置
2. “背景數據塊"：通過右側的下拉菜單選擇背景數據塊。當函數塊和選定的背景數據塊一起調用時，顯示這個函數塊的程序狀態。
3. “調用環境"：當塊和特定塊一起調用或者從特定路徑調用塊時，顯示這個塊的程序狀態。
4. 轉換到“手動調節"：通過該按鈕，轉換“調用環境"中選定的數據進一步編輯。此后使用特定塊調用某個塊或從特定路徑調用該塊時，則僅顯示該塊的程序狀態。
5. “手動調節調用環境"：激活轉換到“手動調整的調用路徑"選項后，可以在這個區域中手動輸入所需要的調用環境。
二
S7-1200 OPC UA 服務器方法實例
下文以具體實例說明，S7-1200如何使用OPC UA服務器方法功能以及在使用過程中需要注意的事項。
1、任務目標、所用硬件和軟件
實現功能：
1200作為OPC UA服務器，通過指令編程提供服務器方法；
UA Exper作為OPC UA客戶端調用服務器方法；
當變量B0為1的時候，服務器方法的輸入參數傳送給服務器方法的輸出參數；
當變量B0為0的時候，服務器方法的輸入輸出不進行傳送，報錯16#ffffffff。
實例中所用硬件及軟件如表1所示
表1 硬件及軟件
2、 硬件組態
1. 創建新項目，添加CPU1215 DC/DC/DC V4.5的CPU。在彈出的PLC安全設置中進行組態設置。此實例分別將保護機密的PLC數據設置為禁用；將PG/ PC和HMI的通信模式設置為支持傳送的和安全的PG/PC通信；PLC訪問保護設置為完*訪問權限，如圖4所示。
圖4 PLC安全設置
2. 在CPU屬性中的以太網地址屬性中，添加新子網PN/E_1，設置IP地址為192.168.0.125，設置子網掩碼為255.255.255.0。如圖5所示。
圖5 設置以太網地址
3. 在CPU屬性>OPC UA>服務器，訪問服務器中，勾選復選框激活OPC UA服務器;在選件>常規中設置端口號，按照默認設置為4840，由此設置產生的 URL為OPC.TCP://192.168.0.125:4840，如圖6所示。
其他OPC UA服務器屬性，保持默認設置不變。
圖6 激活OPCUA服務器并設置端口號
4. CPU屬性>運行系統許可證>OPC UA中，購買的許可證為SIMATIC OPC UA S7-1200basic，如圖7所示。
圖7 設置運行系統許可證
三
S7-1200固件V4.5版本的新功能
OPC UA 的改進和增強
支持服務器方法調用
OPC UA方法是“遠程過程調用"的實現，為不同通信節點之間的交互提供了有效機制，該機制提供作業確認和反饋值，因此無需再編程握手機制。OPC UA方法的工作原理與運行系統中由外部OPC UA客戶端調用受專有技術保護函數塊的原理類似，OPC UA客戶端僅“監視"已定義的輸入和輸出，函數塊、方法或算法的內容對OPC UA客戶端不可見，OPC UA客戶端接收成功執行的反饋以及函數塊(方法)返回的值;如果執行不成功，則收到錯誤消息。
S7-1200CPU固件從V4.5版本開始，TIAPortal從V17版本開始，可以通過指令編程的方式提供OPC UA服務器方法，OPC UA服務器方法所需指令如圖8所示。使用OPC_UA_ServerMethodPre查詢服務器方法調用，OPC_UA_ServerMethodPost響應服務器方法。
圖8 OPC UA 服務器
支持結構化和數組數據類型
S7-1200CPU固件V4.5版本前，不支持結構化和數組數據類型，但映射到基本節點類型的SIMATIC 數據類型是受支持的節點類型。例如，S7-1200 OPC UA服務器不支持數組"Array[10.9] of int"的訪問，但是支持數組里的單個元素[0]，[1]...的訪問。
V4.5版本開始支持結構化和數組數據類型，服務器接口的配置如圖9所示。
圖9 支持結構化和數組數據類型
在OPC UA客戶端中也可以直接訪問結構化和數組數據類型的數據，例如，如圖10所示，在UaExpert客戶端的Data Access View中可以直接查看結構化和數組數據類型變量。
圖10 UaExpert中直接查看結構化和數組數據類型
診斷功能
在CPU屬件中可以激活OPC UA診斷信息，在CPU的診斷緩沖區可以看到OPC UA相關事件發生時的診斷，在發生錯誤時，可以更快地分析與OPC UA相關的信息。如圖11所示，支持的診斷為:狀態更改診斷、其它事件診斷、診斷匯總。
圖11 OPCUA診斷
提升了會話、訂閱，最大節點的數量。會話數由5個提升為10個，訂閱數由5個提升為50個，最大節點數由1000個提升為2000個