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西門子模塊6ES7215-1HG40-0XB0詳細(xì)說明
西門子模塊6ES7215-1HG40-0XB0詳細(xì)說明
TIA 博途（TIA Portal）是西門子新推出的，面向工業(yè)自動化領(lǐng)域的新一代工程軟件平臺，主要包括三個部分：SIMATIC STEP 7、SIMATIC WINCC和SIMATIC startdrive。
其中SIMATIC STEP7是用于組態(tài)s7-1200、s7-1500、s7-300/400和winac控制器系列的工程組態(tài)軟件，也可以理解為西門子PLC的編程軟件，簡單的說TIA博途是寫代碼控制PLC的。
我們在編程中常用的塊一共有4種，分別為：
帶頭大哥 組織塊（OB塊）
搬磚小弟 函數(shù) （FC塊）
包工頭 函數(shù)塊（FB塊）
倉庫主管 數(shù)據(jù)塊（DB塊）
一、先來說說大哥OB塊
這里我們最熟悉的就是PLC的主程序OB1,他是PLC中最先蘇醒的一個塊，一開始就存在于程序之中，在PLC啟動后，將啟動執(zhí)行OB1,PLC會不停的循環(huán)執(zhí)行OB1，來調(diào)用在OB1中的FC塊和FB塊。形象的說明就是PLC會將OB1中的程序無限的重復(fù)執(zhí)行，而OB1中我們可以調(diào)用FC塊來幫忙干活。
在主程序OB1中調(diào)用FC塊和FB塊
OB可以是組織者，也可以自己動手操作，OB1塊中可以直接編寫梯形圖進(jìn)行編程，也可以達(dá)到自動控制的目的，但是利用FC塊和FB塊會使程序看上去簡潔明了，結(jié)構(gòu)清晰，所以請多調(diào)用。
二、再來看搬磚的工人 函數(shù)FC塊
函數(shù)FC塊就是用戶編寫的程序塊，是不帶存儲器的代碼塊，打個比方，把編程當(dāng)成做菜，編程者在FC塊中將所有的食材和調(diào)料都準(zhǔn)備好了，切絲的切絲，切塊的切塊，所有功能都已按照預(yù)先的菜譜寫好了，但是FC塊并沒有煤氣灶，無法加熱這份準(zhǔn)備好的食材，需要OB塊給他一個加熱食物的地方，這就是OB塊調(diào)用了FC塊，給他提供了能量，這下FC塊就可以將這道菜做出來，來實(shí)現(xiàn)編程者的想法。
FC塊中所有的變量和數(shù)值，都是無法存儲的，在沒東西給FC塊寫數(shù)據(jù)之前，這些變量都是沒有數(shù)值的，他就是一個平凡的操作工，只要他被OB塊調(diào)用，就會把自己內(nèi)部的程序激活，開始產(chǎn)生一些效果。
如下圖，如果FC4被調(diào)用，程序段1就會被激活，如果此時“變量1"滿足條件的話，就可以使“線圈2"觸發(fā)，這是一個的程序模型，當(dāng)1被觸發(fā)時，觸發(fā)2.
FC塊的程序
三、包工頭 函數(shù)塊（FB塊）
顧名思義，F(xiàn)B塊是比FC塊高級一點(diǎn)的存在，函數(shù)塊（FB）屬于編程者可以自己編程的塊。函數(shù)塊是一種自帶內(nèi)存的塊。傳送到FB的參數(shù)和靜態(tài)變量保存在實(shí)例DB中。臨時變量則保存在 本地?cái)?shù)據(jù)堆棧中。執(zhí)行完FB時，不會丟失DB中保存的數(shù)據(jù)。但執(zhí)行完FB時，會丟失保存本地?cái)?shù)據(jù)堆棧中的數(shù)據(jù)。
FB塊可以視為單個功能模塊，可以獨(dú)立完成編程者的想要的功能， 當(dāng)然FC塊也可以完成相同的功能，只是每個人喜歡用的編程習(xí)慣不同而已，只要能達(dá)到目的就可以了~
FB塊中程序的變量可以使用自己的背景數(shù)據(jù)
只是FB塊也不能獨(dú)立自己動作，也還是需要OB塊進(jìn)行調(diào)用的，F(xiàn)B塊被OB塊調(diào)用后顯示的和FC顯示的有差別，可以直接在上面更改參數(shù)進(jìn)行控制FB塊的程序運(yùn)行。如下圖。
在主程序OB1中被調(diào)用的FB塊
四、倉庫主管 數(shù)據(jù)塊（DB塊）
數(shù)據(jù)塊用于存儲用戶數(shù)據(jù)及程序中間變量。新建數(shù)據(jù)塊時，默認(rèn)狀態(tài)是優(yōu)化的存儲方式，且數(shù)據(jù)塊中存儲的變量是非保持的。
我們常用的數(shù)據(jù)塊會把“優(yōu)化的塊"選項(xiàng)點(diǎn)掉，在程序中我們要用到各種變量，這些變量你要先在DB塊中進(jìn)行創(chuàng)建，創(chuàng)建完成后就可以在編程時，進(jìn)行使用。當(dāng)然變量也有很多不同的類型，有bool，real，int，word之類的，根據(jù)編程者的需求進(jìn)行創(chuàng)建。
每個變量會對應(yīng)DB塊中的一個地址，每個DB塊自身都會有個編號,比如DB8，表示是第8個被創(chuàng)建的DB塊，內(nèi)部的變量地址從0.0開始，然后DB塊的編號和變量的地址組合起來就是這個變量在程序中的名字。比如“變量1"的地址就為：DB8.DBX0.0，在編程中只要輸入DB8.DBX0.0就可以將變量1進(jìn)行使用，十分方便。
DB塊中的變量
最后，我們的博途程序就是靠這四種塊來拼接而成的，OB塊調(diào)用FC或者FB塊來運(yùn)行功能，DB塊負(fù)責(zé)將需要使用的變量提供給FB或FC塊，使程序達(dá)到某種編程者想要的效果。
就目前而言，在中國的工控市場上，西門子仍然占了很大的份額，因此對于上位機(jī)開發(fā)而言，經(jīng)常會存在需要與西門子PLC進(jìn)行通信的情況。然后對于西門子PLC來說，通信方式有很多，下面簡單列舉一下：
（1） S7通信：PLC作為服務(wù)器，上位機(jī)作為客戶端
（2） 開放式TCP通信：PLC作為服務(wù)器，上位機(jī)作為客戶端
（3） 開放式TCP通信：PLC作為客戶端，上位機(jī)作為服務(wù)器
（4） ModbusTCP通信：PLC作為服務(wù)器，上位機(jī)作為客戶端
（5） ModbusTCP通信：PLC作為客戶端，上位機(jī)作為服務(wù)器
（6） ModbusRTU通信：PLC作為主站，上位機(jī)作為從站
（7） ModbusRTU通信：PLC作為從站，上位機(jī)作為主站
（8） Simatic Net OPCDA通信
（9） Simatic Net OPCUA通信
（10） KepServer OPCDA通信
（11） KepServer OPCUA通信
由于篇幅有限，這次僅以西門子S7通信為例，說明下如何基于S7通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)與西門子PLC之間的通信。
1. PLC軟件安裝及配置
目前西門子PLC主要使用的軟件包括STEP7-MicroWIN SMART、SIMATIC STEP7以及TIA Portal。TIA Portal已經(jīng)兼容STEP 7，因此以后應(yīng)該是STEP 7-MicroWIN SMART作為小型PLC的編程軟件，TIA作為中大型PLC的編程軟件，這里主要以博途為例進(jìn)行說明：
如果大家需要軟件的，可以關(guān)注左上方公眾號，或者搜索微信公眾號：dotNet工控上位機(jī)，關(guān)注后發(fā)送關(guān)鍵詞：200SMART編程軟件即可獲取STEP 7-MicroWIN SMART V2.5軟件，發(fā)送關(guān)鍵詞：博圖V15即可獲取TIA V15.1編程軟件。
軟件安裝完成后，PLC的配置也很簡單，如果大家手頭沒有實(shí)際的PLC，也可以通過仿真的方式搭建PLC環(huán)境，具體可以參考文章：戳↓
基于S7-PLCSIM Advanced搭建S7通信仿真環(huán)境
無論使用何種方式，以下兩個地方需要進(jìn)行配置一下：
PLC配置一：需要將PLC的允許來自遠(yuǎn)程對象的PUT/GET通信訪問勾選。
PLC配置二：對于DB塊的訪問，需要取消勾選優(yōu)化訪問。
2. 通信平臺測試
（1）完成以上配置后，就可以通過自己開發(fā)的喜科堂通信測試平臺軟件進(jìn)行測試，導(dǎo)航欄中選擇西門子PLC，然后輸入正確的IP地址，在CPU類型中選擇自己的CPU類型：
圖表 1新閣通信測試平臺
（1）輸入完成之后，點(diǎn)擊建立連接，建立連接之后，日志欄會有連接成功提示。
（2）在讀寫測試中，輸入相應(yīng)的變量地址及變量類型，即可實(shí)現(xiàn)相關(guān)變量的通信讀寫及測試。