S7-1200 PLCSIM
S7-1200 PLC 仿真功能有如下硬件和軟件要求：
硬件要求：
1、固件版本為 4.0 或更高版本的 S7-1200 PLC
2、固件版本為 4.1 或更高版本的 S7-1200F PLC
軟件要求：
S7-PLCSIM V13 SP1 及以上
S7-1200 PLCSIM 支持范圍
一、 工藝對象支持
PLCSIM 目前不支持S7-1200任何工藝對象的仿真。
二、 指令支持
S7-PLCSIM 幾乎支持仿真的 S7-1200 和 S7-1200F 的所有指令（系統(tǒng)函數(shù)和系統(tǒng)函數(shù)塊），支持方式與物理 PLC 相同。S7-PLCSIM 將不支持的塊視為非運行狀態(tài)。
某些指令受部分支持。對于這些 SFC 和 SFB，S7-PLCSIM 將驗證輸入?yún)?shù)并返回有效輸出，但不一定是帶有實際 I/O 的真實 PLC 將返回的信息。
三、 通信指令支持
S7-PLCSIM 截止V16 只支持 S7-1200(F)C 的如下通信協(xié)議：
- S7-1200集成PN口和S7-1200/1500/300/400的基于以太網(wǎng)的S7通信
- S7-1200集成PN口和S7-1200/1500的TCP/IP通信
- S7-1200集成PN口和S7-1200/1500的ISO ON TCP通信
- S7-1200集成PN口和WinCC以及仿真HMI觸摸屏的通信
四、 其他功能
專有技術保護塊、配方、數(shù)據(jù)日志、Trace、裝載存儲器的讀寫、時間錯誤中斷（OB80）、診斷指令、存儲卡功能PLCSIM目前不支持。
程序循環(huán)（OB1）、時間中斷（OB10）、延時中斷（OB20）、循環(huán)中斷（OB30）、啟動OB（OB100）支持。
硬件中斷（OB40）、診斷錯誤中斷（OB82）、拔出或插入模塊中斷（OB83）、機架或站故障中斷（OB86）從PLCSIM V16開始支持。
S7-1200 PLCSIM 使用入門
一、 PLCSIM的啟動與下載
啟動方法一
新建PLC程序，然后如圖1所示，然后執(zhí)行圖中操作。
圖1 啟動仿真
①左鍵單擊需要被下載到PLCSIM的CPU
②左鍵單擊“啟動仿真”按鈕，先后彈出如圖2和圖3的窗口。
圖2 精簡視圖
圖3 下載頁面
①PG/PC接口：默認選擇PLCSIM，此時無法連接真實CPU
②左鍵單擊“開始搜索”按鈕
③選中搜索到的CPU
④左鍵單擊“下載”按鈕
這樣就完成了一次下載操作。
啟動方法二
在桌面上找到如圖4的圖標，左鍵雙擊該按鈕。會自動打開如圖5的窗口，該窗口和圖2類似，但有一點區(qū)別。此時PLCSIM的CPU處于沒有上電的狀態(tài)，需要接通電源。
圖4 PLCSIM圖標
圖5 未上電仿真界面
①左鍵單擊該圖標，即接通了PLCSIM的電源，之后，PLCSIM狀態(tài)即和圖2一致。之后正常下載PLC程序，參考圖3。
下載完成
下載完成后，仿真界面如圖6所示。
圖6 已下載仿真界面
正常監(jiān)視程序和真實CPU基本一致。
說明
1. 在PLCSIM 中只能建立2個實例，也就是說最多同時支持仿真2個S7-1200或者1個S7-1200和1個S7-1500。
二、PLCSIM的精簡視圖與項目視圖
圖6的界面，叫做精簡視圖，此時，可以正常對PLC進行仿真，啟動停止，監(jiān)視指示燈狀態(tài)。
如果需要使用一些高級功能，例如對I點進行設置，序列功能，事件觸發(fā)，則需要轉至項目視圖，如圖7所示。
圖7 精簡視圖與項目視圖
①在精簡視圖左鍵點擊該按鈕即切換到項目視圖
②在項目視圖中左鍵點擊該新建按鈕，會在項目視圖中新建仿真文件，產(chǎn)生仿真視圖左邊的項目樹：SIM表格、序列、事件表等
③如果希望從項目視圖返回精簡視圖，可以左鍵點擊該按鈕
說明
1. 在PLCSIM V13SP1或者PLCSIM V13SP2中，必須切換到項目視圖，新建仿真文件，仿真功能才可以使用，PLCSIM V14以后，可以在精簡視圖、項目視圖，新建或者不新建仿真文件，都可以使用仿真功能。
2. 如果項目視圖不新建仿真文件，則使用不了I點進行設置，做序列，事件觸發(fā)等高級功能，但是可以使用掃描控制、設置仿真界面的語言、查詢PLCSIM的幫助文件等。
三、PLCSIM項目視圖的功能
設備視圖
如圖8所示，可以打開PLCSIM項目視圖中的設備視圖，在這里可以直觀的對CPU主機架模塊以及PROFIBUS DP/PROFINET IO/AS-i的分布式IO給定DI和AI點，顯示DQ以及AQ結果。每次只能顯示一個模塊的所有IO。
圖8 PLCSIM的設備視圖
①左邊項目樹，展開PLC，雙擊“設備組態(tài)” ，打開右邊的設備視圖
②在這里選擇機架，默認是PLC主機架
③在這里選擇需要查看或修改的IO模塊
④在DI/AI給定設置值
⑤DQ/AQ顯示運算結果
SIM表格
如圖9所示，可以打開PLCSIM項目視圖的SIM表格，在這里可以對PLC的全局變量進行修改監(jiān)視，與PLC的監(jiān)控表不同的是，SIM表格不可以監(jiān)視修改DTL、字符串等復雜數(shù)據(jù)類型，但是可以對DI、AI進行修改監(jiān)視，并且還有一些和PLC監(jiān)控表不同的地方，見下方說明。
圖9 SIM表格
①展開SIM表格，可以看到，點擊“添加新的SIM表格”，可以新建更多的SIM表格。
②PLCSIM V16以后支持的功能，點擊“瀏覽”，可以導入PLC的變量表及監(jiān)控表。
③點擊“SIM 表格_x”可以在右邊工作區(qū)打開指定的SIM表格。
④添加變量名稱或絕對地址，注意不支持DTL、字符串等PLC監(jiān)控表支持的數(shù)據(jù)類型。
⑤可以修改變量顯示的數(shù)據(jù)格式。
⑥可以執(zhí)行單個變量的修改，同時顯示每個變量的實際值。
⑦如果變量是Bool類型，或者是非優(yōu)化的Byte類型時，這里可以設置顯示變量中單個位的狀態(tài)。
⑧如果希望幾個變量同時修改，需要在需要同時修改的變量這里設置值，然后激活后面的“√”。
⑨在⑧處修改打鉤完畢后，點擊該按鈕可以同時修改。
⑩該SIM表格默認只能修改DI、AI的變量，如果需要修改其他變量需要點擊該按鈕。
?PLCSIM V15以后支持的功能，當選中的變量的顯示格式是布爾型、十六進制、八進制、DEC、DEC+/-、浮點數(shù)時，在這里會顯示該控制視圖。如果是布爾型，則是一個瞬動按鈕；如果是十六進制、八進制、DEC、DEC+/-，則會是圖中所示的滑塊，取值范圍取決于數(shù)據(jù)類型，例如Int類型，選擇DEC+/-是從-32768~32767；如果是浮點數(shù)，則也會是圖中所示的滑塊，取值范圍為0.0~1.0。
序列
如圖10所示，可以打開PLCSIM項目視圖的序列功能，對PLC全局變量根據(jù)時間序列進行值的給定。
圖10 序列
①展開序列，可以看到，點擊“添加新序列”，可以新建更多的序列。
②點擊“序列_x”可以在右邊工作區(qū)打開指定的序列。
③添加變量名稱或絕對地址。如果該變量為優(yōu)化塊變量，要求該變量必須使能"可從HMI/OPC UA訪問"，并且不支持片段訪問；如果該變量為絕對地址訪問，則沒有上述要求。
④可以修改變量顯示的數(shù)據(jù)格式。
⑤可以設置將變量設為值，還是特殊的對DI點設置以脈沖輸入的設為頻率。
⑥設定的值或者頻率。
⑦設置時間的格式或單位，可以設置毫秒、秒、分鐘、hh:mm:ss.ms。
⑧設置該步的起始時間與結束時間，以圖中第2行為例，第2行這一步前的時間為該步的起始時間，1.5s，第3行這一步前的時間為該步的起始時間也是上一步的結束時間，3s，所以第2行這一步總的執(zhí)行時間是3-1.5=1.5s。
⑨可以設置某步禁用或重新啟用。
⑩選中該步并點擊⑨處的禁用步，則為禁用狀態(tài)。
?點擊該按鈕可以使整個序列往復執(zhí)行。
?往復執(zhí)行的序列則顯示“重復序列”，否則顯示“停止序列”。
?啟動序列、暫停序列、停止序列。
?當前正在執(zhí)行的步。
?當前步的執(zhí)行時間，括號內(nèi)為第幾次的重復。
?可以設置步為立即啟動或觸發(fā)條件，如圖11所示。
圖11 觸發(fā)變量
①設置觸發(fā)變量，支持的數(shù)據(jù)類型包括位變量、位序列、整數(shù)、浮點數(shù)。只支持符號尋址的變量，并且必須使該變量使能"可從HMI/OPC UA訪問"。
②設置觸發(fā)事件，位變量支持"=True"和"=False"，位序列和整數(shù)支持"=值"、"<>值"，浮點數(shù)支持">值"、"<值"。
③設置比較值。
④點擊確認按鈕。
⑤最終的觸發(fā)條件。
事件
PLCSIM V16增加新功能，事件激活測試。可以通過模擬一個事件，測試程序中的診斷功能是否生效。如圖12所示，以機架故障為例。
圖12 事件設置
①展開事件表，可以看到，點擊“添加新事件”，可以新建更多的事件。
②點擊“事件表_x”可以在右邊工作區(qū)打開指定的事件。
③選擇需要模擬的事件，可以選擇拔出或插入模塊、機架或站故障、硬件中斷、診斷錯誤中斷。圖中選擇機架或站故障。
④根據(jù)不同的事件設置故障影響的設備的硬件標識符。圖中為IO_device_1~IODevice這個IO設備。
⑤設置事件是故障還是錯誤返回。
⑥選中需要激活的事件。
⑦激活該事件，激活后，如圖13所示，IO設備報故障，如果有診斷指令或者OB86中編寫程序，可以讀取相關錯誤信息。
圖13 仿真結果
掃描控制
PLCSIM V16增加新功能，掃描控制。可以設置運行若干掃描周期，或者運行多長時間等功能。要求PLCSIM處于項目視圖，但不要求新建仿真文件，如圖14所示。
圖14 掃描控制
①在PLCSIM項目視圖最右邊點擊“在線工具”。
②在操作面板中，點擊“PAUSE”即暫停按鈕。
③在掃描控制中選擇模式，默認連續(xù)掃描，這時可以選擇運行啟動OB后暫停或指定掃描持續(xù)時間，如圖15、16所示。
對于運行啟動OB后暫停，如果沒有啟動OB，則重啟后暫停。如果需要取消掃描控制的功能，需要將掃描控制改為連續(xù)掃描，然后點擊操作面板的“RUN”即運行按鈕。
圖15 運行啟動OB后暫停
圖16 指定掃描持續(xù)時間
仿真PLC與“真實” PLC之間的區(qū)別
1. I/O 設備支持
S7-PLCSIM 不支持專用 I/O 設備功能。僅提供 I/O 寄存器的過程映像和直接訪問仿真。 例如，可以通過模擬量輸出范圍監(jiān)視來查看此專用功能。在物理設備上，如果 STEP 7 程序將范圍外的值寫入模擬量輸出寄存器，則模擬量模塊會返回診斷錯誤。S7-PLCSIM 中不會發(fā)生這種情況。
2. 診斷
S7-PLCSIM 不支持寫入診斷緩沖區(qū)的所有錯誤消息。 例如，S7-PLCSIM 不仿真 CPU 中與故障電池相關的消息或 EPROM 錯誤。 但 S7-PLCSIM 可仿真大多數(shù)的 I/O 和程序錯誤。
3. 基于時間的性能
由于 S7-PLCSIM 軟件運行在裝有 Windows 操作系統(tǒng)的 PC 上，因此 S7-PLCSIM 中操作的掃描周期時間和確切時間不同于在物理硬件上執(zhí)行的那些操作所需的時間。 這是因為 PC 的處理資源“競爭”產(chǎn)生了額外開銷，具體開銷取決于多種因素。
如果程序高度依賴于執(zhí)行操作所需的時間，則需注意不應僅根據(jù) S7-PLCSIM 仿真的時間結果來評估程序。
4. 受專有技術保護的塊
S7-PLCSIM 不支持受專有技術或密碼保護的塊。 在對 S7-PLCSIM 執(zhí)行下載操作前，必須刪除保護。
5. 訪問保護和復制保護
S7-PLCSIM 不會對訪問保護或復制保護進行仿真。
6. 仿真通信
S7-PLCSIM 支持仿真實例間的通信。實例可以是 S7-PLCSIM 仿真或 WinCC 運行系統(tǒng)仿真。
可以運行 S7-PLCSIM 的兩個實例，而且它們之間可相互通信。
可以運行 S7-PLCSIM V1x的一個實例和 S7-PLCSIM V5.4.6 或更高版本的一個實例，而且它們之間可相互通信。
仿真實例間的通信
所有仿真實例必須在同一 PC 上運行才能相互通信。每個實例的 IP 地址都不得重復。
S7-PLCSIM 支持 TCP/IP 連接。
對于 S7-1200 和 S7-1200F PLC，可使用 PUT/GET 和 TSEND/TRCV (T-block) 指令來仿真通信。
T-block 指令和 UDP
S7-PLCSIM 不能仿真組態(tài)為使用 UDP 協(xié)議的 T-block 連接。
T-block 指令和數(shù)據(jù)分段
S7-PLCSIM 執(zhí)行 T-block 指令時數(shù)據(jù)分段為 1024 字節(jié)。實際 CPU 的數(shù)據(jù)分段為 8192 字節(jié)。
如果在單個 TSEND 指令中發(fā)送的數(shù)據(jù)超過 1024 字節(jié)，并且在 adhoc 模式下通過 TRCV 指令接收數(shù)據(jù)，則 TRCV 指令生成的新數(shù)據(jù)只有 1024 字節(jié)。此時，必須多次執(zhí)行 TRCV 指令才能接收額外的字節(jié)。
T-block 指令和 數(shù)據(jù)緩沖
S7-PLCSIM 執(zhí)行 T-block 指令時無需在接收 CPU 中緩沖數(shù)據(jù)。
不過在 S7-PLCSIM 中，只有仿真的接收 CPU 中的程序執(zhí)行 TRCV 指令后，仿真的發(fā)送 CPU 才能完成 TSEND 指令。
但是，在 S7-PLCSIM 中執(zhí)行 TSEND 指令時，只有接收 CPU 上的程序執(zhí)行 TRCV 指令后，TSEND 指令才能完成。
每個仿真的 PLC 的 IP 地址都不得重復
如果每個仿真的 PLC 都具有相同的 IP 地址，則無法運行多個仿真。每個仿真的 PLC 的 IP 地址都不得重復。
在啟動仿真之前，應確保 IP 地址在 STEP 7 中唯一。
7. 使 LED 閃爍
可在TIA PORTAL的“擴展的下載到設備”對話框中使 PLC 上的 LED 燈閃爍，但 S7-PLCSIM 無法仿真此功能。 但是通過事件仿真可以使ER燈閃爍。
8. 需要 SD 存儲卡的功能
S7-PLCSIM 不會仿真 SD 存儲卡。 因此，不能仿真需要存儲卡的 CPU 功能。 例如，數(shù)據(jù)記錄功能會將所有輸出都寫入 SD 卡，這樣便無法仿真數(shù)據(jù)記錄功能。
9. 數(shù)據(jù)日志
S7-PLCSIM 不支持數(shù)據(jù)日志。
10. 配方
S7-PLCSIM 不支持使用配方。
11. Web 服務器
S7-PLCSIM 不支持 Web 服務器功能。
12. PROFIBUS
如果 STEP 7 項目中包含 PROFIBUS 元素，則 S7-PLCSIM 不會仿真 PROFIBUS 元素，但是項目中的其它部分會照常仿真。 啟動仿真之前，您無需將 PROFIBUS 元素從項目中移除。只是必須注意，S7-PLCSIM 會忽略 PROFIBUS 元素。
13. F-CPU 仿真
要仿真 F-CPU，必須先在 STEP 7 項目中調整 F-參數(shù) F-監(jiān)視時間，然后再執(zhí)行下載到 S7-PLCSIM。這是因為基于軟件的仿真和物理硬件間存在時間差。
要調整 F 監(jiān)視時間，請按以下步驟操作：
1. 在 STEP 7 項目樹中，右鍵單擊 F-CPU 并選擇"屬性"(Properties)。
2. 在"屬性"(Properties) 對話框中，導航到"故障安全 > F 參數(shù) > 集中式 F-I/O 的默認 F 監(jiān)視時間"(Fail-Safe > F-parameter > Default F-monitoring time for central F-I/O)。
3. 將 F 監(jiān)視時間從默認值 150 ms 調整為更高值。
4. 單擊"確定"(OK)。 可能需要重復該步驟，直至找到可使 F-CPU 仿真無錯運行的 F 監(jiān)視值。
14. 指令支持
S7-PLCSIM 支持仿真的 S7-1200 和 S7-1200F 的大多數(shù)指令，就像物理 PLC 一樣?？梢韵螺d成功編譯到虛擬 PLC 中的所有程序。但是，某些指令會調用僅受部分支持的
SFC（系統(tǒng)函數(shù)）或 SFB（系統(tǒng)函數(shù)塊），并且仿真可能無法按預期工作。 對于具有部分受支持指令的程序，S7-PLCSIM 將驗證輸入?yún)?shù)并返回有效輸出，但不一定返回帶有物理 I/O 的實際 PLC 將返回的信息。例如，S7-PLCSIM 不支持 SIMATIC SD 存儲卡，因此在執(zhí)行仿真時，用于將數(shù)據(jù)保存到存儲卡中的程序指令實際上不會保存任何數(shù)據(jù)。
