一、TIA Portal 脫機(jī)將項(xiàng)目寫入 S7-1500 存儲(chǔ)卡的正確流程
在 TIA Portal 中可以直接將已編譯的項(xiàng)目離線下載到 S7-1500 的 SIMATIC 存儲(chǔ)卡上,從而制成“程序傳送卡”,用于在無(wú)聯(lián)網(wǎng)連接時(shí)將程序加載到 PLC。常用推薦步驟如下:
準(zhǔn)備硬件:使用西門子官方 SD 卡讀卡器,將 SIMATIC 存儲(chǔ)卡(如 6ES7 954-8LC04-0AA0)插入電腦USB接口。確認(rèn)卡上無(wú)寫保護(hù)(撥動(dòng)側(cè)邊開(kāi)關(guān)至非鎖定位置)。TIA Portal 將自動(dòng)識(shí)別讀卡器。
**識(shí)別存儲(chǔ)卡:**在 TIA Portal 的項(xiàng)目樹(shù)中展開(kāi)“讀卡器/USB 存儲(chǔ)器”(Card Reader/USB Memory)節(jié)點(diǎn),可看到對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)卡驅(qū)動(dòng)器(如顯示“(G:) SIMATIC MC [Program]”)。如果未出現(xiàn),可通過(guò)菜單“在線 (Online) > 顯示 SIMATIC 卡讀卡器”進(jìn)行刷新。
下載項(xiàng)目到存儲(chǔ)卡:在項(xiàng)目樹(shù)中選中項(xiàng)目中的 CPU 站點(diǎn)(例如“PLC_1 [CPU 1516-3 PN/DP]”),將其拖拽到上述存儲(chǔ)卡驅(qū)動(dòng)器節(jié)點(diǎn)上。松開(kāi)鼠標(biāo)后,TIA Portal 會(huì)彈出下載對(duì)話框,按照提示進(jìn)行編譯并確認(rèn)寫入。(也可以在菜單欄選擇“在線 > 寫入存儲(chǔ)卡”來(lái)執(zhí)行相同操作)。
**完成寫入:**若項(xiàng)目編譯無(wú)誤并成功寫入,TIA Portal 會(huì)提示下載完成。此時(shí)存儲(chǔ)卡上已經(jīng)生成了用于PLC啟動(dòng)的程序數(shù)據(jù)文件。將存儲(chǔ)卡從讀卡器安全彈出后插入目標(biāo) S7-1500 CPU 插槽中,然后上電或復(fù)位 CPU,程序即可從卡加載。
在 TIA Portal 中通過(guò)“在線 > 寫入存儲(chǔ)卡”功能,將當(dāng)前項(xiàng)目下載到 SIMATIC 存儲(chǔ)卡(制作程序傳送卡)
**補(bǔ)充:以上拖拽下載方法會(huì)在存儲(chǔ)卡上生成一個(gè) S7_JOB.S7S
(或以 .SYS
顯示)文件和“SIMATIC.S7S
”**項(xiàng)目文件夾。這兩個(gè)內(nèi)容包含了 PLC 的全部用戶程序數(shù)據(jù)。這樣,無(wú)需在線連接PLC,僅通過(guò)插卡上電,CPU即可讀取卡中的程序并完成離線升級(jí)。如果沒(méi)有TIA Portal,也可先用上述方法將項(xiàng)目生成到PC文件夾或U盤,再轉(zhuǎn)存到存儲(chǔ)卡中使用。

二、控制器將存儲(chǔ)卡識(shí)別為空白的可能原因
當(dāng) S7-1500 CPU 顯示存儲(chǔ)卡“Empty card”(空卡)時(shí),說(shuō)明CPU未在卡上檢測(cè)到任何有效的用戶程序。例如下圖所示,存儲(chǔ)卡類型被識(shí)別為“Empty card”,已用空間為0。
S7-1517F CPU顯示存儲(chǔ)卡類型為“Empty card”,表示未檢測(cè)到有效程序數(shù)據(jù)
導(dǎo)致存儲(chǔ)卡被識(shí)別為空的常見(jiàn)原因包括:
項(xiàng)目數(shù)據(jù)未成功寫入:如果脫機(jī)寫卡過(guò)程未正確完成(例如用戶僅編譯但未執(zhí)行“寫入存儲(chǔ)卡”下載,或下載中途中斷),卡上可能沒(méi)有生成S7_JOB.S7S
文件和“SIMATIC.S7S”文件夾。此時(shí)對(duì)CPU而言該卡等同于空卡,不含可加載的程序。特別是下載過(guò)程意外中斷(如網(wǎng)絡(luò)/電源故障)會(huì)造成存儲(chǔ)卡中的項(xiàng)目不完整,從而無(wú)法被CPU識(shí)別。
**存儲(chǔ)卡文件系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)問(wèn)題:**S7-1500的SIMATIC存儲(chǔ)卡采用 FAT32 格式并預(yù)置必要的隱藏系統(tǒng)文件。如果曾用非官方方式格式化、誤刪了隱藏文件,或存儲(chǔ)卡產(chǎn)生文件系統(tǒng)錯(cuò)誤,CPU可能無(wú)法識(shí)別其中的程序數(shù)據(jù)。例如,隱藏的“LOG”和“crdinfo.bin”文件是卡識(shí)別所必需的,若被刪除或損壞,存儲(chǔ)卡將無(wú)法正常用于CPU。此情況下CPU可能將其視為未初始化的空卡。
**項(xiàng)目與CPU不兼容:**雖不直接表現(xiàn)為“空卡”,但如果存儲(chǔ)卡上存有高版本項(xiàng)目而CPU固件版本不支持,或卡中項(xiàng)目數(shù)據(jù)不一致,CPU可能忽略卡中內(nèi)容。例如,當(dāng)存儲(chǔ)卡里的項(xiàng)目版本高于當(dāng)前TIA Portal工程版本時(shí),可能出現(xiàn)無(wú)法加載的情況(雖然CPU顯示空卡,實(shí)際是程序不被認(rèn)可)。這種版本不匹配需要通過(guò)升級(jí)固件或重新生成項(xiàng)目來(lái)解決。
硬件或操作因素:存儲(chǔ)卡本身?yè)p壞或接觸不良也會(huì)導(dǎo)致讀取失敗。另請(qǐng)確保存儲(chǔ)卡未處于寫保護(hù)狀態(tài),否則雖然CPU可以讀取程序,但在TIA Portal寫卡時(shí)會(huì)被拒絕寫入(寫保護(hù)不會(huì)使卡空白,但會(huì)阻止更新程序)。
說(shuō)明:根據(jù)西門子官方手冊(cè)定義,“空存儲(chǔ)卡”(Empty memory card)即指卡內(nèi)沒(méi)有包含用戶程序的作業(yè)文件(S7_JOB.S7S
)和項(xiàng)目數(shù)據(jù)文件夾(SIMATIC.S7S
)。當(dāng)檢測(cè)到空卡時(shí),S7-1500 CPU默認(rèn)會(huì)嘗試將其內(nèi)部裝載存儲(chǔ)器內(nèi)容復(fù)制到卡上(并清除內(nèi)部存儲(chǔ)),或者在設(shè)置禁止自動(dòng)復(fù)制時(shí)保持不變。如果CPU內(nèi)部也沒(méi)有程序,空卡插入后CPU仍無(wú)用戶程序可運(yùn)行,此時(shí)需通過(guò)正常的下載或上述離線寫卡方式寫入程序。
三、確認(rèn)存儲(chǔ)卡已寫入有效程序的方法
要確保存儲(chǔ)卡中存有有效的PLC程序,可從以下幾方面進(jìn)行核實(shí):
檢查存儲(chǔ)卡文件結(jié)構(gòu):使用 Windows 資源管理器通過(guò)讀卡器打開(kāi)存儲(chǔ)卡驅(qū)動(dòng)器,查看根目錄下是否存在 S7_JOB.S7S
文件以及 “SIMATIC.S7S” 文件夾。其中,S7_JOB.S7S
是CPU開(kāi)機(jī)時(shí)執(zhí)行的作業(yè)指令文件,而 “SIMATIC.S7S” 文件夾則包含具體的 STEP 7 編譯后的程序塊數(shù)據(jù)(OB、DB等)。這兩個(gè)對(duì)象是TIA Portal寫卡成功后必定出現(xiàn)的內(nèi)容;如果缺失,表明程序并未正確寫入。
使用TIA Portal屬性查看:在 TIA Portal 中,右擊項(xiàng)目樹(shù)中識(shí)別出的存儲(chǔ)卡驅(qū)動(dòng)器(如 “(F:) SIMATIC MC [Program]”),選擇“屬性”打開(kāi)“存儲(chǔ)卡”對(duì)話框。確認(rèn)卡類型被標(biāo)識(shí)為“Program”(程序卡),文件系統(tǒng)為 FAT32,且顯示的已用/可用存儲(chǔ)容量與項(xiàng)目大小相符。例如,寫入程序后4MB的卡可能顯示已使用一定KB空間。如果卡仍顯示為空白或容量未變化,則可能寫入未成功,需要重新操作。
在 TIA Portal 中查看SIMATIC存儲(chǔ)卡屬性,可見(jiàn)卡片類型為“Program”,文件系統(tǒng)為FAT32。如已寫入項(xiàng)目,卡容量占用應(yīng)相應(yīng)增加。
**CPU 顯示及狀態(tài):**將卡插入CPU并啟動(dòng)后,觀察CPU的顯示屏信息和指示燈狀態(tài)。正常情況下,CPU顯示應(yīng)識(shí)別出存儲(chǔ)卡為“Program Card”或直接進(jìn)入運(yùn)行程序。如果顯示“一張空卡”或保持停止模式,說(shuō)明程序未加載成功。此時(shí)可以通過(guò) CPU 面板的“存儲(chǔ)卡信息”查看卡內(nèi)項(xiàng)目名稱/版本等(若有),以確認(rèn)CPU是否讀到了項(xiàng)目。
**驗(yàn)證運(yùn)行效果:**最終,可通過(guò)使CPU進(jìn)入 RUN 模式并觀察控制器的運(yùn)行情況來(lái)間接驗(yàn)證程序是否成功加載。例如,若程序含有啟動(dòng)OB或輸出邏輯,可在上電后檢查相應(yīng)的輸出狀態(tài)是否符合預(yù)期,或者利用 TIA Portal 在線監(jiān)視功能(如果方便連接)確認(rèn)CPU內(nèi)的程序塊是否與離線工程一致。
提示:SIMATIC 存儲(chǔ)卡上的程序數(shù)據(jù)是加密保護(hù)的,無(wú)法直接從文件內(nèi)容辨識(shí)項(xiàng)目詳情。但通過(guò)文件存在與否和結(jié)構(gòu)完整性即可判斷寫卡是否成功。另外,請(qǐng)確保每次寫卡后安全彈出存儲(chǔ)卡,避免拔卡造成文件未完全寫入或損壞。
四、存儲(chǔ)卡的恢復(fù)和重新制作方法
如果存儲(chǔ)卡在插入CPU后仍被視作空白,需采取措施恢復(fù)其正??捎脿顟B(tài):
**使用 CPU 顯示屏格式化:**將CPU切換至停止(STOP),通過(guò)CPU自帶的液晶屏幕菜單找到“格式化存儲(chǔ)卡”功能(通常位于“功能(Functions)”菜單下)。確認(rèn)執(zhí)行格式化操作后,CPU會(huì)清除卡上的所有用戶數(shù)據(jù)并重建必要的系統(tǒng)文件結(jié)構(gòu)。此方法不需要任何額外軟件,適用于現(xiàn)場(chǎng)快速清空故障卡。格式化完成后,顯示屏應(yīng)提示卡已初始化。
**通過(guò) TIA Portal 格式化:在 TIA Portal 中連接上目標(biāo)CPU(或通過(guò)“可訪問(wèn)的設(shè)備”找到CPU),打開(kāi)“在線與診斷”(Online & Diagnostics)窗口。導(dǎo)航到“功能”->“格式化存儲(chǔ)卡”,點(diǎn)擊“格式”**并確認(rèn)執(zhí)行。該過(guò)程會(huì)將卡恢復(fù)到出廠空卡狀態(tài)(保留必要的隱藏文件)。完成后,可重新按照正確流程將項(xiàng)目寫入存儲(chǔ)卡。
**使用PC讀卡器手動(dòng)清理:**將卡插入讀卡器,連接電腦。在Windows資源管理器中打開(kāi)卡盤符,將之前TIA寫入的 S7_JOB.S7S
文件和 “SIMATIC.S7S” 文件夾刪除(若有其它諸如 DataLogs, Recipes 等文件夾也一并刪除)。**注意:**務(wù)必保留存儲(chǔ)卡中看不見(jiàn)的系統(tǒng)隱藏文件(如“LOG”、“crdinfo.bin”),不要格式化或刪除它們。手動(dòng)清理后,存儲(chǔ)卡即變?yōu)榭湛?,可重新由TIA Portal執(zhí)行下載。
完成以上任一恢復(fù)步驟后,應(yīng)重新按照正確的離線寫卡流程將項(xiàng)目數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)卡。寫入前確保存儲(chǔ)卡上沒(méi)有舊項(xiàng)目殘留,以防與新數(shù)據(jù)混淆。如果懷疑存儲(chǔ)卡本身有故障(如物理?yè)p壞或反復(fù)讀寫壽命已盡),可嘗試更換一張新的 SIMATIC 存儲(chǔ)卡。

五、西門子官方關(guān)于寫卡操作和識(shí)別規(guī)則的說(shuō)明
西門子針對(duì) SIMATIC 存儲(chǔ)卡的使用提供了詳細(xì)的官方資料和支持文檔:
TIA Portal 離線寫卡流程指南:西門子工業(yè)支持中心發(fā)布的常見(jiàn)問(wèn)題解答(FAQ 文檔編號(hào) 48711409)詳細(xì)說(shuō)明了如何將項(xiàng)目數(shù)據(jù)生成并存儲(chǔ)到 S7-1200/1500 的存儲(chǔ)卡中,以便無(wú)需在線連接即可將程序傳輸?shù)紺PU。該文檔介紹了利用 卡讀卡器、U盤或本地文件夾三種方式創(chuàng)建離線存儲(chǔ)卡數(shù)據(jù)的方法,以及生成的文件結(jié)構(gòu)(包含 S7_JOB.S7S 和 SIMATIC.S7S)。
存儲(chǔ)卡(程序卡)使用規(guī)則:在 S7-1500 系列的用戶手冊(cè)中,對(duì)存儲(chǔ)卡作為裝載存儲(chǔ)器(程序卡)的行為有明確說(shuō)明。例如,當(dāng)將一張含程序的程序卡插入 CPU 時(shí),CPU會(huì)在啟動(dòng)時(shí)用卡上的程序替換內(nèi)部存儲(chǔ)的程序,并要求該卡始終保留在CPU內(nèi)作為外部裝載存儲(chǔ)器。如果在運(yùn)行中移除程序卡,CPU將立即停止并報(bào)錯(cuò),因?yàn)槌绦蛞巡淮嬖?。另一方面,?duì)于空卡的處理,手冊(cè)指出如果檢測(cè)到空卡且未禁止自動(dòng)復(fù)制,CPU會(huì)上電時(shí)會(huì)將內(nèi)部程序拷貝到卡上,然后將內(nèi)部存儲(chǔ)清空,此過(guò)程完成后CPU需從卡啟動(dòng)。這些機(jī)制是 S7-1500 判斷存儲(chǔ)卡是否含有效程序并采取相應(yīng)動(dòng)作的規(guī)則依據(jù)。