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PLC企業(yè)資訊

西門子CPU中央控制單元212-1AE40-0XB0

發(fā)布者：黃工發(fā)布時間：2018-04-12 10:53:00

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上海騰樺電氣設備有限公司

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上海騰樺電氣設備有限公司，成立于2018年3月，注冊500萬，是一家從事技術設備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動化產品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術企業(yè)

長期與德國SIMATIC（西門子）.瑞士ABB.美國羅克韋爾（AB).法國施耐德.美國霍尼韋爾.美國艾默生合作。

公司有專業(yè)的技術團隊，銷售團隊，公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術支持，產品資料，售后。

在工控領域，公司以精益求精的經營理念，從產品、方案到，致力于塑造一個“行業(yè)專家”品牌，以實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。

重點放在用戶友好性上

隨著系統(tǒng)性能的提高，對系統(tǒng)的用戶友好性的要求也相應提高。這是確保系統(tǒng)可用性的方法。對于用于 SIMOTION 的工程組態(tài)系統(tǒng) SCOUT，重點尤其被放在了用戶友好性上面：

運動控制、PLC 和技術功能的組態(tài)以及驅動器的組態(tài)與調試都是在相同的組態(tài)環(huán)境中以相同的方式進行的。
所有任務都基本上以圖形方式來完成：組態(tài)、編程、測試和調試。
直觀的操作、內容相關幫助功能以及自動一致性檢查使工程組態(tài)更加容易，尤其是對于新接觸運動控制編程的人更是如此。
與 SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)相關的所有工具被集成在一起，具有統(tǒng)一的外觀。

SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)可幫助用戶輕松、高效的逐步完成組態(tài)工作。

SCOUT 可在 SIMATIC STEP 7 中使用（具有標準化的數據管理和組態(tài)程序），或作為一個獨立工程組態(tài)工具使用 (SCOUT Stand-Alone)。

SIMOTION SCOUT TIA（TIA Portal 中的 SIMOTION）以 TIA Portal V13（或更高版本）的選件包供貨。該選件包包括在 SCOUT 的供貨范圍中。

適合每個人編程

使用 SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)，可選擇下面所列的任一選項對 SIMOTION 進行編程。

使用運動控制圖 (MCC) 的圖形化編程
使用驅動控制圖 (DCC) 進行圖形化編程（不適用于 SCOUT TIA）
經常用作 PLC 編程語言的梯形圖邏輯 (LAD)/函數塊圖 (FBD)
語言結構化文本 (ST)

除運動控制命令（如軸的參考）之外，還提供了用于 I/O 訪問、邏輯和計算、子程序調用以及程序控制的命令。

使用圖形化凸輪編輯器，也可方便地建立復雜運動關系。

通過集成工具實現(xiàn)集中管理

用于整個機器的所有數據可在一個項目中進行管理：包括工程組態(tài)數據、程序、運動曲線和驅動器數據。

隨后可從集中項目管理中調用合適的工具，例如，用于輸入一個凸輪或調試一臺驅動器。

測試與診斷

SCOUT 支持通過一系列工具對 SIMOTION 應用進行測試、調試和錯誤診斷，例如，可提供程序狀態(tài)、控制變量、軌跡以及軸控制面板的工具。

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU：

CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
用于中等性能的小型工廠。
CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規(guī)模工廠。
CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
在高端性能范圍內具有較高要求的工廠。
CPU 417-4 DP：
在高端性能范圍內具有極嚴格要求的工廠。
CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：
用于構建故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有較高安全要求的工廠。

所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。相同的單元具有相同的功能。

前面板上有：

LED指示燈:
用于狀態(tài)和故障指示。
波動開關：
用于選擇運行模式。
存儲器卡插槽（擴展裝載存儲器）
組合 MPI/DP 端口。
內置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
電池插座：
用于后備電池的外部供電。

除 CPU 412-1 處理器外，所有 CPU 具有：

PROFIBUS DP 接口:
用于連接分布式 I/O。根據組態(tài)的不同，也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。每個模板有一個雙口的 PROFINET 接口。

高端 CPU 還具有：

PROFIBUS DP 接口模板備用插槽：
用于鏈接其他 DP 網絡。

此外，CPU 按照其性能進行分級：例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數量以及處理時間。

存儲器概念

所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲器。工作存儲器的細分可將性能提高一倍。當一個標準處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時，S7-400 專用處理器可在一個循環(huán)周期中同時訪問代碼存儲器和數據存儲器。因此，數據總線和代碼總線也是獨立的。工作存儲器的容量取決于從精細分級的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。

對于小型和中等程序，集成式負載內存 (RAM) 就足夠了。對于較大的程序，可通過插入內存卡來增加裝載內存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進行性存儲。

數字量輸入模塊具有下列機械特性：

緊湊型設計：
堅固的塑料機殼里包括：
- 綠色 LED，用于指示輸入的信號狀態(tài)。
- 前連接器插座，通過前門保護。
- 前門上的標簽區(qū)。
- 連接器針腳分配，用于在前門內部進行配線。
安裝方便：
沒有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。
當在 ET 200M 中與有源總線模塊一起使用時，可以進行熱插拔，而不會有任何反應。
方便用戶接線。

具有8、16、32或64通道的模塊。

數字量輸入模塊將來自過程的外部數字信號電平轉換成控制器的內部信號電平（邏輯“0”或“1”）。

多種輸入電壓，可支持連接不同的控制信號：

24 V DC
48 - 125 V DC
120/230 V AC

除了經濟性以及易于處理的特點外，該模塊還具有其他特殊功能：

可在等時模式下使用
過程和診斷報警
使用源電流或漏電流

特殊模塊還可處理過程工程，例如支持 NAMUR 標準。

數字量輸出模塊具有下列機械特性：

緊湊型設計：
- 綠色 LED，用于指示輸出的信號狀態(tài)。
- 前連接器插座，通過前門保護。
- 前門上的標簽區(qū)。
- 連接器針腳分配，用于在前門內部進行配線。
安裝方便：
沒有插槽規(guī)則；輸出地址由插槽決定。
當在 ET 200M 中與有源總線模塊一起使用時，可以進行熱插拔，而不會有任何反應。
方便用戶接線。
RC 濾波器（用于繼電器模塊 6ES7 322-1HF20）：
繼電器模塊 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一個可連接的 RC 網絡(300Ω/0.1μF) ，用于大電感負載開關時滅弧(功率因數 = 0.4)。例如，這樣可以：
- 對于框架規(guī)格 5 的 NEMA 電機的起動器，觸點壽命從 100,000 增加到 200,000 次切換操作。

具有8、16、32或64通道的模塊。

數字量輸出模塊將控制器的內部信號電平（邏輯“0”或“1”）轉換成過程所需的外部信號電平。

多種輸出電壓，可支持輸出不同的過程信號：

24 VDC,額定電流 0.5 A/通道
24 VDC,額定電流 2 A/通道
48 - 125 V DC
120/230 V AC

除了經濟性以及易于處理的特點外，該模塊還具有其他特殊功能：

CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP 是 SIMATIC S7-400 系列中的高性能 CPU。使用這些 CPU，可為具有較高安全要求的工廠構建一個故障安全自動化系統(tǒng)。

通過 CPU 416F-2 的集成 PROFIBUS DP 接口，可作為一個主站或從站，直接連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場總線。

在通過 IF 964-DP 接口模塊連接 CPU 416F-3 PN/DP 的情況下，可以連接另外一個 DP 主站系統(tǒng)。

通過使用 ERTEC 400-ASIC，CPU 416F-3 PN/DP 的集成 PROFINET 接口實現(xiàn)了交換機功能。它提供了可從外部接觸到的兩個 PROFINET 端口。這意味著，除分層網絡拓撲結構之外，也可通過新型 S7-400 控制器實現(xiàn)總線型結構。

注：
只能使用 6ES7964-2AA04-0AB0 接口模塊。

故障安全 I/O 模塊可連接到所有集成接口，連接到 IF 964-DP，和/或通過通信模塊（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）進行連接。通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP，實現(xiàn)安全通信。
兩種 CPU 都具有：
- 高性能的處理器：
  CPU 執(zhí)行每條二進制指令時間僅為 0.03 μs 。
- CPU 416F-2：8 MB 主存儲器（程序或數據各占用 4 MB）；
  CPU 416F-3 PN/DP：11.2 MB 主存儲器（程序或數據各 5.6 MB）；
  快速主存儲器用于對于執(zhí)行十分重要的用戶程序部分。
- 靈活擴展能力：
  多 262144 點數字量和 16384 點模擬量輸入/輸出。
- MPI 多點接口：
  通過 MPI，可在高達 12 Mbps 的數據傳輸速率下，建立包含多 32 個站的簡單網絡。CPU 可與通信總線（C 總線）和 MPI 的站建立多 44 個連接。
- 模式選擇開關：
  撥位按鈕設計
- 診斷緩存：
  后的 120 個錯誤和中斷事件出于診斷目的而保存在一個環(huán)形緩存中�？梢詫︔斎霐的窟M行設定。
- 實時時鐘：
  CPU 的診斷報警帶有日期和時間標記。
- 存儲卡：
  用于擴展內置裝載存儲器。RAM 卡和 FEPROM 卡（FEPROM 甚至在零電壓下也可保存數據）。
- MPI/DP 組合接口和內置 PROFIBUS-DP 接口 (CPU 416F-2)：
  通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現(xiàn)分布式自動化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。從用戶的角度來看，分布式 I/O 的處理與集中式 I/O 的處理是相同的（相同的組態(tài)、編址和編程）。
  混合安裝：SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作為符合 EN 50170 的 PROFIBUS 主站。
CPU 416F-3 PN/DP 還具有：
- 子模塊接口：
  使用 IF 964-DP 接口模塊，可連接到一個另外的 PROFIBUS DP 主站系統(tǒng)。
- 帶 2 個端口（交換機）的 PROFINET 接口
  - PROFINET IO，可連接 256 個 IO 設備
  - PROFINET CBA
故障安全 I/O 模塊可連接到所有集成接口，連接到 IF 964-DP，和/或通過通信模塊（CP443-5 Extended 和 CP443-1 Advanced）進行連接。通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP，實現(xiàn)安全通信。

CPU 1517-3 PN/DP 是具有極大容量程序及數據存儲器的 CPU，適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動化結構的應用中要求十分苛刻的任務。

可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)（PROFINET 智能設備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口設計為 2-端口交換機以便在系統(tǒng)中設立總線型拓撲。

附加的集成 PROFINET 接口，具有單獨的 IP 地址，可用于網絡分離等。

分布式 I/O 可通過 PROFIBUS 以及集成 PROFIBUS 接口進行連接。

另外，CPU 還提供全面的控制功能，并能夠通過標準化的 PLC-open 塊連接變頻器。

S7-1500 控制器產品系列中具有較大容量程序及數據存儲器的 CPU，適用于具有較高程序范圍和聯(lián)網要求的應用。
具有較高處理速度，適用于二進制和浮點運算
用于系列機器、專用機器以及工廠中的跨領域自動化任務
在具有集中式和分布式 I/O 的生產線上作為集中式控制器使用
PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機
帶獨立 IP 地址的附加 PROFINET 接口
PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運行分布式 I/O
用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 設備的 PRIFINET I-Device
PROFIBUS DP 主站接口
在 PROFIBUS 和 PROFINET 上實現(xiàn)等時同步模式
集成運動控制功能，可以控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器，軸間精密傳動
集成 Web 器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點的選項

注：

運行 CPU 所需的 SIMATIC 存儲卡

CPU 1517-3 PN/DP 的配置如下：

功能強大的處理器：
該 CPU 的單條二進制命令的命令執(zhí)行時間可低至 2 ns。
大容量工作存儲器：
2 MB，用于程序；8 MB，用于數據
采用 SIMATIC 存儲卡作為加裝存儲器；
允許實現(xiàn)例如數據日志和歸檔等其它功能
靈活的擴展功能：
單層組態(tài)多可支持 32 個模塊（CPU + 31 個模塊）
具有以下功能的屏幕畫面：
- 顯示概覽信息，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設備名稱、位置標識符等。
- 顯示診斷信息
- 顯示模塊信息
- 顯示顯示屏設置
- 顯示可由用戶定義的徽標
- 設置 IP 地址
- 設置日期和時間
- 選擇運行模式
- 將 CPU 復位為出廠設置
- 禁用/啟用顯示
- 啟用保護等級。
PROFINET IO IRT 接口用于通過 PROFINET 進行分布式 I/O 連接
PROFINET 接口用于網絡分離
PROFIBUS DP 接口用于通過 PROFIBUS 進行分布式 I/O 連接

S7-200系列PLC其它常用指令

1.脈沖產生指令EU/ED的應用

EU指令在EU指令前的邏輯運算結果由OFF到ON時就產生一個寬度為一個掃描周期的脈沖，驅動其后面的輸出線圈。

2．邏輯堆棧的操作

LPS為進棧操作，LRD為讀棧操作，LPP為出棧操作。

S7-200系列PLC中有一個9層堆棧，用于處理邏輯運算結果，稱為邏輯堆棧。

3．NOT、NOP和MEND指令

NOT、NOP及MEND指令的形式及功能如表4-19所示。

表4-19 NOT、NOP及MEND指令的形式及功能

STL	功能	操作數
NOT	邏輯結果取反	—
NOP	空操作	—
MEND	無條件結束	—

NOT為邏輯結果取反指令，在復雜邏輯結果取反時為用戶提供方便。NOP為空操作，對程序沒有實質影響。MEND為無條件結束指令，在編程結束時一定要寫上該指令，否則會出現(xiàn)編譯錯誤。調試程序時，在程序的適當位置插入MEND指令可以實現(xiàn)程序的分段調試。

4．比較指令

比較指令是將兩個操作數按規(guī)定的條件作比較，條件成立時，觸點就閉合。比較運算符有：=、>=、<=、>、<和<>。

（1）字節(jié)比較字節(jié)比較用于比較兩個字節(jié)型整數值INl和IN2的大小，字節(jié)比較是無符號的。比較式可以是LDB、AB或OB后直接加比較運算符構成。如：LDB=、AB<>、OB>=等。

整數INl和IN2的尋址范圍：VB、IB、QB、MB、SB、SMB、LB、*VD、*AC、*LD和常數。

指令格式例如： LDB= VBl0，VBl2

（2）整數比較整數比較用于比較兩個一字長整數值INl和IN2的大小，整數比較是有符號的（整數范圍為16#8000和16#7FFF之間）。比較式可以是LDW、AW或OW后直接加比較運算符構成。如：LDW=、AW<>。OW>=等。

整數INl和IN2的尋址范圍：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、AIW、T、C、AC、*VD、*AC、*LD和常數。

指令格式例如： LDW= VWl0，VWl2

（3）雙字整數比較雙字整數比較用于比較兩個雙字長整數值INl和IN2的大小，雙字整數比較是有符號的(雙字整數范圍為16#80000000和16#7FFFFFFF之間)。比較式可以是LDD、AD或OD后直接加比較運算符構成。如：LDD=、AD<>、OD>=等。

雙字整數INl和IN2的尋址范圍：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、HC、AC、*VD、*AC、*LD和常數。

指令格式例如： LDD= VDl0，VDl2

（4）實數比較實數比較用于比較兩個雙字長實數值INl和IN2的大小，實數比較是有符號的（負實數范圍為-1.175495E-38和-3.402823E+38，正實數范圍為+1.175495E-38和+3.402823E+38）。比較式可以是LDR、AR或OR后直接加比較運算符構成。如：LDR=、AR<>、OR>=等。

實數INl和IN2的尋址范圍：VD、ID、QD、MD、SD、SMD、LD、AC、*VD、*AC、*LD和常數。

指令格式例如： LDR= VDl0，VDl2

西門子PLC S7-400系列可編程控制器

模塊化無風扇的設計，堅固耐用，容易擴展和廣泛的通訊能力，容易實現(xiàn)的分布式結構以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、性能控制領域中的理想解決方案。SIMATIC S7-400是用于中、性能范圍的可編程序控制器。模塊化無風扇的設計，堅固耐用，容易擴展和廣泛的通訊能力，容易實現(xiàn)的分布式結構以及用戶友好的操作使SIMATIC S7-400成為中、性能控制領域中的理想解決方案。
SIMATIC S7-400的應用領域包括：
通用機械
汽車制造
立體倉庫
機床與工具
過程控制
控制與裝置儀表
紡織機械
包裝機械
控制設備制造
專用機械
多種級別(功能逐步升級)的CPU，種類齊全的通用功能的模板，使用戶能根據需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或變得更加復雜時，不必投入很多費用。任何時候只要適當的增加一些模板，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足您的需要。
SIMATIC S7-400可編程控制器彩用模塊化設計，性能范圍寬廣的不同模板可靈活組合，擴展十分方便。
一個系統(tǒng)可包括：
電源模板(PS): 將SIMATIC S7-400連接到120/230VAC或24DC電源上。
中央處理單元(CPU)：有多種CPU可供用戶選擇，有些帶有內置的PROFIBUS-DP接口，用于各種性能可包括多個CPU以加強其性能。
數字量輸入和輸出(DI/DO)和模擬量輸入和輸出(AI/AO)的信號模板(SM)。
通訊處理器(CP)：用于總線連接和點到點連接。
功能模板(FM)：專門用于計數、定位、凸輪等控制任務。
SIMATIC S7-400還提供以下部件以滿足用戶的需要：
接口模板(IM)，用于連接中央控制單元和擴展單元。 SIMATIC S7-400中央控制器多能連接21個擴展單元。
SIMATIC M7自動化計算機： M7是AT兼容的計算機，用于要求解決高速計算機的技術問題。它既可用作CPU也可用作功能模板(FM 456-4應用模板)。

SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的模擬量輸入/輸出
極短的轉換時間
用于連接模擬傳感器和執(zhí)行機構，而無需增加放大器
甚至可應對更為復雜的自動化任務

模擬量輸入模塊可以記錄壓力或溫度等過程信號，并以數字形式（16 位形式）將它們傳送給控制器。這些模塊適用于測量電流（2 線制和 4 線制傳感器）、電壓和電阻，并適合連接電阻溫度計和熱電偶（測量類型取決于模塊）。

提供有以下模擬量輸入模塊：

AI 4xU/I/RTD/TC ST
帶有 4 個通道的模擬量輸入模塊；分辨率 16 位；準確度 +/-0.3%；一個電位組；共模電壓 10 V；可設置診斷參數；硬件中斷（兩個上限和下限）；在執(zhí)行期間進行校準。
模塊寬度 25 mm
AI 8xU/I/RTD/TC ST
帶有 8 個通道的模擬量輸入模塊；分辨率 16 位；準確度 +/-0.3%；一個電位組；共模電壓 10 V；可設置診斷參數；硬件中斷（兩個上限和下限）；在執(zhí)行期間進行校準。
模塊寬度 35 mm
AI 8xU/I HS
模擬量輸入模塊，帶 8 個通道；分辨率 16 位；準確度 +/-0.3%; 一個電壓組；共模電壓 10 V；可設置診斷參數；硬件中斷（兩個上限和下限）；8 通道高速模塊，125 μs；等時同步模式；在執(zhí)行期間進行校準
模塊寬度 35 mm

用一個螺絲安裝在 S7-1500 安裝導軌上
35 mm 模塊采用螺釘型端子或推入式端子的標準化 40 針前連接器（不能用于 25 mm 模塊）
25 mm 模塊采用推入式端子的標準化 40 針前連接器（不能用于 35 mm 模塊）
可連接芯線截面積 0.25 mm² - 1.5 mm²（AWG24 至 16），無論使用何種前連接器
前連接器的預接線位置
前蓋帶有可擴充的電纜室，即使完全接線時也如此
集成式屏蔽
模塊正面的清晰標簽
- 模塊類型
- 訂貨號
- 硬件和固件型號
- 通道編號標簽
- 電纜連接圖

含在供貨范圍之內：

電源元件、屏蔽支架和屏蔽端子
用于手工貼標簽的一個標簽條
一個 U 型連接器
印制有文字的前門