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Overview

SIMOTION 可用于執(zhí)行運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)的所有機(jī)器而不管是從簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)控制還是高性能應(yīng)用。重點(diǎn)是要獲得一個(gè)可用于完成廣泛的運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)的簡(jiǎn)易而靈活的解決方案。

SIMOTION 的運(yùn)行基礎(chǔ)是將運(yùn)動(dòng)控制與在大多數(shù)機(jī)器上所常見的兩個(gè)其他控制功能融合在一起：PLC 和工藝功能。

這種方法意味著可以在同一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)軸的運(yùn)動(dòng)控制和全面機(jī)器控制。對(duì)于技術(shù)功能來說也是如此，如對(duì)一個(gè)液壓軸實(shí)施的壓力控制�？梢詫�(shí)現(xiàn)從位置控制定位模式到壓力控制模式的平穩(wěn)切換。

將運(yùn)動(dòng)控制、PLC 和技術(shù)功能三種開環(huán)控制功能組合在一起具有以下優(yōu)點(diǎn)：

• 工程組態(tài)費(fèi)用降低，機(jī)器性能提高
• 快速的系統(tǒng)響應(yīng) - 不再需要各個(gè)部件之間對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的接口
• 簡(jiǎn)便、統(tǒng)一和透明的編程以及整個(gè)機(jī)器的診斷

SIMOTION 系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：

工程組態(tài)系統(tǒng)

SCOUT 可將運(yùn)動(dòng)控制、PLC 和技術(shù)功能集中到一個(gè)全面的集成系統(tǒng)中，并提供了所有必要工具：編程與參數(shù)化、測(cè)試與調(diào)試、診斷。

運(yùn)行軟件

運(yùn)行軟件為循環(huán)任務(wù)和順序任務(wù)提供了高性能的執(zhí)行系統(tǒng)。運(yùn)行軟件模塊提供了各種 PLC 功能、運(yùn)動(dòng)控制功能和工藝功能。通過選擇合適的模塊，系統(tǒng)的總體功能可與機(jī)器靈活適應(yīng)。

硬件平臺(tái)

硬件平臺(tái)是 SIMOTION 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。使用工程組態(tài)系統(tǒng)和相關(guān)運(yùn)行版軟件模塊創(chuàng)建的應(yīng)用程序可在不同硬件平臺(tái)上運(yùn)行。

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化解決方案的快途徑

西門子提供了廣泛的特定領(lǐng)域解決方案，可用來降低組態(tài)成本，加快項(xiàng)目完成，并更快速地成功實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)。

使用 SIMOTION easyProject 項(xiàng)目生成器，用戶可顯著加快機(jī)器應(yīng)用中標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目框架的創(chuàng)建。

西門子6SN1146-1AB00-0BA1模塊

Design

IM154-8 PN/DP CPU 智能接口模塊包含兩個(gè)部件：

• IM154-8 PN/DP CPU (6ES7154-8ABxx-0AB0) 和
• CM IM PN DP M12 7/8” 連接模塊 (6ES7194-4AN00-0AA0)

兩個(gè)部件均可單獨(dú)訂購。

IM 154-8 PN/DP CPU 接口模塊具有：

• 3 個(gè) PROFINET 端口 (2 x M12, 1 x RJ45)
• 2 個(gè) MPI/PROFIBUS 連接 (輸入和輸出, M12)
• 集成 CPU 具有 S7-300 CPU 315-2 PN/DP 的性能
• RUN/STOP 開關(guān)和 RJ45 PROFINET 端口，位于密封蓋后
• SIMATIC 微存儲(chǔ)卡, 位于連接模板下方

• 密碼保護(hù)；
  通過密碼，可保護(hù)用戶程序免受未經(jīng)授權(quán)的訪問。
• 函數(shù) (FC) 
  和功能塊 (FB) 可以通過 S7 塊加密功能加密存儲(chǔ)于 CPU 以保護(hù)專有技術(shù)。
• 診斷緩沖區(qū)
  中可存儲(chǔ)后 500 條錯(cuò)誤和中斷事件，其中的 100 條事件可以長(zhǎng)期存儲(chǔ)。
• 免維護(hù)數(shù)據(jù)備份；
  如果電源發(fā)生故障，CPU 會(huì)自動(dòng)將保留的數(shù)據(jù)（多可達(dá) 128 KB），這樣一旦電源再次接通，數(shù)據(jù)依然能被使用。

可組態(tài)的參數(shù)屬性

STEP 7可用于對(duì)S7組態(tài)設(shè)置參數(shù)以及設(shè)置CPU的屬性和響應(yīng)參數(shù)：

• I/O 設(shè)定：型號(hào)和范圍
• 概要：定義名稱、工廠名稱和位置名稱
• 準(zhǔn)備工作：定義 CPU 的調(diào)試特性和監(jiān)視時(shí)間
• 同步循環(huán)中斷；設(shè)置 DP 主站系統(tǒng)/IO 系統(tǒng)編號(hào)、過程映像分區(qū)編號(hào)和延時(shí)時(shí)間
• 循環(huán)/時(shí)鐘存儲(chǔ)器：定義大循環(huán)時(shí)間和負(fù)載以及自檢測(cè)功能設(shè)置時(shí)鐘存儲(chǔ)器地址
• 保持性：定義具有保持功能的存儲(chǔ)位、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器和數(shù)據(jù)塊的數(shù)量
• 日期時(shí)間中斷：設(shè)定起始日期、起始時(shí)間和間隔周期。
• 循環(huán)中斷：周期設(shè)定
• 系統(tǒng)診斷：定義診斷報(bào)文的處理和范圍
• 時(shí)鐘：設(shè)定 AS 內(nèi)或 MPI 上的同步方式
• 保護(hù)等級(jí)：指定對(duì)程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)。
• 通信：預(yù)留連接資源
• Web：CPU 的 Web 器設(shè)置
• MPI/PROFIBUS DP接口設(shè)置接口類型。定義節(jié)點(diǎn)地址對(duì)操作模式進(jìn)行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時(shí)的傳輸區(qū)對(duì)時(shí)間同步進(jìn)行參數(shù)化
• PROFIBUS DP 主站/從站接口：針對(duì)分布式 I/O 的用戶自定義地址分配。對(duì)操作模式進(jìn)行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時(shí)的傳輸區(qū)。對(duì)時(shí)間同步進(jìn)行參數(shù)化
• PROFINET接口：設(shè)置地址。對(duì) PROFINET 屬性、PROFINET 上的 I-Device 功能、使用 NTP 步驟的時(shí)間同步、介質(zhì)冗余和 KeepAlive 功能進(jìn)行參數(shù)化。
• 參數(shù)化端口 1、端口 2 和端口 3

顯示功能與信息功能

狀態(tài)和錯(cuò)誤指示；
LED 指示,硬件、編程、時(shí)間、I/O 或 總線錯(cuò)誤，以及工作狀態(tài)，如運(yùn)行、停止和重啟。護(hù)報(bào)警導(dǎo)和 PROFINET 連接/動(dòng)作

測(cè)試功能；
編程設(shè)備可用于顯示在程序執(zhí)行過程中的信號(hào)狀態(tài)、獨(dú)立地于用戶程序之外修改過程變量并輸出存儲(chǔ)器堆棧的內(nèi)容。

信息功能；
編程設(shè)備能使用戶獲得有關(guān)存儲(chǔ)容量和 CPU 工作狀態(tài)，以及工作內(nèi)存和負(fù)載內(nèi)存的當(dāng)前負(fù)荷，當(dāng)前的循環(huán)時(shí)間和診斷緩沖器內(nèi)容等方面的信息（純文本）。

集成通信功能

• 編程器/OP 通信
• 共享數(shù)據(jù)通訊
• S7 基本通信
• S7 通信
• S5 兼容通信
• 路由
• 數(shù)據(jù)集路徑
• PROFIBUS DP 主站/從站
• 通過 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006) 進(jìn)行開放式通信
• PROFINET IO 控制器
• PROFINET 智能設(shè)備
• PROFINET CBA
• Web 器

系統(tǒng)功能

CPU 可以提供大量的系統(tǒng)功能，用于診斷、參數(shù)化、同步、中斷、時(shí)間測(cè)量等。請(qǐng)參考手冊(cè)了解詳情。

• 9 種標(biāo)準(zhǔn) CPU（CPU 412-1、CPU 412-2、CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP、CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP、CPU 417-4）
• 3 個(gè) CPU，適用于惡劣的環(huán)境條件
• 具有不同的性能等級(jí)，滿足不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

不同性能范圍的標(biāo)準(zhǔn) CPU 可用于 SIMATIC S7-400：

• CPU 412-1 和 CPU 412-2:
  用于中等性能范圍的小型設(shè)備。
• CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:
  用于具有對(duì)編程、處理速度和通訊有額外要求的中型設(shè)備。
• CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:
  滿足高端性能要求。
• CPU 417-4 DP:
  滿足高端的性能要求。

CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特點(diǎn):

• 功能強(qiáng)大的處理器：
  CPU 對(duì)每個(gè)二進(jìn)制指令的執(zhí)行時(shí)間可短到 0.75 μs。
• CPU 412-1:288 KB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 144 KB); 
  CPU 412-2:512 KB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 256 KB); 
  快速 RAM 用于執(zhí)行部分用戶程序
• 靈活擴(kuò)展：
  高 65536 個(gè)數(shù)字量以及 4096 個(gè)模擬量輸入/輸出。
• MPI多點(diǎn)接口：
  通過 MPI，可將多 32 個(gè)站連成簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立多 16 個(gè)連接。
• 模式選擇開關(guān)：
  波動(dòng)開關(guān)設(shè)計(jì)。
• 診斷緩沖區(qū)：
  后的120個(gè)故障和中斷事件保存在一個(gè)環(huán)形緩沖器中，用于進(jìn)行診斷�？梢詫�(duì)輸入數(shù)目進(jìn)行設(shè)定。
• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘：
  日期和時(shí)間附加在 CPU 的診斷消息后面。
• 存儲(chǔ)卡：
  用于擴(kuò)展內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)在裝載存儲(chǔ)器中的信息包括S7-400參數(shù)數(shù)據(jù)以及程序，因此需要2倍的存儲(chǔ)空間。其結(jié)果是：
  • 內(nèi)置裝載存儲(chǔ)器的容量顯著提高，因此，基本上不需要存儲(chǔ)器卡。

CPU 412-2 還具有：

• PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
  通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。對(duì)用戶來說,分布式I/O單元可作為一個(gè)集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程).
• 組合式配置：
  SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規(guī)范。

LOGO!使用非常簡(jiǎn)單：

• 36 種不同功能：
  用于電氣工程的基本功能(例如：與、或)以及特殊功能(例如：計(jì)數(shù)器，閉鎖繼電器，PI 控制器)。
• 只需通過鍵盤或PC軟件將所存儲(chǔ)的功能進(jìn)行作何，即可輕松進(jìn)行編程。
• 通過可選的程序模塊，可以簡(jiǎn)單、方便地復(fù)制控制程序。

LOGO!8:

• 38/43 種不同功能：集成基本功能(例如：與、或)和特殊功能(例如：計(jì)數(shù)器，閉鎖繼電器，PI 控制器)。
• 通過可選的程序模塊或使用標(biāo)準(zhǔn) CF/微型 CF 卡，可以簡(jiǎn)單、方便地復(fù)制切換程序

LOGO! 提供大的靈活性和通用性：

• 通過按鍵可方便、靈活地重新鏈接功能。無需耗時(shí)的接線。
• 可選擇在PC機(jī)上操作：
  通過 PC 創(chuàng)建、仿真、在線測(cè)試和歸檔控制程序，包括歸檔選項(xiàng)
• • 節(jié)省空間的基本類型
  • 擴(kuò)展模塊連接接口，多可編址 24 點(diǎn)數(shù)字量輸入、20 (16) 點(diǎn)數(shù)字量輸出、8 點(diǎn)模擬量輸入和 8 (2) 點(diǎn)模擬量輸出
  • 可選擇連接 LOGO!TD 文本顯示（可連接到所有 LOGO!0BA6 和 0BA7 基本型）；LOGO!TDE 可與 LOGO! 連接8 或更高

  LOGO! 的新改進(jìn)8

  • 所有基本單元都配有集成 Web 器
  • 外殼寬度與 LOGO! 相同 0BA6 (4 MW)
  • 所有基本單元都帶有以太網(wǎng)接口，用于與 LOGO!、SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板和 PC 通信
  • 采用標(biāo)準(zhǔn)微型 CF 卡

  LOGO!0BA7 型號(hào)：

  • 以太網(wǎng)接口，用于與 SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板以及 PC 進(jìn)行通訊
  • 可組網(wǎng)多達(dá) 8 個(gè) LOGO! 設(shè)備
  • 標(biāo)準(zhǔn) CF 卡或 SIMATIC 存儲(chǔ)卡的使用

  LOGO! 0BA6:

  • 繼電器輸出，高輸出電流 10A(不適于 LOGO!24).
  • 集成了可參數(shù)設(shè)計(jì)背光的顯示區(qū)(4x12字符)。
  • 集成了操作員控制面板。
  • 內(nèi)置EEPROM存儲(chǔ)器，用于控制程序和設(shè)定值
  • 用于防復(fù)制和專有技術(shù)保護(hù)的可選程序模塊。
  • 可選電池模塊和組合電池/程序模塊，2 年后備集成實(shí)時(shí)時(shí)鐘。
  • 內(nèi)置夏令時(shí)/冬令時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。
  • 8個(gè)數(shù)字量輸入，4個(gè)數(shù)字量輸出。
  • 對(duì)于DC12/24V型號(hào)，4個(gè)輸入作為模擬量輸入(0-10V)；也可作為數(shù)字量輸入。
  • 4個(gè)輸入可用來高速計(jì)數(shù)，高5KHz(只針對(duì)于直流型)。
  • 擴(kuò)展模塊連接接口，多可編址 24 點(diǎn)數(shù)字量輸入、16 點(diǎn)數(shù)字量輸出、8 點(diǎn)模擬量輸入和 2 點(diǎn)模擬量輸出。
  • 用于連接到 LOGO!TD 文字顯示屏。
  • 每個(gè)用戶程序多 200 個(gè)函數(shù)塊

  LOGO!0BA7:

  • 以太網(wǎng)接口（取代以前系列的串行編程接口）
  • 繼電器輸出，輸出電流大為 10A
  • 集成了可參數(shù)設(shè)計(jì)背光的顯示區(qū)(4x12字符)。
  • 集成了操作員控制面板。
  • 內(nèi)置EEPROM存儲(chǔ)器，用于控制程序和設(shè)定值
  • 標(biāo)準(zhǔn) SD 卡或 SIMATIC 存儲(chǔ)卡可選
  • 內(nèi)置夏令時(shí)/冬令時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。
  • 備份集成的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 20 天。
  • 8個(gè)數(shù)字量輸入，4個(gè)數(shù)字量輸出。
  • 對(duì)于DC12/24V型號(hào)，4個(gè)輸入作為模擬量輸入(0-10V)；也可作為數(shù)字量輸入。
  • 4個(gè)輸入可用來高速計(jì)數(shù)，高5KHz(只針對(duì)于直流型)。
  • 擴(kuò)展模塊連接接口，多可編址 24 點(diǎn)數(shù)字量輸入、16 點(diǎn)數(shù)字量輸出、8 點(diǎn)模擬量輸入和 2 點(diǎn)模擬量輸出。
  • 用于連接到 LOGO!TD 文字顯示屏。

  LOGO!8:

  • 以太網(wǎng)端口
  • 繼電器輸出，輸出電流大為 10A
  • 背光可參數(shù)化集成顯示區(qū)（6 x 16 個(gè)字符，3 種背光顏色）。
  • 集成了操作員控制面板。
  • 內(nèi)置EEPROM存儲(chǔ)器，用于控制程序和設(shè)定值
  • 可選的標(biāo)準(zhǔn)微型 CF 卡
  • 內(nèi)置夏令時(shí)/冬令時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)的實(shí)時(shí)時(shí)鐘。
  • 備份集成的實(shí)時(shí)時(shí)鐘 20 天。
  • 8個(gè)數(shù)字量輸入，4個(gè)數(shù)字量輸出。
  • 對(duì)于DC12/24V型號(hào)，4個(gè)輸入作為模擬量輸入(0-10V)；也可作為數(shù)字量輸入。
  • 4個(gè)輸入可用來高速計(jì)數(shù)，高5KHz(只針對(duì)于直流型)。
  • 擴(kuò)展模塊連接接口，多可編址 24 點(diǎn)數(shù)字量輸入、20 點(diǎn)數(shù)字量輸出、8 點(diǎn)模擬量輸入和 8 點(diǎn)模擬量輸出。
  • 連接 LOGO!TDE 通過以太網(wǎng)。

6ES7392-1AM00-0AA0西門子PLC

SIMATIC S7-3006ES7392-1AJ00-0AA0

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級(jí)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(duì)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(nèi)具有較高要求的工廠。
• CPU 417-4 DP：
  在高端性能范圍內(nèi)具有極嚴(yán)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(gòu)建故障安全型自動(dòng)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(dòng)開關(guān)： 
  用于選擇運(yùn)行模式。
• 存儲(chǔ)器卡插槽（擴(kuò)展裝載存儲(chǔ)器）
• 組合 MPI/DP 端口。
• 內(nèi)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(jù)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(gè)模板有一個(gè)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(wǎng)絡(luò)。

此外，CPU 按照其性能進(jìn)行分級(jí)：例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時(shí)間。

存儲(chǔ)器概念

所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲(chǔ)器。工作存儲(chǔ)器的細(xì)分可將性能提高一倍。當(dāng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時(shí)，S7-400 專用處理器可在一個(gè)循環(huán)周期中同時(shí)訪問代碼存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。因此，數(shù)據(jù)總線和代碼總線也是獨(dú)立的。工作存儲(chǔ)器的容量取決于從精細(xì)分級(jí)的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。

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

6ES7332-5HF00-0AB0 SIMATIC S7-300