| WINCC Option Data 西門子PLC的發(fā)展史 SIMATIC商標S7-200是西德西門子公司的產(chǎn)品之一，其注冊商標為SIMATIC。1．西門子公司的產(chǎn)品最早是1975年投放市場的SIMATIC S3，它實際上是帶有簡單操作接口的二進制控制器；2．1979年，S3系統(tǒng)被SIMATIC S5所取代，該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器；3．20世紀80年代初，S5系統(tǒng)進一步升級——U系列PLC，較常用機型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U4．1994年4月，S7系列誕生，它具有更國際化、更高性能等級、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優(yōu)勢，其機型為：S7-200、300、4005．1996年，在過程控制領域，西門子公司又提出PCS7（過程控制系統(tǒng)7）的概念，將其優(yōu)勢的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業(yè)現(xiàn)場總線）、COROS（監(jiān)控系統(tǒng)）、SINEC（西門子工業(yè)網(wǎng)絡）及控調技術溶為一體6．現(xiàn)在，西門子公司又提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自動化系統(tǒng)，將PLC技術溶于全部自動化領域。 6ES75511ABOOOABO 西門子SIMATIC S7-200系列PLC的特點、產(chǎn)品類型及編程軟件 S7-200系列PLC的特點： 是SIEMENS公司推出的一種小型PLC （1）它結構緊湊 （2）擴展性良好 （3）指令功能強大 （4）價格低廉 成為當代各種小型控制工程的理想控制器。 2．S7-200PLC的產(chǎn)品： （1）集成一定數(shù)字I/O點的CPU：CPU221、CPU 222、CPU 224、CPU 226、CPU 226XM （2）擴展模塊：主要有 數(shù)字量擴展模塊：EM221、EM222、EM223 模擬量擴展模塊：EM231、EM 232、EM 235 通訊模塊：EM277、EM241等 其它模塊：特殊功能模塊 可以十分方便地組成不同規(guī)模的控制器。其控制規(guī)？梢詮膸c到幾百點。S7-200PLC可以方便地組成PLC-PLC網(wǎng)絡和微機-PLC網(wǎng)絡，從而完成規(guī)模更大的工程。 3．S7-200的編程軟件：STEP7-Micro/WIN32。該編程軟件可以方便地在Windows環(huán)境下對PLC編程、調試、監(jiān)控。使得PLC的編程更加方便、快捷？梢哉f，S7-200可以完美地滿足各種小規(guī)模控制系統(tǒng)的要求。 數(shù)據(jù)在存儲器中存取的方式 1．位、字節(jié)、字和雙字 二進制數(shù)的1位（bit）只有0和1兩種不同的取值，可用來表示開關量（或稱數(shù)字量）的兩種不同的狀態(tài)，如觸點的斷開和接通，線圈的通電和斷電等。如果該位為1，則表示梯形圖中對應的編程元件的線圈“得電”，其常開觸點閉合、常閉觸點斷開，以后稱該編程元件為1狀態(tài)，或稱該編程元件ON。反之亦反。 8位二進制數(shù)組成1個字節(jié)（Byte），其中的第0位為最低位（LSB），第7位為最高位（MSB）。兩個字節(jié)組成1個字（Word），兩個字組成1個雙字。 2．數(shù)據(jù)的存取方式 （1）“位”存取方式：位存儲單元的地址由字節(jié)地址和位地址組成，如I3.2，其中的區(qū)域標識符“I”表示輸入（Input），字節(jié)地址為3，位地址為2。如圖：  這種存取方式稱為“字節(jié)·位”尋址方式。 （2）“字節(jié)”存取方式：輸入字節(jié)IB3（Byte）由I3.0~I3.7這8位組成。 （3）“字”存取方式：相鄰的兩個字節(jié)組成一個字，一個字中的兩個字節(jié)的地址必須連續(xù)，且低位字節(jié)在一個字中應該是高8位，高位字節(jié)在一個字中應該是低8位。IW14表示由IB14和IB15組成的1個字，IW14中的I為區(qū)域標識符，W表示字（Word），14為起始字節(jié)的地址。IW14中的IB14應該是高8位，IB15應該是低8位。 （4）“雙字”存取方式：相鄰的四個字節(jié)表示一個雙字，四個字節(jié)的地址必須連續(xù)。最低位字節(jié)在一個雙字中應該是最高8位。ID12表示由IB12~IB15組成的雙字，I為區(qū)域標識符，D表示存取雙字（Double Word），12為起始字節(jié)的地址。ID12中的IB12應該是最高8位，IB15應該是最低8位。
CP443-5 擴展通信處理器是 PROFIBUS 總線系統(tǒng)的 SIMATIC S7-400 所需的模塊。 它減輕了 CPU 的通信任務，并可進行進一步的附加連接。 通過通信模塊實現(xiàn)的 S7-400 通信選項： - 按照 IEC 61158/EN 50170 充當 PROFIBUS-DP 主站
- 與編程部件、操作器接口系統(tǒng)的通信
- 與其他 SIMATIC S7 系統(tǒng)進行通信。
- 與 SIMATIC S5 可編程控制器的通信；
- 可運行的的 CP 數(shù)目取決于所使用的 CPU 的性能范圍和通信。
CP 443-5 擴展型通訊處理器具有 SIMATIC S7-400 設計的所有優(yōu)點： - 結構緊湊;
9-針 sub-D 插座，用于與 PROFIBUS DP 連接 - 單寬度模板
- 安裝簡單；
CP 443-5 安裝在 S7-400 機架上，并經(jīng)過背板總線連接到 S7-400 的其它模塊。 - 用戶友好的接線；
Sub-D 插座易于接觸，操作方便。 - CP 443-5 擴展型無須風扇即可操作。
不需要備用電池或存儲器模塊 - 可運行最多 14 個 CP。
若 CP 443-5 擴展型用作 DP 主站，則中央機架中至少可設置 4 條，最多可設置 10 條其他PROFIBUS-DP 鏈路。可用的 PROFIBUS DP 鏈路數(shù)取決于所用的 SIMATIC S7-400 CPU。 在使用 S7 通訊時，插槽分配規(guī)則不適用？刹僮 S7 連接的數(shù)目取決于 S7-400 CPU。 在使用 SEND/RECEIVE 時，可操作模塊的數(shù)目也取決于 S7-400 CPU。 Functions CP 443-5 擴展型可獲得大量具有 PROFIBUS 總線系統(tǒng)的各種通信： - PROFIBUS DP 主站，符合 IEC 61158/61784
- 編程器/OP 通信
- S7 通信（S7 控制器）。
- 開放式通信 (SEND/RECEIVE)
- 時間同步
用于 PROFIBUS-DP 的主站 CP443-5 擴展型作為 DP-V1 主站操作。 它可以自主處理數(shù)據(jù)傳輸，并能夠連接從站，如作為 DP 從站的 CP 342-5、ET 200 分布式 I/O 系統(tǒng)的 DP 從站等。這意味著 CP 443-5 Extended 能夠將 S7-400 站連接到 PROFIBUS DP，且非常適合擴展 S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口以建立額外的 PROFIBUS DP 線路。 作為冗余 DP 主站， CP443-5 擴展型也可以運行在 SIMATIC S7 H 系統(tǒng)中。 CP 443-5 擴展型是 DP-V1 主站，即，它也支持非循環(huán)標準（包括中斷處理）。 CP 443-5擴展型也支持SYNC（同步）和FREEZE（凍結）功能，恒定總線循環(huán)時間，從站到從站直接通訊和數(shù)據(jù)設置路由，以及正常運行過程中分布式 I/O 的組態(tài)更改。 在正常運行過程中，它還可啟用或禁止 DP 從站。例如，它可支持子程序的一步一步調試。 通過診斷中繼器，可在運行期間對線路進行診斷，從而在較早階段檢測到線路故障。 CM CP 443-5 擴展型支持通過診斷中繼器的運行（包括在診斷中繼器上激活拓撲識別）。 從用戶的觀點來看，分布式 I/Os 與集中式 I/Os 的處理方式相同，這意味著就配置和參數(shù)設置而言， CP443-5 擴展型 和 S7-400 CPU 的 DP 主站接口是沒有區(qū)別的。不論系統(tǒng)的大小是多少，CP443-5 能達到最快的響應時間。 編程器/OP 通信 編程器/OP通訊，連接到網(wǎng)絡的所有S7站都可以遠距編程。 - S7 路由選擇
通過路由，編程器可在整個網(wǎng)絡中進行通訊。 S7 通信 S7 通信用于以下的耦合連接： - SIMATIC S7 自動化系統(tǒng)之間的連接，
- 聯(lián)結到編程設備上（編程器/OP 通訊）
- 至 PC，
例如，帶 SOFTNET-PB S7 的 CP5711、CP 5623 等 - 到操作員接口系統(tǒng)（OP）。
對于冗余的 S7 通信， CP_443-5 擴展型也能被用于SIMATIC-H 系統(tǒng)。 開放式通信 (SEND/RECEIVE) 借助于開放式通信，SIMATIC S7-400 可集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。 基于 PROFIBUS 的第二層（FDL）， CP443-5 擴展型提供用于程序或者現(xiàn)場通信的簡單的接口。使用這個接口，可在 SIMATIC S5，SIMATIC S7 與 PC 之間實現(xiàn)系統(tǒng)范圍的、高性能通信。它提供 SDA（PLC/PLC 連接）和 SDN（廣播與多點傳送）。 可能與下列設備通信 - SIMATIC S7
帶有 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 擴展型和基本型 - SIMATIC S5
具有帶 PROFIBUS 接口的 S5-95U ，具有 CP 5431 FMS/DP 的 S5-115U/H，S5-135U，S5-155U/H - SIMATIC 505
具有 CP 5434-FMS - 帶 CP 5512, CP 5611 A2, CP 5621, CP 5613 A3, CP 5613 FO, CP 5614 A3, CP 5623, CP 5624的
PC - 還有其它有 FDL 接口的生產(chǎn)商系統(tǒng)。
功能呼叫必須與 SEND/RECEIVE（PLC-SEND/PLC-RECEIVE）一起使用，并且必須集成到 STEP7 應用程序。 時間同步 時間同步用于設定整個工廠內的時鐘。 CP 443-5 擴展型通信處理器能夠在 PROFIBUS 上輸送 S7-400 CPU 的時間。相反地，CP 也能夠向 S7-400 CPU 提供 PROFIBUS 上的當前時間。 CP 443-5 擴展型支持 - 使用 IM 153 時的分布式過程信號時間戳
- 時間狀態(tài)值，白天時間轉換，同步狀態(tài)
數(shù)據(jù)記錄的路由選擇 CP 443-5 擴展型支持數(shù)據(jù)記錄路由選擇功能。通過選擇這種選項，你可以 把 CP 作為數(shù)據(jù)記錄路由器用于發(fā)送路由記錄到現(xiàn)場設備（DP 從站）。使用 SIMATIC PDM，可為現(xiàn)場設備的參數(shù)化和診斷生成這種數(shù)據(jù)組。 應用:
例如它可用 SIMATIC PDM（在PC上） PA 現(xiàn)場設備通過工業(yè)以太網(wǎng)、S7-400（CP 443-1，CP 443-5 擴展型 ）和 DP/PA 耦合器/鏈接參數(shù)設置和診斷成為可能。 診斷數(shù)據(jù) 通過 STEP S7，可提供豐富的診斷選項，包括： - CP 的狀態(tài)
- 一般診斷與統(tǒng)計功能
- 連接診斷
- 總線統(tǒng)計
- 報文緩沖區(qū)
- 支持通過診斷中繼器的運行
CiR - 運行中組態(tài) 通過 CiR，可以在正常運行過程中添加或修改 I/O 設備。 - 添加 PROFIBUS DP/PA 從站
- 在模板化 DP 從站中（例如 ET 200M 和 DP/PA 鏈路）添加/刪除模板（例如 I/O 模板）。
組態(tài) 組態(tài)全功能 CP443-5 Extended 時，必須使用 STEP 7 V5.1 SP2 或更高版本，或者，STEP 7 Professional V12 (TIA Portal) 或更高版本。 對 CP 443-5 擴展模板的組態(tài)和編程方式與用 STEP 7 的 SIMATIC S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口相同。 通訊處理器的組態(tài)數(shù)據(jù)總保存在 CPU 上，甚至在 PLC 發(fā)生故障之后也被保留。因此，在更換模板時無需從編程器中重新裝載組態(tài)數(shù)據(jù)。在啟動時 CPU 會將組態(tài)數(shù)據(jù)傳送到通訊處理器中。 可以對所有連接到網(wǎng)絡的 SIMATIC S7 控制器進行組態(tài)和編程。 安裝 STEP 7 后，用于使用開放式通訊（SEND/RECEIVE）的功能塊放置在 SIMATIC NET 庫內。 西門子模板6ES75211BLOOOABO
基本功能性 CF 卡上提供有 SIMOTION D 的基本功能，并可加電時加載；竟δ馨ǎ - SIMOTION 運行系統(tǒng)
- 符合 IEC61131 的帶集中語言的用戶可編程序
- 各種程序執(zhí)行方式（循環(huán)、順序、事件驅動）
- PLC 和算術功能
- 通訊和管理功能
- 運動控制功能 (Motion Control Basic)
- SINAMICS S120 驅動個控制軟件
- SIMOTION D410-2：
電流/轉速控制（基于 CU310-2，固件版本 V4.x），適用于最多 1 個伺服軸、1 個矢量軸或 1 個 V/f 軸 - SIMOTION D4x5-2：
最多 6 個伺服軸、6 個矢量軸或 12 個 V/f 軸的電流/轉速控制（基于 CU320-2，固件版本 V4.x），饋電閉環(huán)控制（調節(jié)型電源模塊） - 測試及診斷工具
如果需要，此基本功能可通過可加載的技術軟件包進行擴展。 位置控制的驅動器運動控制 - 集成變頻調速柜 (SINAMICS Integrated)：
功率單元可通過 DRIVE-CLiQ 接口進行連接；對于 SIMOTION D410-2，也可通過集成的 PM-IF 接口進行連接。 - 帶數(shù)字設定值接口的驅動:
SIMOTION D 通過帶 PROFI 驅動裝置的 PROFIBUS DP／PROFINET 輸入輸出，使位置控制動作可控制具有數(shù)字設定點接口。 - 帶模擬量設定點接口的驅動，例如，用于改裝或液壓應用：
使用 ADI 4（ 4 軸模擬驅動接口）或 IM 174（ 4 軸接口模塊）模塊，可連接帶模擬量 ± 10V 整定值接口的變頻調速柜。IM 174 同樣可連接帶脈沖方向接口連接的步進電機。
所有模塊均連接 PROFIBUS DP下述裝置可連接一個 ADI 4 或 IM 174 模塊： - 4個驅動裝置
- 4 編碼器
- 數(shù)字量輸入和輸出
SIMOTION 技術功能包 SIMOTION 的一個特性就是，它的基本功能可通過裝載技術功能包來擴展，如： - 帶技術功能的運動控制：
- POS－－定位
- GEAR－－同步操作／電子驅動裝置
- CAM－－凸輪
- PATH – 路徑插補（不適用于 D410-2）
- 溫度控制器– TControl
- DPM – 直接產(chǎn)品運動
- MIIF – 多用途信息接口
由于技術功能具有模塊化許可，僅需支付實際將會使用的部分。 性能 硬件支持的浮點運算能夠有效使用復雜運算功能。 快速指令執(zhí)行在中等到高等性能中開辟了全新的應用可能性。 配置／參數(shù)確定／編程 SIMOTION SCOUT是一個有效且用戶界面友好的工程工具。它是從配置和參數(shù)化，到編程，再到測試及診斷的所有工程步驟的集成系統(tǒng)。提示、使用對話框以及向導的圖形操作提示，以及用于編程的，基于測試的圖形語言，顯著減少了熟悉及練習時間。 操作員控制和監(jiān)視 (HMI) SIMOTION D 的基本功能中集成了支持與 HMI 設備進行用戶友好的數(shù)據(jù)交換的通訊。 操作員控制與監(jiān)視可使用 TP（觸摸面板）、OP（操作員面板）或 MP（多功能面板）等 SIMATIC HMI 設備來完成。 這些設備可通過 PROFIBUS、工業(yè)以太網(wǎng)或 PROFINET 接口與 SIMOTION D 相連，并可使用 WinCC flexible 進行組態(tài)。 V7.0 或更高版本的 SCADA system WinCC 具有一個 SIMOTION 通道，作為標準，在 WinCC DVD 上提供。 由于具有 SIMATIC NET 通信軟件，可于從其它基于 Windows 的人機界面（HMI）系統(tǒng)訪問一個開放的、標準的 OPC 接口。 SIMOTION IT 維護和診斷功能 SIMOTION IT 為 SIMOTION D 提供了一個集成 Web 器，可在該器上存儲用戶專用 Web 頁面等。 可對控制單元變量進行讀寫訪問。通過 Java Script 或 Applet，也可在 Web 頁面中執(zhí)行有效的操作與顯示功能，這些功能可在一個帶有因特網(wǎng)瀏覽器的客戶端 PC 上執(zhí)行。 處理及數(shù)據(jù)通信 由于其集成接口，SIMOTION D 支持過程與數(shù)據(jù)通訊。 帶 IRT 的 PROFINET IO，用于運動控制應用。除了循環(huán)時鐘同步，最短 250 μs 的周期時間以及安全相關的通信接口 (PROFIsafe)、PROFINET 接口（SIMOTION D 控制單元上）也支持介質冗余 (MRP/MRPD)。 提供有 SIMOTION SCOUT 工程師站，用于用戶友好的通訊組態(tài)和診斷。 Safety Integrated 功能 利用 SINAMICS S120 的集成安全功能，SIMOTION D 可提供切實有效的人員與機器保護。 目前提供有以下集成安全功能，可用于集成 SINAMICS S120 變頻調速柜：（術語符合 IEC 61800-5-2） - 安全扭矩斷開（STO）
- 可靠制動控制（SBC）
- 安全停止 1 (SS1)
- 安全停止 2 (SS2)
- 安全操作停止
- 安全限速（SLS）
- 安全速度監(jiān)控（SSM）
- 安全方向 (SDI)
激活集成安全功能 可通過以下方法來激活集成安全功能： - 通過控制單元和電源單元上的端子 (D4x5-2:僅 STO、SBC、SS1）
- 通過 TM54F 終端模塊上的端子
- 通過 PROFINET/PROFIBUS with PROFIsafe。
安全集成功能通過電子設備實現(xiàn)，因此與帶外部實現(xiàn)監(jiān)控功能的解決方案相比，具有較短的響應時間。 通過 PROFIsafe 激活集成安全功能 通過“PROFINET with PROFIsafe”或“PROFIBUS with PROFIsafe”安全通訊，激活集成安全功能。使用一個通過 PROFINET 或 PROFIBUS 連接的 F-CPU（如 SIMATIC S7-300 F-CPU），即可實現(xiàn)控制（F 邏輯）。 將集成安全功能從 SIMOTION D410-2 和 D4x5-2 控制單元傳送至以下變頻器： - SIMOTION D410-2 和 D4x5-2 上的集成 SINAMICS S120 變頻調速柜
- SIMOTION CX32-2 擴展控制器上的變頻調速柜
- 通過 PROFIBUS 連接到 SIMOTION D 的 SINAMICS 控制單元上的變頻調速柜
- 通過 PROFINET 連接至 SIMOTION D 的 SINAMICS 控制單元上的變頻調速柜（在此情況下，必須通過 PROFINET 來連接 F-CPU）
注意 若要了解可能的拓撲、軸數(shù)量結構以及相應組件的詳細信息，請與當?shù)氐奈鏖T子銷售辦事處聯(lián)系。 有關詳細信息，請參見《 SIMOTION D 調試手冊》以及 SINAMICS 文檔。 
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