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S7-200系列PLC的基本硬件組成

S7-200系列PLC可提供4種不同的基本單元和6種型號(hào)的擴(kuò)展單元。其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴(kuò)展單元、編程器、存儲(chǔ)卡、寫(xiě)入器、文本顯示器等。

1．基本單元

S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號(hào)的8種CPU供選擇使用，其輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配見(jiàn)表4-11：

表4-11  S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元

2．?dāng)U展單元

S7-200系列PLC主要有6種擴(kuò)展單元，它本身沒(méi)有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)，S7-200系列PLC擴(kuò)展單元型號(hào)及輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配如表4-12所示。

表4-12  S7-200系列PLC擴(kuò)展單元型號(hào)及輸入輸出點(diǎn)數(shù)

3．編程器

PLC在正式運(yùn)行時(shí)，不需要編程器。編程器主要用來(lái)進(jìn)行用戶(hù)程序的編制、存儲(chǔ)和管理等，并將用戶(hù)程序送入PLC中，在調(diào)試過(guò)程中，進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測(cè)。S7-200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡(jiǎn)易型和智能型。

簡(jiǎn)易型編程器是袖珍型的，簡(jiǎn)單實(shí)用，價(jià)格低廉，是一種很好的現(xiàn)場(chǎng)編程及監(jiān)測(cè)工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程操作，將專(zhuān)用的編程軟件裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)，可直接采用梯形圖語(yǔ)言編程，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)，非常直觀，且功能強(qiáng)大，S7-200系列PLC的專(zhuān)用編程軟件為STEP7-Micro/WIN。

4．程序存儲(chǔ)卡

為了程序及重要參數(shù)的安全，一般小型PLC設(shè)有外接EEPROM卡盒接口，通過(guò)該接口可以將卡盒的內(nèi)容寫(xiě)入PLC，也可將PLC內(nèi)的程序及重要參數(shù)傳到外接EEPROM卡盒內(nèi)作為備份。程序存儲(chǔ)卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0兩種，程序容量分別為8K和16K程序步。

5．寫(xiě)入器

寫(xiě)入器的功能是實(shí)現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送，是將PLC中RAM區(qū)的程序通過(guò)寫(xiě)入器固化到程序存儲(chǔ)卡中，或?qū)?/span>PLC中程序存儲(chǔ)卡中的程序通過(guò)寫(xiě)入器傳送到RAM區(qū)。

6．文本顯示器

文本顯示器TD200不僅是一個(gè)用于顯示系統(tǒng)信息的顯示設(shè)備，還可以作為控制單元對(duì)某個(gè)量的數(shù)值進(jìn)行修改，或直接設(shè)置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認(rèn)的方法，多可顯示80條信息，每條信息多4個(gè)變量的狀態(tài)。過(guò)程參數(shù)可在顯示器上顯示，并可以隨時(shí)修改。TD200面板上的8個(gè)可編程序的功能鍵，每個(gè)都分配了一個(gè)存儲(chǔ)器位，這些功能鍵在啟動(dòng)和測(cè)試系統(tǒng)時(shí)，可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和診斷。

Overview

SIMOTION D 控制單元：D410?2，D4x5?2（4 個(gè)性能級(jí)別）

SIMOTION D 是 SIMOTION 的結(jié)構(gòu)緊湊、基于 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜系列的版本。

SIMOTION D 控制單元有以下幾種型號(hào)：

• SIMOTION D410-2 是帶多軸選項(xiàng)的單軸應(yīng)用的緊湊型控制單元。此控制單元有 D410-2 DP 和 D410-2 DP/PN 等型號(hào)，可卡裝到塊型 SINAMICS S120 PM340 功率模塊上。
• SIMOTION D4x5-2 是適用于 SINAMICS S120 書(shū)本型變頻調(diào)速柜多軸應(yīng)用的控制單元，有以下幾種型號(hào)：
  • SIMOTION D425-2 DP 和 D425-2 DP/PN 控制單元（基本性能），用于多 16 個(gè)軸
  • SIMOTION D435-2 DP 和 D435-2 DP/PN 控制單元（標(biāo)準(zhǔn)性能），用于多 32 個(gè)軸
  • SIMOTION D445-2 DP/PN（高性能型）控制單元，用于多 64 個(gè)軸
  • SIMOTION D455-2 DP/PN 控制單元（超高性能），用于多 128 個(gè)軸，或者帶有非常短的控制時(shí)鐘周期的應(yīng)用

這種可擴(kuò)展性可確保對(duì)自動(dòng)化方面不斷變化的要求快速做出響應(yīng)，而無(wú)需對(duì)系統(tǒng)做出改變。

設(shè)備理念

通過(guò) SIMOTION D，PLC、運(yùn)動(dòng)控制功能以及 SINAMICS S120 驅(qū)動(dòng)軟件能在一個(gè)共享控制硬件上運(yùn)行。SIMOTION D 中集成有符合 IEC 61131?3 的 PLC，這意味著該系統(tǒng)不僅能夠控制運(yùn)動(dòng)序列，而且還可控制整臺(tái)機(jī)器。

根據(jù)所用的 SIMOTION D 平臺(tái)，HMI 設(shè)備可在內(nèi)置的 PROFIBUS、Ethernet 或 PROFINET 接口上運(yùn)行，以進(jìn)行操作員控制與監(jiān)視。遠(yuǎn)程維護(hù)、診斷和遠(yuǎn)程等功能也可通過(guò)這些接口來(lái)使用。

具有分級(jí)性能的以下 SIPLUS S7-400 高可用性 CPU 可用于惡劣環(huán)境條件下的各種不同應(yīng)用：

• SIPLUS S7-400 CPU 412H
• SIPLUS S7-400 CPU 414H
• SIPLUS S7-400 CPU 416H
• SIPLUS S7-400 CPU 417H

SIPLUS S7-400 高可用性 CPU 可在以下環(huán)境條件下使用：

• 環(huán)境溫度范圍寬：-25 °C 到 +70 °C
• 在需要較高抗化學(xué)腐蝕性以及需能夠承受較高機(jī)械和生物負(fù)荷和鹽霧的場(chǎng)合
• 安裝海拔高
• 相對(duì)濕度

SIMATIC S7-400 具有兩種不同的通訊接口：

• 集成在CPU上的MPI接口：為您提供經(jīng)濟(jì)型解決方案
• 通過(guò)通訊模板進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接以及連接到PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)：為您提供高性能解決方案。

可為您提供下列通訊模板：

• CP 440, CP 441-1 和 CP 441-2：提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接
• CP 443-5：連接到 PROFIBUS
• CP 443-1：連接到工業(yè)以太網(wǎng)
• CP 444：按照 MAP 3.0 使用 MMS 連接到工業(yè)以太網(wǎng)

SM 1231 模擬量輸入信號(hào)模塊允許將控制器與過(guò)程中的模擬信號(hào)連接。

這為用戶(hù)提供了下列優(yōu)勢(shì)：

• 佳適應(yīng)性：
  使用模擬信號(hào)模塊，用戶(hù)可以使其控制器佳地滿(mǎn)足更加復(fù)雜的任務(wù)要求
• 直接連接傳感器：
  高達(dá) 14 位的分辨率和不同的輸入范圍允許在沒(méi)有附加放大器的情況下連接傳感器
• 靈活性：
  如果任務(wù)后續(xù)有所擴(kuò)展，可以升級(jí)控制器。更新用戶(hù)程序非常簡(jiǎn)單。

使用 SB 1231 信號(hào)板模擬量輸入模塊，可連接控制器與過(guò)程中的模擬信號(hào)。

這為用戶(hù)提供了下列優(yōu)勢(shì)：

• 佳適應(yīng)性：
  使用模擬量信號(hào)板，用戶(hù)可以使其控制器佳地滿(mǎn)足更加復(fù)雜的任務(wù)要求。
• 直接連接傳感器：
  高達(dá) 11 位的分辨率和不同的輸入范圍允許在沒(méi)有附加放大器的情況下連接傳感器
• 靈活性：
  如果任務(wù)后續(xù)有所擴(kuò)展，可以升級(jí)控制器。更新用戶(hù)程序非常簡(jiǎn)單。
• 在空間有限的場(chǎng)合使用：
  可將信號(hào)板直接插到 CPU 中，從而在不占用額外空間的情況下對(duì)控制器進(jìn)行擴(kuò)展。

SM 1232 模擬量輸出信號(hào)模塊允許使用模擬量輸出。

這為用戶(hù)提供了下列優(yōu)勢(shì)：

• 佳適應(yīng)性：
  使用模擬信號(hào)模塊，用戶(hù)可以使其控制器佳地滿(mǎn)足更加復(fù)雜的任務(wù)要求
• 直接連接執(zhí)行器：
  高達(dá) 14 位的分辨率允許在沒(méi)有附加放大器的情況下連接執(zhí)行器
• 靈活性：
  如果任務(wù)后續(xù)有所擴(kuò)展，可以升級(jí)控制器。更新用戶(hù)程序非常簡(jiǎn)單。

SIMOTION 系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：

• 工程組態(tài)系統(tǒng)
  通過(guò)工程組態(tài)系統(tǒng)，可在一個(gè)集成化的系統(tǒng)中來(lái)解決運(yùn)動(dòng)控制、邏輯和技術(shù)任務(wù)，它提供了用于編程和參數(shù)分配、測(cè)試和調(diào)試以及診斷所有必要工具。
• 運(yùn)行版軟件模塊
  這些模塊提供了各種運(yùn)動(dòng)控制功能和技術(shù)功能。通過(guò)選擇適宜模塊，可針對(duì)特定機(jī)器來(lái)定制系統(tǒng)功能。
• 硬件平臺(tái)
  各種平臺(tái)使 SIMOTION 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)成為一個(gè)完整系統(tǒng)。使用工程組態(tài)系統(tǒng)和相關(guān)運(yùn)行版軟件模塊開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序可在不同硬件平臺(tái)上使用，從而使您能夠針對(duì)特定機(jī)器選擇適宜的平臺(tái)。

運(yùn)動(dòng)控制解決方案“西門(mén)子制造”

依托強(qiáng)大的創(chuàng)新能力、行業(yè)內(nèi)的專(zhuān)有技術(shù)以及客戶(hù)借助自動(dòng)化解決方案獲得的顯著收益，西門(mén)子成為全球范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)供應(yīng)商之一。因此，我們能夠提供不同領(lǐng)域的成功案例供您參考。

面向各個(gè)行業(yè)推出的創(chuàng)新型產(chǎn)品、系統(tǒng)、
解決方案和

Siemens 運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)能夠達(dá)到非常高的要求：所有產(chǎn)品通過(guò)使用新的技術(shù)，具有強(qiáng)大的功能和極高的質(zhì)量。此外，各個(gè)系統(tǒng)和產(chǎn)品以佳方式相互搭配，因此始終可以輕松自如地組合到經(jīng)濟(jì)型機(jī)器解決方案中。

下文將以運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng) SIMOTION 和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) SINAMICS 為例。這些產(chǎn)品構(gòu)成了一個(gè)創(chuàng)新型系統(tǒng)平臺(tái)，利用該平臺(tái)，可對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行佳調(diào)整以滿(mǎn)足特定要求。因此，對(duì)于各種不同的行業(yè)，例如包裝、塑料和玻璃、木材和金屬、紡織和印刷等，均可找到佳的可滿(mǎn)足未來(lái)需要的經(jīng)濟(jì)型運(yùn)動(dòng)控制解決方案，這些解決方案可根據(jù)不斷出現(xiàn)的新要求而輕松進(jìn)行擴(kuò)展，并且可以與我們的高性能伺服電機(jī)、直線電機(jī)、轉(zhuǎn)矩電機(jī)和標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)配合使用。

此外，在機(jī)器的整個(gè)生命周期內(nèi) Siemens 都為客戶(hù)提供支持，例如在全球 130 個(gè)/地區(qū)的超過(guò) 295 個(gè)點(diǎn)提供售前和售后，或者針對(duì)運(yùn)動(dòng)控制解決方案提供諸如應(yīng)用咨詢(xún)和機(jī)電支持等專(zhuān)項(xiàng)。

應(yīng)用支持：
通向解決方案的安全之路

設(shè)在中國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、意大利、土耳其和美國(guó)的多個(gè)應(yīng)用中心都提供現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家和應(yīng)用顧問(wèn)，他們會(huì)為客戶(hù)的項(xiàng)目提供全程指導(dǎo)，從規(guī)劃到啟動(dòng)，從初的構(gòu)想到機(jī)器真正運(yùn)轉(zhuǎn)。

應(yīng)用咨詢(xún)包括：

• 項(xiàng)目的規(guī)劃和執(zhí)行
• 通過(guò)測(cè)試配置和仿真進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證
• 開(kāi)發(fā)需求和功能規(guī)范
• 應(yīng)用研討會(huì)和客戶(hù)特定的培訓(xùn)課程

雙贏的合作伙伴關(guān)系

在此合作期間，Siemens 不但為客戶(hù)提供支持，而且將其作為系統(tǒng)和組件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的技術(shù)合作伙伴，終獲得實(shí)用的并能滿(mǎn)足未來(lái)需要的自動(dòng)化解決方案。

Siemens 通過(guò)這種方式幫助客戶(hù)提高生產(chǎn)率，競(jìng)爭(zhēng)力和長(zhǎng)期盈利能力。

• 數(shù)字量輸入和輸出（DI 和 DQ）在外形尺寸上與標(biāo)準(zhǔn)模塊相當(dāng)。
• 功能安全性按照 IEC 61158 進(jìn)行了認(rèn)證。
• 適合安全等級(jí)高達(dá) SIL 3（根據(jù) IEC 62061）和 PL（根據(jù) ISO 13849）的應(yīng)用。
• 無(wú)縫嵌入到 Safety Integrated 設(shè)計(jì)中
• 調(diào)試期間，可借助于有關(guān)模塊的中央背板總線上插槽的性標(biāo)識(shí)，從系統(tǒng)自動(dòng)分配 F 地址。無(wú)需使用模塊上的 DIP 開(kāi)關(guān)進(jìn)行設(shè)置。
• 更換模塊時(shí)自動(dòng)傳輸 F 地址，無(wú)需重新分配。

全集成自動(dòng)化 (TIA)

安全技術(shù) (Safety Integrated) 是全集成自動(dòng)化的組件，它將安全自動(dòng)化與標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化進(jìn)行全面集成。

當(dāng)今，標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化（傳統(tǒng)的 PLC）和安全自動(dòng)化（機(jī)電結(jié)構(gòu)）仍彼此分開(kāi)的，這兩種自動(dòng)化正合并為一個(gè)統(tǒng)一的集成系統(tǒng)。西門(mén)子是自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域中的全面供應(yīng)商，可將安全技術(shù)融入標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化系統(tǒng)中，并進(jìn)行系統(tǒng)范圍內(nèi)的集成。

• 作為 CPU 的 集成 I/O 補(bǔ)充的繼電器輸入
• 集成到整體自動(dòng)化系統(tǒng)中以滿(mǎn)足安全方面的要求
• 具有集成安全功能
• 通過(guò) PROFIsafe 機(jī)制與故障安全 CPU 通信
• 用于根據(jù)相應(yīng)任務(wù)的要求靈活調(diào)整控制器
• 用于使用附加輸入對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)擴(kuò)展
• 可以?xún)H在集中式系統(tǒng)中運(yùn)行

• 16 點(diǎn)輸入 (SIL 2/Cat 3/PL d)，8 點(diǎn)輸入（SIL 3/Cat 3 或 Cat 4/PL e）或混合
• 額定輸入電壓 24V DC
• 適用于開(kāi)關(guān)和 3/4 四線制接近開(kāi)關(guān) (BERO)
• 兩個(gè)防短路傳感器電源，各用于 8 點(diǎn)輸入；可提供外部傳感器電源
• 模塊故障指示燈（DIAG；綠色和紅色指示燈）
• 每個(gè)輸入的狀態(tài)指示燈（綠色 LED）
• 每個(gè)輸入的故障指示燈（紅色 LED）
• 模塊類(lèi)型和功能類(lèi)別用普通文本標(biāo)識(shí)
  • 二維矩陣碼（產(chǎn)品編號(hào)和序列號(hào)）
  • 模塊類(lèi)型 DI 的彩色編碼：白色
  • 硬件和固件版本
  • 完整訂貨號(hào)