WinCC Dat
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用于開發(fā) S7-1500 軟件控制器的可動態(tài)加載的函數(shù)庫:
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借助于 C/C++ 編程語言實現(xiàn)函數(shù)庫。
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在 Windows 中或在軟件控制器的實時運行環(huán)境中執(zhí)行庫函數(shù)。
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從 PLC 程序直接調(diào)用函數(shù)。
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供貨范圍內(nèi)包括實時庫函數(shù)的開發(fā)環(huán)境:
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使用 MS Visual Studio 開發(fā) Windows 庫函數(shù)。
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自動創(chuàng)建用于調(diào)用庫函數(shù)的函數(shù)塊。
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通過導入將函數(shù)塊簡便集成在 STEP 7 中。
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無需專門的語言知識,即可在控制器中方便地使用庫函數(shù)。
SIMATIC ODK 1500S 可為開發(fā) Windows 以及 S7-1500 軟件控制器的實時庫函數(shù)提供支持。典型應(yīng)用包括:
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Windows 庫應(yīng)用程序
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與數(shù)據(jù)庫接口
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與 Office 應(yīng)用程序等 Windows 程序通信
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連接到與應(yīng)用相關(guān)的可視化軟件
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實現(xiàn)特定領(lǐng)域的協(xié)議轉(zhuǎn)換器,如 PV02、IEC 61850 等
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訪問 Windows 文件系統(tǒng),例如,用特定文件格式進行訪問
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實時庫應(yīng)用程序
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將現(xiàn)有 C/C++ 算法集成到控制任務(wù)中。
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實現(xiàn)閉環(huán)控制器或算法
通過 SIMATIC ODK 1500S 可以開發(fā)可動態(tài)加載的函數(shù)庫,這些函數(shù)庫可直接從 S7-1500 軟控制器用戶程序來調(diào)用?杉虞d的庫既可在 Windows (DLL) 生成,也可在軟控制器(SO – 共享對象)的實時環(huán)境中生成。
生成可加載的庫
可通過 Microsoft Visual C++ for Windows 庫應(yīng)用程序以及用于實時函數(shù)庫的 Eclipse 來生成可加載的函數(shù)庫。通過借助于預定義的模板創(chuàng)建項目,用戶可以立即開始定義和實現(xiàn)其函數(shù)。
生成函數(shù)庫后,函數(shù)塊即可供使用,它們可直接集成到 STEP7 中,并用于從控制程序加載和執(zhí)行函數(shù)。
函數(shù)庫本身可在生成之后作為 DLL(Windows 庫)或 SO 文件(共享對象 – 實時庫)的形式提供。實時庫將由軟控制器 Web 器加載到軟控制器的裝載存儲器中,這樣,它們也可獨立于 Windows 進行加載和執(zhí)行。
對于 Windows 庫,整個功能范圍可以用于 Windows DLL。開發(fā)是使用 Visual Studio 完成的;支持以下版本:
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Visual Studio 2010
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Visual Studio 2013
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Visual Studio Express 2013
ODK 1500S 的供貨范圍內(nèi)包括開發(fā)實時庫所需的集成開發(fā)環(huán)境 Eclipse。
測試函數(shù)庫
測試函數(shù)庫
可以使用 Visual Studio 來全面調(diào)試 Windows 庫。由于在 Windows 下異步執(zhí)行函數(shù),即使使用單步處理或斷點,軟控制器的實時特性也不會被削弱。
功能強大的跟蹤功能可用于實時庫,因為單步處理或斷點在實時條件下不可行。盡管如此,為了驗證使用單步處理或斷點時的代碼,可以在開發(fā) PC 上的測試環(huán)境中調(diào)用實時庫的函數(shù)并進行測試。
西門子已經(jīng)為基于 PC 的自動化開發(fā)了豐富的相關(guān)硬件和軟件組件。
重點:可通過 SIMATIC WinAC 實現(xiàn)基于 SIMATIC PC 的控制,而 SIMATIC WinAC 是一種開放、靈活和可靠的控制器,可用于實現(xiàn)基于 PC 的自動化解決方案。
在 PC 上的單一平臺上,可以執(zhí)行所有自動化任務(wù),如開環(huán)/閉環(huán)控制、HMI 和運動控制。除了典型的 PLC 任務(wù)之外,無論在哪必須處理 PC 應(yīng)用程序,基于 PC 的自動化都是您的。
SIMATIC 基于 PC 的控制
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擴展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
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當數(shù)據(jù)處理,通訊,可視化,工藝和控制必須在單個 PC 上實現(xiàn)以節(jié)省空間和提高性能時
型號
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SIMATIC WinAC 軟件 PLC
用于需要高靈活性和集成能力的任務(wù)
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SIMATIC WinAC ODK
可實現(xiàn)工藝任務(wù) PC 解決方案與 PLC 靈活高性能地結(jié)合。
特性:
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在安裝有 Windows XP Professional SP2 的標準 PC 上運行。
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編碼和 SIMATIC S7 兼容
使用 SIMATIC 工業(yè)軟件編程,創(chuàng)建的程序還可用于 SIMATIC S7。
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使用與辦公應(yīng)用集成的標準接口
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用于解決方案指定的工藝硬件和軟件集成的開放式接口
CPU 317-2 DP 具有大容量程序存儲器.它可用于集中式I/O結(jié)構(gòu),也適用于分布式自動化結(jié)構(gòu)。例如,可在生產(chǎn)線上作為一個中央控制器使用,或作為機床控制器使用。
它可以佳地使用SIMATIC工程工具,例如:
另外,CPU 為采用軟件來實現(xiàn)一些簡單的工藝任務(wù)提供了一個理想的平臺,例如:
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簡單的運動控制
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使用 STEP 7 塊或運行軟件“標準/模塊化PID控制” 來實現(xiàn)閉環(huán)控制任務(wù)的解決方案
通過使用 SIMATIC S7-PDIAG 可以實現(xiàn)擴展過程診斷。
CPU 317-2 DP 安裝有:
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微處理器;
處理器處理每條二進制指令執(zhí)行時間約為 25 ns,每條浮點數(shù)運行指令約為 160ns。CPU 317-2 DP 具有極高的字指令、雙字指令和 32 位定點數(shù)指令處理速度。
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1 MB 工作存儲器(相當于約 340 K 指令);
與程序組件執(zhí)行相關(guān)的大容量工作存儲器為用戶程序提供了充分的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡(大為 8 MB)也允許將可以項目(包括符號和注釋)保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
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靈活的擴展能力;
多達 32 個模塊,(4排結(jié)構(gòu))
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MPI/DP 組合接口;
個 MPI/DP 集成接口多可以同時建立與 S7-300/400 或編程設(shè)備、PC、OP 的 32 條連接。在這些連接中,始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。通過MPI和“全局數(shù)據(jù)通訊”可以對32個CPU進行簡單組網(wǎng)。
該接口可以從 MPI 接口重新設(shè)置為 DP 接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運行。
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PROFIBUS DP 接口:
CPU 317-2 DP 第2個內(nèi)置接口是一個純粹的 PROFIBUS DP 接口,可用作 DP 主站或 DP 從站?梢越M建一個高速的、易于處理的分布式自動化結(jié)構(gòu)。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程)。在該接口上,PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行.
全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
限制:兩個接口不能同時作為從站來運行。
CPU 319-3 PN/DP是快速的S7-300 CPU,具有大容量程序存儲器.除了用于集中式I/O外,還可用于分布式自動化結(jié)構(gòu)中。例如,用于生產(chǎn)線上的集中控制器或具有高速處理的機床控制器。
其程序框架特別適用于使用SIMATIC工程工具,例如:
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用SCL編程
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用 S7-GRAPH 進行順序控制編程
因此,該CPU特別適用于通過軟件實現(xiàn)的技術(shù)功能任務(wù),例如:
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用Easy Motion Control實現(xiàn)運動控制
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用STEP 7塊或標準/模塊化PID控制實時軟件解決閉環(huán)控制任務(wù)
通過使用 SIMATIC S7-PDIAG 加強過程診斷能力。
通過CPU內(nèi)置的通訊設(shè)備,無需其它組件即可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化解決方案.
CPU 319-3 PN/DP 裝配有:
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通過附加的ERTEC 400 ASIC實現(xiàn)多處理器系統(tǒng),滿足PROFINET通訊
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極高的處理性能和通訊性能
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2 MB RAM(可存儲約 680 K 條指令);
通過擴展RAM執(zhí)行用戶程序,可以顯著提高用戶程序的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡(大為 8 MB)也允許將可以項目(包括符號和注釋)保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
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靈活的擴展能力;
多達 32 個模塊,(4排結(jié)構(gòu))
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MPI/DP 組合接口;
第1個內(nèi)置 DP 接口可以多同時建立 32 個與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中,始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
MPI 可以通過“全局數(shù)據(jù)通訊”與多32個CPU組建簡單的網(wǎng)絡(luò)。
該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。
PROFIBUS DP 接口:
全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
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DP 接口;
第2個內(nèi)置 DP 接口可以多同時建立 32 個與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中,始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
DP接口可作為DP主站或DP從站使用。在該接口上,PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行.全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
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以太網(wǎng)接口;
CPU 319-3 PN/DP 的第 3 個集成接口是一個基于以太網(wǎng) TCP/IP 的 PROFINET 接口,帶有雙端口交換機。它支持下列協(xié)議:
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S7通訊用于在SIMATIC控制器間進行數(shù)據(jù)通訊
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PG/OP 通訊,用于通過 STEP 7 進行編程、調(diào)試和診斷
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與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊
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在PROFINET上實現(xiàn)開放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通訊
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SIMATIC NET OPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設(shè)備進行通訊
西門子PLC高速計數(shù)器的控制字和狀態(tài)字介紹
. 控制字節(jié)
定義了計數(shù)器和工作模式之后,還要設(shè)置高速計數(shù)器的有關(guān)控制字節(jié)。每個高速計數(shù)器均有一個控制字節(jié),它決定了計數(shù)器的計數(shù)允許或禁用,方向控制(僅限模式0、1和2)或?qū)λ衅渌J降某跏蓟嫈?shù)方向,裝入當前值和預置值?刂谱止(jié)每個控制位的說明如表7所示。
2. 狀態(tài)字節(jié)
每個高速計數(shù)器都有一個狀態(tài)字節(jié),狀態(tài)位表示當前計數(shù)方向以及當前值是否大于或等于預置值。每個高速計數(shù)器狀態(tài)字節(jié)的狀態(tài)位如表8所示。狀態(tài)字節(jié)的0-4位不用。監(jiān)控高速計數(shù)器狀態(tài)的目的是使外部事件產(chǎn)生中斷,以完成重要的操作。
表7 HSC的控制字節(jié)
HSC0
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HSC1
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HSC2
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HSC3
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HSC4
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HSC5
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說明
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SM37.0
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SM47.0
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SM57.0
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SM147.0
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復位有效電平控制:
0=復位信號高電平有效;1=低電平有效
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SM47.1
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SM57.1
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起動有效電平控制:
0=起動信號高電平有效;1=低電平有效
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SM37.2.
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SM47.2
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SM57.2
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SM147.2
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正交計數(shù)器計數(shù)速率選擇:
0=4×計數(shù)速率;1=1×計數(shù)速率
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SM37.3
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SM47.3
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SM57.3
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SM137.3
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SM147.3
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SM157.3
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計數(shù)方向控制位:
0 = 減計數(shù)1 = 加計數(shù)
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SM37.4
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SM47.4
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SM57.4
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SM137.4
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SM147.4
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SM157.4
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向HSC寫入計數(shù)方向:
0 = 無更新1 = 更新計數(shù)方向
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SM37.5
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SM47.5
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SM57.5
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SM137.5
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SM147.5
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SM157.5
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向HSC寫入新預置值:
0 = 無更新1 = 更新預置值
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SM37.6
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SM47.6
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SM57.6
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SM137.6
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SM147.6
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SM157.6
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向HSC寫入新當前值:
0 = 無更新1 = 更新當前值
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SM37.7
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SM47.7
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SM57.7
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SM137.7
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SM147.7
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SM157.7
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HSC允許:
0 = 禁用HSC 1 = 啟用HSC
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表8 高速計數(shù)器狀態(tài)字節(jié)的狀態(tài)位
HSC0
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HSC1
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HSC2
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HSC3
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HSC4
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HSC5
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說明
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SM36.5
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SM46.5
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SM56.5
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SM136.5
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SM146.5
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SM156.5
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當前計數(shù)方向狀態(tài)位:
0 = 減計數(shù);1 = 加計數(shù)
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SM36.6
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SM46.6
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SM56.6
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SM136.6
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SM146.6
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SM156.6
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當前值等于預設(shè)值狀態(tài)位:
0 = 不相等;1 = 等于
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SM36.7
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SM46.7
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SM56.7
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SM136.7
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SM146.7
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SM156.7
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當前值大于預設(shè)值狀態(tài)位:
0 = 小于或等于;1 = 大于
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軟控制器用于在 SIMATIC IPC 上執(zhí)行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
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針對使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務(wù)進行了。
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也可在 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機架式 PC 上使用
S7-1500 軟控制器 CPU 1507S 執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能,作為軟件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系統(tǒng)中運行。CPU 1507S 針對使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務(wù)進行了。另外,CPU 1507S 還支持 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機架式 PC。
CPU 1507S 軟控制器具有以下組件:
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獨立于 Windows 的控制內(nèi)核:
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通過實時 Hypervisor 技術(shù)并行運行控制和 Windows
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可在控制運行時重啟 Windows
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不依賴于 Windows 而訪問大容量存儲器(CFast、固態(tài)硬盤、硬盤),以便獨立存儲組態(tài)和數(shù)據(jù)
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屏幕應(yīng)用程序具有以下功能:
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顯示概覽信息,如集成接口的 IP 地址、站名稱、設(shè)備名稱、位置標識符等。
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顯示診斷信息
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模塊信息顯示
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顯示可由用戶定義的徽標
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顯示顯示屏設(shè)置
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設(shè)置 IP 地址
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設(shè)置日期和時間
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選擇運行模式
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將 CPU 復位為出廠設(shè)置
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禁用/啟用顯示
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啟用保護級別。
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通過 PC 的以太網(wǎng)和 PROFIBUS 接口進行 IO 通信的集成驅(qū)動程序
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通過 Windows 接口進行通信的集成驅(qū)動程序
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與 WinCC RT Advanced 的 PC 內(nèi)部通信
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與 Windows 應(yīng)用程序的 PC 內(nèi)部通信
S7-1500 標準 CPU (CPU 1507S) 執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能,作為軟件在 PC 上的 Windows 系統(tǒng)中運行。這樣,PC 就能用于控制機器設(shè)備。
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使用 TIA Portal 中的 STEP 7 工程組態(tài)工具進行組態(tài)和編程(V13 SP1 及更高版本):
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根據(jù)標準 IEC 61131-3 進行編程
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支持的編程語言:
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SCL (IL)
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LAD
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FBD
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STL
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GRAPH7 (SFC)
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基于虛擬化技術(shù)的創(chuàng)新實時系統(tǒng);
借助于集成式 S7-1500 軟控制器的實時系統(tǒng),可并行、獨立運行 Windows:
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大實時和確定性屬性
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獨立于 Windows 運行 –可在控制器正在運行時重啟 Windows
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獨立于 Windows 快速重啟控制
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高速程序執(zhí)行,帶幾個優(yōu)先級控制的執(zhí)行層級(循環(huán),時間控制,PROFINET 或 PROFIBUS 等時同步,過程和診斷報警事件驅(qū)動)
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保存保持性數(shù)據(jù);
即使在電源出現(xiàn)故障時,軟控制器也能確保設(shè)備數(shù)據(jù)安全:
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在 PC 硬盤上存儲保持性數(shù)據(jù)(需要 UPS)
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電壓下降時可將保持性數(shù)據(jù)保存在 CPU 的 NVRAM
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通信
軟控制器使用 PC 的接口進行 PROFINET 和 PROFIBUS 通信:
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獨立于 Windows,使用 PROFINET 或 PROFIBUS 來運行分布式 I/O。根據(jù)所使用的接口硬件,可提供以下功能:
PROFINET IO RT、PROFIenergy、PROFIBUS DP 主站、介質(zhì)冗余、I 設(shè)備、等時同步模式
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通過 PC 的 Windows 接口與 Windows 應(yīng)用程序通信(SIMATIC 通信、開放式用戶通信)或與外部設(shè)備通信
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集成 web 器;
所有 S7-1500 自動化系統(tǒng)的 CPU 都支持通過 Web 器掃描 CPU。CPU Web 器提供以下診斷選項:
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通過 LED 指示燈顯示 CPU 狀況和當前運行狀態(tài)
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讀出診斷緩沖區(qū)條目
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查詢模塊狀態(tài)
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查詢當前消息
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拓撲 / PROFINET 設(shè)備的狀態(tài)信息
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將用戶數(shù)據(jù)傳送到 CPU 并進行管理
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用戶可編程的 Web 頁面,支持具體機器功能的維護和調(diào)試
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跟蹤功能
S7-1500 自動化系統(tǒng)的所有 CPU 都支持跟蹤功能。支持記錄每個循環(huán)的模擬和數(shù)字變量,將使用 STEP 7 以曲線表示。這對于運動控制或閉環(huán)控制應(yīng)用來說尤其有用。
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集成工藝功能:
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S7-1500 運動控制;
PLCopen 塊用于通過 PROFINET IO IRT 接口來編程運動控制功能。
此功能支持轉(zhuǎn)速軸、定位軸和外部傳感器
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集成控制功能;
通用 PID 或三級控制器(帶有集成功能)和集成溫度控制器。
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集成系統(tǒng)診斷:
自動生成系統(tǒng)診斷,并通過編程器/PC、HMI 設(shè)備、Web 器或集成式顯示屏加以顯示。當 CPU 處于 STOP 模式時,也可以系統(tǒng)診斷功能。
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集成安全功能:
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專有技術(shù)保護;
為算法提供可靠保護,防止未許可證的訪問和修改。
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訪問保護;
擴展訪問保護功能提供全面保護,防止未經(jīng)授權(quán)的組態(tài)更改。各種授權(quán)級別可用于向不同的用戶組分配不同的權(quán)限。
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完整性保護;
系統(tǒng)可以防止傳輸?shù)?CPU 的數(shù)據(jù)受到未授權(quán)的操縱。CPU 可安全檢測并能防止修改工程數(shù)據(jù)或第三方傳送。

西門子SIMATIC系列PLC的子系列的功能和適用范圍
SIMATIC S7-200系列PLC
SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中,或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性價格比。S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。
SIMATIC S7-300系列PLC
S7-300是SIMATIC控制器中銷售量多的產(chǎn)品,它已成功地用于范圍廣泛的自動化領(lǐng)域。S7-300 的重點在于為生產(chǎn)制造工程中的系統(tǒng)解決方案提供一個通用的自動化平臺,是用于集中式或分布式結(jié)構(gòu)的解決方案。模塊化設(shè)計,安裝簡單、維護方便。
西門子S7系列PLC包括的機型
S7系列PLC分為S7-200小型機、 S7-300中型機、S7-400大型機。S7-200系列PLC是西門子公司20世紀90年代推出的整體式小型機,其結(jié)構(gòu)緊湊、功能強,具有很高的性能價格比,在中小規(guī)模控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。
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通過點對點連接(高信息率)進行高性能的信息傳輸
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物理接口:RS 422/RS 485 (X.27)
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多 32 節(jié)點
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執(zhí)行的協(xié)議:ASCII, 3964 (R)
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利用集成在 STEP7 中的參數(shù)設(shè)置工具可以方便地進行參數(shù)設(shè)置
CP 440 通訊模塊通過 RS 422/RS 485(X27)進行高性能的短消息幀傳送。該特點可促使實現(xiàn)上述所有點對點連接。
例如,點對點連接可用于:
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SIMATIC S7、SIMATIC S5 可編程邏輯控制器和非西門子控制器
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編程器和PC機
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機器人控制
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掃描器,條碼閱讀器
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測量系統(tǒng)
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秤
RS 485 接口允許多連接 32 個通訊連接。
通訊處理器有以下機械特性:
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堅固的塑料外殼
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LED指示燈:
用于指示 "發(fā)送", "接收" 或 "故障"
CP 440 也可在擴展機架中使用。但是,必須C總線信號的傳輸。在“技術(shù)規(guī)范”中列出了使用范圍。
采用了多種標準協(xié)議,因此可與廣泛的節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換:
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ASCII:
用于通過簡單通訊協(xié)議連接到第三方系統(tǒng),如帶有開始和結(jié)束字符的協(xié)議或帶有塊檢查字符的協(xié)議。 接口的握手信號可被掃描,并由用戶程序來控制。
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3964(R):
用于通過已標準化和公布的西門子 3964 (R) 協(xié)議連接到西門子設(shè)備或第三方設(shè)備。 另外還采用了一個帶有默認值的 3964(R) 驅(qū)動程序和一個可編程 3964(R) 驅(qū)動程序。
參數(shù)化
CP 440 通訊處理器的參數(shù)化極為簡單而方便:
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用戶可通過集成在 STEP 7 中的一個參數(shù)分配工具來指定模塊特性,例如:
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要使用哪個已實施協(xié)的議驅(qū)動程序,或
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要使用哪些驅(qū)動程序相關(guān)功能
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通過 CPU 進行參數(shù)化:
只需將編程設(shè)備與 CPU 相連。 組態(tài)數(shù)據(jù)歸檔在一個系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊中,而數(shù)據(jù)塊存儲在 CPU 中。 在更換一個模塊時,新的模塊可立即投入使用。
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組態(tài)軟件包(光盤):
含電子手冊以及用于與 CP 通訊的參數(shù)化屏幕和標準功能塊
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