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SIMATIC ET 200S 故障安全型 CPU：

• SIMATIC IM 151-7 F-CPU
• SIMATIC IM 151-8 F PN/DP CPU
• SIPLUS 型號(hào)
  • 用于 SIMATIC ET 200S、帶有集成故障安全 CPU 的接口模塊
  • 帶 DP/MPI 接口
  • 用于構(gòu)建故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，提高工廠的安全性
  • 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) IEC 61508、IEC 62061 的標(biāo)定，高可符合 SIL 3 安全要求；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) 13849.1 的規(guī)定，可符合 PL e 的安全要求。
  • 故障安全 I/O 模塊可通過 DP 主站模塊 (PROFIsafe) 連接在分布式配置中
  • ET200S PROFIsafe 的安全保護(hù) I/O 模塊可以集中連接。
  • 支持沒有安全保護(hù)功能的標(biāo)準(zhǔn)模塊

IM 151-7 F-CPU接口模塊包括:

• 微處理器; 每條二進(jìn)制指令的處理時(shí)間為100 ns
• 128 KB RAM
• 可以進(jìn)行高度的模塊化擴(kuò)展, 因而具有大的靈活性; 在必要的時(shí)候,多可以混合連接 63個(gè) I/O 模塊 (電源模塊, 電子模塊, 工藝模塊和 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器模塊)
• 組合的多點(diǎn)接口 PG, OP/DP, 通過 RS 485 (銅質(zhì)的 9-針 sub-D 插座) 可配置為 DP 的從站或 MPI
• 為了保護(hù)應(yīng)用程序不致被沒有授權(quán)的人員訪問,設(shè)有密碼
• 診斷緩沖器,可以存儲(chǔ) 100 個(gè)先前發(fā)生的故障和運(yùn)行中斷事件
• SIMATIC MMC
  • 沒有電池, 無須進(jìn)行數(shù)據(jù)備份的維護(hù)工作
  • 程序備份 (裝載存儲(chǔ)器)
  • 通過MMC可以進(jìn)行微程序(軟件)的刷新
  • MMC卡上裝有外部裝載存儲(chǔ)器
• 通過MMC進(jìn)行軟件的刷新
• 設(shè)有硬件時(shí)鐘; 可以提供CPU的診斷信息幀,并記錄日期和時(shí)間
• 集成的通訊功能:
  • 編程器/OP 通訊
  • PROFIBUS DP 從站/MP
• 作為器的基本通訊功能 (利用 I-Put/I-Get, S7-CPUs 通過PROFIBUS總線從IM 151-7 F CPU接口模塊訪問數(shù)據(jù) )
• TeleService(遠(yuǎn)程)

西門子S7系列PLC的主要種類及應(yīng)用軟件

德國(guó)西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。

西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

1．SIMATIC S7-200 PLC

S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。

    S7-200PLC可提供4個(gè)不同的基本型號(hào)與8種CPU可供選擇使用。

2．SIMATIC S7-300 PLC

    S7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面已經(jīng)集成在S7-300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少。SIMATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動(dòng)地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯(cuò)誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時(shí)，模塊更換，等等）；多級(jí)口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作方式選擇開關(guān)，操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時(shí)，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡(jiǎn)單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信系統(tǒng)；多點(diǎn)接口（MPI）集成在CPU中，用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

3． SIMATIC S7-400 PLC

S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。

S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級(jí)別（功能逐步升級(jí)）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０澹隳苁瓜到y(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。

4． 工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)

通訊網(wǎng)絡(luò)是自動(dòng)化系統(tǒng)的支柱，西門子的全集成自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)提供了從控制級(jí)一直到現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的一致性通訊，“SIMATIC NET”是全部網(wǎng)絡(luò)系列產(chǎn)品的總稱，他們能在工廠的不同部門，在不同的自動(dòng)化站以及通過不同的級(jí)交換數(shù)據(jù)，有標(biāo)準(zhǔn)的接口并且相互之間完全兼容。

5． 人機(jī)界面（HMI）硬件

HMI硬件配合PLC使用，為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板TD200（可顯示中文），OP3，OP7，OP17等；圖形/文本操作面板OP27，OP37等，觸摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）也可以作為HMI硬件使用。HMI硬件需要經(jīng)過軟件（如ProTool）組態(tài)才能配合PLC使用。

6． SIMATIC S7工業(yè)軟件

西門子的工業(yè)軟件分為三個(gè)不同的種類：

（1）編程和工程工具  編程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于編程、組態(tài)、模擬和維護(hù)等控制所需的工具。STEP 7標(biāo)準(zhǔn)軟件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制產(chǎn)品的組態(tài)編程和維護(hù)的項(xiàng)目管理工具，STEP 7-Micro/WIN是在Windows平臺(tái)上運(yùn)行的S7-200系列PLC的編程、在線仿真軟件。

（2）基于PC的控制軟件  基于PC的控制系統(tǒng)WinAC允許使用個(gè)人計(jì)算機(jī)作為可編程序控制器（PLC）運(yùn)行用戶的程序，運(yùn)行在安裝了Windows NT4.0操作系統(tǒng)的SIMATIC工控機(jī)或其它任何商用機(jī)。WinAC提供兩種PLC，一種是軟件PLC，在用戶計(jì)算機(jī)上作為視窗任務(wù)運(yùn)行。另一種是插槽PLC（在用戶計(jì)算機(jī)上安裝一個(gè)PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC與SIMATIC S7系列處理器完全兼容，其編程采用統(tǒng)一的SIMATIC編程工具（如STEP 7），編制的程序既可運(yùn)行在WinAC上，也可運(yùn)行在S7系列處理器上。

（3）人機(jī)界面軟件  人機(jī)界面軟件為用戶自動(dòng)化項(xiàng)目提供人機(jī)界面（HMI）或SCADA系統(tǒng)，支持大范圍的平臺(tái)。人機(jī)界面軟件有兩種，一種是應(yīng)用于機(jī)器級(jí)的ProTool，另一種是應(yīng)用于監(jiān)控級(jí)的WinCC。

ProTool適用于大部分HMI硬件的組態(tài)，從操作員面板到標(biāo)準(zhǔn)PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成組態(tài)。ProTool/lite用于文本顯示的組態(tài)，如：OP3，OP7，OP17，TD17等。ProTool/Pro用于組態(tài)標(biāo)準(zhǔn)PC和所有西門子HMI產(chǎn)品，ProTool/Pro不只是組態(tài)軟件，其運(yùn)行版也用于Windows平臺(tái)的監(jiān)控系統(tǒng)。

WinCC是一個(gè)真正開放的，面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）軟件，可在任何標(biāo)準(zhǔn)PC上運(yùn)行。WinCC操作簡(jiǎn)單，系統(tǒng)可靠性高，與STEP 7功能集成，可直接進(jìn)入PLC的硬件故障系統(tǒng)，節(jié)省項(xiàng)目開發(fā)時(shí)間。它的設(shè)計(jì)適合于廣泛的應(yīng)用，可以連接到已存在的自動(dòng)化環(huán)境中，有大量的通信接口和全面的過程信息和數(shù)據(jù)處理能力，其新的WinCC5.0支持在辦公室通過IE瀏覽器動(dòng)態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過程。

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

這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì)：

• 佳適應(yīng)性：
  使用模擬信號(hào)模塊，用戶可以使其控制器佳地滿足更加復(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，可連接控制器與過程中的模擬信號(hào)。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì)：

• 佳適應(yīng)性：
  使用模擬量信號(hào)板，用戶可以使其控制器佳地滿足更加復(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，用戶可以使其控制器佳地滿足更加復(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。更新用戶程序非常簡(jiǎn)單。

西門子PLC S7-1200系列可編程控制器

• 用于連接多層 SIMATIC S7-300配置中的機(jī)架
• IM 365： 用于中央控制器，多 1 個(gè)擴(kuò)展單元。
  擴(kuò)展單元中的模塊使用有限制(例如，沒有 CP 或 FM)
• IM 360/IM 361： 用于中央控制器，多 3 個(gè)擴(kuò)展單元。
  在擴(kuò)展單元中,沒有模塊的選擇限制

IM 360/IM 361 和 IM 365 允許多層配置 S7-300 自動(dòng)化系統(tǒng)（CPU 313C,314 以上），由中央控制器和多 3 個(gè)擴(kuò)展單元機(jī)架組成。

各個(gè)機(jī)架通過接口模塊互相連接。

• IM 365：
  中央控制器和一個(gè)帶多8個(gè)模塊擴(kuò)展機(jī)架；距離： 1 m
• IM 360/IM 361：
  中央控制器和三個(gè)擴(kuò)展機(jī)架，每個(gè)機(jī)架多8個(gè)模塊；相鄰兩個(gè)機(jī)架間的距離： 4 cm 至 10 m

通用特性

所有接口都具有以下特點(diǎn)：

• 設(shè)計(jì)緊湊： 
  堅(jiān)固的塑料機(jī)殼內(nèi)包含連接電纜用的接口。
• 安裝簡(jiǎn)單： 
  接口模塊安裝在DIN導(dǎo)軌上（插槽3）并和其它模塊一樣經(jīng)過總線連接器連接到I/O模塊。
• 無故障組態(tài)： 
  接口模塊自組態(tài)。 無需地址分配。
• 狀態(tài)和故障 LED

IM 365

對(duì)于一個(gè)ER來說，IM 365是經(jīng)濟(jì)的擴(kuò)展辦法。 它有以下特點(diǎn)：

• 有兩個(gè)IM 365模塊，其中一個(gè)插入CC，另一個(gè)插入ER。 通過1m長(zhǎng)的固定連接電纜連接。
• 模塊的使用限制：
  ER不接到通信總線（C總線）。 因此C總線節(jié)點(diǎn)（例如CP和FM，見配置表）不能插入這個(gè)機(jī)架。
• 無單獨(dú)電源： 
  ER上的模塊由CPU電源供電。

IM 360/IM 361

對(duì)于較大型擴(kuò)展項(xiàng)目，IM 360 和 IM 361 都是理想解決方案。 它們有以下特點(diǎn)：

• IM 360 插入到 CC 中
• IM 361 插入到各個(gè) ER 中
• 單獨(dú)電源
  每個(gè) IM 361 需要一個(gè)外部 24VDC 電源。 然后它給擴(kuò)展機(jī)架上的所有模塊供電。 可通過電源連接器連接 PS 307 負(fù)載電源。
• 沒有模塊選擇限制：
  所有的 S7-300 模塊都可以使用在 ER 上。

• SIPLUS IM 365：用于配置 1 個(gè)中央控制器和多 1 個(gè)擴(kuò)展單元

注：

SIPLUS extreme 產(chǎn)品基于 SIMATIC 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。此處的內(nèi)容摘自相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。增加了與 SIPLUS extreme 相關(guān)的信息。

S7-200 CPU22X 系列PLC I/O 點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展和編址

  S7-200 CPU22X 系列的每種主機(jī)所提供的本機(jī)I/O點(diǎn)的I/O地址是固定的，進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，可以在CPU右邊連接多個(gè)擴(kuò)展模塊。如圖所示，每個(gè)擴(kuò)展模塊的組態(tài)地址編號(hào)取決于各模塊的類型和該模塊在I/O鏈中所處的位置。輸入與輸出模塊的地址不會(huì)沖突，模擬量控制模塊地址也不會(huì)影響數(shù)字量。

    編址方法是同樣類型輸入或輸出點(diǎn)的模塊在鏈中按所處的位置而遞增，這種遞增是按字節(jié)進(jìn)行的，如果CPU或模塊在為物理I/0點(diǎn)分配地址時(shí)未用完一個(gè)字節(jié)，那些未用的位也不能分配給I/O鏈中的后續(xù)模塊。

    例如，某一控制系統(tǒng)選用CPU224，系統(tǒng)所需的輸入／輸出點(diǎn)數(shù)為：數(shù)字量輸入24點(diǎn)、數(shù)字量輸出20點(diǎn)、模擬量輸入6點(diǎn)和模擬量輸出2點(diǎn)。

本系統(tǒng)可有多種不同模塊的選取組合，并且各模塊在I/O鏈中的位置排列方式也可能有多種，圖2所示為其中的一種模塊連接形式。表1所示為其對(duì)應(yīng)的各模塊的編址情況。

    表1  各模塊的編址

● 同類型輸入或輸出的模塊按順序進(jìn)行編制。 
● 數(shù)字量模塊總是保留以8位（1個(gè)字節(jié)）遞增的過程映象寄存器空間。如果模塊沒有給保留字節(jié)中每一位提供相應(yīng)的物理點(diǎn)，那些未用位不能分配給I/O鏈中的后續(xù)模塊。對(duì)于輸入模塊，這些保留字節(jié)中未使用的位會(huì)在每個(gè)輸入刷新周期中被清零。
● 模擬量I/O點(diǎn)總是以兩點(diǎn)遞增的方式來分配空間。如果模塊沒有給每個(gè)點(diǎn)分配相應(yīng)的物理點(diǎn)，則這些I/O點(diǎn)會(huì)消失并且不能夠分配給I/O鏈中的后續(xù)模塊。

S7-300PLC 6ES7368-3BB01-0AA0

6ES7194-4CA00-0AA0鏈接模塊

結(jié)構(gòu)緊湊，功能強(qiáng)大

SIMATIC ET 200SP 開放式控制器時(shí)此類控制器當(dāng)中將 ET 200SP 控制器的功能與可視化和 PC 應(yīng)用程序合并在一個(gè)堅(jiān)固耐用的緊湊型控制系統(tǒng)（帶有集中 I/O）的控制器。

• 成套多功能一體化解決方案，預(yù)裝 SIMATIC S7-1500 軟件控制器，也可預(yù)裝 WinCC Runtime Advanced V13 SP1
• 通過 ET 200SP 模塊進(jìn)行集中式擴(kuò)展（站的大寬度為 1 m，或者多 64 個(gè)模塊）
• SIMATIC 虛擬機(jī)監(jiān)控程序：
  用于將 Windows 系統(tǒng)與控制功能分離
• 通過雙核處理器來佳利用虛擬機(jī)監(jiān)控程序
• 可交換閃存盤（CFast 卡）用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、運(yùn)行系統(tǒng)和項(xiàng)目數(shù)據(jù)
• 集成 DVI-I 圖形接口；3x USB 2.0 接口
• 2 個(gè) PROFINET 接口：X1通過 PN-IO 總線適配器來連接（RJ45 或 FC），帶有 2 個(gè)端口；X2：千兆以太網(wǎng)接口 (RJ45)
• PROFINET IRT
• 開放式以太網(wǎng)通信（TCP/IP、UDP、Iso-on-TCP）
• Web 器功能可用于顯示信息、狀態(tài)、診斷以及用戶定義的 Web 頁(yè)面
• 可將 CM DP 作為 DP 主站進(jìn)行 PROFIBUS DP 通信
• 組態(tài)控制（選項(xiàng)處理）
• 提高了專有技術(shù)和復(fù)制保護(hù)程度；具有 Security Integrated 功能
• 集成式系統(tǒng)診斷
• 集成運(yùn)動(dòng)控制功能用于控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器
• 跟蹤功能
• 尤其適用于數(shù)量量很大且與用戶特定相關(guān)的開放式應(yīng)用程序
• 集成控制功能并用 C/C++ 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序（使用 SIMATIC ODK-1500S 開放式開發(fā)工具包）

ET 200SP 開放式控制器 CPU 1515SP PC 是一種堅(jiān)固耐用的緊湊型系統(tǒng)，它將 ET 200SP 控制器的功能與基于 PC 的平臺(tái)組合在一起。該 CPU 提供了 ET 200SP 系統(tǒng)、S7-1500 控制器系列以及 TIA 環(huán)境的完整功能。該控制器可用于控制特殊及系列機(jī)器設(shè)備，或用于控制分布式配置中的設(shè)備。該控制器尤其適用于數(shù)量較高的機(jī)器設(shè)備，例如，可用于攝像頭檢查以及圖像傳輸或打印機(jī)連接的質(zhì)量。在必須使用編程語(yǔ)言 C 或 C++ 來集成特殊自動(dòng)化功能時(shí)、將 Windows 軟件緊密連接到軟件控制器時(shí)或必須存儲(chǔ)較大量的數(shù)據(jù)時(shí)，CPU 1515SP PC 尤其顯示出自身的優(yōu)點(diǎn)。

預(yù)裝有 WinCC Runtime Advanced V13 SP1 的 CPU 1515SP PC + HMI 提供了額外 HMI 功能�？梢栽谝慌_(tái)設(shè)備上集成控制和可視化功能。