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S7-200系列出色表现在以下几个方面:
1、*的可靠性
2、极丰富的指令集
3、易于掌握
4、便捷的操作
5、丰富的内置集成功能
6、实时特性
7、强劲的通讯能力
8、丰富的扩展模块
S7-200系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛,覆盖所有与自动检测,自动化控制有关的工业及民用领域,包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如:冲压机床,磨床,印刷机械,橡胶化工机械,*空调,电梯控制,运动系统。S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号的8种CPU供您使用。
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功能与设计
CPU单元设计
集成的24V负载电源:可直接连接到传感器和变送器(执行器),CPU 221,222具有180mA输出, CPU 224,CPU224XP,CPU 226分别输出280,400mA。可用作负载电源。
不同的设备类型
CPU 221~226各有2种类型CPU,具有不同的电源电压和控制电压。
本机数字量输入/输出点
CPU 221具有6个输入点和4个输出点,CPU 222具有8个输入点和6个输出点,CPU224具有14个输入点和10个输出点,CPU 224XP具有14个输入点和10个输出点,CPU226具有24个输入点和16个输出点。
本机模拟量输入/输出点
CPU 224XP具有2个输入点,1个输出点。
中断输入
允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。
高速计数器
-CPU 221/222
4个高速计数器(30KHz),可编程并具有复位输入,2个独立的输入端可作加、减计数,可连接两个相位差为90°的A/B相增量编码器
-CPU 224/224XP/226
6个高速计数器(30KHz),具有CPU 221/222相同的功能。
模拟电位器
CPU 221/222 1个
CPU 224/224XP/226 2个
2路高频率脉冲输出(zui大20KHz),用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。
实时时钟
例如为信息加注时间标记,记录机器运行时间或对过程进行时间控制。
EEPROM存储器模块(选件)
可作为修改与拷贝程序的*工具(无需编程器),并可进行辅助软件归档工作。
电池模块
用于长时间数据后备。用户数据(如标志位状态,数据块,定时器,计数器)可通过内部的超级电容存贮大约5天。选用电池模块能延长存贮时间到200天(10年寿命)。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
编程
STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件可以对所有的CPU221/222/224/224XP/226功能进行编程。也可以使用STEP 7-Micro/WIN16V2.1软件包,它只支持对S7-21x同样具有的功能进行编程。
STEP 7-Micro/DOS不能对CPU221/222/224/224XP/226编程。如果使用PG/PC的串口编程,则需要使用PC/PPI电缆。
如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件,则也可以通过SIMATIC CP 5511或CP5611编程。在这种情况下,通讯速率可高达187.5kbit/s。 可以利用PC/PPI 电缆和自由口通讯功能把S7-200 CPU 连接到许多和RS-232标准兼容的设备。
有两种不同型号的 PC/PPI 电缆:
带有RS-232口的隔离型 PC/PPI 电缆,用5个DIP开关设置波特率和其它配置项 (见下图)。
带有RS-232口的非隔离型 PC/PPI 电缆,用4个DIP开关设置波特率
NC 编程
840D 系统的 NC 编程符合 DIN66025标准(德国工业标准),具有**语言编程特色的程序编辑器,可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程,程序编制与加工可进行,系统具备1.5兆字节的用户内存,用于零件程序、偏置、补偿的存储。
PLC 编程
840D 的集成式 PLC 完全以标准 sIMAncs7模块为基础,PLC 程序和数据内存可扩展到288KB,u/o模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC 程序能以*的采样速率监视数据输入,向数控机床发送运动停止/起动等指令。
操作部分硬件840D 系统提供了标准的PC 软件、硬盘、奔腾处理器,用户可在Windows98/2000下开发自定义的界面。2个通用接过 RS232可使主机与外设进行通信,用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。
显示部分
840D提供了多言种的显示功能,用户只需按一下按钮.即可将用户界面从一种语自转换为一种语言,系统提供的话言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、意大利语:显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。
西门子数控系统的基本构成
SIEMENS 用于数控系统的 HMI 软件西门子数控系统有很多种型号,我们来观察一下802D 所构成的实物
图,SINUMERIK 802D 是个集成的单元,它是由 NC 以及 PLC 和人机界面(HMI)组成,通过 PROFIBUS总线连接驱动装置以及输入输出模板,完控制功能。而在西门子的数控产品中有特点,有代表性的系统应该是840D系统。我们可以通过了解西门子840D 系统,来了解西门子数控系统的结构。通过以下的实物图观察840D 系统。
· PLC采用循环执行用户程序的方式。OB1是用于循环处理的组织块(主程序),它可以调用别的逻辑块,或被中断程序(组织块)中断。
·在起动完成后,不断地循环调用OB1,在OB1 中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC 或SFC)。
·循环程序处理过程可以被某些事件中断。
·在循环程序处理过程中,CPU 并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区,而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区(在CPU的系统存储区)
SIMATIC HMI 基础面板的性能经过优化,旨在与这个新控制器以及强大的集成工程组态*兼容,可确保实现简化开发、*启动、监控和i高等级的可用性。正是这些产品之间的相互协同及其创新性的功能,帮助您将小型自动化系统的效率提升到一个*的水平。
信号模块可以连接到CPU的右侧,扩展数字或模拟输入/输出能力。CPU 1212C接受两个,CPU1214C接受八个信号模块。
大量不同的数字量和模拟量模块可提供每种所需的输入/输出。数字量和模拟量模块在通道数目、电压和电流范围、隔离、诊断和报警功能等方面有所不同。 对于在此列举的所有模块系列,SIPLUS 部件也可应用在扩展温度范围 -25 - +60℃ 以及腐蚀性环境/冷凝环境中。
信号模块
集成PROFINET接口
SimaticS7-1200的新CPU固件2.0版本支持与作为Profinet IO控制器的Profinet IO设备之间的通信。通过集成的Web服务器,可以通过CPU调用信息,通过标准网络浏览器处理数据,也可以在运行时间从用户程序中对数据进行归档。
利用已建立的TCP/IP标准,SIMATIC S7-1200集成的PROFINET接口可用于编程或者与HMI设备和额外的控制器之间的通信。作为PROFINET IO控制器,SIMATIC S7-1200现在支持与PROFINET IO设备之间的通信。
该接口包含一个具有自动交叉功能的抗噪声的RJ45连接器,它支持以太网网络,其速率高达10/100 Mbit/s。
S7-400的许多器件也可用于外部环境条件SIPLUS版本,例如:扩展温度范围(-25+60°C)和在恶劣环境/冷凝条件下使用。
S7- 400的高速背板总线确保集中式I/ O模块的高速通讯。
设计和功能
模块化
S7 - 400的一个重要特点是它的模块化。S7-400的高速通讯背板总线和允许直接插入CPU集成的DP接口,允许多条通讯线路的高性能运行。例如,把一根总线用于HMI通讯和编程任务,一根总线用于高性能运动控制,一根总线用于普通I/ O现场总线通讯。
也可以实现连接到MES-/ERP系统或通过SIMATIC IT连接到互联网的需要。根据任务情况,可对S7 –400进行集中扩展或分布式配置。附加设备和接口模块也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可实现分布式扩展。如果需要,也可以使用通讯处理器(CP)。
设计
设计一个S7 -400系统基本上包括机架,电源,和*处理单元。它可以以一个模块化的方式安装和扩展。所有的模块都可以自由地放置在左侧插入的电源旁边。S7-400具有无风扇的坚固设计。信号模块可以热插拔。一个多层面的模块范围可用于*扩展以及具有ET200的分布式拓扑结构的简单配置。
在集中式扩展中,额外安装机架直接连接到中央控制器。
除了标准的安装机架,也提供9槽和18槽铝合金安装机架。这些铝机架可以很高地耐受不利环境条件,紧固**,重量轻25%左右。
多值计算
多值计算,也就是在一个S7- 400中央控制器中的几个CPU的操作,为用户提供不同的益处:
可通过多值计算共享的S7 -400的整体性能。例如,在技术复杂的任务中,如开环控制,可以将计算机或通讯分割和分配给不同的CPU每个CPU分配给自己的,用于此目的本地输入/输出。
有些任务也可以从每个多值计算方式中断开,一个CPU处理关键时间的处理任务,另一个处理非关键时间的任务。
在多值计算操作中,所有的CPU的运行行为像一个CPU,也就是说,当一个CPU进入STOP状态,其他的也停止。几个CPU的动作可以通过同步指令选择性地协调调用。CPU之间的数据交换通过高速的全局数据通讯机制。
数据/程序存储器
从精细分级的各种CPU中选择合适的CPU取决于集成工作存储区的大小。集成装载存储器(RAM)足以满足中小型企业方案。对于大型程序,通过插入RAM或FEPROM存储卡增大装载内存(64KB到64 MB)。
特殊功能
高速计数器
S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能:
从工程工作站通过网络更新固件实现更简单和*的升级
通过一个系统功能实现额外的写保护(例如没有从PC器件下载到CPU)
集成的路由功能允许在不同总线系统和网络访问数据,例如控制级PC可以通过S7-400控制器与连接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的现场设备进行通讯。
通过读取存储卡的序列号获得保护,保证了程序只与特定的存储卡一起运行
集成的路由功能允许在不同总线系统和网络访问数据,例如控制级PC可以通过S7-400控制器与连接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的现场设备进行通讯。
S7-400 信号模块
SIMATIC S7-400 信号模块
描述
信号模块是控制器进行过程操作的接口。许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求,准确提供输入/输出。数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电绝缘、诊断和警报功能等方面都存在着差别。S7-400信号模块不仅是能够在*机架扩展,可以通过 PROFIBUS DP 连接到 S7-400中央控制器。热插拔,这使更换模块变得极其简单。
设计和功能
安装简便
通过前连接器连接传感器/执行器。更换模块后,只需将前连接器插入相同类型的新模块中,并保留原来的布线。前连接器带自动编码功能可避免发生错误。S7-400也可以检测前连接器是否已插入。
*连接
SIMATIC TOP连接使连接变得更加简单、*。可使用预先装配的带有单个电缆芯的前连接器,和带有前连接器模块、连接线缆和端子盒的完整插件模块化系统。
高组装密度
模块中为数众多的通道实现了节省空间的设计。例如,可使用带有 16 至 32 个数字通道和 8 至 16 个模拟通道的模块。
简单参数设置
使用 STEP 7对这些模块进行组态和参数设置,并且不需要进行不便的转换设置。数据进行集中存储,如果更换了模块,数据会自动传输到全新模块,避免发生任何设置错误。使用新模块时,无需进行软件升级。可根据需要复制组态信息,例如用于标准机器。
诊断、中断
许多模块还会监控信号采集(诊断)和从过程(过程中断,例如边沿检测)中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误(例如断线或短路)以及任何过程事件(例如数字量输入时的上升沿或下降沿)立刻做出反应。使用STEP 7,即可轻松对控制器的响应进行编程。在数字量输入模块上,每个模块可以触发多次中断。