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高效工程组态成就高效自动化
S7-200系列的基本逻辑指令
S7-200系列的基本逻辑指令与FX系列和CPM1A系列基本逻辑指令大体相似,编程和梯形图表达方式也相差不多,这里列表表示S7-200系列的基本逻辑指令(见表)。 表 S7-200系列的基本逻辑指令
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MicroMaster420变频器
MicroMaster420西门子变频器主要特征:
200V-240V ±10%,单相/三相,交流,0.12kW-5.5kW;
380V-480V±10%,三相,交流,0.37kW-11kW;
模块化结构设计,具有多的灵活性;
标准参数访问结构,操作方便。
控制功能:
线性v/f控制,平方v/f控制,可编程多点设定v/f控制;
磁通电流控制(FCC),可以改善动态响应特性;
新的IGBT技术,数字微处理器控制;
数字量输入3个,模拟量输入1个,模拟量输出1个,继电器输出1个;
集成RS485通讯接口,可选PROFIBUS-DP通讯模块/Device-Net模板;
具有7个固定频率,4个跳转频率,可编程;
捕捉再起动"功能;
在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能;
灵活的斜坡函数发生器,带有起始段和结束段的平滑特性;
快速电流限制(FCL),防止运行中不应有的跳闸;
有直流制动和复合制动方式提高制动性能;
采用BiCo技术,实现I/O端口自由连接。
保护功能:
过载能力为150%额定负载电流,持续时间60秒;
过电压、欠电压保护;
变频器过温保护;
接地故障保护,短路保护;
I2t电动机过热保护;
采用PTC通过数字端接入的电机过热保护;
采用PIN编号实现参数连锁;
闭锁电机保护,防止失速保护。
6EP1 331-1SH02 | 单相220VAC输入,输出24VDC 1.3A |
6EP1 331-1SH03 | |
6EP1 331-2BA00 | 单相220VAC输入,输出24VDC 2A |
6EP1 331-5BA00 | |
6EP1 332-2BA00 | 单相220VAC输入,输出24VDC 3.8A |
6EP1 332-2BA10 | 单相120/220VAC输入,输出24VDC 2.5A |
6EP1 332-2BA20 | |
6EP1 333-2AA00 | 单相220VAC输入,输出24VDC 5A 工业可并联 |
6EP1 333-2AA01 | 单相120/230VAC输入,输出24VDC 5A 工业可并联 |
6EP1 333-2BA00 | 单相120VAC/220VAC输入,输出24VDC 5A |
6EP1 333-2BA01 | 单相120VAC/220VAC输入,输出24VDC 5A |
6EP1 333-2BA20 | |
6EP1 333-3BA00 | 单相120VAC/220to500VAC输入,输出24VDC 5A |
6EP1 334-2AA00 | 单相220VAC输入,输出24VDC 10A 工业可并联 |
6EP1 334-2AA01 | 单相120/220VAC输入,输出24VDC 10A 工业可并联 |
6EP1 334-2BA00 | 单相220VAC输入,输出24VDC 10A |
6EP1 334-2BA01 | 单相220VAC输入,输出24VDC 10A |
6EP1 334-2BA20 | |
6EP1 334-3BA00 | 单相120/220VACto500VAC输入,输出24VDC 10A |
6EP1 334-3BA10 | |
6EP1 336-2BA00 | 单相220VAC输入,输出24VDC 20A |
6EP1 336-2BA10 | |
6EP1 336-3BA00 | 单相220VAC输入,输出24VDC 20A 工业可并联 |
6EP1 336-3BA10 | |
6EP1 337-3BA00 | 单相120/230,40A |
6EP1 434-2BA00 | 三相380VAC输入,输出24VDC 10A 工业可并联 |
6EP1 434-2BA10 | |
6EP1 436-2BA00 | 三相380VAC输入,输出24VDC 20A 工业可并联 |
6EP1 436-2BA10 | |
6EP1 436-3BA00 | 三相380VAC输入,输出24VDC 20A 新型模块式电源 |
6EP1 437-2BA00 | 三相380VAC输入,输出24VDC 30A 工业可并联 |
6EP1 437-2BA10 | 三相380VAC输入,输出24VDC 40A 工业可并联 |
6EP1 437-2BA20 | |
6EP1 437-3BA00 | 三相380VAC输入,输出24VDC 40A 工业可并联 |
6EP1 252-0AA00 | 单相230VAC输入,输出41.5V/1.3A |
6EP1 252-0AA01 | 单相230VAC输入,输出41.5V/2A |
6EP1 457-3BA00 | 三相380VAC输入,输出48VDC 20A 工业可并联 |
SITOP facets | |
6EP1 331-2BA10 | 单相120/230VAC输入,输出24VDC 0.5A |
6EP1 333-1AL12 | 单相120/230VAC输入,输出24VDC 5A |
6EP1 334-1AL12 | 单相120/230VAC输入,输出24VDC 10A |
6ES7 307-1EA80-0AA0 | 单相120/230VAC输入,输出24VDC 10A |
6EP1 353-2BA00 | 单相120/230VAC输入,输出24VDC 设定范围3~52DC 10A |
LOGO! Power 微型电源组 | |
6EP1 332-1SH42 | 单相220VAC输入,输出24VDC 2.5A |
6EP1 332-1SH51 | 单相220VAC输入,输出24VDC 4A |
SITOP 附加设备 | |
6EP1 961-3BA10 | 信号模块,输入范围240VAC/6A,只能和模块式SITOP电源共用 |
6EP1 961-3BA00 | 缓冲模块,输入24VDC,输出电流40A,可并联,只能和模块式SITOP电源共用 |
6EP1 961-3BA21 | 冗余模块,输入24VDC,输出电流40A |
6EP1 961-2BA00 | 诊断模块,输入24VDC,输出电流4*10A |
- 9 种标准 CPU(CPU 412-1、CPU 412-2、CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP、CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP、CPU 417-4)
- 3 个 CPU,适用于恶劣的环境条件
- 具有不同的性能等级,满足不同的应用领域。

不同性能范围的标准 CPU 可用于 SIMATIC S7-400:
-
CPU 412-1 和 CPU 412-2:
用于中等性能范围的小型设备。 -
CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:
用于具有对编程、处理速度和通讯有额外要求的中型设备。 -
CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:
满足高端性能要求。 -
CPU 417-4 DP:
满足高端的性能要求。
CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特点:
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功能强大的处理器:
CPU 对每个二进制指令的执行时间可短到 0.75 μs。 -
CPU 412-1:288 KB RAM (其中,程序和数据各使用 144 KB);
CPU 412-2:512 KB RAM (其中,程序和数据各使用 256 KB);
快速 RAM 用于执行部分用户程序 -
灵活扩展:
高 65536 个数字量以及 4096 个模拟量输入/输出。 -
MPI多点接口:
通过 MPI,可将多 32 个站连成简单网络,数据传输速率高达 12 Mbit/s。CPU 可与通讯总线(C 总线)和 MPI 的站之间建立多 16 个连接。 -
模式选择开关:
波动开关设计。 -
诊断缓冲区:
后的120个故障和中断事件保存在一个环形缓冲器中,用于进行诊断。可以对输入数目进行设定。 -
实时时钟:
日期和时间附加在 CPU 的诊断消息后面。 -
存储卡:
用于扩展内置的装载存储器。存储在装载存储器中的信息包括S7-400参数数据以及程序,因此需要2倍的存储空间。其结果是:- 内置装载存储器的容量显著提高,因此,基本上不需要存储器卡。
CPU 412-2 还具有:
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PROFIBUS-DP 接口和组合的MPI/DP 接口:
通过 PROFIBUS DP 主站接口,可以实现分布式自动化组态,从而提高了速度,便于使用。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程). -
组合式配置:
SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作为PROFIBUS主站符合EN 50 170规范。
CP443-5 扩展通信处理器是 PROFIBUS 总线系统的 SIMATIC S7-400 所需的模块。
它减轻了 CPU 的通信任务,并可进行进一步的附加连接。
通过通信模块实现的 S7-400 通信选项:
- 按照 IEC 61158/EN 50170 充当 PROFIBUS-DP 主站
- 与编程部件、操作器接口系统的通信
- 与其他 SIMATIC S7 系统进行通信。
- 与 SIMATIC S5 可编程控制器的通信;
- 可运行的的 CP 数目取决于所使用的 CPU 的性能范围和通信。
CP 443-5 扩展型通讯处理器具有 SIMATIC S7-400 设计的所有优点:
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结构紧凑;
9-针 sub-D 插座,用于与 PROFIBUS DP 连接 - 单宽度模板
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安装简单;
CP 443-5 安装在 S7-400 机架上,并经过背板总线连接到 S7-400 的其它模块。 -
用户友好的接线;
Sub-D 插座易于接触,操作方便。 -
CP 443-5 扩展型无须风扇即可操作。
不需要备用电池或存储器模块 - 可运行多 14 个 CP。
若 CP 443-5 扩展型用作 DP 主站,则中央机架中至少可设置 4 条,多可设置 10 条其他PROFIBUS-DP 链路。可用的 PROFIBUS DP 链路数取决于所用的 SIMATIC S7-400 CPU。
在使用 S7 通讯时,插槽分配规则不适用。可操作 S7 连接的数目取决于 S7-400 CPU。
在使用 SEND/RECEIVE 时,可操作模块的数目也取决于 S7-400 CPU。

Functions
CP 443-5 扩展型可获得大量具有 PROFIBUS 总线系统的各种通信:
- PROFIBUS DP 主站,符合 IEC 61158/61784
- 编程器/OP 通信
- S7 通信(S7 控制器)。
- 开放式通信 (SEND/RECEIVE)
- 时间同步
用于 PROFIBUS-DP 的主站
CP443-5 扩展型作为 DP-V1 主站操作。 它可以自主处理数据传输,并能够连接从站,如作为 DP 从站的 CP 342-5、ET 200 分布式 I/O 系统的 DP 从站等。这意味着 CP 443-5 Extended 能够将 S7-400 站连接到 PROFIBUS DP,且非常适合扩展 S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口以建立额外的 PROFIBUS DP 线路。
作为冗余 DP 主站, CP443-5 扩展型也可以运行在 SIMATIC S7 H 系统中。
CP 443-5 扩展型是 DP-V1 主站,即,它也支持非循环标准(包括中断处理)。
CP 443-5扩展型也支持SYNC(同步)和FREEZE(冻结)功能,恒定总线循环时间,从站到从站直接通讯和数据设置路由,以及正常运行过程中分布式 I/O 的组态更改。
在正常运行过程中,它还可启用或禁止 DP 从站。例如,它可支持子程序的一步一步调试。
通过诊断中继器,可在运行期间对线路进行诊断,从而在较早阶段检测到线路故障。 CM CP 443-5 扩展型支持通过诊断中继器的运行(包括在诊断中继器上激活拓扑识别)。
从用户的观点来看,分布式 I/Os 与集中式 I/Os 的处理方式相同,这意味着就配置和参数设置而言, CP443-5 扩展型 和 S7-400 CPU 的 DP 主站接口是没有区别的。不论系统的大小是多少,CP443-5 能达到快的响应时间。
编程器/OP 通信
编程器/OP通讯,连接到网络的所有S7站都可以远距编程。
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S7 路由选择
通过路由,编程器可在整个网络中进行通讯。
S7 通信
S7 通信用于以下的耦合连接:
- SIMATIC S7 自动化系统之间的连接,
- 联结到编程设备上(编程器/OP 通讯)
-
至 PC,
例如,带 SOFTNET-PB S7 的 CP5711、CP 5623 等 - 到操作员接口系统(OP)。
对于冗余的 S7 通信, CP_443-5 扩展型也能被用于SIMATIC-H 系统。
开放式通信 (SEND/RECEIVE)
借助于开放式通信,SIMATIC S7-400 可集成到现有系统中。
基于 PROFIBUS 的第二层(FDL), CP443-5 扩展型提供用于程序或者现场通信的简单的接口。使用这个接口,可在 SIMATIC S5,SIMATIC S7 与 PC 之间实现系统范围的、高性能通信。它提供 SDA(PLC/PLC 连接)和 SDN(广播与多点传送)。
可能与下列设备通信
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SIMATIC S7
带有 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 扩展型和基本型 -
SIMATIC S5
具有带 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 -
带 CP 5512, CP 5611 A2, CP 5621, CP 5613 A3, CP 5613 FO, CP 5614 A3, CP 5623, CP 5624的
PC - 还有其它有 FDL 接口的生产商系统。
功能呼叫必须与 SEND/RECEIVE(PLC-SEND/PLC-RECEIVE)一起使用,并且必须集成到 STEP7 应用程序。
时间同步
时间同步用于设定整个工厂内的时钟。
CP 443-5 扩展型通信处理器能够在 PROFIBUS 上输送 S7-400 CPU 的时间。相反地,CP 也能够向 S7-400 CPU 提供 PROFIBUS 上的当前时间。
CP 443-5 扩展型支持
- 使用 IM 153 时的分布式过程信号时间戳
- 时间状态值,白天时间转换,同步状态
数据记录的路由选择
CP 443-5 扩展型支持数据记录路由选择功能。通过选择这种选项,你可以 把 CP 作为数据记录路由器用于发送路由记录到现场设备(DP 从站)。使用 SIMATIC PDM,可为现场设备的参数化和诊断生成这种数据组。
应用:
例如它可用 SIMATIC PDM(在PC上) PA 现场设备通过工业以太网、S7-400(CP 443-1,CP 443-5 扩展型 )和 DP/PA 耦合器/链接参数设置和诊断成为可能。
诊断数据
通过 STEP S7,可提供丰富的诊断选项,包括:
- CP 的状态
- 一般诊断与统计功能
- 连接诊断
- 总线统计
- 报文缓冲区
- 支持通过诊断中继器的运行
CiR - 运行中组态
通过 CiR,可以在正常运行过程中添加或修改 I/O 设备。
- 添加 PROFIBUS DP/PA 从站
- 在模板化 DP 从站中(例如 ET 200M 和 DP/PA 链路)添加/删除模板(例如 I/O 模板)。
组态
组态全功能 CP443-5 Extended 时,必须使用 STEP 7 V5.1 SP2 或更高版本,或者,STEP 7 Professional V12 (TIA Portal) 或更高版本。
对 CP 443-5 扩展模板的组态和编程方式与用 STEP 7 的 SIMATIC S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口相同。
通讯处理器的组态数据总保存在 CPU 上,甚至在 PLC 发生故障之后也被保留。因此,在更换模板时无需从编程器中重新装载组态数据。在启动时 CPU 会将组态数据传送到通讯处理器中。
可以对所有连接到网络的 SIMATIC S7 控制器进行组态和编程。
安装 STEP 7 后,用于使用开放式通讯(SEND/RECEIVE)的功能块放置在 SIMATIC NET 库内。
一个方案,3 个平台
自动化系统主要通过以下特性来识别:
- 系统特定的特性,如功能和工程
- 硬件相关特性,如性能、设计和可扩展性
但是,机械工程需求差异非常大,取决于具体的机器型号。
每个硬件平台在特定应用中使用时都有其优点。
不同的平台之间还可以非常轻松地进行组合,这是模块化机器和设备的突出优点。因为单个的硬件平台总是具有相同的系统特性,即不论使用什么平台,功能和工程总是一样。
PROFIBUS 或 PROFINET 可以用来创建驱动和 I/O 之间的远程连接。
PROFINET/PROFIBUS 还可以用于 HMI 设备(如 SIMATIC HMI 或 SIMATIC S7 之类的上位控制器)之间的通信。这就意味着,SIMATIC HMI 面板以及安装有 WinCC 的 PC 可以用作操作员系统。甚至第 3 方应用也可以通过 OPC 接口与 SIMOTION 进行通信。
SIMOTION D – 紧凑型,集成在驱动中
在 SIMOTION D 中,SIMOTION 的功能直接集成于 SINAMICS S120 驱动系统的闭环控制模块中。因此,整个系统(包括开环控制和驱动)都极其紧凑且响应快速。
SIMOTION D 提供两种型号:
- SIMOTION D410-2 单轴系统,也可选配多轴(模块型)
- SIMOTION D4x5-2 多轴系统,四种性能型号多提供 128 轴(书本型)
这种性能细分确保大程度的可扩展性和灵活性。应用领域从单轴机器到高性能的多轴机器。为了实现可视化和操作,SIMATIC HMI 设备可通过 PROFIBUS、以太网或 PROFINET 进行连接,具体取决于SIMOTION D 的型号。通过 PROFINET 或 PROFIBUS 来连接分布式 I/O。
SIMOTION C – 模块化和灵活性
SIMOTION C 是采用 SIMATIC S7-300 设计的运动控制器。
其提供两种型号,接口不同,但运动控制功能或性能都相同。除了已经集成的 I/O 外,两种控制器还可通过 SIMATIC S7-300 系列的 I/O 模块加以扩展。
SIMOTION C240 是采用模拟量设定值接口和步进驱动器的应用的理想解决方案。它具有四个内置驱动器和编码器接口,非常适合机器改装项目。
SIMOTION C240 PN 可用于基于 PROFINET 的机器自动化项目。这种控制器具有三个 PROFINET 端口,除支持 TCP/IP 和 RT 通信外,还支持具有 IRT 功能的 PROFINET。它能够操作采用 PROFIdrive 行规的 PROFINET 驱动器以及 PROFINET I/O(如高速 SIMATIC ET 200SP)。
两种型号都另外配备两个 PROFIBUS 接口,通过这两个接口可以连接支持 PROFIdrive 行规和标准 I/O 的驱动。除此以外,两个控制器还具有工业以太网接口,从而提供更多的通信选项。
SIMOTION P – 对其他任务开放
SIMOTION P 是基于 PC 的运动控制系统,具有两种型号:
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SIMOTION P320-4 E(嵌入式)
处理器:高性能 Intel i3 处理器
存储器:内部 CFast/外部可访问 CFast
操作系统:Windows Embedded Standard 7 -
SIMOTION P320-4 S(标准型)
处理器:高性能型 Intel i7 处理器
存储器:内置固态硬盘 (SSD)/外部可访问 CFast
操作系统:Windows 7 Ultimate
由于 PC 中不含旋转部件,SIMOTION P320-4 系统适用于恶劣环境中的应用。两个 PC 都配有针对 SIMOTION 的常见实时扩展系统。这就意味着,除了 SIMOTION 机器应用程序以外,还可能随时运行其他 PC 应用程序,例如 SIMOTION 工程系统、操作员应用程序、过程数据例程或标准的 PC 应用程序。
借助其的处理器性能,SIMOTION P350-4 特别适合对性能要求较高的应用(如具有高动态配置和压力控制回路的液压应用)。
SIMOTION P320-4 特别适合恶劣的操作环境。由于其尺寸小,因此对于许多可用空间有限并且需要设计非常坚固的应用均是佳选择。
SIMOTION P320-4 可通过各种不同的 SIMOTION 工业平板显示器来操作 (IFP)。提供了不同的屏幕大小,既可以使用键盘和鼠标,也可以使用触摸屏进行操作。
这两个型号都标配有一个现场总线接口,其形式为集成式 PROFINET 接口(3 个端口)。IsoPROFIBUS board 板可安装在扩展插槽内以实现 PROFIBUS 应用。IsoPROFIBUS 板具有两个附加 PROFIBUS 接口。