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上海腾桦电气设备有限公司
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上海腾桦电气设备有限公司，成立于2018年3月，注册500万，是一家从事技术设备销售的公司。主要从事工业自动化产品销售和系统集成的高新技术企业
长期与德国SIMATIC（西门子）.瑞士ABB.美国罗克韦尔（AB).法国施耐德.美国霍尼韦尔.美国艾默生合作。
公司有专业的技术团队，销售团队，公司成员150于人.为客户提供专业的技术支持，产品资料，售后。
在工控领域，公司以精益求精的经营理念，从产品、方案到，致力于塑造一个“行业专家”品牌，以实现可持续的发展。
S7 控制器中的控制器
控制器尤其适用于具有中等和较高复杂程度的应用。SIMATIC S7-1500 ActiveX Control 是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC 的长期后续产品
S7-400 控制器，未来工厂的标准控制器 – 的性能和创新的设计与操作方式产生令人信服的结果。具有模块化扩展能力的 SIMATIC S7 控制器具有长期兼容性，免维护且可以扩展，当然也能在 TIA 博途中进行组态。它们是任何自动化任务的理想解决方案。
- 模块化、可扩展通用系统，IP20 防护等级
- 适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案
- 具有极高性能和可用性
- 可专门通过 Totally Integrated Automation Portal 平台中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型号进行组态
性能
-
提高性能
- 高速指令执行:
- 语言扩展
- 新数据类型
- 更快速的背板总线
- 经过的代码生成
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功能强大的通信：
-
PROFINET IO（2 端口交换机）标准接口；
从 CPU 1515-2 PN 起，具有一个更多额外的集成 PROFINET 接口，例如，用于网络分离 - 可针对总线系统和点到点连接，通过通信模块进行扩展
-
PROFINET IO（2 端口交换机）标准接口；
集成技术
-
无需附加模块就可集成运动控制功能：
- 通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器
- 运动控制功能支持转速控制轴和定位轴以及外部编码器
- 轴之间实现位置精确的齿轮传动
-
全面跟踪所有 CPU 标签，以进行实时诊断和间歇错误检测；
拥有有效调试和快速驱动器和控制装置 -
广泛的控制功能：
例如，可轻松组态的块可进行控制参数的自动以实现优控制质量 -
通过提供的工艺模块获得附加功能：
例如，高速计数、位置检测或高达 1 MHz 信号的测量
安全集成
人身安全和机器安全 – 在集成式完整系统框架内
-
故障安全 SIMATIC S7-1500F 控制器可在同一控制器上处理标准程序和安全程序。
在 TIA 博途中，使用相同的编辑器生成故障安全和标准用户程序；例如，这样就能向标准用户程序中的标准数据那样，故障安全数据。由于这种软件集成，故障安全应用也可利用 SIMATIC 的系统有点和全面功能。
集成安全功能
- 通过密码进行知识保护，防止未经授权读取和修改程序块
-
通过复制保护来提高保护程度，防止未经授权而复制程序块：
通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。 -
具有四个不同授权级别的权限：
可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 HMI 设备之间的通信。 -
改进了操作保护：
控制器将会检测到组态数据的更改或未授权传输。 -
用于以太网通信处理器 (CP 1543-1)：
- 通过防火墙提供附加访问保护
- 建立安全 VPN 连接（V12 SP1 或更高版本）
设计与操作
-
CPU 带有用于显示普通文本信息的显示屏：
- 可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息
- 直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备
- 直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间
- 所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，降低了接线成本
-
S7-1500 安装导轨上集成有 DIN 导轨：
快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件 -
通过信号模块进行集中扩展：
可根据任何应用的要求进行灵活调整 -
数字量信号模块的系统电缆连接：
可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线 -
电源：
- 负载电源模块（电源模块）为模块提供 24 V 电源
- 电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电
-
分布式扩展：
- 通过 PROFINET 接口模块 IM 155-5，可针对 ET 200MP I/O 系统使用多 30 个信号模块、通信模块和工艺模块
- 在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别
集成系统诊断
-
CPU 的集成系统诊断，默认情况下已激活：
- 在显示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 器中以普通文本形式一致地显示系统诊断信息，甚至可显示变频器消息。即使 CPU 处于停止状态，也会更新消息。
- 系统诊断功能集成在 CPU 固件中。无需由用户进行组态。组态发生改变时，会自动对诊断信息进行更新。
数据记录（归档）和配方
-
SIMATIC 存储卡：
- 插入式装载存储器
- 可进行固件更新
- STEP 7 项目（包括注释和符号）、附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）的存储选项
- 通过 SD 读卡器并使用 Office 工具，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
-
集成 wed 器：
- 通过 Web 浏览器，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据
SIMATIC S7-1500 符合以下和国际标准：
- cULus
- cULus HazLoc
- FM
- ATEX 仅限于 24 V，不适用于 230 V
- CE
- C-TICK
- KCC
- IECEx（仅限 24 V；不适用于 230 V）
- EN 61000-6-4
- EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
- EN 61131-2
- 用于简便、快捷地对S7-300模板进行接线
可提供下列内容：
- 前连接器，当更换模板时无需重新接线
- SIMATIC TOP Connect, 用于快速、无故障地连接传感器和执行器，连接距离可达30m
- 可以快速、直接地将SIMATIC S7-300连接到控制柜中的各个控制单元上。
- 用于方便地将传感器和执行器连接到 S7-300 I/O 模块
- 用于更换模块时保持接线（“固定式接线”）
- 带有用于防止更换模块时出错的机械编码
前连接器可方便地将传感器和执行器连接到I/O模块上。
前连接器的使用：
- 数字量和模拟量 I/O 模块
- S7-300 系列的紧凑型 CPU
分为 20 针和 40 针。
前连接器插入到模块上并通过前门盖好。更换模块时，只需断开前连接器，不需要耗时的重新更换所有接线。为了避免在更换模块时发生错误，在第一次插入时，前连接器要进行机械编码。之后，只能插入相同类型的模块。例如，这样可以避免将 230 V AC 输入信号错误地插入 24 V DC 模块中。
另外，连接器有“预啮合位置”。在此位置，可以在进行电接触前将连接器卡装在模块上。连接器被卡装在模块上，随后可以方便地进行接线。接线后，将连接器插牢以便接触良好。
前连接器包括：
- 连线触点。
- 导线松紧件。
- 更换模块时用于复位前连接器的复位键。
- 用于对附属元件编码的进口。不带附件的模块上有两个编码元件。连接前连接器时，附件会锁入。
40 针前连接器还具有一个更换模块时用于安装和松开连接器的固定螺丝。
前连接器具有下列连接方式：
- 螺钉型接线端子
- 弹簧型端子
西门子S7-200 CPU的类型
从CPU模块的功能来看，SIMATIC S7-200系列小型PLC发展至今，大致经历了两代：
第一代产品，其CPU模块为CPU 21X，主机都可进行扩展，它具有四种不同配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，本书不介绍该产品。
第二代产品，其CPU模块为CPU 22X，主机都可进行扩展，它具有五种不同配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226和CPU226XM，除CPU 221之外，其它都可加扩展模块，是目前小型PLC的主流产品。本书将介绍CPU22X系列产品。
对于每个型号，西门子厂家都提供有产品货号，根据产品货号可以购买到指定类型的PLC。
SINAMICS S120 驱动器概述
Sinamics S120 是西门子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统，它不仅能控制普通的三相异步电动机，还能控制同步电机、扭矩电机及直线电机。其强大的定位功能将实现进给轴的、相对定位。内部集成的DCC(驱动控制图表)功能，用PLC的CFC编程语言来实现逻辑、运算及简单的工艺等功能。
Sinamics S120产品包括：用于供直流母线的DC/AC逆变器和用于单轴的AC/AC变频器。
供直流母线的DC/AC逆变器通常又称为sinamics s120多轴驱动器，其结构形式为电源模块和电机模块分开，一个电源模块将3相交流电整流成540V或600V的直流电，将电机模块（一个或多个）都连接到该直流母线上。特别适用于多轴控制，尤其是造纸、包装、纺织、印刷、钢铁等行业。优点是各电机轴之间的能量共享，连线方便、简单。
单轴控制的AC/AC变频器，通常又称为SINAMICS S120单轴交流驱动器，其结构形式为电源模块和电机模块集在一起，特别适用于单轴的速度和定位控制。
SINAMICS S120 AC/AC 单轴驱动器：是在西门子公司推出的新一代交流驱动产品 ，集整流和逆变于一体的新型驱动器，既能实现通常的V/F,矢量控制，又能实 现高精度，高性能的伺服控制功能。它不仅能控制普通的三相异步电机，还能 控制异步和同步伺服电机，扭矩电机及直线电机。其强大的定位功能将实现进 给轴的、相对定位。
SINAMICS S120产品包括：用于供直流母线的DC/AC逆变器和用于单轴的AC/AC 变频器
供直流母线的DC/AC逆变器通常又称为SINAMICS S120多轴驱动器，其结构形式 为电源模块和电机模块分开，一个电源模块将三相交流电整流成540V\600V的 直流电，将电机模块（一个或多个）都连接到该直流母线上，特别适用于多轴 控制，尤其是造纸、包装、纺织、印刷、钢铁等行业。优点是各电机轴之间的 能量共享，连线方便、简单。
单轴控制的AC/AC变频器，通常又称为SINAMICS S120单轴交流驱动器，其结构形式为电源模块和电机模块集在一起，特别适用 于单轴的速度和定位控制。
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：
-
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。
- 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域。
- 5种故障安全型CPU (CPU 315F-2 DP, CPU 315F-2 PN/DP, CPU 317F-2 DP, CPU 317F-2 PN/DP, CPU 319F-3 PN/DP)
- 4 个 CPU，也适用于 -25 °C 至 +60 °C 的宽环境温度范围 (SIPLUS)
可用于 S7-300 的其他故障安全 CPU：
- 分布式故障安全 CPU ET 200S（IM151-7F、IM151-8F）
- 故障安全软控制器 WinAC RTX F
提供有以下故障安全型 CPU：
PROFIBUS DP
- CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 进行分布式组态、对程序量有中/高要求的故障安全型工厂
- CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的故障安全工厂
PROFIBUS DP 和 PROFINET IO
- CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
- CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
- CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的故障安全型工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
PLC减法指令要素——助记符、指令代码、操作数、程序步
减法指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表 2 所示。
表 2 减法指令的要素
|
指令名称 |
助记符 |
指令代码位数 |
操作数范围 |
程序步 |
||
|
S1(.) |
S2(.) |
D(.) |
||||
|
减法 |
SUB SUB(P) |
FNC21 (16/32) |
K 、 H KnX 、 KnY 、 KnM 、 KnS T 、 C 、 D 、 V 、 Z |
KnY 、 KnM 、KnS T 、 C 、 D 、V 、 Z |
SUB 、 SUBP…7 步 DSUB 、 DSUBP…13步 |
|
SUB 减法指令是将指定的源元件中的二进制数相减，结果送到指定的目标元件中去。 SUB 减法指令的说明如图 2 表示。
图 2 减法指令使用说明
当执行条件 X0 由 OFF → ON 时， [D10]-[D12] → [D14] 。运算是代数运算，如 5- （ -8 ）=13 。
各种标志的动作、 32 位运算中软元件的指定方法、连续执行型和脉冲执行型的差异均与上述加法指令相同。
S7-200系统PLC的工作温度有什么区别200PLC能在零下20度工作吗？S7-200的工作环境要求为：0°C－55°C，水平安装0°C－45°C，垂直安装相对湿度95%，不结露西门子还提供S7-200的宽温度范围产品（SIPLUS S7-200）：工作温度范围：-25°C－+70°C相对湿度：55°C时98%，70°C时45%其他参数与普通S7-200产品相同S7-200的宽温型产品，每种都有其单独的订货号，可以到SIPLUS产品主页查询。如果没有找到，则说明目前没有对应的SIPLUS产品。 文本和图形显示面板没有宽温型产品。 还要注意国内没有现货，如需要请和当地西门子办事处或经销商联系。
