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上海騰樺電氣設(shè)備有限公司，成立于2018年3月，注冊500萬，是一家從事技術(shù)設(shè)備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動化產(chǎn)品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術(shù)企業(yè)
長期與德國SIMATIC（西門子）.瑞士ABB.美國羅克韋爾（AB).法國施耐德.美國霍尼韋爾.美國艾默生合作。
公司有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，銷售團(tuán)隊(duì)，公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術(shù)支持，產(chǎn)品資料，售后。
在工控領(lǐng)域，公司以精益求精的經(jīng)營理念，從產(chǎn)品、方案到，致力于塑造一個(gè)“行業(yè)專家”品牌，以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
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沖突，模擬量控制模塊地址也不會影響數(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所示為其對應(yīng)的各模塊的編址情況。
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圖2 模塊連接形式 |
表1 各模塊的編址
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主機(jī) |
模塊 1 |
模塊 2 I/O |
模塊 3 |
模塊 4 |
模塊 5 |
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I0．0 Q0．0 |
I2．0
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Q2．0
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AIW0 AQW0
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I3．0 Q3．0
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AIW8 AQW4
AIW10
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● 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。對于輸入模塊，這些保留字節(jié)中未使用的位會在每個(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)會消失并且不能夠分配給I/O鏈中的后續(xù)模塊。
控制泵往復(fù)循環(huán)運(yùn)行的S200 PLC梯形圖程序
下面的PLC梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)泵每五分鐘工作一次，工作五分鐘后，再停五分鐘，循環(huán)往復(fù)運(yùn)行。
圖1 泵往復(fù)循環(huán)工作的PLC梯形圖
圖1是用S7-200編寫的梯形圖，圖中用一個(gè)按鈕做電機(jī)運(yùn)行與停車開關(guān)（I 0.0）
動作原理：PLC通電運(yùn)行的第一個(gè)掃描周期，SM0.1=1，使M2.0=0電機(jī)不工作，按一下啟動按鈕I0.0，SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，M2.0=1，使電機(jī)上電運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)使T100上電，延時(shí)5分鐘，T100吸合，其常閉點(diǎn)斷開，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，T100的常開觸點(diǎn)閉合，使T101上電開始延時(shí)，延時(shí)5分鐘，T101吸合，其常閉觸點(diǎn)斷開，使T100斷電，T100斷電又使T101斷電，T101斷電其常閉點(diǎn)閉合，使電機(jī)又通電運(yùn)行………………，如此這樣電機(jī)運(yùn)行5分鐘停止5分鐘循環(huán)運(yùn)行。如果此時(shí)按一下I0.0，會使SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，使M2.0=0，電機(jī)停止工作。
西門子S7-200 CPU的類型
從CPU模塊的功能來看，SIMATIC S7-200系列小型PLC發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代：
第一代產(chǎn)品，其CPU模塊為CPU 21X，主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展，它具有四種不同配置的CPU單元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，本書不介紹該產(chǎn)品。
第二代產(chǎn)品，其CPU模塊為CPU 22X，主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展，它具有五種不同配置的CPU單元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226和CPU226XM，除CPU 221之外，其它都可加擴(kuò)展模塊，是目前小型PLC的主流產(chǎn)品。本書將介紹CPU22X系列產(chǎn)品。
對于每個(gè)型號，西門子廠家都提供有產(chǎn)品貨號，根據(jù)產(chǎn)品貨號可以購買到指定類型的PLC。
可提供下列內(nèi)容：
SINAMICS S120 西門子變頻器是全系列通用和模塊化的產(chǎn)品 ，標(biāo)準(zhǔn)裝置功率范圍從0.12kW-4500KW，供電電壓從200-690V均有覆蓋。在所有功率范圍中的裝置（變頻器、逆變器）和系統(tǒng)元件（整流單 元、制動單元）都有一個(gè)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)和相同的接線系統(tǒng)。他們能以任何方式組合并能并列安裝以滿足傳動系統(tǒng)各種要求。作為系統(tǒng)模塊，該產(chǎn)品可用于建立單獨(dú)傳 動、成組傳動或多電機(jī)傳動的佳傳動系統(tǒng)。 SINAMICS S120 高品質(zhì)變頻器是西門子功能強(qiáng)大的低壓變頻系統(tǒng)，可以驅(qū)動各種低壓異步電機(jī)、低壓同步電機(jī)以及伺服電機(jī)。
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)和較高擴(kuò)展能力，并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能，可以簡便實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)，用戶操作十分方便，因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：
由于具有多種性能等級的 CPU，并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊，用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)擴(kuò)展時(shí)，可通過附加模塊隨時(shí)對控制器進(jìn)行擴(kuò)展，成本不會很高。
SIMATIC S7-400 是一種通用控制器：
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中，對自動化系統(tǒng)的可用性（從而故障安全性）的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中，設(shè)備停機(jī)會產(chǎn)生極高的成本。此時(shí)，只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯(cuò)型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個(gè)或多個(gè)故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時(shí)，也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實(shí)現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域：
訂貨數(shù)據(jù)
關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù)，請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機(jī)不會給人員或環(huán)境帶來危險(xiǎn)的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計(jì)：
通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊，可以建立一個(gè)全集成控制系統(tǒng)，可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用?？梢允褂孟嗤臉?biāo)準(zhǔn)工具對整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
SIMATIC S7-400 有多個(gè)型號：
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進(jìn)行各種組合。
系統(tǒng)包含下列組件：
根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：
擴(kuò)展
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個(gè)以上中央控制器時(shí)，則可以對 S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展：
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連接類型 |
大（總）電纜長度 |
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本地鏈路，具有 5-V 電源，通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實(shí)現(xiàn) |
1.5 m |
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本地鏈路，無 5-V 電源，通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實(shí)現(xiàn) |
5 m |
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遠(yuǎn)程鏈路，通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實(shí)現(xiàn) |
102.25 m |
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遠(yuǎn)程鏈路，通過 IM 460-4 和 IM 461-4 實(shí)現(xiàn) |
605 m |
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項(xiàng)：
通過 PROFIBUS DP 進(jìn)行過程通信
通過 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口（可選），可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。
以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進(jìn)行連接：
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但它們僅使用也部分通過PROFIBUS DP 運(yùn)行的 PG 和 OP 功能。
以下設(shè)備可作為從站連接：
通過多點(diǎn)接口 (MPI) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
多點(diǎn)接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。
它用于：
通過 CP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信（點(diǎn)到點(diǎn)）
通過 CP 441 通信處理器，可以實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接。
通過 CP（PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
通過 CP 443-x 通信處理器，可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
例如包括：
SIMATIC S7-400H 包括以下組件：
中央功能采用冗余設(shè)計(jì)?？蓪?I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。
通?？捎玫?I/O（單側(cè)配置）
在單側(cè)配置中，I/O 模塊具有單通道設(shè)計(jì)，僅由兩個(gè)中央控制器中的一個(gè)來尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到中央控制器和/或擴(kuò)展單元/分布式 I/O 設(shè)備中。
在 I/O 尋址設(shè)備工作正常的情況下，從單側(cè)讀入的信息始終提供給兩個(gè)中央控制器。發(fā)生故障時(shí)，受影響的中央控制器的 I/O 模塊將停止工作。
單側(cè)配置用于：
高可用性（切換式配置）
在切換式配置中，I/O 模塊采用單通道設(shè)計(jì)，但它們將由兩個(gè)中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。在切換式配置中運(yùn)行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中。
通過 PROFIBUS DP 連接到中央控制器。
I/O 冗余
冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余 I/O 可以實(shí)現(xiàn)高程度的可用性，因?yàn)橥ㄟ^這種方式，可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(xiàn)故障。
可進(jìn)行實(shí)現(xiàn)以下配置：
適宜的 I/O 模塊
相互冗余的模塊必須為同一類型和設(shè)計(jì)形式（例如，均為集中式或均為分布式）。不對插槽進(jìn)行規(guī)定。不過，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用的模塊，請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。
FM 和 CP 冗余
功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用：
此時(shí)可以不同方式實(shí)現(xiàn)模塊冗余：
故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)可根據(jù)需求進(jìn)行不同配置：
單通道、單側(cè) I/O，用于 S7-400F
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯(cuò)。需要下列部件：
發(fā)生故障時(shí)，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
單通道、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯(cuò)功能。需要下列部件：
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障，控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時(shí)，I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
冗余、切換式 I/O，用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯(cuò)功能。需要下列部件：
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時(shí)，控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)中，也可以使用標(biāo)準(zhǔn)模塊。這些設(shè)備不能與故障安全模塊在同一個(gè) ET 200M 中一起使用。
通信
中央控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標(biāo)準(zhǔn)通信是通過 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī)PROFIsafe，可在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件，如專用安全總線。所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的擴(kuò)展功能集成在硬件組件中，也可作為經(jīng)過認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點(diǎn)：
若需要取得安全等級 SIL 2，則無需使用隔離模塊。
CU310 PN 控制單元為功率模塊提供了通訊和開環(huán)/閉環(huán)控制功能。
設(shè)計(jì)
CU310 PN控制單元提供有以下標(biāo)準(zhǔn)接口
· 1個(gè)DRIVE-CLIQ插槽，可實(shí)現(xiàn)與其他DRIVE-CLIQ設(shè)備的通訊，例如傳感器接口模塊、端子擴(kuò)展模塊等
· 1個(gè)PM340接口（PM-IF）
· 1個(gè)基本操作面板BOP20接口
· 1個(gè)符合PROFIdrive V4行規(guī)的2個(gè)PROFINET接口
· 1個(gè)編碼器接口
可以連接以下類型的編碼器
-TTL/HTL—增量式編碼器
-非增量信號的SSI編碼器
· 4路可參數(shù)化數(shù)字量輸入
· 4路可參數(shù)化雙向數(shù)字量輸入輸出
· 1個(gè)RS232串行接口
· 1個(gè)CF插槽
· 1個(gè)24VDC接口
· 1個(gè)安全停車功能端子輸入接口
· 1個(gè)溫度傳感器接口
CU310 控制器的狀態(tài)通過多色的LED顯示
由于固件和參數(shù)設(shè)置保存在CF卡上，因此無需調(diào)試工具就可更換控制器
集成
CU310 PN控制單元通過PM-IF接口連接到PM340。其他DRIVE-CLIQ組件比如傳感器接口模塊或端子擴(kuò)展模塊通過DRIVE-CLIQ連接。
CU310 PN控制單元通過DRIVE-CLIQ接口連接裝機(jī)裝柜型PM340。使用該組件時(shí)，必須將傳感器接口模塊和端子擴(kuò)展模塊連接到裝機(jī)裝柜型PM340上未被占用的DRIVE-CLIQ口。
可使用BOP20基本操作面板更改參數(shù)設(shè)置。在操作過程中，還可將BOP20面板安裝到CU310 DP上進(jìn)行診斷。
CU310 PN使用PROFINET IO和profidrive V4 配置文件與上位控制系統(tǒng)通訊。
帶有CU310 PN的SINAMICS S120變頻器可執(zhí)行下列功能：
· PROFINET IO 設(shè)備
· 100Mbit/s全雙工
· 支持PROFINET IO的實(shí)時(shí)等級：
-RT（實(shí)時(shí)）
-IRT（等時(shí)同步），小發(fā)送循環(huán)為500μs
· 按照PROFIdrive V4行規(guī)，作為PROFINET IO 與控制器連接
· 使用STARTER軟件和標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP協(xié)議進(jìn)行調(diào)試。
· 集成2個(gè)RJ45接口，基于ERTEC ASIC，因此，不需要外部交換機(jī)即可配置佳拓?fù)洹?
