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• 塊保護(hù)：
  通過密碼保護(hù)用戶程序，未經(jīng)授權(quán)無法訪問。
• 集成 HMI : 
  對(duì)于 HMI 設(shè)備，用戶只需指定數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目標(biāo)。數(shù)據(jù)將由程序自動(dòng)循環(huán)傳輸。
• 集成通信功能：
  • 編程器/OP 通信
  • 全局?jǐn)?shù)據(jù)通信
  • S7 基本通信
  • S7 通信
• 通過網(wǎng)絡(luò)更新固件
• 通過 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006) 進(jìn)行開放式通信
• 在基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng) (PROFINET)
• 通過集成的 web 器獲得附加診斷功能

可參數(shù)化的特性

可使用 STEP 7 工具“Hardware Configuration”對(duì) S7-400（包括 CPU）的性能和響應(yīng)進(jìn)行編程，如：

• MPI 多點(diǎn)接口：
  • 定義站地址。
  • 啟動(dòng)/循環(huán)行為。
  • 定義大循環(huán)時(shí)間和通信負(fù)荷。
• 地址分配： 
  I/O 模塊的編址。
• 保持區(qū)域：
  定義具有保持特性的位存儲(chǔ)器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器、數(shù)據(jù)塊和時(shí)鐘存儲(chǔ)器的數(shù)量。
• 過程映像，局部數(shù)據(jù)的大小。
• 診斷緩存區(qū)的長(zhǎng)度。
• 保護(hù)等級(jí)： 
  定義程序和數(shù)據(jù)訪問授權(quán)。
• 系統(tǒng)診斷： 
  定義診斷報(bào)文的處理及范圍。
• 循環(huán)中斷： 
  設(shè)定周期。
• PROFINET 接口
• 通過 NTP 協(xié)議對(duì)時(shí)間同步進(jìn)行參數(shù)化

顯示功能與信息功能

• 狀態(tài)和故障指示燈：
  LED 可指示出內(nèi)部和外部故障和運(yùn)行狀態(tài)，如 RUN（運(yùn)行）、STOP（停止）、調(diào)試和測(cè)試功能等。
• 測(cè)試功能： 
  可使用編程設(shè)備顯示程序執(zhí)行中的信號(hào)狀態(tài)，不考慮用戶程序而修改過程變量，輸出堆棧存儲(chǔ)器的內(nèi)容，運(yùn)行各個(gè)程序步驟，并禁用程序組件。
• 信息功能： 
  用戶可獲取有關(guān) CPU 的存儲(chǔ)器容量和運(yùn)行模式以及 RAM 和裝載存儲(chǔ)器的當(dāng)前利用率方面的信息。

通信

中央控制器與故障安全 ET 200 模塊之間的安全通信和標(biāo)準(zhǔn)通信是通過 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。通過特別開發(fā)的 PROFIBUS profile PROFIsafe，可以在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文中傳輸帶有安全功能的用戶數(shù)據(jù)。無需其它硬件組件（例如專用安全總線）。必要的軟件已經(jīng)或者作為擴(kuò)展集成在硬件組件之中，或者作為軟件塊重載至CPU內(nèi)。

操作模式

F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信號(hào)模塊中。

信號(hào)模塊采用差異分析方法和測(cè)試信號(hào)注入技術(shù)實(shí)現(xiàn)輸出和輸入信號(hào)的監(jiān)控。

借助周期性自檢、指令檢測(cè)、程序邏輯檢測(cè)和程序順序流檢測(cè)等方法，CPU可以檢測(cè)控制器是否工作正常。此外，通過“活躍標(biāo)志（sign-of-life）”請(qǐng)求，還可以對(duì)I/O進(jìn)行檢測(cè)。

若判定系統(tǒng)中存在故障，則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。

CPU 414F-3 PN/DP 的運(yùn)行不需要 F 運(yùn)行版授權(quán)。

編程

CPU 414F-3 PN/DP 的編程方法與 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方法相同． 使用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)證過的編程工具，例如STEP 7，創(chuàng)建用于非故障安全工廠區(qū)段的用戶程序。

選件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)

STEP 7 選件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于對(duì)與安全型程序段進(jìn)行編程。選件包中包括所有用來創(chuàng)建 F 程序的所有功能和塊。

具有安全功能的 F 程序以 F_FBD 或 F-LAD 方式進(jìn)行連接，或利用 F 功能庫(kù)中的特殊功能數(shù)據(jù)塊進(jìn)行連接。使用 F FBD 或 F LAD 可提供跨系統(tǒng)的統(tǒng)一表示，因而簡(jiǎn)化系統(tǒng)的組態(tài)和編程以及驗(yàn)收測(cè)試。無需借助額外的功具，程序員就可以完全專注于編制安全相關(guān)的應(yīng)用程序。

CPU 412-5H 擁有：

• 功能強(qiáng)大的處理器：
  CPU 處理每條二進(jìn)制指令的時(shí)間小于 31.25 ns。
• 1 MB RAM（512 KB 用于程序，512 KB 用于數(shù)據(jù)）；
  裝載存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ) S7-400H F/FH 自動(dòng)化系統(tǒng)的用戶程序和參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)；高速 RAM 用于用戶程序的順控相關(guān)部分
• 存儲(chǔ)卡：
  用于擴(kuò)展內(nèi)置裝載存儲(chǔ)器。除程序本身之外，裝載存儲(chǔ)器中所含的信息還包括 S7-400H F/FH 的組態(tài)數(shù)據(jù)，這就是要在存儲(chǔ)器中占據(jù)雙倍空間的原因。其結(jié)果是：
  • 內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲(chǔ)卡。
    提供有 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在斷開電源時(shí)保存數(shù)據(jù)）。
• 靈活的擴(kuò)展選件：
  多達(dá) 131,072 點(diǎn)數(shù)字量和 81,932 點(diǎn)模擬量輸入/輸出。
• 組合 MPI/PROFIBUS DP 接口：
  MPI 可用來建立一個(gè) 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以與通信總線（C 總線）上的節(jié)點(diǎn)和 MPI 上的節(jié)點(diǎn)建立多 64 個(gè)連接。 
  PROFIBUS-DP主站接口能夠被用來建立一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡(jiǎn)化。對(duì)用戶來說，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
• PROFIBUS DP 接口：
  通過 PROFIBUS DP 接口，可以實(shí)現(xiàn)冗余、分布式自動(dòng)化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。對(duì)用戶來說，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
• PROFINET 接口，帶 2 個(gè)端口（交換機(jī)）：
  支持系統(tǒng)冗余和 MRP（介質(zhì)冗余協(xié)議）
• 模式選擇開關(guān)：
  撥動(dòng)開關(guān)設(shè)計(jì)。
• 診斷緩沖區(qū)：
  后的 120 個(gè)報(bào)警和中斷事件保存在一個(gè)環(huán)形緩沖區(qū)中，用于進(jìn)行診斷。
• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘：
  CPU 提供帶日期和時(shí)間的診斷報(bào)告。

下面的產(chǎn)品目錄頁(yè)包含有關(guān)不是由西門子（而是由西門子集團(tuán)外部的第三方，“外部公司”）生產(chǎn)和銷售的補(bǔ)充產(chǎn)品的信息。這些外部公司獨(dú)立地組織其產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售和交付。采用他們自己的業(yè)務(wù)及交貨的條款和條件。

有關(guān)這里介紹的補(bǔ)充產(chǎn)品和相關(guān)信息的責(zé)任由相關(guān)的外部公司獨(dú)自承擔(dān)。除非法律強(qiáng)制規(guī)定，西門子公司不對(duì)外部公司的產(chǎn)品承擔(dān)任何責(zé)任和做出任何擔(dān)保。另請(qǐng)參見每種產(chǎn)品隨附的有關(guān)“責(zé)任免除/超鏈接的使用”的說明。

注

CM CANopen 模塊是一種 HMS 產(chǎn)品，只能通過 HMS 獲得。

下面的描述包含有關(guān)非西門子（除西門子集團(tuán)外的第三方，“外部公司”）生產(chǎn)和銷售的相關(guān)產(chǎn)品的信息。這些外部公司獨(dú)立地組織其產(chǎn)品的生產(chǎn)、銷售和交付。采用他們自己的業(yè)務(wù)及交貨的條款和條件。

有關(guān)這里介紹的相關(guān)產(chǎn)品和相關(guān)信息的責(zé)任由相關(guān)的外部公司獨(dú)自承擔(dān)。除非法律強(qiáng)制規(guī)定，西門子不對(duì)外部公司的產(chǎn)品承擔(dān)任何責(zé)任和做出任何擔(dān)保。另請(qǐng)參見有關(guān)“責(zé)任免除/超鏈接的使用”的說明。

概述

為基于 CANopen 運(yùn)行 S7-1200，提供有一個(gè)接口模塊。該接口模塊可與 S7-1200 自動(dòng)化系統(tǒng)及 IO 組件一起使用。

CiA 和 CANopen 是 CAN 在 Automation e.V. 中的注冊(cè)社區(qū)商標(biāo)

CANopen 是一種廣泛采用的工業(yè)總線系統(tǒng)，可用于各種不同應(yīng)用。使用該模塊，可簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)有效地將 CANopen 應(yīng)用程序與 SIMATIC 相連。

• 車輛液壓閥/軸的控制
• 包裝機(jī)械或傳送帶電機(jī)控制
• 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中角編碼器的位置數(shù)據(jù)采集
• 機(jī)器控制裝置采集，如操縱桿
• 路徑編碼器、傾角計(jì)或角編碼器的測(cè)量數(shù)據(jù)采集，例如，用于塔式起重機(jī)和龍門起重機(jī)

該 CM CANopen 模塊具有以下特點(diǎn)：

• SIMATIC S7-1200 的 CANopen 接口模塊（主站/從站）
• 在主站模式下可連接多達(dá) 16 個(gè) CANopen 從站
• 每個(gè)模塊 256 字節(jié)輸入數(shù)據(jù)和 256 字節(jié)輸出數(shù)據(jù)
• 每個(gè) CPU 可連接多達(dá) 3 個(gè)模塊
• 3 個(gè) LED 指示燈，用于指示模塊、網(wǎng)絡(luò)和 I/O 狀態(tài)診斷
• 可以將該模塊集成到 TIA 博途平臺(tái)的硬件目錄中
• 支持 Transparent CAN 2.0A 以處理客戶特定協(xié)議
• 根據(jù)通信協(xié)議 CiA 301 Rev. 4.2 和 CiA 302 Rev. 4.1（主站）實(shí)現(xiàn) CANopen

CiA 和 CANopen 是 CAN 在 Automation e.V. 中的注冊(cè)社區(qū)商標(biāo)

• 模塊化、可擴(kuò)展通用系統(tǒng)，IP20 防護(hù)等級(jí)
• 適用于離散自動(dòng)化領(lǐng)域中各種自動(dòng)化應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案
• 具有極高性能和可用性
• 可專門通過 Totally Integrated Automation Portal 平臺(tái)中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型號(hào)進(jìn)行組態(tài)

性能

• 提高性能
  • 高速指令執(zhí)行:
  • 語(yǔ)言擴(kuò)展
  • 新數(shù)據(jù)類型
  • 更快速的背板總線
  • 經(jīng)過的代碼生成
• 功能強(qiáng)大的通信：
  • 以 PROFINET IO（雙端口開關(guān)）作為標(biāo)準(zhǔn)接口；
    從 CPU 15-2 PN 開始支持，以一個(gè)或多個(gè)額外的集成 PROFINET 接口作為輸入設(shè)備，用于網(wǎng)絡(luò)隔離或用于連接更多的 PROFINET 設(shè)備或高速通信設(shè)備
  • OPC UA 數(shù)據(jù)訪問器作為運(yùn)行時(shí)選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設(shè)備/系統(tǒng)
  • 可針對(duì)總線系統(tǒng)和點(diǎn)到點(diǎn)連接，通過通信模塊進(jìn)行擴(kuò)展

集成技術(shù)

• 無需附加模塊就可集成運(yùn)動(dòng)控制功能：
  • 通過標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅(qū)動(dòng)器和 PROFIdrive 驅(qū)動(dòng)器
  • 運(yùn)動(dòng)控制功能支持速度控制軸、定位軸、相對(duì)同步操作（在沒有位置同步規(guī)范的條件下實(shí)現(xiàn)同步）以及外部編碼器、凸輪和探頭。
  • CPU 技術(shù)中還集成了諸如同步操作（利用位置同步規(guī)范進(jìn)行同步）凸輪系統(tǒng)等擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)控制功能。
• 全面跟蹤所有 CPU 標(biāo)簽，以進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和間歇錯(cuò)誤檢測(cè)；
  擁有有效調(diào)試和快速驅(qū)動(dòng)器和控制裝置
• 廣泛的控制功能：
  例如，可輕松組態(tài)的塊可進(jìn)行控制參數(shù)的自動(dòng)以實(shí)現(xiàn)優(yōu)控制質(zhì)量
• 通過提供的工藝模塊獲得附加功能：
  例如，高速計(jì)數(shù)、位置檢測(cè)或高達(dá) 1 MHz 信號(hào)的測(cè)量

安全集成

人身安全和機(jī)器安全 – 在集成式完整系統(tǒng)框架內(nèi)

• 故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上處理標(biāo)準(zhǔn)程序和安全程序。
  在 TIA 博途中，使用相同的編輯器生成故障安全和標(biāo)準(zhǔn)用戶程序；例如，這樣就能向標(biāo)準(zhǔn)用戶程序中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)那樣，故障安全數(shù)據(jù)。由于這種軟件集成，故障安全應(yīng)用也可利用 SIMATIC 的系統(tǒng)有點(diǎn)和全面功能。

集成安全功能

• 通過密碼進(jìn)行知識(shí)保護(hù)，防止未經(jīng)授權(quán)讀取和修改程序塊
• 通過復(fù)制保護(hù)來提高保護(hù)程度，防止未經(jīng)授權(quán)而復(fù)制程序塊：
  通過復(fù)制保護(hù)，可將 SIMATIC 存儲(chǔ)卡上的程序塊與其序列號(hào)綁定，以便只有在將配置的存儲(chǔ)卡插到 CPU 中時(shí)，該程序塊才可運(yùn)行。
• 具有四個(gè)不同授權(quán)級(jí)別的權(quán)限：
  可向各個(gè)用戶組分配不同訪問權(quán)限。通過新的保護(hù)級(jí)別 4，還可以限制與 HMI 設(shè)備之間的通信。
• 改進(jìn)了操作保護(hù)：
  控制器將會(huì)檢測(cè)到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未授權(quán)傳輸。
• 用于以太網(wǎng)通信處理器 (CP 1543-1)：
  • 通過防火墻提供附加訪問保護(hù)
  • 建立安全 VPN 連接

設(shè)計(jì)與操作

• 配備顯示器的 CPU，可顯示純文本信息（因特網(wǎng)上的顯示仿真工具）：
  • 可顯示所有連接模塊的訂貨號(hào)、固件版本和序列號(hào)信息
  • 直接在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置 CPU 的 IP 地址以及進(jìn)行其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，無需使用編程設(shè)備
  • 直接以普通文本形式顯示錯(cuò)誤消息，可縮短停機(jī)時(shí)間
• 所有模塊采用統(tǒng)一的前連接器，并具有用于靈活形成電壓組的集成式電壓橋接件，從而簡(jiǎn)化了庫(kù)存，降低了接線成本
• S7-1500 導(dǎo)軌上集成有 DIN 導(dǎo)軌：
  快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件
• 通過信號(hào)模塊進(jìn)行集中擴(kuò)展：
  可根據(jù)任何應(yīng)用的要求進(jìn)行靈活調(diào)整
• 數(shù)字量信號(hào)模塊的系統(tǒng)電纜連接：
  可快速、清晰地進(jìn)行安排，以連接至現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和執(zhí)行器并在控制柜中進(jìn)行簡(jiǎn)便接線
• 電源：
  • 負(fù)載電源模塊（電源模塊）為模塊提供 24 V 電源
  • 電源模塊可通過背板總線向模塊內(nèi)部電路供電
• 分布式擴(kuò)展：
  • 通過 PROFINET 接口模塊 IM 155-5，可針對(duì) ET 200MP I/O 系統(tǒng)使用多 30 個(gè)信號(hào)模塊、通信模塊和工藝模塊
  • 在集中和分布式運(yùn)行的操作和系統(tǒng)功能方面沒有差別

集成系統(tǒng)診斷

• CPU 的集成系統(tǒng)診斷，默認(rèn)情況下已激活：
  • 在顯示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 器中以普通文本形式一致地顯示系統(tǒng)診斷信息，甚至可顯示變頻器消息。即使 CPU 處于停止?fàn)顟B(tài)，也會(huì)更新消息。
  • 系統(tǒng)診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進(jìn)行組態(tài)。組態(tài)發(fā)生改變時(shí)，會(huì)自動(dòng)對(duì)診斷信息進(jìn)行更新。

對(duì) SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力

• ProDiag 是一個(gè)輕松創(chuàng)建機(jī)器診斷與工廠診斷的概念。它提升了可用性，并支持就地的故障分析和故障排除功能。

數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方

• SIMATIC 存儲(chǔ)卡：
  • 插入式裝載存儲(chǔ)器
  • 可進(jìn)行固件更新
  • STEP 7 項(xiàng)目（包括注釋和符號(hào)）、附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）的存儲(chǔ)選項(xiàng)
  • 通過 SD 讀卡器并使用 Office 工具，可方便地訪問與設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）
• 集成 wed 器：
  - 通過 Web 瀏覽器，可方便地訪問與設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)

SIMATIC S7-1500 符合以下和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)：

• cULus
• cULus HazLoc
• FM
• ATEX 僅限于 24 V，不適用于 230 V
• CE
• RCM（以前的 C-TICK）
• KCC
• IECEx（僅限 24 V；不適用于 230 V）
• EN 61000-6-4
• EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
• EN 61131-2

框架規(guī)格 FSA 的電源濾波器

通過使用下面所示的 B 級(jí)進(jìn)線濾波器，可使用不帶集成濾波器的 230 V SINAMICS V20 變頻器以及一根 5 m 屏蔽輸出電纜來實(shí)現(xiàn) EN 61800-3 類別 C1。請(qǐng)注意，框架型號(hào) FSB 和 FSC 的 230 V 濾波變頻器可在使用 25 m 屏蔽輸出電纜但不使用外部濾波器的情況下達(dá)到 EN 61800-3 類別 C2。

通過使用下面所示的 B 級(jí)進(jìn)線濾波器，可使用帶或不帶集成濾波器的 400 V SINAMICS V20 變頻器以及一根 25 m 屏蔽輸出電纜來實(shí)現(xiàn) EN 61800-3 類別 C2。

經(jīng)濟(jì)實(shí)用 – 眾多集成功能可用來降低機(jī)器成本

集成的控制模式

SINAMICS V90 驅(qū)動(dòng)器具有各種集成控制模式，滿足廣泛應(yīng)用的要求：

• 脈沖串輸入位置控制模式 (PTI)
• 內(nèi)部位置控制模式 (IPos)
• 速度控制模式
• 轉(zhuǎn)矩控制 
  

集成的定位功能

• 可以輸入位置、速度和加速度設(shè)定值
• 集成參考功能
• 前饋和反饋或者將用于選擇位置的數(shù)字量輸入進(jìn)行組合
• 來自外部數(shù)字量輸入的定位步使能信號(hào)
• 及相對(duì)定位。

可使用 PLC 實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)定位，無需定位功能。

適用于所有框架規(guī)格的集成式制動(dòng)電阻器

• 所有框架規(guī)格都集成有制動(dòng)電阻器，用于耗散高速制動(dòng)時(shí)的再生功率。
• 大多數(shù)應(yīng)用無需使用額外制動(dòng)電阻器就能實(shí)現(xiàn)。
  

集成抱閘開關(guān)

• 集成抱閘開關(guān) – 如果使用帶有抱閘的電機(jī)，則可將抱閘直接連接到驅(qū)動(dòng)器。
• 無需使用外部繼電器，就可連接抱閘。
  

的伺服性能 – 快速，平穩(wěn)，定位精確

自動(dòng)調(diào)諧

自動(dòng)控制回路參數(shù)。可以在調(diào)試系統(tǒng)時(shí)以及在運(yùn)行中切換負(fù)載時(shí)使用此功能。這樣，廣泛應(yīng)用中的機(jī)器設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性能和平穩(wěn)運(yùn)行。

自動(dòng)抑制機(jī)器共振

激活此功能后，變頻器會(huì)識(shí)別機(jī)械共振頻率并使用濾波器自動(dòng)抑制這些頻率。運(yùn)行期間的振動(dòng)和噪音降低。
這樣就能確保機(jī)器具有較高動(dòng)態(tài)響應(yīng)，同時(shí)振動(dòng)減小。

1 MHz 脈沖串設(shè)定值和 20 位編碼器分辨率

• 命令脈沖串輸入的工作頻率高達(dá) 1 MHz
• 值編碼器，20 位分辨率
• 定位精度高，轉(zhuǎn)速波紋低
  

的系統(tǒng)性能

在保持系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)快速加速和制動(dòng)，確保較高的機(jī)器生產(chǎn)力。

• 變頻器和電機(jī)具有 300 % 過載能力
• 電機(jī)扭矩波動(dòng)小
• 電機(jī)和變頻器完美相互協(xié)調(diào)

系統(tǒng)一覽

在生產(chǎn)工程中，針對(duì)分布式故障安全應(yīng)用而特別開發(fā)了SIMATIC S7故障安全型CPU和故障安全信號(hào)模塊SIMATIC ET200S、ET200pro、ET200eco和ET200M。 故障安全I(xiàn)/O具有模塊化結(jié)構(gòu)，只有在實(shí)際需要時(shí)才能使用安全技術(shù)。 新系統(tǒng)替換了傳統(tǒng)的機(jī)電部件，例如：

• 可自由編程，可安全地將傳感器連接到執(zhí)行器
• 可選擇地安全關(guān)斷執(zhí)行器
• 在一個(gè)站中可采用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊混合安裝結(jié)構(gòu)
• 單總線理念；
  通過一個(gè)總線(PROFIBUS DP、PROFINET)可以傳送故障安全信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)

全集成自動(dòng)化(TIA)

安全技術(shù)(安全集成)是全集成自動(dòng)化的一個(gè)組件，它提供全集成的安全自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化(SIMATIC S7)。

當(dāng)今，標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化(傳統(tǒng)的PLC)和安全自動(dòng)化(機(jī)電結(jié)構(gòu))是彼此分開的，這兩種自動(dòng)化正成長(zhǎng)為一個(gè)統(tǒng)一的、集成的整體系統(tǒng)。

西門子作為一個(gè)自動(dòng)化技術(shù)完整提供商，可以提供全面的自動(dòng)化系統(tǒng)。

防爆型模塊可作為自動(dòng)化系統(tǒng)的相關(guān)部件在化工廠中使用。 它們可用于檢測(cè)儀表及設(shè)備控制。

應(yīng)用領(lǐng)域：

• 化工/石化工業(yè)
• 煤氣工業(yè)
• 遠(yuǎn)洋技術(shù)
• 運(yùn)輸（如油罐，油罐車）
• 汽車工業(yè)（如噴漆車間）
• 供電，配電等
• 電站
• 專門的機(jī)械工程（如印刷機(jī)，工業(yè)清潔機(jī)）

這些模塊不可以在有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域使用，除非有其他保護(hù)裝置保護(hù)（例如密封機(jī)殼）。

該模塊被為可以連接在有爆炸危險(xiǎn)的 1 區(qū)和 2 區(qū)里設(shè)置的本質(zhì)安全傳感器和執(zhí)行器。

該模塊可用于：

• 在 SIMATIC S7-300 可編程控制器中
• 在遠(yuǎn)程 ET 200 M I/O 裝置中，可作為所有 SIMATIC S5/S7/505 可編程控制器的分布式 I/O 及作為所有 PROFIBUS-DP 網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)從站

• 無縫互連軟件工具系統(tǒng)，用于 SIMATIC S7 和 SIMATIC WinAC
• 自動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用中的各個(gè)階段，都具有用戶友好功能：
• 包括：
  • TIA Portal 中的控制器軟件
  • STEP 7 V5.x 編程軟件
  • 編程和設(shè)計(jì)選件
  • 診斷和維修選件
  • 技術(shù)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的選件
  • 用于聯(lián)合任務(wù)的軟件

TIA Portal 是全集成自動(dòng)化的完整性能的關(guān)鍵。該軟件可對(duì)所有操作、機(jī)器和過程序列進(jìn)行，它采用熟悉的用戶界面，操作簡(jiǎn)單方便，具有完全的數(shù)據(jù)透明性。用戶可以將精力集中于工程組態(tài)上，而無需學(xué)習(xí)如何使用該組態(tài)軟件。這樣，TIA Portal 可幫助客戶快速和可持續(xù)地實(shí)現(xiàn)增值。

STEP 7 Basic V14 SP1 (TIA Portal), portal view

STEP 7 Basic V14 (TIA Portal), device view: configuring and parameterizing in realistic photo-quality representation

Intuitive, efficient and future-oriented - the engineering software for programming the SIMATIC controllers

SIMATIC STEP 7 Basic V14 is the engineering system for the S7-1200.

STEP 7 Basic V14 is based on the Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) central engineering framework which offers users a uniform, efficient and intuitive solution to all automation tasks.

New with V14

• Useful function extensions in the language editors for LAD/FBD and SCL
• Systematic further development of language elements for programming (Array[*], Array of multi-instances, etc.)
• Higher-level measurement with Trace
• New configuring of toolbar in the DB Editor
• New system functions, e.g. global search and extended cross-reference information
• Multiple usability expansions for efficient engineering

STEP 7

采用熟悉的硬件

新的 SIMATIC 自動(dòng)化平臺(tái)涉及今天實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化所需的一切：各種性能的可編程邏輯控制器、包括操作員面板在內(nèi)的完整單元、基于 PC 的控制、外部控制和監(jiān)視解決方案以及通信網(wǎng)絡(luò)。

作為一個(gè)全面集成的完整解決方案，所有這些功能均可通過單一的用戶界面來實(shí)現(xiàn)。

這樣便消除了到現(xiàn)在為止使公司付出大量的障礙：PLC 與 PC 環(huán)境之間的障礙，過程與生產(chǎn)技術(shù)之間的障礙，甚至于標(biāo)準(zhǔn)軟件與自動(dòng)化軟件之間的障礙。

這樣便使我們直奔主題。因?yàn)樗羞@些優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)就是軟件。該軟件系統(tǒng)基于 STEP 7，分為兩個(gè)類型：用于僅將 SIMATIC 自動(dòng)化平臺(tái)的一部分作為硬件使用（因而無需完整性能范圍）的用戶，以及用于需要使用完整性能范圍的用戶。

以下內(nèi)容適用于所有版本：它們可確保用戶充分利用自己的硬件設(shè)備！

SIMATIC 編程器:
結(jié)合了用于 SIMATIC 控制器的軟件和工具。

• 針對(duì) SIMATIC 裝置的調(diào)試、檢修和維護(hù)專門
  進(jìn)行了。
• 具有集成接口，可以與 SIMATIC 控制器進(jìn)行外美匹配。
• 具有熟悉的 SIMATIC 品質(zhì)，適合在工業(yè)環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
  與其它硬件設(shè)備一樣，編程設(shè)備在 SIMATIC 環(huán)境經(jīng)歷了一系列測(cè)試：
  
  • CPU、存儲(chǔ)器以及圖形卡的工作強(qiáng)度測(cè)試
  • 振動(dòng)測(cè)試
  • 熱模擬

S7-300

一般步驟

S7-300自動(dòng)化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用。

一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件：

• CPU：
  不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對(duì)應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接口的 CPU。
• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊 (SM)。
• 用于連接總線和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通信處理器 (CP)。
• 用于高速計(jì)數(shù)、定位（開環(huán)/閉環(huán)）及 PID 控制的功能模塊（FM）。

根據(jù)要求，也可使用下列模塊：

• 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負(fù)載電源模塊(PS)。
• 接口模塊 (IM)，用于多層配置時(shí)連接中央控制器 (CC) 和擴(kuò)展裝置 (EU)。
  通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個(gè)擴(kuò)展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達(dá) 32 個(gè)模塊。所有模塊均在外殼中運(yùn)行，并且無需風(fēng)扇。
• SIPLUS 模塊可用于擴(kuò)展的環(huán)境條件：
  適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護(hù)等級(jí)為 IP20 機(jī)柜內(nèi)使用時(shí)，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機(jī)柜和 IP65 外殼。

設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù)：

• 安裝模塊：
  只需簡(jiǎn)單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動(dòng)到位然后鎖緊螺釘。
• 集成的背板總線： 
  背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。
• 模塊采用機(jī)械編碼，更換極為容易：
  更換模塊時(shí)，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機(jī)構(gòu)，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯(cuò)插到其他的模塊上。
• 現(xiàn)場(chǎng)證明可靠的連接：
  對(duì)于信號(hào)模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。
• TOP 連接：
  為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號(hào)模塊上接線。
• 規(guī)定的安裝深度：
  所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護(hù)。因此，所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。
• 無插槽規(guī)則:
  信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。

擴(kuò)展

若用戶的自動(dòng)化任務(wù)需要 8 個(gè)以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時(shí)，則可對(duì) S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進(jìn)行擴(kuò)展：

• 中央控制器和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架多可連接32個(gè)模塊：
  總共可將 3 個(gè)擴(kuò)展裝置（EU）連接到中央控制器（CC）。每個(gè) CC/EU 可以連接八個(gè)模塊。
• 通過接口模板連接：
  每個(gè) CC / EU 都有自己的接口模塊。在中央控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中，并自動(dòng)處理與擴(kuò)展裝置的通信。
  • 通過 IM 365 擴(kuò)展：
    1 個(gè)擴(kuò)展裝置遠(yuǎn)擴(kuò)展距離為 1 米；電源電壓也通過擴(kuò)展裝置提供。
  • 通過 IM 360/361 擴(kuò)展：
    3 個(gè)擴(kuò)展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的遠(yuǎn)距離為 10m。
• 單獨(dú)安裝：
  對(duì)于單獨(dú)的 CC/EU，也能夠以更遠(yuǎn)的距離安裝。兩個(gè)相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長(zhǎng)達(dá) 10m。
• 靈活的安裝選項(xiàng)：
  CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以大限度滿足空間要求。

通信

S7-300 具有不同的通信接口：

• 連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。
• 用于點(diǎn)到點(diǎn)連接的通信處理器
• 多點(diǎn)接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
  是一種經(jīng)濟(jì)有效的方案，可以同時(shí)連接編程器/PC、人機(jī)界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動(dòng)化系統(tǒng)。

PROFIBUS DP進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡(jiǎn)化。

從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

以下設(shè)備可作為主站連接：

• SIMATIC S7-300
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC C7 
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶IM 308
• SIMATIC 505

出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 2 個(gè)。

以下設(shè)備可作為從站連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
• S7-300，通過 CP 342-5
• CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
• 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

通過 PROFINET IO 進(jìn)行過程通信

SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個(gè)高速的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡(jiǎn)化。

從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別（相同的組態(tài)，編址及編程）。

可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接：

• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200
  （使用配備 PROFINET 接口的 CPU）
• SIMATIC S7-400
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設(shè)備
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備

通過 AS-Interface 進(jìn)行過程通信

S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（AS-Interface 從站）。

更多信息，請(qǐng)參見通信處理器。

通過 CP 或集成接口（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經(jīng)濟(jì)有效地建立點(diǎn)到點(diǎn)連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議：

• 20 mA (TTY)（僅 CP 340/CP 341）
• RS 232C/V.24（僅 CP 340/CP 341）
• RS 422/RS 485

可以連接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動(dòng)化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
• 打印機(jī)
• 機(jī)器人控制
• 掃描器，條碼閱讀器，等

特殊功能塊包括在通信功能手冊(cè)的供貨范圍之內(nèi)。

使用多點(diǎn)接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

MPI（多點(diǎn)接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。

• MPI 可以同時(shí)連接多個(gè)配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
• 全局?jǐn)?shù)據(jù)：
  “全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU 間周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 一個(gè) S7-300 CPU 可與多達(dá) 4 個(gè)數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù)，可同時(shí)有 16 個(gè) CPU 參與數(shù)據(jù)交換（使用 STEP 7 V4.x）。 
  例如，可以允許一個(gè) CPU 訪問另一個(gè) CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。
• 內(nèi)部通信總線(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
• 功能強(qiáng)大的通信技術(shù)：
  • 多達(dá) 32 個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)。
  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個(gè) CPU 有多個(gè)通信接口。
  • 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個(gè) CPU 有多個(gè)通信接口。
  • 數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
• 靈活的組態(tài)選項(xiàng)：
  可靠的組件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件，可以根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的調(diào)整。例如，任意兩個(gè)MPI節(jié)點(diǎn)之間多可以開啟10個(gè)中繼器，以橋接更大的距離。

通過 CP 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信

SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。

可以連接以下設(shè)備：

• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
• 編程器
• PC 機(jī)
• SIMATIC HMI 人機(jī)界面系統(tǒng)
• 數(shù)控裝置
• 機(jī)器人控制
• 工業(yè)PC
• 驅(qū)動(dòng)控制器
• 其它廠商設(shè)備

S7-300F

S7-300F 能夠以兩種 I/O 設(shè)計(jì)的方式運(yùn)行：

• ET 200M 中的 I/O 設(shè)計(jì)：
  故障安全數(shù)字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應(yīng)用（Cat.4/SIL3 只能與隔離模塊一起使用）
• ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 設(shè)計(jì)：
  故障安全數(shù)字量輸入和輸出模塊可用于分布式應(yīng)用