西門子CPU模塊6ES7414-3EM05-0AB0

至中央控制器的連接通過PROFIBUS DP實(shí)現(xiàn)。此時，switched ET 200M連接至兩個子單元上。 I/O 的冗余性 3.1版以及更高版本的操作系統(tǒng)均支持冗余I/O。 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)可用性的**化，因?yàn)檫@種工作模式能夠容忍一個CPU、PROFIBUS或者信號模塊出現(xiàn)故障。 配置選項(xiàng) 可進(jìn)行下列配置： 針對單側(cè) DP 從站采用冗余 I/O 針對切換式 DP 從站采用冗余 I/O 適宜的 I/O 模塊 彼此冗余的模塊的類型必須相同，且采用相同的設(shè)計(jì)（例如，均為集中式或者均為分布式）。插槽不強(qiáng)制規(guī)定。不過，出于可用性原因，建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用哪些模塊，請咨詢用戶支持部門或者參考相關(guān)手冊。 FM 和 CP 的冗余 這兩種不同的組態(tài)都可以以冗余方式使用功能模塊（FM）和通信處理機(jī)（CP）：

目前，PLC 不僅可以執(zhí)行開環(huán)控制，而且還可以執(zhí)行

• 閉環(huán)控制、
• 定位、
• 計(jì)數(shù)、比例控制、
• 閥門控制以及其它功能。

為此，西門子公司開發(fā)了各種智能型 I/O 模板。 它們均為微處理器控制，能夠*獨(dú)立地執(zhí)行時間要求苛刻的控制任務(wù)，并可直接通過其輸入/輸出通道連接到過程控制。 避免了對 CPU 的額外負(fù)擔(dān)。

分布式 I/O

在連接遠(yuǎn)距離分布的過程與 I/O 模板時，其布線往往非常復(fù)雜，而且極易造成故障。 若需要一個模塊化的靈活自動化系統(tǒng)，我們還是建議使用分布式 I/O 系統(tǒng)：

• 使用分布式 I/O 系統(tǒng) ET 200，即可從距離遠(yuǎn)達(dá) 23km 的過程站遠(yuǎn)程操控遠(yuǎn)程 I/O 設(shè)備、小型控制系統(tǒng)以及大量現(xiàn)場設(shè)備。設(shè)備之間通過快速現(xiàn)場總線 PROFIBUS-DP 連接，符合標(biāo)準(zhǔn) EN 50 170。

編程器，軟件

SIMATIC^® 系列產(chǎn)品提供有一種精心打造的全面編程器解決方案，包括從經(jīng)濟(jì)的便攜式編程器，到功能強(qiáng)大的臺式編程器。

同時，我們還提供與之相匹配的應(yīng)用軟件。 所適用的操作系統(tǒng)：

• Windows 95/98/NT 或業(yè)已驗(yàn)證的 SIMATIC^® 軟件以及適用于所有 PC 的應(yīng)用程序
• 并且，通過西門子 STEP^® 7 軟件，可快速、便捷地對控制器進(jìn)行編程。 使用同一種軟件，即可進(jìn)行歸檔和測試。
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  S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能強(qiáng)大的 PLC。通過它，可以使用全集成自動化 (TIA)，實(shí)現(xiàn)**的自動化解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺。它靈活的模塊化結(jié)構(gòu)和高度的性能裕量，使 S7-400 比所有其它的 PLC 遠(yuǎn)為*。

  S7-400

• 功能強(qiáng)大的PLC，滿足中、高性能要求。
• 要求**苛刻的任務(wù)的解決方案。
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  S7-400H

• 采用冗余設(shè)計(jì)的容錯自動化系統(tǒng)。
• 適合對故障安全要求很高的應(yīng)用。
  滿足重啟動費(fèi)用高、昂貴的停機(jī)、極少的監(jiān)控以及很少的維護(hù)的過程應(yīng)用。
• 冗余的集中功能。
• 提高 I/O 的可用性：網(wǎng)管型 I/O 配置。
• 也可作為標(biāo)準(zhǔn) I/O 使用：單邊配置。
• 熱后備：發(fā)生故障時，可自動切換到備用設(shè)備。
• 采用 2 個獨(dú)立機(jī)架或一個分開的中央機(jī)架進(jìn)行配置
• 經(jīng)過冗余 PROFIBUS-DP 來連接切換的 I/O。

• S7-400F/FH

• 故障安全型自動化系統(tǒng)，大大提高了工廠生產(chǎn)過程的安全性
• 符合 IEC 61508 SIL3、DIN V 19250 AK6 和 EN 954-1 Cat.4 等安全要求。
• 如果需要，也可通過冗余設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)容錯
• 安全相關(guān)的 I/O 不增加接線:
• 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進(jìn)行安全通訊
• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和 ET 200M
• 標(biāo)準(zhǔn)模塊可以使用在自動化系統(tǒng)的非故障安全型應(yīng)用場合
• 隔離模塊，用于在一個 ET 200M 的安全模式中組合使用故障安全型模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊。
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• 品種齊全的模塊和性能分級的 CPU，**適應(yīng)自動化任務(wù)。
• 通過簡單實(shí)施分布式結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)靈活的使用；操作簡單的連接方法。
• **的通訊和網(wǎng)絡(luò)連接選件。
• 方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計(jì)。
• 當(dāng)控制任務(wù)增加時，可自由擴(kuò)展。
• 多CPU運(yùn)行：
  多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運(yùn)行。
  通過多處理器計(jì)算擴(kuò)大 S7-400 的整體性能。例如，復(fù)雜的任務(wù)可以分解為各種技術(shù)，如開環(huán)控制、計(jì)算或通訊，并分配給不同的 CPU。每個 CPU 可賦與其本地的 I/O。
• 模塊化：
  功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可以直接連接到 CPU 的通訊接口可以實(shí)現(xiàn)許多通訊線路的高性能操作。例如，這允許把一條通訊線路用于 HMI 和編程任務(wù)，一條通訊線路用于高性能和等距運(yùn)動控制組件，一條通訊線路用于普通 I/O 現(xiàn)場總線。還可以執(zhí)行額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。
• 工程和診斷：
  尤其是在使用采用高性能工程組件的大量自動化解決方案時，使用 SIMATIC 工程工具可以極為有效地組態(tài)和編程 S7-400。為此，提供有可高級語言（如 SCL）、用于順序控制的圖形工程工具、狀態(tài)圖和技術(shù)功能圖。
•  西門子CPU模塊6ES7414-3EM05-0AB0
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  西門子S7-400PLC模塊編輯

   

  西門子PLCS7-200系列圖冊

  可編程控制器是由現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生的，可編程序控制器的分

  類也必然要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。

  一般來說可以從三個角度對可編程序控制器進(jìn)行分類。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類，其三是從可編程序控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去分類。

  控制規(guī)模

   

  西門子PLCS7-300系列圖冊

  可以分為大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)。

  小型機(jī): 小型機(jī)的控制點(diǎn)一般在256點(diǎn)之內(nèi),適合于單機(jī)控制或小型的控制。

  西門子小型機(jī)有S7-200：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量248點(diǎn)；模擬量35路 。

  中型機(jī):中型機(jī)的控制點(diǎn)一般不大于2048點(diǎn),可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控，它適合中型或大型控制的控制。

  西門子中型機(jī)有S7-300：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量1024點(diǎn)；模擬量128路 ；網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS；工業(yè)以太網(wǎng)；MPI。

   

  西門子PLCS7-400系列圖冊

  大型機(jī)：大型機(jī)的控制點(diǎn)一般大于2048點(diǎn),不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)

  算還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。它不僅可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。

  西門子大型機(jī)有S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字；

  存貯器512k ；I/O點(diǎn)12672；

  控制性能

  可以分為機(jī)、中檔機(jī)和低檔機(jī)。

  低檔機(jī)

  這類可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運(yùn)算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。

  比如，德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-200就屬于這一類。

  中檔機(jī)

  這類可編程序控制器，具有較強(qiáng)的控制功能和較強(qiáng)的運(yùn)算能力。它不僅能完成一般的邏輯運(yùn)算，也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運(yùn)算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。

  比如，德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類。

  機(jī)

  這類可編程序控制器，具有強(qiáng)大的控制功能和強(qiáng)大的運(yùn)算能力。它不僅能完成邏輯運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算、指數(shù)運(yùn)算和PID運(yùn)算，還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類也很。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。

  比如，德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-400就屬于這一類。

  結(jié)構(gòu)

  整體式

  plc結(jié)構(gòu)圖冊

  整體式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器把電源、CPU、存儲器、I/O都集成

  在一個單元內(nèi)，該單元叫做作基本單元。一個基本單元就是一整的PLC。

  控制點(diǎn)數(shù)不符合需要時，可再接擴(kuò)展單元。整體式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。

  組合式

   

  plc組合圖冊

  組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC的各個組成部分按功能分成

  若干個模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的I/O模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測模塊、位置檢測模塊、PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結(jié)構(gòu)的PLC特點(diǎn)是CPU、輸入、輸出均為的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、I/O點(diǎn)選型、安裝調(diào)試、擴(kuò)展、方便。

  疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的I/O點(diǎn)搭配靈話、安裝整齊的優(yōu)點(diǎn)于一身。它也是由各個單元的組合構(gòu)成。其特點(diǎn)是CPU自成的基本單元（由CPU和一定的I/O點(diǎn)組成），其它I/O模塊為擴(kuò)展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進(jìn)行單元間的聯(lián)接，各個單元可以一個個地疊裝。使達(dá)到配置靈活、體積小巧。

  詳細(xì)介紹/西門子PLC 編輯

  1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強(qiáng)大功能使其無論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。

   

  西門子PLC之S7家族圖冊

  2．SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模塊化小型PLC，能中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)

  的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個帶用戶接口的工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300操作內(nèi)，人機(jī)對話的編程要求大大。SIMATIC人機(jī)界面（HMI）從S7-300中取得數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作自動地處理數(shù)據(jù)的傳送；CPU的智能化的診斷連續(xù)監(jiān)控的功能是否正常、記錄錯誤和特殊事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護(hù)可以使用戶高度、有效地保護(hù)其技術(shù)機(jī)密，防止未經(jīng)允許的和修改；S7-300 PLC設(shè)有操作選擇開關(guān)，操作選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以，當(dāng)鑰匙時，就不能改變操作，這樣就可防止或改寫用戶程序。具備強(qiáng)大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程Step 7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網(wǎng)總線；串行通信處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通信；多點(diǎn)接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制。韓立聽了此言，心里卻一怔。

  3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范圍的可編程序控制器。 S7-400 PLC采用模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的。當(dāng)控制規(guī)模擴(kuò)大或升級時，只要適當(dāng)?shù)匾恍┠０澹隳苁股壓统浞中枰?/span>

  工作原理/西門子PLC 編輯

  當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個階段。

  輸入采樣

  在輸入采樣階段，PLC以掃描依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖，則該脈沖的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

  用戶程序執(zhí)行

  在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。他思前想后，越細(xì)想越覺得后怕不已，渾身上下冷汗冒個不停。墨老，我們講和吧，要不我投降，你看怎么樣。要投降，你一開始就可以做了，何必等到拼的你死我活后，再來這么一手。韓立微笑著望著墨大夫不語，對他的指責(zé)似乎默認(rèn)了，兩人一時又陷入了對峙的局面。真……真有意思，我竟然忘了這么重要的事情，竟然真和你……和你明刀明的過起招來。墨大夫在斷斷續(xù)續(xù)的笑聲中，含糊不清的說著。是該到結(jié)束的時候了。墨大夫微微一愣，停住了大笑。墨老，你知不知道，你的性命已在了我的手中。韓立一張嘴，就讓吃一驚。

  即，在用戶程序執(zhí)行中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

  輸出刷新

  當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動相應(yīng)的外設(shè)。這時，才是PLC的真正輸出。

  同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時間對整個運(yùn)行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。