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除了現(xiàn)有的集成模擬量輸入/輸出之外,模擬擴(kuò)展模塊還可以提供更多的模擬量輸入/輸出使用選擇。
這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì):
信號(hào)模塊具有與基本設(shè)備相同的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。
信號(hào)板直接插到每個(gè) S7-1200 CPU 前面的插座中。
說明
信號(hào)模塊不能與 CPU 1211C 一起使用。
信號(hào)板可以與 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用。
使用 SM 1278 模塊,可通過一條 3 線制電纜與多 4 個(gè)外部 IO-Link 設(shè)備或 4 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行器/傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 由于有大量參數(shù)設(shè)置選項(xiàng),可以針對(duì)通信伙伴靈活調(diào)整控制。由于 IO-Link 與標(biāo)準(zhǔn)傳感器兼容,也可在 IO-Link 主站上運(yùn)行符合 IEC 61131 類型 1 的市售傳感器。
LED 指示燈
根據(jù)所使用的 CPU 類型,一個(gè) S7-1200 CPU 上可連接多達(dá) 8 個(gè) SM 1278 模塊。
所支持的功能
支持的數(shù)據(jù)傳輸速率
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 beterizing in realistic photo-quality representation
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 unib, efficient and intuitive solution to all automation tasks.
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。
所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲(chǔ)器。工作存儲(chǔ)器的細(xì)分可將性能提高一倍。當(dāng)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時(shí),S7-400 專用處理器可在一個(gè)循環(huán)周期中同時(shí)訪問代碼存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。因此,數(shù)據(jù)總線和代碼總線也是獨(dú)立的。工作存儲(chǔ)器的容量取決于從精細(xì)分級(jí)的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。
對(duì)于小型和中等程序,集成式負(fù)載內(nèi)存 (RAM) 就足夠了。對(duì)于較大的程序,可通過插入內(nèi)存卡來增加裝載內(nèi)存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進(jìn)行性存儲(chǔ)。
相關(guān)功能 (FC) 和 功能塊 (FB) 可以加密的方式存儲(chǔ)于 CPU 以保護(hù)專門知識(shí)應(yīng)用。
不同性能范圍的標(biāo)準(zhǔn) CPU 可用于 SIMATIC S7-400:
CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特點(diǎn):
CPU 412-2 還具有:
CPU 414F-3 PN/DP 是可滿足中等性能范圍中有較高要求的 CPU。他們可以滿足對(duì)程序容量和處理速度有較高要求的應(yīng)用.故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì),可提高工廠的安全需求。
集成 PROFIBUS DP 接口使其能夠作為主站或從站直接連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場(chǎng)總線。
可通過 IF 964-DP 接口模塊連接一個(gè)附加的 DP 主站系統(tǒng)。
對(duì)于 CPU 414F-3 PN/DP 的 PROFINET 接口,其交換機(jī)功能允許外部訪問兩個(gè) PROFINET 端口。除分層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之外,還可以在新型 S7-400 控制器中創(chuàng)建總線形結(jié)構(gòu)。
注:
只能使用 6ES7964-2AA04-0AB0 接口模塊。
CPU 414-3 PN/DP 的配置如下:
以太網(wǎng)是世界范圍內(nèi)局域網(wǎng)應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò),其市場(chǎng)占有率超過80%,并在不斷增長(zhǎng)。 由于它的優(yōu)良性能,以太網(wǎng)為用戶提供許多優(yōu)點(diǎn):
工業(yè)以太網(wǎng)作為基于部件的自動(dòng)化的應(yīng)用基礎(chǔ),而基于部件的自動(dòng)化是基于 PROFINET International (PNO) 的 PROFINET 標(biāo)準(zhǔn)。
SIMATIC NET 依賴這種可靠的技術(shù)。 在受電磁干擾的卻堅(jiān)固耐用的業(yè)界環(huán)境下,通過連接超過兩百萬的用戶,西門子在全球已經(jīng)樹立了良好的信譽(yù)。
通過切換技術(shù),其范圍幾乎不受任何限制。 另外,工業(yè)以太網(wǎng)提供了無線通訊選件,該選件能夠無縫集成到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 這意味著,可隨時(shí)隨地獲取信息,通過工業(yè)無線局域網(wǎng),可對(duì)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)/Internet 進(jìn)行移動(dòng)訪問。
通過數(shù)據(jù)通訊,工業(yè)以太網(wǎng)可在編程控制器之間,或在一臺(tái)可編程控制器與智能通訊方之間 (比如,PC) 的數(shù)據(jù)交換。
通過工業(yè)以太網(wǎng),可在擴(kuò)展型的線性、環(huán)形或星形組態(tài)中創(chuàng)建高性能通訊網(wǎng)絡(luò)。
通訊環(huán)境中的工業(yè)以太網(wǎng)
來自辦公領(lǐng)域的 LAN 標(biāo)準(zhǔn)。
目前,以太網(wǎng)的市場(chǎng)占有率已超過 90%,并有上升趨勢(shì),已成為當(dāng)今世界各地局域網(wǎng)(LAN)應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)。 此基帶 LAN 規(guī)范是在 20 世紀(jì) 70 年代開發(fā)出來的,并在國際標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.3 中實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。以太網(wǎng)繼續(xù)迅速發(fā)展,并在所有速度范圍和應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)確立了自身地位。
重要事件包括:
以太網(wǎng)成為各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(如 TCP/IP)的基礎(chǔ)。TCP/IP 負(fù)責(zé)在 LAN 之間傳輸數(shù)據(jù),它構(gòu)成了 IT (如 Internet)的基礎(chǔ)。另外,還可輕松集成各種不同的 LAN 技術(shù),如帶有無線 LAN 的以太網(wǎng)。
很多供應(yīng)商都可提供用于辦公區(qū)域的以太網(wǎng)組件,但它們不是總能滿足工業(yè)領(lǐng)域的特定要求。
為了對(duì)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)劃、運(yùn)行和維護(hù),在全球范圍內(nèi)提供了充分勝任的人員。
工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)型以太網(wǎng)。
以太網(wǎng)廣泛地用于辦公領(lǐng)域及其相關(guān)技術(shù)和知識(shí)的廣泛普及,使得工業(yè)領(lǐng)域關(guān)注該技術(shù)。為了對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造,使它們可以適應(yīng)工業(yè)環(huán)境中經(jīng)常性出現(xiàn)的極其苛刻的要求,西門子公司極大地提高了它們的工業(yè)能力、可用生、可靠性和實(shí)時(shí)性能,并進(jìn)一步推出了可靠耐用的連接技術(shù)。這導(dǎo)致了“工業(yè)以太網(wǎng)”的出現(xiàn)。西門子公司的所有工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備的使用都極其容易。無需任何專業(yè) IT 知識(shí),即可以完成實(shí)施支持。
通過針對(duì)環(huán)境惡劣的工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)添加,西門子已證明以太網(wǎng)也可在這些應(yīng)用中成功使用。這種方法不僅已一致而成功地應(yīng)用于工業(yè)以太網(wǎng)和 PROFINET,而且還應(yīng)用于工業(yè) WLAN。
符合 IEEE 802.3 的工業(yè)以太網(wǎng)
工業(yè)以太網(wǎng)是一種功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò),兼容于 IEEE 802.3 標(biāo)準(zhǔn)(以太網(wǎng)),面向工業(yè)型應(yīng)用。它可確保將廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域(如辦公與生產(chǎn))進(jìn)行相互聯(lián)網(wǎng)。
工業(yè)以太網(wǎng)利用了以太網(wǎng)技術(shù),并通過以下措施對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化以可以用于工業(yè)領(lǐng)域:
在適合工業(yè)應(yīng)用的以太網(wǎng)組件方面,西門子將重點(diǎn)放在后續(xù)產(chǎn)品的兼容性以及長(zhǎng)達(dá) 10 年的供應(yīng)時(shí)間上面。
用于自動(dòng)化系統(tǒng)的開放性工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)
全球(2012 年底)范圍內(nèi)所安裝的 PROFINET 節(jié)點(diǎn)已超過 600 萬個(gè),這使得 PROFINET 成為自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的跨供應(yīng)商工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) (IEC 61158/61784)。
PROFINET 通過加快生產(chǎn)過程、提高生差率和提高工廠可用性來推動(dòng)公司的成功。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)一覽:
網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障,不僅導(dǎo)致設(shè)備操作員無法訪問現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,而且,還常常意味著這些設(shè)備不再可以相互通信。壞的情形下,這會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)停機(jī)。SINEMA Server 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件專門針對(duì)工業(yè)應(yīng)用而開發(fā),可以早期檢測(cè)并查明這類問題。
生產(chǎn)性網(wǎng)絡(luò)中,以太網(wǎng)設(shè)備節(jié)點(diǎn)的數(shù)量日益增多。維護(hù)或生產(chǎn)笥停機(jī)期間長(zhǎng)時(shí)間、費(fèi)時(shí)費(fèi)力地搜索大型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的故障是一種無法預(yù)見的成本動(dòng)因,必須盡可能地避免。因此,對(duì)于每一個(gè)高效的生產(chǎn)系統(tǒng)來說,基于以太網(wǎng)的生產(chǎn)性網(wǎng)絡(luò)在整個(gè)診斷期間保持良好的網(wǎng)絡(luò)透明性是必不可少的屬性之一。
但是,借助合適的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)(例如,專門針對(duì)工業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的 SINEMA Server)可以早期發(fā)現(xiàn)問題,從而可以適時(shí)采取相應(yīng)的措施。
運(yùn)行期間,即使僅僅出現(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障,相互連接的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)也可能很快產(chǎn)生大量報(bào)警。拓?fù)渲R(shí)和各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)診斷值,共同構(gòu)成了快速識(shí)別并且排除網(wǎng)絡(luò)故障的原因的決定性因素。采用完整、真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)圖,可以分析可能存在的電纜缺陷或設(shè)備故障。設(shè)計(jì)高可用性應(yīng)用時(shí),它尤其有幫助作用。
它所構(gòu)成的系統(tǒng),多年以來已經(jīng)成為 IT 領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)可用性不可或缺的組成因素,現(xiàn)在,也日益成為生產(chǎn)性環(huán)境極有價(jià)值的補(bǔ)充。
SINEMA Server 軟件具備自動(dòng)拓?fù)渥R(shí)別、連續(xù)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、豐富的診斷功能和報(bào)告功能,可以為工業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供大程度的透明性。
關(guān)鍵性應(yīng)用簡(jiǎn)介:
隨著系統(tǒng)性能的提高,對(duì)系統(tǒng)的用戶友好性的要求也相應(yīng)提高。這是確保系統(tǒng)可用性的方法。對(duì)于用于 SIMOTION 的工程組態(tài)系統(tǒng) SCOUT,重點(diǎn)尤其被放在了用戶友好性上面:
SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)可幫助用戶輕松、高效的逐步完成組態(tài)工作。
SCOUT 可在 SIMATIC STEP 7 中使用(具有標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)管理和組態(tài)程序),或作為一個(gè)獨(dú)立工程組態(tài)工具使用 (SCOUT Stand-Alone)。
SCOUT TIA(TIA Portal 中的 SIMOTION)以 TIA Portal V13(或更高版本)的選件包供貨。該選件包包括在 SCOUT 的供貨范圍中。
可以選擇以下選項(xiàng)以使用 SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)來編程 SIMOTION:
除運(yùn)動(dòng)控制命令(例如,軸的參考)外,還提供了用于 I/O 訪問、邏輯和計(jì)算、子程序調(diào)用以及程序流控制的命令。
使用圖形化凸輪編輯器,也可方便地建立復(fù)雜運(yùn)動(dòng)關(guān)系。
用于整個(gè)機(jī)器的所有數(shù)據(jù)可在一個(gè)項(xiàng)目中進(jìn)行管理:包括工程組態(tài)數(shù)據(jù)、程序、運(yùn)動(dòng)曲線和驅(qū)動(dòng)器數(shù)據(jù)。
隨后可從集中項(xiàng)目管理中調(diào)用合適的工具,例如,用于輸入一個(gè)凸輪或調(diào)試一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器。
SCOUT 支持通過一系列工具對(duì) SIMOTION 應(yīng)用進(jìn)行測(cè)試、調(diào)試和錯(cuò)誤診斷,例如,可提供程序狀態(tài)、控制變量、軌跡以及軸控制面板的工具。
SIMOTION V5.1 提供了 SIMOSIM,這是集成在工程組態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)運(yùn)行模擬功能。通過該虛擬測(cè)試環(huán)境,無需連接硬件即可測(cè)試用戶程序。這樣就可以在開發(fā)的早期階段來各個(gè)程序部分,從而縮短后面的調(diào)試時(shí)間。
在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi),人們對(duì)集成化解決方案、統(tǒng)一處理和工程組態(tài)以及具體解決方案的范圍方面的要求在不斷增加。因此,需要提供能夠滿足具體領(lǐng)域中客戶的特定要求并能夠由機(jī)器制造商快速而安全地加以執(zhí)行的自動(dòng)化方案。
目標(biāo)是使用模塊化和可再用的塊實(shí)現(xiàn)盡可能多的機(jī)器應(yīng)用。我們針對(duì) SIMOTION 提供了眾多經(jīng)過反復(fù)實(shí)踐檢驗(yàn)的且具有良好記錄的功能模塊,可用來以較低成本輕松實(shí)現(xiàn)量身定制的解決方案。
用戶將獲益于預(yù)配置的功能,這些功能可方便地任意進(jìn)行組合以滿足機(jī)器設(shè)備的具體要求。只需對(duì)這些模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,而不是以較大的支出對(duì)其進(jìn)行編程。
通過 SIMOTION easyProject,我們?yōu)橛脩籼峁┝艘环N可大大加快面向機(jī)器應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目庫生成的工具。
所選的基本以及與領(lǐng)域相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)模塊經(jīng)過參數(shù)設(shè)置和自動(dòng)化后,集成到新項(xiàng)目或現(xiàn)有項(xiàng)目中。項(xiàng)目可直接加載到控制器中且立即可以執(zhí)行。
自動(dòng)化系統(tǒng)主要通過以下特性來識(shí)別:
但是,機(jī)械工程需求差異非常大,取決于具體的機(jī)器型號(hào)。
每個(gè)硬件平臺(tái)在特定應(yīng)用中使用時(shí)都有其優(yōu)點(diǎn)。
不同的平臺(tái)之間還可以非常輕松地進(jìn)行組合,這是模塊化機(jī)器和設(shè)備的突出優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)閱蝹€(gè)的硬件平臺(tái)總是具有相同的系統(tǒng)特性,即不論使用什么平臺(tái),功能和工程總是一樣。
PROFIBUS 或 PROFINET 可以用來創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)和 I/O 之間的遠(yuǎn)程連接。
PROFINET/PROFIBUS 還可以用于 HMI 設(shè)備(如 SIMATIC HMI 或 SIMATIC S7 之類的上位控制器)之間的通信。這就意味著,SIMATIC HMI 面板以及安裝有 WinCC 的 PC 可以用作操作員系統(tǒng)。甚至第 3 方應(yīng)用也可以通過 OPC 接口與 SIMOTION 進(jìn)行通信。
在 SIMOTION D 中,SIMOTION 的功能直接集成于 SINAMICS S120 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的閉環(huán)控制模塊中。因此,整個(gè)系統(tǒng)(包括開環(huán)控制和驅(qū)動(dòng))都極其緊湊且響應(yīng)快速。
SIMOTION D 提供兩種型號(hào):
這種性能細(xì)分確保大程度的可擴(kuò)展性和靈活性。應(yīng)用領(lǐng)域從單軸機(jī)器到高性能的多軸機(jī)器。為了實(shí)現(xiàn)可視化和操作,SIMATIC HMI 設(shè)備可通過 PROFIBUS、以太網(wǎng)或 PROFINET 進(jìn)行連接,具體取決于SIMOTION D 的型號(hào)。通過 PROFINET 或 PROFIBUS 來連接分布式 I/O。
SIMOTION C 是采用 SIMATIC S7-300 設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)控制器。
其提供兩種型號(hào),接口不同,但運(yùn)動(dòng)控制功能或性能都相同。除了已經(jīng)集成的 I/O 外,兩種控制器還可通過 SIMATIC S7-300 系列的 I/O 模塊加以擴(kuò)展。
SIMOTION C240 是采用模擬量設(shè)定值接口和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用的理想解決方案。它具有四個(gè)內(nèi)置驅(qū)動(dòng)器和編碼器接口,非常適合機(jī)器改裝項(xiàng)目。
SIMOTION C240 PN 可用于基于 PROFINET 的機(jī)器自動(dòng)化項(xiàng)目。這種控制器具有三個(gè) PROFINET 端口,除支持 TCP/IP 和 RT 通信外,還支持具有 IRT 功能的 PROFINET。它能夠操作采用 PROFIdrive 行規(guī)的 PROFINET 驅(qū)動(dòng)器以及 PROFINET I/O(如高速 SIMATIC ET 200SP)。
兩種型號(hào)都另外配備兩個(gè) PROFIBUS 接口,通過這兩個(gè)接口可以連接支持 PROFIdrive 行規(guī)和標(biāo)準(zhǔn) I/O 的驅(qū)動(dòng)。除此以外,兩個(gè)控制器還具有工業(yè)以太網(wǎng)接口,從而提供更多的通信選項(xiàng)。
SIMOTION P 是基于 PC 的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),具有兩種型號(hào):
由于 PC 中不含旋轉(zhuǎn)部件,SIMOTION P320-4 系統(tǒng)適用于惡劣環(huán)境中的應(yīng)用。兩個(gè) PC 都配有針對(duì) SIMOTION 的常見實(shí)時(shí)擴(kuò)展系統(tǒng)。這就意味著,除了 SIMOTION 機(jī)器應(yīng)用程序以外,還可能隨時(shí)運(yùn)行其他 PC 應(yīng)用程序,例如 SIMOTION 工程系統(tǒng)、操作員應(yīng)用程序、過程數(shù)據(jù)例程或標(biāo)準(zhǔn)的 PC 應(yīng)用程序。
借助其的處理器性能,SIMOTION P350-4 特別適合對(duì)性能要求較高的應(yīng)用(如具有高動(dòng)態(tài)配置和壓力控制回路的液壓應(yīng)用)。
SIMOTION P320-4 特別適合惡劣的操作環(huán)境。由于其尺寸小,因此對(duì)于許多可用空間有限并且需要設(shè)計(jì)非常堅(jiān)固的應(yīng)用均是佳選擇。
SIMOTION P320-4 可通過各種不同的 SIMOTION 工業(yè)平板顯示器來操作 (IFP)。提供了不同的屏幕大小,既可以使用鍵盤和鼠標(biāo),也可以使用觸摸屏進(jìn)行操作。
這兩個(gè)型號(hào)都標(biāo)配有一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線接口,其形式為集成式 PROFINET 接口(3 個(gè)端口)。IsoPROFIBUS board 板可安裝在擴(kuò)展插槽內(nèi)以實(shí)現(xiàn) PROFIBUS 應(yīng)用。IsoPROFIBUS 板具有兩個(gè)附加 PROFIBUS 接口。
而且,通過 SIMOTION easyProject,用戶可以在這種通用的自動(dòng)應(yīng)用程序生成工作流程中集成進(jìn)自己的塊。這樣就得到一種標(biāo)準(zhǔn)化且便于維護(hù)的應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)。