傳感器和執(zhí)行器的新通訊標準

通過 IO-Link 實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)

因全集成自動化技術(shù)而實現(xiàn)的透明集成

由于具有一個革新和標準化的傳感器/執(zhí)行器接口，可通過 IO-Link 標準對現(xiàn)場設(shè)備的現(xiàn)場總線系統(tǒng)功能進行一致性擴展。通過西門子公司的 IO-Link 解決方案，可在現(xiàn)場級下面以佳方式將帶有全部自身性能的傳感器和執(zhí)行器集成在全集成自動化 (TIA) 環(huán)境中。

除過程數(shù)據(jù)外，在整個工廠范圍內(nèi)還可獲得診斷中斷和傳感器參數(shù)。這樣就加速了調(diào)試過程，提高了工廠可用性，并降低了通常因工廠中的大量傳感器和執(zhí)行器而產(chǎn)生的維護成本。由于采用集中數(shù)據(jù)管理，因此可根據(jù)需要經(jīng)常對反復(fù)進行的傳感器或執(zhí)行器參數(shù)化進行調(diào)整，無需對各個設(shè)備進行單獨設(shè)置。更換一臺設(shè)備后，參數(shù)將被自動重新加載，這樣就縮短了停產(chǎn)時間。由于常規(guī)現(xiàn)場設(shè)備也可在 IO-Link 接口上運行，因此與常規(guī)傳感器和執(zhí)行器的兼容性不會受到影響。

連接是通過帶有 IO-Link 端口的 ET 200S 的主站模塊、以成熟的靈活布局完成的。除了傳感器和執(zhí)行器，IO-Link現(xiàn)場設(shè)備還提供4點和8點標準輸入IO-Link設(shè)備(IP67)，用于經(jīng)濟地集成到標準傳感器中。

通過將設(shè)備組態(tài)集成到 STEP 7 環(huán)境中，可以發(fā)現(xiàn)故障，并快速、輕松地將故障清除。這樣，機器運轉(zhuǎn)循環(huán)的所有階段內(nèi)（組態(tài)、調(diào)試和運行）的效率都得到提高。

工程組態(tài)軟件

降低工程組態(tài)成本

• 采用集中數(shù)據(jù)管理，并可重復(fù)傳感器和執(zhí)行器參數(shù)，組態(tài)更加快速
• 在 STEP 7 中進行集中組態(tài)和數(shù)據(jù)管理，大大削減了參數(shù)化工具的數(shù)目
• 采用定義的行規(guī)，設(shè)備的集成更加容易
• 實現(xiàn)高靈活性：通過采用 IODD 標準的開放式 IO-Link 解決方案，可以與 GSD 相同的方式來集成第三方設(shè)備
• 通過保留成熟拓撲結(jié)構(gòu)和與常規(guī)連接方法的兼容性來實現(xiàn)保護

調(diào)試

調(diào)試時間縮短

• 采用標準化無屏蔽三線制連接，可一致性地連接各種傳感器和執(zhí)行器，接線開銷大大降低
• 無需單獨進行參數(shù)化，節(jié)省時間；可針對相同設(shè)備組態(tài)來復(fù)制參數(shù)
• 參數(shù)化因集中數(shù)據(jù)管理而變得簡單 - 無需對傳感器和執(zhí)行器反復(fù)進行預(yù)設(shè)置
• 可對設(shè)置數(shù)據(jù)進行編輯與示教，因此傳感器/執(zhí)行器的參數(shù)化十分靈活

操作和維護

工廠可用性提高

• IO-Link 標準可集成到全集成自動化環(huán)境中，因此可取得直至現(xiàn)場級的高透明度
• 針對現(xiàn)場設(shè)備進行集中參數(shù)與配方管理，縮短了轉(zhuǎn)換時間
• 可實現(xiàn)直至現(xiàn)場級的工廠范圍診斷和快速故障清除，并通過針對傳感器和執(zhí)行器采取預(yù)防性維護而在故障之前報告和顯示消息，因此停產(chǎn)時間縮短
• 通過在運行過程中交換設(shè)備而簡便清除故障，無需重新參數(shù)化，因為 PLC 中提供了集成的參數(shù)存儲器
• 西門子系統(tǒng)中的組件具有可靠性，因為它們均經(jīng)過全面的系統(tǒng)測試

在工業(yè)通信領(lǐng)域中，無線通信開創(chuàng)了全新的應(yīng)用遠景 - 自工廠部分現(xiàn)代化改造，直至復(fù)雜物流或生產(chǎn)過程的設(shè)計。
基于工業(yè)無線遠程控制、工業(yè)無線局域網(wǎng)和 WirelessHART，西門子公司利用工業(yè)無線通信技術(shù)針推出了高可靠性自動化解決方案。

采用 IWLAN 實現(xiàn)可靠的無線通信

無線遠程網(wǎng)絡(luò) - 低成本、多功能的遠距離無線技術(shù)

無線遠程網(wǎng)絡(luò)為用戶帶來了難以計數(shù)的好處，例如，水/廢水處理業(yè)彼此遠離的工廠區(qū)段之間的連續(xù)通信、在地球的另一側(cè)高速地遠程訪問需要維護的機器和設(shè)備。得益于遠程控制系統(tǒng)或 HMI/SCADA 系統(tǒng)集成了該技術(shù)，通過移動無線設(shè)備可以隨時訪問傳輸過來的過程數(shù)據(jù)。

工業(yè)無線局域網(wǎng) - 靈活的工廠級無線基礎(chǔ)設(shè)施

無線解決方案日益成為機器和設(shè)備中理所當(dāng)然的組成部分。在對數(shù)據(jù)通信具備高要求的場合，工業(yè)無線 LAN（IWLAN）對例如確定性無線技術(shù)和工業(yè)以太網(wǎng)標準 PROFINET 等創(chuàng)新技術(shù)提供了有力的支撐。得益于使用了 PROFIsafe via IWLAN，PROFINET 開創(chuàng)了全新的應(yīng)用遠景 - 自高效工程設(shè)計、實時解決方案，直至與安全相關(guān)的任務(wù)。
此外，IWLAN 基礎(chǔ)設(shè)施也可以用于例如視頻監(jiān)控等的其它應(yīng)用。

無線 HART - 無線連接過程儀表

WirelessHART 是一種開放的工業(yè)標準。該標準的開發(fā)旨于解決過程工業(yè)領(lǐng)域現(xiàn)場設(shè)備對無線通信的特殊要求。它完全滿足了與可靠性、信息安全性、經(jīng)濟性和系統(tǒng)級用戶操作友好性等相關(guān)的全部特定要求。目前，全球已經(jīng)安裝了 3000 萬臺以上 HART 技術(shù)設(shè)備。對于現(xiàn)場級智能過程儀表來說，HART 技術(shù)是常用的通信協(xié)議。WirelessHART 后向兼容于有線 HART 技術(shù)，因此，該技術(shù)為硬件、軟件和專家知識提供了大的安全性。

基于控制器的 IWLAN 適用于有大量網(wǎng)絡(luò)接入點的應(yīng)用，例如，集裝箱碼頭

無線通訊網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點

• 較高的移動性帶來較大的靈活性，因而提高競爭能力
• 維護工作得到簡化，維護成本和停機時間降低，人員得到佳利用
• 旋轉(zhuǎn)及移動設(shè)備或系統(tǒng)部件無磨損
• 公司所有部門范圍內(nèi)的聲音和數(shù)據(jù)集成的無線網(wǎng)絡(luò)
• 從一個中心位置對不同的生產(chǎn)機器進行遠程診斷從而降低了維護成本
• 易于訪問難于接觸的裝置，無需復(fù)雜連線

緊湊型 CPU 1211C 具有：

• 3 種設(shè)備類型，帶有不同的電源和控制電壓。
• 集成的電源，可作為寬范圍交流或直流電源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）
• 集成的 24 V 編碼器/負載電流源：
  用于直接連接傳感器和編碼器。300 mA 輸出電流，也可用作負載電源。
• 14 點集成 24 V 直流數(shù)字量輸入（漏電流/源電流（IEC 1 型漏電流））。
• 10 點集成數(shù)字量輸出，24 V 直流或繼電器。
• 2 點集成模擬量輸入，0 至 10 V。
• 2 點脈沖輸出 (PTO)，頻率高 100 kHz。
• 脈沖寬度調(diào)制輸出 (PWM)，頻率高 100 kHz。
• 集成以太網(wǎng)接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）
• 3 個快速計數(shù)器 (100 kHz)，帶有可參數(shù)化的使能和復(fù)位輸入，可以同時用作帶有單獨輸入的加減計數(shù)器，或用于連接增量型編碼器。
• 通過附加通訊接口擴展，例如，RS485 或 RS232
• 通過信號板使用模擬或數(shù)字信號直接在 CPU 上擴展（保持 CPU 安裝尺寸）
• 通過信號模塊使用各種模擬量和數(shù)字量輸入和輸出信號擴展
• 可選存儲器擴展（SIMATIC 存儲卡）
• PID 控制器，具有自動調(diào)諧功能
• 集成實時時鐘
• 中斷輸入：
  對過程信號的上升沿或下降沿作出極高速響應(yīng)
• 所有模塊上均為可拆卸的端子
• 仿真器（可選）：
  用于仿真集成輸入和測試用戶程序。

故障安全 SIMATIC S7-1200 控制器基于 S7-1200 標準 CPU 并提供了其它安全相關(guān)功能。

它們可用于符合 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849-1 的 PL e 的安全任務(wù)。

安全相關(guān)程序是在 TIA 博途中創(chuàng)建的。STEP 7 Safety 組態(tài)工具為用 LAD 和 FBD 語言編寫的安全相關(guān)程序提供了命令、操作和塊。為此，我們提供了一個經(jīng) TüV 認同的預(yù)組態(tài)塊庫以提供安全功能。

• 具有集成安全功能的標準控制器：
  • 針對標準功能和安全功能提供了標準化且方便的診斷功能
  • 同一的符號、數(shù)據(jù)一致性等
• 模塊化系統(tǒng)包含可擴展的 CPU 以及可擴展的 I/O 數(shù)量結(jié)構(gòu)：
  • 可一次完成標準和故障安全自動化工程組態(tài)
  • 在集中式系統(tǒng)中將標準 I/O 模塊與故障安全 I/O 模塊結(jié)合使用
  • 集成的標準 PROFINET 功能用于 PROFINET 控制器和 PROFINET iDevice
  • 通過 PROFINET 或 PROFIBUS 等現(xiàn)場總線連接分布式標準 I/O
  • F 庫經(jīng)過德國技術(shù)監(jiān)督協(xié)會 (TüV) 認證，可用于所有常見安全功能
  • 使用 FBD 和 LAD 對安全邏輯自由編程
  • 符合標準的 F 程序打印輸出
• S7-1200 到 S7-300/400/1500 以及 WinAC RTX F 的標準功能和安全功能可通過一次集成組態(tài)完成：
  • STEP 7 Safety Basic 用于方便地組態(tài) CPU 1200 FC
  • STEP 7 Safety Advanced 用于整個故障安全 SIMATIC S7 產(chǎn)品線的組態(tài)
• CPU 的集成系統(tǒng)診斷（針對標準功能和安全功能）：
  • 在 TIA Portal、HMI 和 Web 器中以普通文本形式一致顯示系統(tǒng)診斷信息
  • 即使 CPU 處于停止狀態(tài)，也會更新消息
  • 系統(tǒng)診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進行組態(tài)
  • 組態(tài)發(fā)生改變時，會自動對診斷信息進行更新。
• 提供了兩種具有不同性能等級的故障安全控制器，分為 DC/DC/DC 型和 DC/DC/繼電器型

故障安全型 SIPLUS S7-1200 控制器基于 S7-1200 標準 CPU 并提供了其它安全相關(guān)功能。

它們可用于符合 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849-1 的 PL e 的安全任務(wù)。

安全相關(guān)程序是在 TIA 博途中創(chuàng)建的。STEP 7 Safety 組態(tài)工具為用 LAD 和 FBD 語言編寫的安全相關(guān)程序提供了命令、操作和塊。為此，我們提供了一個經(jīng) TüV 認同的預(yù)組態(tài)塊庫以提供安全功能。

• 具有集成安全功能的標準控制器：
  • 針對標準功能和安全功能提供了標準化且方便的診斷功能
  • 同一的符號、數(shù)據(jù)一致性等
• 模塊化系統(tǒng)包含可擴展的 CPU 以及可擴展的 I/O 數(shù)量結(jié)構(gòu)：
  • 可一次完成標準和故障安全自動化工程組態(tài)
  • 在集中式系統(tǒng)中將標準 I/O 模塊與故障安全 I/O 模塊結(jié)合使用
  • 集成的標準 PROFINET 功能用于 PROFINET 控制器和 PROFINET iDevice
  • 通過 PROFINET 或 PROFIBUS 等現(xiàn)場總線連接分布式標準 I/O
  • F 庫經(jīng)過德國技術(shù)監(jiān)督協(xié)會 (TüV) 認證，可用于所有常見安全功能
  • 使用 FBD 和 LAD 對安全邏輯自由編程
  • 符合標準的 F 程序打印輸出
• S7-1200 到 S7-300/400/1500 以及 WinAC RTX F 的標準功能和安全功能可通過一次集成組態(tài)完成：
  • STEP 7 Safety Basic 用于方便地組態(tài) CPU 1200 FC
  • STEP 7 Safety Advanced 用于整個故障安全 SIMATIC S7 產(chǎn)品線的組態(tài)
• CPU 的集成系統(tǒng)診斷（針對標準功能和安全功能）：
  • 在 TIA Portal、HMI 和 Web 器中以普通文本形式一致顯示系統(tǒng)診斷信息
  • 即使 CPU 處于停止狀態(tài)，也會更新消息
  • 系統(tǒng)診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進行組態(tài)
  • 組態(tài)發(fā)生改變時，會自動對診斷信息進行更新。
• 提供了兩種具有不同性能等級的故障安全控制器，分為 DC/DC/DC 型和 DC/DC/繼電器型

• 中低端緊湊型控制器
• 大規(guī)模集成，節(jié)省空間，功能強大
• 具有出色的實時性能和功能強大的通信選件：
  • 帶有集成 PROFINET IO 接口的控制器，可與 SIMATIC 控制器、HMI、編程設(shè)備和其它自動化組件進行通信
• 所有 CPU 都可用于單機模式、網(wǎng)絡(luò)以及分布式結(jié)構(gòu)
• 安裝、編程和操作極為簡便
• 集成式 Web 器，帶有標準和用戶特定 Web 頁面
• 數(shù)據(jù)記錄功能，用于歸檔用戶程序的運行數(shù)據(jù)
• 強大的集成工藝功能，如計數(shù)、測量、閉環(huán)控制和運動控制
• 集成數(shù)字量和模擬量輸入/輸出
• 靈活的擴展設(shè)備
  • 可直接用于控制器的信號板卡
  • 可通過 I/O 通道對控制器進行擴展的信號模塊
  • 附件，如電源、開關(guān)模塊或 SIMATIC 存儲卡等