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HMI，基于面板

完成要求苛刻的復(fù)雜 HMI 任務(wù)，操作十分方便

如果您正在為要求更苛刻的應(yīng)用尋找一種基于面板的數(shù)量結(jié)構(gòu)更大的解決方案，請考慮采用增強型 HMI。用戶可獲益于廣泛的按鍵或觸摸操作型面板以及出色的面板功能?？梢詫崿F(xiàn)固定和移動解決方案。

SIMATIC HMI 精智面板

SIMATIC HMI 精智面板適合執(zhí)行機器級的高性能可視化任務(wù)。高性能和功能以及眾多集成接口可在高端應(yīng)用中提供大便利。

提供有以下模塊：

• 精智面板 (Comfort Panel)
  • 標(biāo)準(zhǔn)型精智面板
  • 戶外型精智面板
  • 專業(yè)型精智面板
  • INOX 精智面板

SIMATIC HMI 移動面板

這些面板兼具高性能與高安全性。請為高端移動應(yīng)用、故障安全機器和廣泛分布的設(shè)備選擇移動式面板。過程通信可采取接線方式或通過 WLAN 來實現(xiàn)。

提供有以下模塊：

• 移動面板
  • 第二代移動式面板
  • 移動式面板 x77 系列

SIMATIC HMI Advanced – 高效執(zhí)行要求十分苛刻的負復(fù)雜 HMI 任務(wù)

如果生產(chǎn)過程對數(shù)量和待處理和記錄的信息類型具有極高要求，建議使用基于 PC 的系統(tǒng)。

該系統(tǒng)可提供了適當(dāng)選項，具有充分的存儲空間、處理器性能和數(shù)據(jù)連接方式。用戶可選擇一種可視化和 PC 組合在一個單元中的集中式解決方案，或選擇一種將工業(yè)監(jiān)視器用作瘦客戶機的分布式解決方案。

SIMATIC 工業(yè)面板式 PC

在采用極為緊湊的工業(yè)面板式 PC 的機器上，可以集中執(zhí)行十分復(fù)雜的可視化和控制任務(wù)。在從嵌入式 PC 到高端工業(yè) PC 的西門子產(chǎn)品線中，用戶總能找到一種優(yōu)解決方案來滿足制造和過程自動化中的眾多要求。

SIMATIC IFP 和 SIMATIC ITC

針對分布式控制方案，提供了兩種創(chuàng)新選項。SIMATIC 工業(yè)監(jiān)視器和瘦客戶機用作控制中心的桌面設(shè)備，它們可作為操作面板的內(nèi)置設(shè)備或作為基于 PC 的可視化和控制解決方案，其中的控制單元將單獨進行操作。

提供有以下模塊：

• 面板式 PC
• 工業(yè)顯示器和瘦客戶端
• 嵌入式捆綁軟件/軟件包

編碼器類型	接口	安全集成1)	精度（單位[角秒]）	分辨率	防護等級 不帶/帶有 軸輸入
增量型編碼器
	sin/cos 1 Vpp	Yes	± 18 mech. × 3600/ PPR count z	2500 S/R	IP67/IP64
	RS422 (TTL)	2)	± 18 mech. × 3600/ PPR count z	5000 S/R	IP67/IP64
	HTL	2)	± 18 mech. × 3600/ PPR count z	2500 S/R	IP67/IP64
	RS422 (TTL) double track	2)	Track 1: ± 63 Track 2: ± 12	Track 1: 1024 S/R Track 2: 9000 S/R	IP67/IP64
Absolute encoders
	DRIVE?CLiQ	2)	± 36	Single?turn  22 bit Multi?turn  34 bit (22 bit single?turn +  12 bit multi?turn)	IP67/IP64
	SSI	2)	± 79  (with 8192 steps)	Single?turn  13 bit (8192 steps) Multi?turn  25 bit (8192 steps ×  4096 revolutions)	IP67/IP64
	EnDat	Yes	± 60  (incremental track)	Single?turn  13 bit (8192 steps) Multi?turn  25 bit  (8192 steps ×  4096 revolutions)	IP67/IP64
	PROFIBUS DP	2)	± 79  (with 8192 steps)	Single-turn  13 bit (8192 steps) Multi-turn  27 bit  (8192 steps × 16384 revolutions)	IP67/IP64
	PROFINET IO	2)	± 79  (with 8192 steps)	Single-turn  13 bit (8192 steps) Multi-turn  27 bit  (8192 steps × 16384 revolutions)	IP67/IP64

S/R = 信號/轉(zhuǎn)數(shù)

¹⁾ 內(nèi)置式轉(zhuǎn)動編碼器可用于安全集成。

²⁾欲了解用于安全集成的內(nèi)置式轉(zhuǎn)動編碼器的使用信息，請聯(lián)系您當(dāng)?shù)氐奈鏖T子辦公室。

值編碼器、增量式編碼器和安裝附件

內(nèi)置光電旋轉(zhuǎn)編碼器可以測量電機路徑、旋轉(zhuǎn)角度或轉(zhuǎn)速。它們可與數(shù)控系統(tǒng)、PLC、驅(qū)動裝置以及位置顯示器一起使用。例如：

• SINUMERIK 數(shù)控系統(tǒng)
• SIMOTION 運動控制系統(tǒng)
• SIMATIC PLC
• SINAMICS 變頻調(diào)速柜
• SIMODRIVE 變頻調(diào)速柜

每種編碼器均有同步法蘭版和夾緊法蘭版。采用同步法蘭連接的編碼器可以通過 3 個卡爪或者軸向螺釘安裝到設(shè)備上。該編碼器通過一個插入式聯(lián)軸器或一個彈簧圓盤聯(lián)軸器來驅(qū)動。另外，也可以使用皮帶輪。

編碼器電源電壓為 5 V DC 或者 10 V DC 至 30 V DC。10 V DC 至 30 V DC 的類型支持的電纜長度更長。大多數(shù)控制系統(tǒng)直接在測量回路連接器上施加電源電壓。使用 SINAMICS，測量系統(tǒng)的電源通過傳感器模塊來提供。

對于帶電纜的旋轉(zhuǎn)編碼器，電纜長度（包括連接器）為 1 m (3.28 ft)。

對于編碼器處的電纜，必須符合以下彎曲半徑要求：

• 一次彎曲：≥ 20 mm
• 連續(xù)彎曲：≥ 75 mm

電源

如果從具有符合 IEC 61010-1^{3rd Ed. 第} 9.4 部分的限制功率或符合 IEC 60950-1^{2nd Ed.}第 2.5 部分的限制功率的二次電路供電，或從符合 UL1310 的 Class 2 二次電路供電，那么這些測量系統(tǒng)僅滿足標(biāo)準(zhǔn) IEC 61010-1 中規(guī)定的要求。也可以用標(biāo)準(zhǔn) DIN EN 61010-1、EN 61010-1、UL 61010-1 和 CAN/CSA-C22.2 No. 61010-1 的相應(yīng)部分來替代標(biāo)準(zhǔn) IEC 61010-1^{3rd Ed.}第 9.4 部分，或用標(biāo)準(zhǔn) DIN EN 60950-1、EN 60950-1、UL 60950-1 和 CAN/CSA-C22.2 No. 60950-1 的響應(yīng)部分來替代標(biāo)準(zhǔn) IEC 60950-1^{2nd Ed.} 第 2.5 部分。

• 口令保護;
  用戶程序使用密碼保護，可防止非法訪問。
• 診斷緩沖;
  診斷緩沖區(qū)中可存儲后 500 個錯誤和中斷事件，其中的 100 個事件可以長期保留。
• 免維護的數(shù)據(jù)后備;
  如果電源中斷，CPU 將所有數(shù)據(jù)（大 128 KB）自動寫到 SIMATIC 微型存儲卡（MMC 卡）上，從而使數(shù)據(jù)可以在電壓恢復(fù)后再次使用，且不會發(fā)生改變。

可參數(shù)化的特性

可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及CPU的響應(yīng)進行參數(shù)設(shè)置：

• MPI多點接口;
  定義站地址
• 重啟動/循環(huán)時間特性；
  大循環(huán)時間以及負載限制，以及自檢測功能
• 時鐘存儲器；
  設(shè)定地址
• 防護等級；
  定義程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限
• 系統(tǒng)診斷；
  定義診斷報警的處理和范圍
• 看門狗中斷；
  周期設(shè)定
• 時鐘中斷;
  設(shè)定起始日期、起始時間和間隔周期
• PROFIBUS DP 主站/從站接口;
  用戶定義分布式 I/O 地址

顯示功能與信息功能

• 狀態(tài)和故障指示；
  LED 指示硬件、編程、時間、I/O、電池和總線錯誤以及操作狀態(tài)（如 RUN（運行）、STOP（停止）和啟動）。
• 測試功能；
  可使用編程器顯示程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)，可以不通過用戶程序而修改過程變量，以及輸出堆棧內(nèi)容。
• 信息功能；
  您可以使用編程器以純文本的形式獲取 CPU 存儲容量和操作模式、工作存儲器和裝載存儲器的當(dāng)前利用率以及當(dāng)前循環(huán)時間和診斷緩沖區(qū)內(nèi)容的相關(guān)信息。

集成的通訊功能

• PG/OP 通訊
• 全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊
• S7 基本通訊
• S7 通訊(只是器)
• 路由
• 數(shù)據(jù)塊路由

系統(tǒng)功能

CPU 具有廣泛的系統(tǒng)功能特性，諸如：診斷、參數(shù)賦值、報警、定時和測量等。

詳細信息請參見手冊。

• CPU 具有中等規(guī)模的程序存儲器和程序框架
• 對二進制和浮點數(shù)運算具有較高的處理能力
• 在具有集中式和分布式I/O的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用
• 在PROFINET上實現(xiàn)基于組件的自動化
• PROFINET 代理，用于基于部件的自動化（CBA）中的 PROFIBUS DP 智能設(shè)備
• PROFINET I/O 控制器，用于在PROFINET上運行分布式I/O
• 用于 2 端口交換機的 PROFINET 接口
• 組合 MPI/PROFIBUS DP-主/從接口
• 在PROFIBUS上實現(xiàn)等時模式

CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡(MMC)

CPU 315-2 PN/DP 具有中等規(guī)模程序量.除了分布式I/O結(jié)構(gòu)，它還可用于分布式自動化結(jié)構(gòu)?？稍赟IMATIC S7-300中用作PROFINET IO控制器以及標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS DP主站。CPU 315-2 PN/DP還可用作分布式智能從站(DP從站)。

CPU 315-2 PN/DP為采用軟件來實現(xiàn)一些簡單的工藝任務(wù)提供了一個理想的平臺，例如：

• Easy Motion Control 運動控制
• 使用 STEP 7 塊或運行軟件“標(biāo)準(zhǔn)/模塊化PID控制” 來實現(xiàn)閉環(huán)控制任務(wù)的解決方案

使用 SIMATIC S7-PDIAG 進行擴展過程診斷。

無需其他組件，通過CPU的集成組合就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化解決方案。

CPU 315-2 PN/DP 裝配有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進制指令執(zhí)行時間約為 50 ns，每條浮點數(shù)運行指令約為 450ns。
• 384 KB 主存儲器（相當(dāng)于大約 128 K 條指令）；
  與程序組件執(zhí)行相關(guān)的大容量工作存儲器為用戶程序提供了充分的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡（大為 8 MB）也允許將可以項目（包括符號和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
• 靈活的擴展；
  多達 32 個模塊，（４ 層結(jié)構(gòu)）
• MPI/DP 組合接口；
  個集成的 MPI/DP 接口多能同時建立 16 個與 S7-300/400的連接或與編程器、PC 和 OP 的連接。 在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
  MPI 可以通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”與多32個CPU組建簡單的網(wǎng)絡(luò)。
  該接口可從MPI接口重新設(shè)置為DP接口。
  PROFIBUS DP 接口:
  DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運行。在該接口上，PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行．全面支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。這將增加 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站在診斷和參數(shù)賦值能力的范圍。
• 以太網(wǎng)接口；
  CPU 315-2 PN/DP 的第 2 個內(nèi)置接口是一個基于以太網(wǎng) TCP/IP 的 PROFINET 接口，帶有雙端口交換機。
  它支持下列協(xié)議：
  • S7通訊用于在SIMATIC控制器間進行數(shù)據(jù)通訊;
  • 通過 STEP 7 進行編程、啟動和診斷的 PG/OP 通訊;
  • 與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊;
  • 在PROFINET上實現(xiàn)開放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通訊；
  • SIMATIC NET OPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設(shè)備進行通訊

S7-300

提供有大量功能，支持用戶的S7-300編程、調(diào)試和維護等工作。

• 高速執(zhí)行指令：
  指令執(zhí)行時間低可達0.01 μs，為中低端性能設(shè)備開創(chuàng)了全新的應(yīng)用方案。
• 浮點數(shù)運算：
  可以高效率地使用浮點運算甚至復(fù)數(shù)運算功能。
• 用戶友好的參數(shù)賦值：
  僅需一個帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具，就可以完成所有模塊的參數(shù)化工作。這降低了入職門檻和培訓(xùn)費用。
• 人機界面（HMI）：
  S7-300的操作系統(tǒng)已經(jīng)集成了用戶友好的人機界面。這些功能不再需要成本高昂的編程工作：SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請求過程數(shù)據(jù)， S7-300在期望的更新時間完成這些數(shù)據(jù)的傳輸工作。SIMATIC S7-300的操作系統(tǒng)可以自主地完成傳輸過程。并且完全使用相同的符號和數(shù)據(jù)庫。
• 診斷功能：
  CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測系統(tǒng)的功能、記錄故障信息和特定的系統(tǒng)事件（例如，時間錯誤、模塊故障等）。采用環(huán)境緩沖區(qū)記錄事件信息，并帶有時間截，以利于今后的故障排除。
• 口令保護:
  使用密碼保護功能高效、可靠地保護用戶信息，以防受到非授權(quán)復(fù)制與更改。

SIMATIC S7-300符合的標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)有：

• DIN
• UL 認證
• CSA 認證
• FM class 1 div. 2；組別：A、B、C 和 D （溫度組別：T4（≤135°C））
• ATEX 認證
• 澳大利亞標(biāo)志
• 以下船級社資格認證
  • 美國船級社
  • 法國船級社
  • 挪威船級社
  • 德國船級社
  • 英國勞氏船級社
  • 日本船級社（NK）
• 抗震

通訊

SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信類型：

• 過程通訊：
  對于通過總線（AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET）實現(xiàn)循環(huán)尋址的I/O模塊（互換過程圖像）。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過程通訊。
• 數(shù)據(jù)通訊：
  用于自動化系統(tǒng)間或多個自動化系統(tǒng)與HMI之間的數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信循環(huán)地進行，也可以基于事件驅(qū)動通過塊由用戶程序發(fā)起。

STEP 7的操作界面極為友好，顯著地簡化了用戶的通信功能組態(tài)工作。

數(shù)據(jù)通訊

SIMATIC S7-300擁有不同的數(shù)據(jù)通信機制：

• 使用MPI，通過全局?jǐn)?shù)據(jù)通信，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
• 借助通信功能，與其它伙伴完成事件驅(qū)動型通信。網(wǎng)絡(luò)連接通過MPI、PROFIBUS或PROFINET實現(xiàn)。

全局?jǐn)?shù)據(jù)

借助“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”，聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)（多可達8 GD 數(shù)據(jù)包，每周期22個字節(jié)）。據(jù)此，可以實現(xiàn)，例如，某個CPU訪問另一個CPU的數(shù)據(jù)、位存儲單元和過程圖像等信息。只能通過 MPI 進行全局?jǐn)?shù)據(jù)交換。組態(tài)通過STEP 7的GD表完成。

通訊功能

使用系統(tǒng)已經(jīng)集成的塊，可以建立S7/C7伙伴之間的通信。

這些是：

• 通過 MPI 進行 S7 基本通訊。
• 通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通訊。
  S7-300 可以用于：
  • 用作器時，使用MPI、C總線和PROFIBUS
  • 用作器或客戶端時，使用集成式PROFINET接口

使用reloadable塊，可以建立與S5伙伴和非西門子設(shè)備之間的通信。

這些是：

• 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的 S5 兼容通訊。
• 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的標(biāo)準(zhǔn)通訊（非西門子系統(tǒng)）。

與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是，對于通信功能，必須為其建立通信連接。

集成到 IT 領(lǐng)域中

借助自動化工程組態(tài)，使用S7-300，可以更加方便地接入現(xiàn)代化的信息技術(shù)世界。使用CP 343-1 Advanced，可以實現(xiàn)以下信息技術(shù)功能：

• IP 路由；
  借助IP訪問列表，將IP V4報文以不低于Gigabit的速度轉(zhuǎn)發(fā)至受控PROFINET接口。
• WEB 器；
  使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器，可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網(wǎng)頁；通過FTP處理自己的文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)
• 標(biāo)準(zhǔn)診斷頁；
  無需額外工具，就可以在工廠內(nèi)完成插裝在安裝機架上的所有模塊的快速診斷工作。
• E-mail；
  直接從用戶程序中發(fā)送認證電子郵件。電子郵件客戶端設(shè)計有通知功能，可以在控制程序中直接通知用戶。
• 通過 FTP 進行通訊；
  大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺都可以使用的開放協(xié)議
• 設(shè)計有30 MB RAM文件系統(tǒng)，可以用作動態(tài)數(shù)據(jù)的中間存儲器。

S7-300 PROFINET CPU集成有Web器。因此，標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息：

• CPU 一般信息
• 診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
• 變量表
• 標(biāo)簽狀態(tài)
• 模塊的狀態(tài)
• 報文
• 工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息
• PROFINET 節(jié)點的拓撲結(jié)構(gòu)

等時模式

使用系統(tǒng)功能“同步模式”，可以同步耦合

• 分布式信號采集、
• PROFIBUS 信號傳輸和
• 程序執(zhí)行

總線周期時間的程序運行。

創(chuàng)建了自動化解決方案，可以以固定間隔時間（常量總線周期時間）捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建了前后一致的部分過程圖像。

借助常量總線周期時間和分布式I/O同步信號處理技術(shù)，S7-300確?？梢跃_地重現(xiàn)規(guī)定的過程響應(yīng)時間。

為同步模式系統(tǒng)功能提供了極為豐富的支持組件，可以處理運動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域的苛刻任務(wù)。

在分布式自動化解決方案中，目前的SIMATIC S7-300開始涉足重要的高速加工處理應(yīng)用領(lǐng)域，并確?？梢垣@得高的精度和可重現(xiàn)性。這意味著可以以穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不斷地擴大生產(chǎn)數(shù)量。

模塊的診斷和過程監(jiān)視

SIMATIC S7-300的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能：

• 信號采用的監(jiān)控（診斷）。
• 監(jiān)控來自過程的信號（硬件中斷）。

診斷

診斷功能可以用來判斷模塊的信號采集（針對數(shù)字量模塊）或者模擬量處理（針對模擬模塊）是否工作于無故障狀態(tài)。在診斷分析中，必須區(qū)分可參數(shù)化和非參數(shù)化診斷消息：

• 可參數(shù)賦值的診斷報文：
  僅由合適的設(shè)定參數(shù)啟用之后才會發(fā)出診斷消息。
• 不可參數(shù)賦值的診斷報文：
  這些消息的發(fā)出是一個常規(guī)事件，即該過程與參數(shù)化無關(guān)。

如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)（例如“無傳感器輸入”），則模塊會發(fā)起一個診斷中斷（若已經(jīng)為該診斷消息設(shè)置了參數(shù)，則僅在相應(yīng)的參數(shù)化過程之后才會產(chǎn)生中斷）。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行，并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊（OB 82）。

• 22個不同的CPU:
  • 7種標(biāo)準(zhǔn)型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
  • 6 個緊湊型 CPU（帶有集成技術(shù)功能和 I/O）（CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP、 CPU 314C-2 PN/DP）
  • 5 個故障安全型 CPU（CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP）
  • 3技術(shù)型CPU(CPU 315T-3 PN/DP,CPU 317T-3 PN/DP,CPU 317TF-3 PN/DP)
• 還提供了 25 個適用于寬環(huán)境溫度范圍和中等負荷的 CPU
• 具有不同性能等級，滿足不同的應(yīng)用要求。