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上海腾桦电气设备有限公司

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上海腾桦电气设备有限公司，成立于2018年3月，注册500万，是一家从事技术设备销售的公司。主要从事工业自动化产品销售和系统集成的高新技术企业

长期与德国SIMATIC（西门子）.瑞士ABB.美国罗克韦尔（AB).法国施耐德.美国霍尼韦尔.美国艾默生合作。

公司有专业的技术团队，销售团队，公司成员150于人.为客户提供专业的技术支持，产品资料，售后。

在工控领域，公司以精益求精的经营理念，从产品、方案到，致力于塑造一个“行业专家”品牌，以实现可持续的发展。

西门子S7-200网络的通讯设置和元件选择

S7-200的端口是不隔离的，如果想使网络隔离，应考虑使用RS-485中继器或者EM277。

注意：

●具有不同电位的互联设备有可能导致不希望的电流流过连接电缆。

●这种不希望的电流可能导致通讯失败或者设备损坏。

●要确保用通讯电缆连接的所有设备有相同的参考电位，或者彼此隔离，来避免产生这种不希望的电流。

为网络确定通讯距离、通讯速率和电缆类型

网段的大长度取决于两个因素：隔离（用RS-485中继器）和波特率。但连接具有不同电位的设备是需要隔离。当接地点之间的距离很远时，有可能具有不同的地电位。即使距离较近，大型机械的负载电流也能导致地电位的不同。

表1 网络电缆的大长度

1 如果不是用隔离端和中继器，允许的大距离为50m。测量该距离时，从网段的第一个节点开始。到网段的后一个节点。

在网络中使用中继器

RS-485中继器为网段提供偏压电阻和终端电阻。目的是为了：

●增加网络的长度：在网络中使用一个中继器可以使网络的通讯距离扩展50m。如果使用两个中继器而且中间没有其他节点，网络的通讯距离按照所使用的波特率扩展一个网段的长度。在一个串联网络中，多可以使用9个中继器。但网络的长度不能超过9600m.

●为网络增加设备：在9600的波特率下。50米距离之内，一个网段多可以连接32个设备，使用一个中继器允许在网络上增加32个设备。

●在不同的网段之间电隔离：如果不同的网段具有不同的地电位，将他们隔离会提高网络的通讯质量。

一个中继器在网络中被算作网段的一个节点，但没有被指定站地址。

• 可通过 PROFIBUS FMS 方便地将 SIMATIC S7 集成到多供应商自动化集团中
• 采用冗余 S7 通讯，可在容错系统中应用
• 简便组态和通讯处理器上的独立数据转换大大降低了 PROFIBUS FMS 规范用户的工作负荷
• 时钟同步提供了工厂范围内的时钟时间
• 通过开放式通讯将 SIMATIC S7-400 集成到现有系统中
• 通过在一个通讯处理器上同时使用不同通讯来实现通讯处理器的通用

CP443-5 基本型通信处理器是用于 PROFIBUS 总线系统的 SIMATIC S7-400 所需要的模块。

它减轻了 CPU 的通信任务。

通过通信模块实现的 S7-400 通信选项：

• 通过 PROFIBUS 的与 PROFIBUS 站的 FMS 通信
• 与编程部件、操作器接口系统的通信
• 与其他 SIMATIC S7 系统进行通信。
• 与 SIMATIC S5 可编程控制器的通信；

可运行的的 CP 数目取决于所使用的 CPU 的性能范围和通信。

CP 443-5 通讯处理器具有 SIMATIC S7-400 设计的所有优点：

• 结构紧凑;
  9 针 Sub-D 接口，用于连接至 PROFIBUS
• 单宽度模板
• 安装简单；
  CP 443-5 安装在 S7-400 机架上，并经过背板总线连接到 S7-400 的其它模块。这种情况下没有槽位规则。
• 用户友好的接线；
  Sub-D 插座易于接触，操作方便。
• CP 443-5 基本型无须风扇就可操作。不需要备用电池或存储器模块
• 在使用 SEND/RECEIVE 时，可操作模块的数目取决于所用的 S7-400 CPU。

CP 443-5 基本型 在 PROFIBUS 总线系统上利用一些不同的通信：

• 编程器/OP 通讯
• S7 通信（S7 控制器）。
• 开放式通讯 (SEND/RECEIVE)
• PROFIBUS FMS (符合 IEC 61158/61784)
• 时间同步

编程器/OP 通讯

编程器/OP通讯，连接到网络的所有S7站都可以远距编程。

• S7路由
  借助于路由，可以跨网络使用编程设备通讯。

S7 通讯

S7 通信用于以下的耦合连接：

• SIMATIC S7自动化系统之间
• 联结到编程设备上（编程器/OP 通讯）
• 至 PC，
  例如，带有 CP 5512、CP 5611 A2、CP 5621 和 SOFTNET-S7 或 CP 5613 A2、CP 5613 FO、CP 5614 A2 和 S7-5613
• 到操作员接口系统（OP）。
• CP 443-5 基本型 可在 SIMATIC H 系统中实现以用于冗余 S7 通讯。

开放式通讯 (SEND/RECEIVE)

基于 PROFIBUS 的第 2 层（FDL），CP 443-5 提供简单的、的数据通信接口。使用该接口，可在 SIMATIC S5、SIMATIC S7 与 PC 之间实现集成的高性能通讯。它提供 SDA（PLC/PLC 连接）和 SDN（广播/多播）。

可能与下列自动化系统进行通信：

• SIMATIC S7
  带 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 扩展型和基本型
• SIMATIC S5
  具有 S5-95U，带 PROFIBUS 接口，、而 S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H 带 CP 5431 FMS/DP
• SIMATIC 505
  带 CP 5434-FMS
• PCs
  带有 CP 5512、CP 5611 A2、CP 5621、CP 5613 A2、CP 5613 FO、CP 5614 A2 的 PC
• 配有一个 FDL 接口的其他类型系统。

功能呼叫必须与 SEND/RECEIVE（PLC-SEND/PLC-RECEIVE）一起使用，并且必须集成到 STEP7 应用程序。

PROFIBUS-FMS

根据 IEC 61158/61784，PROFIBUS FMS 允许通过各种 FMS 来传输消息。

• READ，WRITE；
  用来读取或写入来自于用户程序（通过变量索引或变量名）的通讯方变量，用于将自身变量值传输到通讯方。
  支持对变量值的部分访问。通讯通过非循环连接（主站/主站，主站/从站）、通过带从站激活的非循环连接以及循环连接（主站/从站）进行处理。
• INFORMATION REPORT（信息报告）；
  （报告）允许通过一台 FMS 器进行变量的未确认传输。尤其是，对于广播 FMS 连接的传输，常采用这种任务类型。
• IDENTIFY（识别）；
  用来询问通讯方的识别特征
• STATUS（状态）；
  用来询问对方的状态。

时间同步

CP 443-5 Basic 通信处理器能够从 S7-400 CPU 将时间传送到 PROFIBUS。相反，S7-400 CPU 的 CP 443-5 Basic 可提供 PROFIBUS 上的当前时间。

诊断数据

通过 STEP S7，可提供丰富的诊断选项，包括：

• CP 的状态
• 一般诊断与统计功能
• 连接诊断
• 总线统计
• 报文缓冲区

组态

组态 CP 443-5 基本型的完整功能需要 STEP 7 V5.1 SP2 或更高版本。在 V5 或更高版本的 STEP 7 中，也可将 CP 的组态数据存储在 CPU 上，即使电源出现故障，数据也能保留。因此，在更换模板时无需从编程器中重新装载组态数据。在启动时 CPU 会将组态数据传送到通讯处理器中。CP 的组态数据可保存在 CPU 中。模块可以不通过编程设备进行交换。

可以对所有连接到网络的 SIMATIC S7 控制器进行组态和编程。

安装 STEP 7 后，用于使用开放式通讯（SEND/RECEIVE）的功能块放置在 SIMATIC NET 库内。

• 数字量输出作为 CPU 的集成 I/O 的补充
• 集成到整体自动化系统中以满足安全方面的要求
• 具有集成安全功能
• 通过 PROFIsafe 机制与故障安全 CPU 通信
• 用于根据相应任务的要求灵活调整控制器
• 用于使用附加输出对系统进行后续扩展
• 可以仅在集中式系统中运行

通过 SIMATIC S7-1200 的故障安全模块，可集成到整体自动化系统中以满足安全方面的应用要求。模块中中集成有故障安全运行所需的安全功能。通过 PROFIsafe 机制与故障安全 SIMATIC S7 CPU 通信。

这些模块只能在集中式系统中运行。

• 4 点输出，源/汇电流
• 经认证，达到 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849)
• 输出电流 2 A
• 额定负载电压 24 V DC
• 适用于电磁阀、直流接触器和指示灯
• 模块故障指示灯（DIAG；绿色和红色指示灯）
• 每个输出的状态指示灯（绿色 LED）
• 每个输出的故障指示灯（红色 LED）
• 模块类型和功能类别用普通文本标识
  • 二维矩阵码（产品编号和序列号）
  • 模块类型 DI 的彩色编码：白色
  • 硬件和固件版本
  • 完整订货号

通过 SIMATIC S7-1200 的故障安全模块，可集成到整体自动化系统中以满足安全方面的应用要求。模块中中集成有故障安全运行所需的安全功能。通过 PROFIsafe 机制与故障安全 SIMATIC S7 CPU 通信。

这些模块只能在集中式系统中运行。

一个方案，3 个平台

自动化系统主要通过以下特性来识别：

• 系统特定的特性，如功能和工程
• 硬件相关特性，如性能、设计和可扩展性

但是，机械工程需求差异非常大，取决于具体的机器型号。

每个硬件平台在特定应用中使用时都有其优点。

不同的平台之间还可以非常轻松地进行组合，这是模块化机器和设备的突出优点。因为单个的硬件平台总是具有相同的系统特性，即不论使用什么平台，功能和工程总是一样。

PROFIBUS 或 PROFINET 可以用来创建驱动和 I/O 之间的远程连接。

PROFINET/PROFIBUS 还可以用于 HMI 设备（如 SIMATIC HMI 或 SIMATIC S7 之类的上位控制器）之间的通信。这就意味着，SIMATIC HMI 面板以及安装有 WinCC 的 PC 可以用作操作员系统。甚至第 3 方应用也可以通过 OPC 接口与 SIMOTION 进行通信。

SIMOTION D – 紧凑型，集成在驱动中

在 SIMOTION D 中，SIMOTION 的功能直接集成于 SINAMICS S120 驱动系统的闭环控制模块中。因此，整个系统（包括开环控制和驱动）都极其紧凑且响应快速。

SIMOTION D 提供两种型号：

• SIMOTION D410-2 单轴系统，也可选配多轴（模块型）
• SIMOTION D4x5-2 多轴系统，四种性能型号多提供 128 轴（书本型）

这种性能细分确保大程度的可扩展性和灵活性。应用领域从单轴机器到高性能的多轴机器。为了实现可视化和操作，SIMATIC HMI 设备可通过 PROFIBUS、以太网或 PROFINET 进行连接，具体取决于SIMOTION D 的型号。通过 PROFINET 或 PROFIBUS 来连接分布式 I/O。

SIMOTION C – 模块化和灵活性

SIMOTION C 是采用 SIMATIC S7-300 设计的运动控制器。

其提供两种型号，接口不同，但运动控制功能或性能都相同。除了已经集成的 I/O 外，两种控制器还可通过 SIMATIC S7-300 系列的 I/O 模块加以扩展。

SIMOTION C240 是采用模拟量设定值接口和步进驱动器的应用的理想解决方案。它具有四个内置驱动器和编码器接口，非常适合机器改装项目。

SIMOTION C240 PN 可用于基于 PROFINET 的机器自动化项目。这种控制器具有三个 PROFINET 端口，除支持 TCP/IP 和 RT 通信外，还支持具有 IRT 功能的 PROFINET。它能够操作采用 PROFIdrive 行规的 PROFINET 驱动器以及 PROFINET I/O（如高速 SIMATIC ET 200SP）。

两种型号都另外配备两个 PROFIBUS 接口，通过这两个接口可以连接支持 PROFIdrive 行规和标准 I/O 的驱动。除此以外，两个控制器还具有工业以太网接口，从而提供更多的通信选项。

SIMOTION P – 对其他任务开放

SIMOTION P 是基于 PC 的运动控制系统，具有两种型号：

• SIMOTION P320-4 E（嵌入式）
  处理器：高性能 Inb i3 处理器
  存储器：内部 CFast/外部可访问 CFast 
  操作系统：Windows Embedded Standard 7
• SIMOTION P320-4 S（标准型）
  处理器：高性能型 Inb i7 处理器
  存储器：内置固态硬盘 (SSD)/外部可访问 CFast
  操作系统：Windows 7 Ultimate

由于 PC 中不含旋转部件，SIMOTION P320-4 系统适用于恶劣环境中的应用。两个 PC 都配有针对 SIMOTION 的常见实时扩展系统。这就意味着，除了 SIMOTION 机器应用程序以外，还可能随时运行其他 PC 应用程序，例如 SIMOTION 工程系统、操作员应用程序、过程数据例程或标准的 PC 应用程序。

借助其的处理器性能，SIMOTION P350-4 特别适合对性能要求较高的应用（如具有高动态配置和压力控制回路的液压应用）。

SIMOTION P320-4 特别适合恶劣的操作环境。由于其尺寸小，因此对于许多可用空间有限并且需要设计非常坚固的应用均是佳选择。

SIMOTION P320-4 可通过各种不同的 SIMOTION 工业平板显示器来操作 (IFP)。提供了不同的屏幕大小，既可以使用键盘和鼠标，也可以使用触摸屏进行操作。

这两个型号都标配有一个现场总线接口，其形式为集成式 PROFINET 接口（3 个端口）。IsoPROFIBUS board 板可安装在扩展插槽内以实现 PROFIBUS 应用。IsoPROFIBUS 板具有两个附加 PROFIBUS 接口。

S7-200PLC中断优先级和排对等候

优先级是指多个中断事件同时发出中断请求时，CPU对中断事件响应的优先次序。S7-200规定的中断优先由高到低依次是：通信中断、I/O中断和定时中断。每类中断中不同的中断事件又有不同的优先权，如表2所示。

一个程序中总共可有128个中断。S7-200在各自的优先级组内按照先来先的原则为中断提供。在任何时刻，只能执行一个中断程序。一旦一个中断程序开始执行，则一直执行至完成。不能被另一个中断程序打断，即使是更高优先级的中断程序。中断程序执行中，新的中断请求按优先级排队等候。中断队列能保存的中断个数有限，若超出，则会产生溢出。中断队列的多中断个数和溢出标志位如表3所示。

表2中断事件及优先级

表3  中断队列的多中断个数和溢出标志位

S7-200系列可编程控制器的特点分类及主要功能元件

西门子S7系列可编程控制器分为S7-400、S7-300、S7-200三个系列，分别为S7系列的大、中、小型可编程控制器系统。S7-200系列可编程控制器有CPU21X系列，CPU22X系列，其中CPU22X型可编程控制器提供了4个不同的基本型号，常见的有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四种基本型号。

小型PLC中，CPU221价格低廉能满足多种集成功能的需要。CPU 222是S7-200家族中低成本的单元，通过可连接的扩展模块即可处理模拟量。CPU 224具有更多的输入输出点及更大的存储器。CPU 226和226XM是功能强的单元，可完全满足一些中小型复杂控制系统的要求。四种型号的PLC具有下列特点：

（1）集成的24V电源

可直接连接到传感器和变送器执行器，CPU 221和CPU222具有180mA 输出。CPU224输出280mA，CPU 226、CPU 226XM输出400mA 可用作负载电源。

（2）高速脉冲输出

具有2 路高速脉冲输出端，输出脉冲频率可达20KHz，用于控制步进电机或伺服电机，实现定位任务。

（3）通信口

CPU 221、CPU222和CPU224具有1个RS-485通信口。CPU 226、CPU 226XM具有2个RS-485通信口。支持PPI、MPI通信协议，有自由口通信能力。

（4）模拟电位器

CPU221/222有1个模拟电位器，CPU224/226/226XM有2个模拟电位器。模拟电位器用来改变特殊寄存器（SMB28，SMB29）中的数值，以改变程序运行时的参数。如定时器、计数器的预置值，过程量的控制参数。

（5）中断输入允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。

（6）EEPROM 存储器模块（选件）

可作为修改与拷贝程序的快速工具，无需编程器并可进行辅助软件归档工作。

（7）电池模块

用户数据（如标志位状态、数据块、定时器、计数器）可通过内部的超级电容存储大约5 天。选用电池模块能延长存储时间到200天（10年寿命）。电池模块插在存储器模块的卡槽中。

（8）不同的设备类型

CPU 221~226 各有2种类型CPU，具有不同的电源电压和控制电压。

（9）数字量输入/输出点

CPU 221具有6个输入点和4个输出点；CPU 222具有8个输入点和6个输出点；CPU 224 具有14个输入点和10个输出点；CPU226/226XM 具有24个输入点和16个输出点。CPU22X主机的输入点为24V直流双向光电耦合输入电路，输出有继电器和直流（MOS型）两种类型。

（10）高速计数器

CPU 221/222有4个30KHz高速计数器，CPU224/226/226XM有6个30KHz的高速计数器，用于捕捉比CPU扫描频率更快的脉冲信号。

SIMATIC ET 200S 故障安全型 CPU：

• SIMATIC IM 151-7 F-CPU
• SIMATIC IM 151-8 F PN/DP CPU
• SIPLUS 型号
  • 用于 SIMATIC ET 200S、带有集成故障安全 CPU 的接口模块
  • 带 DP/MPI 接口
  • 用于构建故障安全型自动化系统，提高工厂的安全性
  • 根据标准 IEC 61508、IEC 62061 的标定，高可符合 SIL 3 安全要求；根据标准 13849.1 的规定，可符合 PL e 的安全要求。
  • 故障安全 I/O 模块可通过 DP 主站模块 (PROFIsafe) 连接在分布式配置中
  • ET200S PROFIsafe 的安全保护 I/O 模块可以集中连接。
  • 支持没有安全保护功能的标准模块

IM 151-7 F-CPU接口模块包括:

• 微处理器; 每条二进制指令的处理时间为100 ns
• 128 KB RAM
• 可以进行高度的模块化扩展, 因而具有大的灵活性; 在必要的时候,多可以混合连接 63个 I/O 模块 (电源模块, 电子模块, 工艺模块和 电动机起动器模块)
• 组合的多点接口 PG, OP/DP, 通过 RS 485 (铜质的 9-针 sub-D 插座) 可配置为 DP 的从站或 MPI
• 为了保护应用程序不致被没有授权的人员访问,设有密码
• 诊断缓冲器,可以存储 100 个先前发生的故障和运行中断事件
• SIMATIC MMC
  • 没有电池, 无须进行数据备份的维护工作
  • 程序备份 (装载存储器)
  • 通过MMC可以进行微程序(软件)的刷新
  • MMC卡上装有外部装载存储器
• 通过MMC进行软件的刷新
• 设有硬件时钟; 可以提供CPU的诊断信息帧,并记录日期和时间
• 集成的通讯功能:
  • 编程器/OP 通讯
  • PROFIBUS DP 从站/MP
• 作为器的基本通讯功能 (利用 I-Put/I-Get, S7-CPUs 通过PROFIBUS总线从IM 151-7 F CPU接口模块访问数据 )
• TeleService(远程)

PLC加法指令使用说明及指令要素

该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表 1 所示。表 1 加法指令的要素

ADD 加法指令是将指定的源元件中的二进制数相加，结果送到指定的目标元件中去。 ADD 加法指令的说明如图 1表示。

图图1 加法指令使用说明

当执行条件 X0 由 OFF → ON 时， [D10]+[D12] → [D14] 。运算是代数运算，如 5+ （ -8 ） =-3 。

ADD 加法指令有 3 个常用标志。 M8020 为零标志， M8021 为借位标志， M8022 为进位标志。

如果运算结果为 0 ，则零标志 M8020 置 1 ；如果运算结果超过 32767 （ 16 位）或 2147483647 （ 32位），则进位标志 M8022 置 1 ；如果运算结果小于 -32767 （ 16 位）或 -2147483647 （ 32 位），则借位标志M8021 置 1 。

在 32 为运算中，被指定的字元件是低 16 位元件，而下一个元件为高 16 位元件。

源和目标可以用相同的元件号。若源和目标元件号相同而采用连续执行的 ADD 、（ D ） ADD 指令时，加法的结果在每个扫描周期都会改变。