钢铁行业. 印刷行业. 起重工业. 金属制造业. 金属处理. 化纤行业. 玻璃工业. 电缆行业. 纺织工业. 锡箔工业.

复杂工艺控制 
   
1, 电气同步系统 
 2,定位控制  
 3,定尺剪和飞剪 
 4,复杂力矩控制
 5,液 压 驱 动 控 制 
 6,卷曲机 

SIMADYN D典型应用

胶卷生产线
在每个槽架有8 CPU 
 采样时间 <= 7 ms
 大约40 个力矩控制和10个速度控制

管式印刷机
 在每个槽架有1 CPU
 采样时间 <= 1 ms
 4 个位置控制
 轴向式集装箱起重机
在每个槽架有 4 CPU
采样时间 <= 1 m
 造纸：同步, 张力及位置控制                   
金属处理：位置，厚度和同步控制

造纸：同步, 张力及位置控制                  

金属处理：位置，厚度和同步控制

纺织工业：张力控制

SIMATIC S7 I/O 模块与传感器/执行器之间的接线是关系成本高低、配置、控制柜加工、购置和维修方便性的关键因素。

通过 SIMATIC TOP connect 系统电缆连接技术，可简便而快速地建立 SIMATIC S7-300/400 的可靠连接。

使用 TIA Selection Tool，只需点击鼠标，即可组态从 SIMATIC S7 模块到 I/O 的连接。程序会自动检查合理性，并生成所选连接组件的部件列表，随后就可以在西门子工业产品网上商城中进行订购。

两种布线形式可用于十分广泛的控制柜设计：

模块化连接

单独插入每个组件。

该系统包括：

• 前连接器模块
• 连接电缆
• 连接模块，分为以下三种：基本模块、信号模块、功能模块。

从而可以几乎排除连接错误，并将安装费用降到低。可系统性地连接 SIMATIC 系统。电缆按米销售，并且电缆经过预组装或者可方便地进行组装，从而显著降低连接电缆的组装开销。

完全模块化连接设计（以 16 通道为例）

柔性连接

包括：

• 前连接器采用螺钉式或压接式触点
• 单芯前连接器
• 单芯线符合 UL/CSA 标准。

蓝色单芯线上有编号，分别连接到控制柜内的各个元件上。单芯线上的编号与前连接器的针脚编号对应。

与常规单一布线方式相比，组装成本节约 50%，因为固定各个线芯时，已在接头上对它们进行过检查。

因此，无需对每个模块多达两倍的 46 个线芯进行复杂的预组装。

用于基于 PC 自动化的软控制器

SIMATIC S7-1500 软控制器用于在 SIMATIC IPC 上实现 SIMATIC S7-1500 控制器。

它特别适用于专用机器制造中的控制解决方案，涉及高性能实现复杂控制任务、集成 PC 应用程序或在一台设备上实现多个任务。

S7-1500 软控制器是 SIMATIC WinAC RTX 的长期后续产品。它可提供显著提高的可用性和系统诊断，可在 TIA Portal 中完成全面组态。与 S7-1500 控制器一样，该软控制器具有集成运动控制功能以及经过改进的信息安全机制，适合知识产权和复制保护。

• SIMATIC S7-1500 软控制器用于实现通过 SIMATIC IPC 完成的控制任务
• 采用创新的实时系统，系统可用性高
• 经过改进的专有技术和复制保护
• 集成运动控制功能，可以控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器
• 集成 Web 器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
• 通过功能强大的嵌入式 IPC427D 和 IPC477D 为解决方案提供优功能
• 可在 SIMATIC IPC627D、IPC827D、IPC677D、IPC647D 和 IPC847D 上运行
• SIMATIC ODK 1500S 用于通过语言 C/C++ 开发和集成控制功能和应用程序

S7-1500 软控制器执行 S7-1500 控制器的功能，作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。这样，SIMATIC IPC 就能用于控制机器设备。

要通过 PROFINET 或 PROFIBUS 连接分布式 I/O，可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太网和 PROFIBUS 接口。另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。

当必须使用编程语言 C 或 C++ 来集成特殊自动化功能或需要将 Windows 软件与软控制器直接连接时，该软控制器显示出特殊优势。

为此，可使用 SIMATIC ODK 1500S 来开发这种应用程序。这些应用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 软件（例如，数据库、可视化系统或 Windows 文件系统），或用于实时应用（例如，算法、控制器）。

标准 CPU：

• SIMATIC S7-1500 软控制器 CPU 1507S

特点	CPU 1507S
程序用工作存储器，集成	5 MB
数据用工作存储器，集成	20 MB
装载存储器	320 MB
命令执行时间（Microbox IPC427D，Core i7，1.7 GHz）
位运算	0.001 μs
字运算	0.002 μs
定点运算	0.002 μs
浮点运算	0.006 μs
位存储器、定时器、计数器
S7 计数器/定时器	各 2048
IEC 计数器	任意（仅受工作存储器限制）
IEC 定时器	任意（仅受工作存储器限制）
位存储器	16 KB
I/O 地址范围
输入	32 KB（所有输入都保存在过程映像中）
输出	32 KB（所有输出都保存在过程映像中）
运动
轴数	多 60
通信
PROFINET	√（通过 PC 接口） 2 x PN，其中 1 个为 PN IO RT
PROFIBUS	√（通过 PC 接口）
Web 器	√

• 性能
  • 指令处理速度更快, 取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型
  • 由于背板总线速度显著提高，CPU 的响应时间缩短
  • 功能强大的网络连接：
    每个 CPU 均标配PROFINET IO IRT（2 端口交换机）标准接口。
• 集成技术
  • 通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
  • 支持速度控制轴和定位轴以及外部编码器，各轴之间可实现位置精确的传动
  • 具有所有 CPU 变量的跟踪功能，用于实时诊断和偶发故障检测
  • 全面的控制功能，例如，通过便于组态的块可自动控制参数实现优控制质量
• 集成安全功能
  • 通过密码进行知识保护，防止未经授权读取和修改程序块
  • 通过复制保护，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号： 只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
  • 4-级 授权理念： 
    也可以对和 HMI设备之间进行的通信进行限制。
  • 操作保护： 
    该控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。
• 设计与操作
  • 显示器，用于显示概览信息，
    例如：站名、别名称、位置名称等概览信息、诊断信息、模块信息和显示器设置。
  • 显示器上可能的操作： 
    设置 CPU 或者所连接以太网通信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、激活保护等级。
• 集成式系统诊断
  • 显示屏上、TIA Portal 中、人机界面设备上以及 Web 器上以普通文本形式一致显示系统诊断信息（甚至能显示来自变频器的消息），即使 CPU 处于停止模式也会进行更新。
  • 集成在 CPU 的固件中，无须进行特殊组态
• SIMATIC 存储卡（运行 CPU 所需）
  • 用作插入式装载存储器，或用于更新固件。
  • 还可用于存储附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）
  • 通过用户程序的系统函数创建数据块实现数据存储/读取
• 数据记录（归档）和配方
  • csv 格式配方文件存储并归档在 SIMATIC 存储卡中；
    利用办公工具或 Web 浏览器可以方便地访问与设备相关的运行数据
  • 通过网页浏览器或 SD 读卡器，可方便地访问机器的组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
• 编程
  • 使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本进行编程
  • 移植工具，用于 SIMATIC S7-300/S7-400 至 S7-1500 的移植操作，可以自动地完成大部分程序代码的转换工作。 记录不可转换的代码，并可以手动进行调整。
  • STEP 7 V11 项目可在兼容模式下继续和 STEP 7 V12 组合使用 。
  • S7-1200 程序可通过复制/粘贴手段转移至 S7-1500

西门子PLC S7-200的寻址方式

S7-200编程语言的基本单位是语句，而语句的构成是指令，每条指令有两部分：一部分是操作码，另一部分是操作数。操作码是指出这条指令的功能是什么，操作数则指明了操作码所需要的数据所在。所谓寻址，就是寻找操作数的过程。S7-200 CPU的寻址分三种：立即寻址、直接寻址、间接寻址。

1．立即寻址

在一条指令中，如果操作码后面的操作数就是操作码所需要的具体数据，这种指令的寻址方式就叫立即寻址。

如：在传送指令中：MOV IN OUT——操作码“MOV”指出该指令的功能把IN中的数据传送到OUT中，其中IN——源操作数，OUT——目标操作数。

若该指令为：MOVD 2505 VD500

功能：将十进制数2505传送到VD500中，这里2505就是源操作数。因这个操作数的数值已经在指令中了，不用再去寻找，这个操作数即立即数。这个寻址方式就是立即寻址方式。而目标操作数的数值在指令中并未给出，只给出了要传送到的地址VD500，这个操作数的寻址方式就是直接寻址。

2．直接寻址

在一条指令中，如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的形式出现的，这种指令的寻址方式就叫直接寻址。

如：MOVD VD400 VD500

功能：将VD400中的双字数据传给VD500

3．间接寻址

在一条指令中，如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的地址形式出现的，这种指令的寻址方式就叫间接寻址。

如：MOVD 2505 *VD500

*VD500是指存放2505的地址的地址。

如VD500中存放的是VB0，则VD0则是存放2505的地址。

该指令的功能：将十进制数2505传送给VD0地址中。

• 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。

SINAMICS S120 驱动器概述