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S7 控制器中的控制器

控制器尤其适用于具有中等和较高复杂程度的应用。SIMATIC S7-1500 ActiveX Control 是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC 的长期后续产品

S7-400 控制器，未来工厂的标准控制器 – 的性能和创新的设计与操作方式产生令人信服的结果。具有模块化扩展能力的 SIMATIC S7 控制器具有长期兼容性，免维护且可以扩展，当然也能在 TIA 博途中进行组态。它们是任何自动化任务的理想解决方案。

• 模块化、可扩展通用系统，IP20 防护等级
• 适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案
• 具有极高性能和可用性
• 可专门通过 Totally Integrated Automation Portal 平台中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型号进行组态

性能

• 提高性能
  • 高速指令执行:
  • 语言扩展
  • 新数据类型
  • 更快速的背板总线
  • 经过的代码生成
• 功能强大的通信：
  • PROFINET IO（2 端口交换机）标准接口；
    从 CPU 1515-2 PN 起，具有一个更多额外的集成 PROFINET 接口，例如，用于网络分离
  • 可针对总线系统和点到点连接，通过通信模块进行扩展

集成技术

• 无需附加模块就可集成运动控制功能：
  • 通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器
  • 运动控制功能支持转速控制轴和定位轴以及外部编码器
  • 轴之间实现位置精确的齿轮传动
• 全面跟踪所有 CPU 标签，以进行实时诊断和间歇错误检测；
  拥有有效调试和快速驱动器和控制装置
• 广泛的控制功能：
  例如，可轻松组态的块可进行控制参数的自动以实现优控制质量
• 通过提供的工艺模块获得附加功能：
  例如，高速计数、位置检测或高达 1 MHz 信号的测量

安全集成

人身安全和机器安全 – 在集成式完整系统框架内

• 故障安全 SIMATIC S7-1500F 控制器可在同一控制器上处理标准程序和安全程序。
  在 TIA 博途中，使用相同的编辑器生成故障安全和标准用户程序；例如，这样就能向标准用户程序中的标准数据那样，故障安全数据。由于这种软件集成，故障安全应用也可利用 SIMATIC 的系统有点和全面功能。

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
• 通过复制保护来提高保护程度，防止未经授权而复制程序块：
  通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。
• 具有四个不同授权级别的权限：
  可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 HMI 设备之间的通信。
• 改进了操作保护：
  控制器将会检测到组态数据的更改或未授权传输。
• 用于以太网通信处理器 (CP 1543-1)：
  • 通过防火墙提供附加访问保护
  • 建立安全 VPN 连接（V12 SP1 或更高版本）

设计与操作

• CPU 带有用于显示普通文本信息的显示屏：
  • 可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息
  • 直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备
  • 直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间
• 所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，降低了接线成本
• S7-1500 安装导轨上集成有 DIN 导轨：
  快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件
• 通过信号模块进行集中扩展：
  可根据任何应用的要求进行灵活调整
• 数字量信号模块的系统电缆连接：
  可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线
• 电源：
  • 负载电源模块（电源模块）为模块提供 24 V 电源
  • 电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电
• 分布式扩展：
  • 通过 PROFINET 接口模块 IM 155-5，可针对 ET 200MP I/O 系统使用多 30 个信号模块、通信模块和工艺模块
  • 在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别

集成系统诊断

• CPU 的集成系统诊断，默认情况下已激活：
  • 在显示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 器中以普通文本形式一致地显示系统诊断信息，甚至可显示变频器消息。即使 CPU 处于停止状态，也会更新消息。
  • 系统诊断功能集成在 CPU 固件中。无需由用户进行组态。组态发生改变时，会自动对诊断信息进行更新。

数据记录（归档）和配方

• SIMATIC 存储卡：
  • 插入式装载存储器
  • 可进行固件更新
  • STEP 7 项目（包括注释和符号）、附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）的存储选项
  • 通过 SD 读卡器并使用 Office 工具，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
• 集成 wed 器：
  - 通过 Web 浏览器，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据

认证

SIMATIC S7-1500 符合以下和国际标准：

• cULus 认证
• cULus HazLoc 认证
• FM 认证
• ATEX 认证仅限于 24 V，不适用于 230 V
• CE
• C-TICK
• KCC
• IECEx（仅限 24 V；不适用于 230 V）
• EN 61000-6-4
• EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
• EN 61131-2

西门子S7-400PLC 6ES7407-0KA02-0AA0

6DD1-607-0AA2 Monitor V6.2带10个客户机 6AV6 371-1DN07-0CX0 WINCC Option Data 6DD1-607-0AA2

• 9 种标准 CPU（CPU 412-1、CPU 412-2、CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP、CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP、CPU 417-4）
• 3 个 CPU，适用于恶劣的环境条件
• 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域。

不同性能范围的标准 CPU 可用于 SIMATIC S7-400：

• CPU 412-1 和 CPU 412-2:
  用于中等性能范围的小型设备。
• CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:
  用于具有对编程、处理速度和通讯有额外要求的中型设备。
• CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:
  满足高端性能要求。
• CPU 417-4 DP:
  满足高端的性能要求。

CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特点:

• 功能强大的处理器：
  CPU 对每个二进制指令的执行时间可短到 0.75 μs。
• CPU 412-1:288 KB RAM (其中，程序和数据各使用 144 KB); 
  CPU 412-2:512 KB RAM (其中，程序和数据各使用 256 KB); 
  快速 RAM 用于执行部分用户程序
• 灵活扩展：
  高 65536 个数字量以及 4096 个模拟量输入/输出。
• MPI多点接口：
  通过 MPI，可将多 32 个站连成简单网络，数据传输速率高达 12 Mbit/s。CPU 可与通讯总线（C 总线）和 MPI 的站之间建立多 16 个连接。
• 模式选择开关：
  波动开关设计。
• 诊断缓冲区：
  后的120个故障和中断事件保存在一个环形缓冲器中，用于进行诊断。可以对输入数目进行设定。
• 实时时钟：
  日期和时间附加在 CPU 的诊断消息后面。
• 存储卡：
  用于扩展内置的装载存储器。存储在装载存储器中的信息包括S7-400参数数据以及程序，因此需要2倍的存储空间。其结果是：
  • 内置装载存储器的容量显著提高，因此，基本上不需要存储器卡。

CPU 412-2 还具有：

• PROFIBUS-DP 接口和组合的MPI/DP 接口：
  通过 PROFIBUS DP 主站接口，可以实现分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
• 组合式配置：
  SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作为PROFIBUS主站符合EN 50 170规范。

LOGO!使用非常简单：

• 36 种不同功能：
  用于电气工程的基本功能(例如：与、或)以及特殊功能(例如：计数器，闭锁继电器，PI 控制器)。
• 只需通过键盘或PC软件将所存储的功能进行作何，即可轻松进行编程。
• 通过可选的程序模块，可以简单、方便地复制控制程序。

LOGO!8:

• 38/43 种不同功能：集成基本功能(例如：与、或)和特殊功能(例如：计数器，闭锁继电器，PI 控制器)。
• 通过可选的程序模块或使用标准 CF/微型 CF 卡，可以简单、方便地复制切换程序

LOGO! 提供大的灵活性和通用性：

• 通过按键可方便、灵活地重新链接功能。无需耗时的接线。
• 可选择在PC机上操作：
  通过 PC 创建、仿真、在线测试和归档控制程序，包括归档选项
• • 节省空间的基本类型
  • 扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、20 (16) 点数字量输出、8 点模拟量输入和 8 (2) 点模拟量输出
  • 可选择连接 LOGO!TD 文本显示（可连接到所有 LOGO!0BA6 和 0BA7 基本型）；LOGO!TDE 可与 LOGO! 连接8 或更高

  LOGO! 的新改进8

  • 所有基本单元都配有集成 Web 器
  • 外壳宽度与 LOGO! 相同 0BA6 (4 MW)
  • 所有基本单元都带有以太网接口，用于与 LOGO!、SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板和 PC 通信
  • 采用标准微型 CF 卡

  LOGO!0BA7 型号：

  • 以太网接口，用于与 SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板以及 PC 进行通讯
  • 可组网多达 8 个 LOGO! 设备
  • 标准 CF 卡或 SIMATIC 存储卡的使用

  LOGO! 0BA6:

  • 继电器输出，高输出电流 10A(不适于 LOGO!24).
  • 集成了可参数设计背光的显示区(4x12字符)。
  • 集成了操作员控制面板。
  • 内置EEPROM存储器，用于控制程序和设定值
  • 用于防复制和专有技术保护的可选程序模块。
  • 可选电池模块和组合电池/程序模块，2 年后备集成实时时钟。
  • 内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
  • 8个数字量输入，4个数字量输出。
  • 对于DC12/24V型号，4个输入作为模拟量输入(0-10V)；也可作为数字量输入。
  • 4个输入可用来高速计数，高5KHz(只针对于直流型)。
  • 扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、16 点数字量输出、8 点模拟量输入和 2 点模拟量输出。
  • 用于连接到 LOGO!TD 文字显示屏。
  • 每个用户程序多 200 个函数块

  LOGO!0BA7:

  • 以太网接口（取代以前系列的串行编程接口）
  • 继电器输出，输出电流大为 10A
  • 集成了可参数设计背光的显示区(4x12字符)。
  • 集成了操作员控制面板。
  • 内置EEPROM存储器，用于控制程序和设定值
  • 标准 SD 卡或 SIMATIC 存储卡可选
  • 内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
  • 备份集成的实时时钟 20 天。
  • 8个数字量输入，4个数字量输出。
  • 对于DC12/24V型号，4个输入作为模拟量输入(0-10V)；也可作为数字量输入。
  • 4个输入可用来高速计数，高5KHz(只针对于直流型)。
  • 扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、16 点数字量输出、8 点模拟量输入和 2 点模拟量输出。
  • 用于连接到 LOGO!TD 文字显示屏。

  LOGO!8:

  • 以太网端口
  • 继电器输出，输出电流大为 10A
  • 背光可参数化集成显示区（6 x 16 个字符，3 种背光颜色）。
  • 集成了操作员控制面板。
  • 内置EEPROM存储器，用于控制程序和设定值
  • 可选的标准微型 CF 卡
  • 内置夏令时/冬令时自动调节的实时时钟。
  • 备份集成的实时时钟 20 天。
  • 8个数字量输入，4个数字量输出。
  • 对于DC12/24V型号，4个输入作为模拟量输入(0-10V)；也可作为数字量输入。
  • 4个输入可用来高速计数，高5KHz(只针对于直流型)。
  • 扩展模块连接接口，多可编址 24 点数字量输入、20 点数字量输出、8 点模拟量输入和 8 点模拟量输出。
  • 连接 LOGO!TDE 通过以太网。

Monitor V6.2带3个客户机 6AV6 371-1DN07-0BX0 WINCC Option Data

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能级别的各种 CPU：

• CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
  用于中等性能的小型工厂。
• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
  用于具有对编程、处理速度和通信有额外要求的中等规模工厂。
• CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
  在高端性能范围内具有较高要求的工厂。
• CPU 417-4 DP：
  在高端性能范围内具有极严格要求的工厂。
• CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H：
  用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
• CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP：
  用于构建故障安全型自动化系统，适用于具有较高安全要求的工厂。

所有 CPU 装在带集成的控制单元和显示单元的塑料外壳中。 相同的单元具有相同的功能。

前面板上有：

• LED指示灯: 
  用于状态和故障指示。
• 波动开关： 
  用于选择运行模式。
• 存储器卡插槽（扩展装载存储器）
• 组合 MPI/DP 端口。
• 内置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
• 电池插座： 
  用于后备电池的外部供电。

除 CPU 412-1 处理器外，所有 CPU 具有：

• PROFIBUS DP 接口: 
  用于连接分布式 I/O。根据组态的不同，也可用于与 OP 或 PG/PC 的通讯。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以连接 PROFINET。 每个模板有一个双口的 PROFINET 接口。

高端 CPU 还具有：

• PROFIBUS DP 接口模板备用插槽： 
  用于链接其他 DP 网络。

此外，CPU 按照其性能进行分级：例如RAM、地址区大小、可装载块的数量以及处理时间。

存储器概念

所有 S7-400 CPU 均具有两种类型的存储器。工作存储器的细分可将性能提高一倍。当一个标准处理器需要访问其 RAM 至少两次时，S7-400 专用处理器可在一个循环周期中同时访问代码存储器和数据存储器。因此，数据总线和代码总线也是独立的。工作存储器的容量取决于从精细分级的 CPU 系列中所选取的适合的 CPU。

对于小型和中等程序，集成式负载内存 (RAM) 就足够了。对于较大的程序，可通过插入内存卡来增加装载内存。插入式闪存卡可用于在不使用电池的情况下进行性存储。

• 结构紧凑、易于使用的低成本解决方案，用于满足简单控制任务
• 结构紧凑、易于操作，无需附件即可广泛应用
• “一体式”产品，集成显示屏和操作面板
• 仅需点击按钮或通过 PC 软件即可连接 36 种不同的功能；使用次数多达 130 多次
• LOGO! 8: 通过按钮或使用 PC 软件，可链接 38/43 个不同功能；多 200/400 次
• 通过按键可以方便地更改功能。重接线无需更多耗时

LOGO! 逻辑模块提供方便的、用户友好的解决方案，用于满足简单的开环和闭环控制任务。

LOGO! 具有广泛的通用性，例如：

• 楼宇/电气安装（照明、百叶窗、遮篷、门、门禁系统、栅栏、通风系统，等。）
• 控制柜制造。
• 机电设备（泵，小型压机，压缩机，传送带，升降台等）
• 暖房，温室的特殊控制
• 对其他控制器的信号进行处理

LOGO! 逻辑模块可根据应用情况进行扩展。

船级社认证

美国船级社, 法国船级社, 挪威船级社,德国劳氏船级社, 英国劳氏船级社，等

LOGO! Modular 可提供多种电压类型(12VDC, 24VDC, 24VAC, 115/230VDC, 115/230VAC)：

• 标准型：
• 纯型号，成本经过，不带按键控制面板和显示屏。

LOGO! 具有以下特性：

• R：继电器输出
• C:时钟/时间切换
• E：以太网接口
• o:无显示屏

LOGO!使用非常简单：

• 按键控制面板和显示屏位于一个设备中。无需其它工具。
• 通过集成式 EEPROM 备份切换程序和设定值（如定时器），以防电源故障。

LOGO! 节省空间：

• 例如：LOGO! 230RC：72 x 90 x 55 mm (W x H x D).
• 经调整后，可安装在配电箱中（尺寸与接地故障断路器相同）。

LOGO! 提供大的灵活性和通用性：

• 可扩展性：
  根据应用情况可连接扩展模块。

LOGO! 具有通信功能：

• 使用可选的通信模块，可连接到 AS-Interface 和 KNX Konnex 网络。
• LOGO!7 和 8 可与其它 LOGO! 单元通信，或与 SIMATIC 控制器或 SIMATIC 面板通信

数据在存储器中存取的方式

1．位、字节、字和双字

二进制数的1位（bit）只有0和1两种不同的取值，可用来表示开关量（或称数字量）的两种不同的状态，如触点的断开和接通，线圈的通电和断电等。如果该位为1，则表示梯形图中对应的编程元件的线圈“得电”，其常开触点闭合、常闭触点断开，以后称该编程元件为1状态，或称该编程元件ON。反之亦反。

8位二进制数组成1个字节（Byte），其中的第0位为低位（LSB），第7位为高位（MSB）。两个字节组成1个字（Word），两个字组成1个双字。

2．数据的存取方式

（1）“位”存取方式：位存储单元的地址由字节地址和位地址组成，如I3.2，其中的区域标识符“I”表示输入（Input），字节地址为3，位地址为2。如图：

这种存取方式称为“字节·位”寻址方式。

（2）“字节”存取方式：输入字节IB3（Byte）由I3.0~I3.7这8位组成。

（3）“字”存取方式：相邻的两个字节组成一个字，一个字中的两个字节的地址必须连续，且低位字节在一个字中应该是高8位，高位字节在一个字中应该是低8位。IW14表示由IB14和IB15组成的1个字，IW14中的I为区域标识符，W表示字（Word），14为起始字节的地址。IW14中的IB14应该是高8位，IB15应该是低8位。

（4）“双字”存取方式：相邻的四个字节表示一个双字，四个字节的地址必须连续。低位字节在一个双字中应该是高8位。ID12表示由IB12~IB15组成的双字，I为区域标识符，D表示存取双字（Double Word），12为起始字节的地址。ID12中的IB12应该是高8位，IB15应该是低8位。