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S7-200PLC的基本配置

語句表程序設(shè)計語言與梯形圖

語句表程序設(shè)計語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設(shè)計語言。語句表程序設(shè)計語言與計算機(jī)中的匯編語言非常相似，采用布爾助記符來表示操作功能。

語句表程序設(shè)計語言具有下列特點：

(1) 采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于撐握的特點；

(2) 在編程器的鍵盤上采用助記符表示，具有便于操作的特點，可在無計算機(jī)的場合進(jìn)行編程設(shè)計；

(3) 用編程軟件可以將語句表與梯形圖可以相互轉(zhuǎn)換。

例如，圖1中的梯形圖轉(zhuǎn)換為語句表程序如下：

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU：

• CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN：
  用于中等性能的小型工廠。
• CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP：
  用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規(guī)模工廠。
• CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP：
  在高端性能范圍內(nèi)具有較高要求的工廠。
• CPU 417-4 DP：
  在高端性能范圍內(nèi)具有極嚴(yán)格要求的工廠。
• 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：
  用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng)，適用于具有較高安全要求的工廠。

所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。

前面板上有：

• LED指示燈: 
  用于狀態(tài)和故障指示。
• 波動開關(guān)： 
  用于選擇運行模式。
• 存儲器卡插槽（擴(kuò)展裝載存儲器）
• 組合 MPI/DP 端口。
• 內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口（非 CPU 412-1）。
• 電池插座： 
  用于后備電池的外部供電。

除 CPU 412-1 處理器外，所有 CPU 具有：

• PROFIBUS DP 接口: 
  用于連接分布式 I/O。根據(jù)組態(tài)的不同，也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。

CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個模板有一個雙口的 PROFINET 接口。

高端 CPU 還具有：

• PROFIBUS DP 接口模板備用插槽： 
  用于鏈接其他 DP 網(wǎng)絡(luò)。

此外，CPU 按照其性能進(jìn)行分級：例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時間。

存儲器概念

所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲器。工作存儲器的細(xì)分可將性能提高一倍。當(dāng)一個標(biāo)準(zhǔn)處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時，S7-400 專用處理器可在一個循環(huán)周期中同時訪問代碼存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。因此，數(shù)據(jù)總線和代碼總線也是獨立的。工作存儲器的容量取決于從精細(xì)分級的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。

對于小型和中等程序，集成式負(fù)載內(nèi)存 (RAM) 就足夠了。對于較大的程序，可通過插入內(nèi)存卡來增加裝載內(nèi)存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進(jìn)行性存儲。

Area of application

西門子PLC S7-1200系列可編程控制器

重點放在用戶友好性上

隨著系統(tǒng)性能的提高，對系統(tǒng)的用戶友好性的要求也相應(yīng)提高。這是確保系統(tǒng)可用性的方法。對于用于 SIMOTION 的工程組態(tài)系統(tǒng) SCOUT，重點尤其被放在了用戶友好性上面：

• 運動控制、PLC 和技術(shù)功能的組態(tài)以及驅(qū)動器的組態(tài)與調(diào)試都是在相同的組態(tài)環(huán)境中以相同的方式進(jìn)行的。
• 所有任務(wù)都基本上以圖形方式來完成：組態(tài)、編程、測試和調(diào)試。
• 直觀的操作、內(nèi)容相關(guān)幫助功能以及自動一致性檢查使工程組態(tài)更加容易，尤其是對于新接觸運動控制編程的人更是如此。
• 與 SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的所有工具被集成在一起，具有統(tǒng)一的外觀。

SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)可幫助用戶輕松、高效的逐步完成組態(tài)工作。

SCOUT 可在 SIMATIC STEP 7 中使用（具有標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)管理和組態(tài)程序），或作為一個獨立工程組態(tài)工具使用 (SCOUT Stand-Alone)。

SIMOTION SCOUT TIA（TIA Portal 中的 SIMOTION）以 TIA Portal V13（或更高版本）的選件包供貨。該選件包包括在 SCOUT 的供貨范圍中。

適合每個人編程

使用 SCOUT 工程組態(tài)系統(tǒng)，可選擇下面所列的任一選項對 SIMOTION 進(jìn)行編程。

• 使用運動控制圖 (MCC) 的圖形化編程
• 使用驅(qū)動控制圖 (DCC) 進(jìn)行圖形化編程（不適用于 SCOUT TIA）
• 經(jīng)常用作 PLC 編程語言的梯形圖邏輯 (LAD)/函數(shù)塊圖 (FBD)
• 語言結(jié)構(gòu)化文本 (ST)

除運動控制命令（如軸的參考）之外，還提供了用于 I/O 訪問、邏輯和計算、子程序調(diào)用以及程序控制的命令。

使用圖形化凸輪編輯器，也可方便地建立復(fù)雜運動關(guān)系。

通過集成工具實現(xiàn)集中管理

用于整個機(jī)器的所有數(shù)據(jù)可在一個項目中進(jìn)行管理： 包括工程組態(tài)數(shù)據(jù)、程序、運動曲線和驅(qū)動器數(shù)據(jù)。

隨后可從集中項目管理中調(diào)用合適的工具，例如，用于輸入一個凸輪或調(diào)試一臺驅(qū)動器。

測試與診斷

SCOUT 支持通過一系列工具對 SIMOTION 應(yīng)用進(jìn)行測試、調(diào)試和錯誤診斷，例如，可提供程序狀態(tài)、控制變量、軌跡以及軸控制面板的工具。

• 用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
• 可用于 S7-400H 容錯系統(tǒng)
• 可通過 F 運行版授權(quán)作為具有 F 功能的 CPU 在 S7-400F/FH 安全相關(guān)系統(tǒng)中使用
• 帶偶集成的 PROFIBUS DP 主站和組合 MPI/PROFIBUS DP 主站接口
• 帶集成 PROFINET 接口（2 端口交換機(jī)）
• 帶兩個用于 Sync 模塊的插槽

CPU 416-5H 可用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。它可建立故障容錯 S7-400H 系統(tǒng)。也可結(jié)合 F 運行授權(quán)一起用于 S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)。

內(nèi)置的 PROFIBUS-DP 接口使它能夠作為主站直接連接到 PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線。

基于帶交換機(jī)功能的內(nèi)置 PROFINET 接口，提供 2 個可外部訪問的 PROFINET 端口。這樣，可實現(xiàn)線性或環(huán)形結(jié)構(gòu)。

• CPU 用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH
• 可在高可用性 S7-400H 系統(tǒng)中使用
• 可結(jié)合故障安全 S7-400F/FH 系統(tǒng)中的 F-Runtime 授權(quán)和 F 兼容 CPU 使用
• 帶有集成 PROFIBUS DP 主站接口
• 帶有 2 個用于同步模塊的插槽

CPU 417-5H 是用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH 的功能強(qiáng)大的 CPU， 可以用于實現(xiàn) S7-400H 高可用性系統(tǒng)。也可結(jié)合 F 運行授權(quán)一起用于 S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)。

通過內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口，還可使它作為主站，直接連接到 PROFIBUS-DP 現(xiàn)場總線。

基于帶交換機(jī)功能的內(nèi)置 PROFINET 接口，提供 2 個可外部訪問的 PROFINET 端口。這樣，可實現(xiàn)總線性或環(huán)形結(jié)構(gòu)。

西門子SIMATIC系列PLC的子系列的功能和適用范圍

SIMATIC S7-200系列PLC

SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性價格比。S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。    

SIMATIC S7-300系列PLC

S7-300是SIMATIC控制器中銷售量多的產(chǎn)品，它已成功地用于范圍廣泛的自動化領(lǐng)域。S7-300 的重點在于為生產(chǎn)制造工程中的系統(tǒng)解決方案提供一個通用的自動化平臺，是用于集中式或分布式結(jié)構(gòu)的解決方案。模塊化設(shè)計，安裝簡單、維護(hù)方便。

S7系列PLC分為S7-200小型機(jī)、 S7-300中型機(jī)、S7-400大型機(jī)。S7-200系列PLC是西門子公司20世紀(jì)90年代推出的整體式小型機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng)，具有很高的性能價格比，在中小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)中應(yīng)用廣泛。

• 用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng)，提高工廠的安全性
• 滿足中等規(guī)模要求中有較高要求的CPU
• 可應(yīng)用在對程序和處理速度又額外要求的應(yīng)用中．
• 安全等級可達(dá) SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)
• 通過一個 CPU 即可勝任標(biāo)準(zhǔn)任務(wù)和安全任務(wù)
• CPU 414F-3 PN/DP 中的集成 PROFINET 功能
• 允許多處理器模式
• 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 與分布式 I/O 設(shè)備進(jìn)行安全通信
• 故障安全 I/O 模塊可通過集成接口（帶 CPU 416F-3 PN/DP 的 DP 和 PN）和/或通過通信模塊（CP 443-5 Extended 和 CP 443-1 Adv.）進(jìn)行分布式連接
• 標(biāo)準(zhǔn)模塊的集中式和分布式使用，可滿足非故障安全的應(yīng)用

CPU 414F-3 PN/DP 是可滿足中等性能范圍中有較高要求的 CPU。他們可以滿足對程序容量和處理速度有較高要求的應(yīng)用．故障安全型自動化系統(tǒng)設(shè)計，可提高工廠的安全需求。

集成 PROFIBUS DP 接口使其能夠作為主站或從站直接連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場總線。

可通過 IF 964-DP 接口模塊連接一個附加的 DP 主站系統(tǒng)。

對于 CPU 414F-3 PN/DP 的 PROFINET 接口，其交換機(jī)功能允許外部訪問兩個 PROFINET 端口。除分層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之外，還可以在新型 S7-400 控制器中創(chuàng)建總線形結(jié)構(gòu)。

注：
只能使用 6ES7964-2AA04-0AB0 接口模塊。

CPU 414-3 PN/DP 的配置如下：

• 功能強(qiáng)大的處理器： 
  CPU 執(zhí)行每條二進(jìn)制指令時間僅為 0.045 μs。
• 4 MB RAM（其中程序和數(shù)據(jù)各使用 2 MB）；
  用于執(zhí)行用戶程序的快速 RAM。
• 靈活擴(kuò)展：
  多達(dá) 131072 點數(shù)字量和 81932 點模擬量輸入/輸出。
• MPI 多點接口： 
  通過 MPI，可在高達(dá) 12 Mbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率下，建立包含多 32 個站的簡單網(wǎng)絡(luò)。 CPU 可與通信總線（C 總線）和 MPI 的站建立多 32 個連接。
• 模式選擇開關(guān)：
  撥動開關(guān)設(shè)計。
• 診斷緩沖區(qū)：
  后的故障和中斷事件保存在一個環(huán)形緩沖器中，用于進(jìn)行診斷。可以對輸入數(shù)目進(jìn)行設(shè)定。
• 實時時鐘： 
  日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。
• 存儲卡：
  用于對集成的裝載存儲器進(jìn)行擴(kuò)展。存儲在裝載存儲器中的信息包括 S7-400 參數(shù)數(shù)據(jù)以及程序，因此需要 2 倍的存儲空間。其結(jié)果是：
  
  • 內(nèi)置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡?？墒褂?RAM 和 FEPROM 卡。
• PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
  通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現(xiàn)分布式自動化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程).
  混合組態(tài)：SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50170規(guī)范。
• 附加模塊插槽：
  可用 IF 964-DP 接口子模板進(jìn)行連接到一個附加的 PROFIBUS DP 主站系統(tǒng)。
• PROFINET 接口，帶 2 個端口（交換機(jī)）：
  
  • PROFINET I/O，可連接 256 個 IO 設(shè)備
  • PROFINET CBA（基于組件的自動化）