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ET 200S 的中央處理單元和 I/O 模塊

適用于 ET 200S 的標準型 CPU：

• IM 151-7 CPU
• IM 151-8 PN/DP CPU

適用于 ET 200S 的故障安全型 CPU：

• IM 151-7 F-CPU
• IM 151-8 F PN/DP CPU

SIMATIC ET 200S 標準型 CPU：

• SIMATIC IM 151-7 CPU
• SIMATIC IM 151-8 PN/DP CPU
• IM 151 CPU 接口模塊的主接口模塊
• SIPLUS 型號

• 這是帶有集成 S7-CPU 314 的接口模塊，用于 SIMATIC ET 200S 分布式系統(tǒng)
• 用于 ET 200S 中的高性能控制解決方案
• 提高設(shè)備和機械的系統(tǒng)使用率。
• 通過 PROFIBUS DP編程
• 特點是采用了新型的SIMATIC微型存儲器卡(MMC)
• 集成的12Mbit/sPROFIBUS DP從站/MPI接口
• 根據(jù)CPU S7-314集成的CPU
• 提供有IM 151-7 FO
• 可以使用帶有故障保護功能的接口模塊IM 151-7 F-CPU PROFIsafe
• 也可以使用，因為 IM 151-8(F) PN/DP CPU 帶有 PROFINET 接口

IM 151-7 CPU接口模塊可以用于具有中等程序空間的分布式自動化系統(tǒng)。 這一接口模塊支持過程數(shù)據(jù)的就地分散處理，并作為PROFIBUS DP 系統(tǒng)的從站，與主站進行通訊。這樣做有以下幾個優(yōu)點：

• 減少中央控制器的負載
• 縮短對現(xiàn)場重要信號的響應(yīng)時間
• 由于數(shù)據(jù)量較小,減輕了總線系統(tǒng)的負擔
• 由于各個單元預先進行了測試和并行調(diào)試, 調(diào)試過程非常快
• 由于自帶機械裝置,增加了可用性和靈活性
• 配置情況一目了然

在 DP 主站出現(xiàn)故障的情況下, 接口模塊 IM 151-7 CPU 仍然自動地繼續(xù)運行。

ET 200S分布式 I/O 系統(tǒng)和 IM151-7 CPU 模塊進行精細的模塊化設(shè)計, 因此, 具有智能化從站優(yōu)點的各個站的結(jié)構(gòu)可以按功能來定向。

Design

IM154-8 PN/DP CPU 智能接口模塊包含兩個部件：

• IM154-8 PN/DP CPU (6ES7154-8ABxx-0AB0) 和
• CM IM PN DP M12 7/8” 連接模塊 (6ES7194-4AN00-0AA0)

兩個部件均可單獨訂購。

IM 154-8 PN/DP CPU 接口模塊具有：

• 3 個 PROFINET 端口 (2 x M12, 1 x RJ45)
• 2 個 MPI/PROFIBUS 連接 (輸入和輸出, M12)
• 集成 CPU 具有 S7-300 CPU 315-2 PN/DP 的性能
• RUN/STOP 開關(guān)和 RJ45 PROFINET 端口，位于密封蓋后
• SIMATIC 微存儲卡, 位于連接模板下方

• 密碼保護；
  通過密碼，可保護用戶程序免受未經(jīng)授權(quán)的訪問。
• 函數(shù) (FC) 
  和功能塊 (FB) 可以通過 S7 塊加密功能加密存儲于 CPU 以保護專有技術(shù)。
• 診斷緩沖區(qū)
  中可存儲后 500 條錯誤和中斷事件，其中的 100 條事件可以長期存儲。
• 免維護數(shù)據(jù)備份；
  如果電源發(fā)生故障，CPU 會自動將保留的數(shù)據(jù)（多可達 128 KB），這樣一旦電源再次接通，數(shù)據(jù)依然能被使用。

可組態(tài)的參數(shù)屬性

STEP 7可用于對S7組態(tài)設(shè)置參數(shù)以及設(shè)置CPU的屬性和響應(yīng)參數(shù)：

• I/O 設(shè)定：型號和范圍
• 概要：定義名稱、工廠名稱和位置名稱
• 準備工作：定義 CPU 的調(diào)試特性和監(jiān)視時間
• 同步循環(huán)中斷；設(shè)置 DP 主站系統(tǒng)/IO 系統(tǒng)編號、過程映像分區(qū)編號和延時時間
• 循環(huán)/時鐘存儲器：定義大循環(huán)時間和負載以及自檢測功能設(shè)置時鐘存儲器地址
• 保持性：定義具有保持功能的存儲位、計數(shù)器、定時器和數(shù)據(jù)塊的數(shù)量
• 日期時間中斷：設(shè)定起始日期、起始時間和間隔周期。
• 循環(huán)中斷：周期設(shè)定
• 系統(tǒng)診斷：定義診斷報文的處理和范圍
• 時鐘：設(shè)定 AS 內(nèi)或 MPI 上的同步方式
• 保護等級：指定對程序和數(shù)據(jù)的訪問權(quán)。
• 通信：預留連接資源
• Web：CPU 的 Web 器設(shè)置
• MPI/PROFIBUS DP接口設(shè)置接口類型。定義節(jié)點地址對操作模式進行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時的傳輸區(qū)對時間同步進行參數(shù)化
• PROFIBUS DP 主站/從站接口：針對分布式 I/O 的用戶自定義地址分配。對操作模式進行參數(shù)化，并組態(tài)使用 PROFIBUS DP 時的傳輸區(qū)。對時間同步進行參數(shù)化
• PROFINET接口：設(shè)置地址。對 PROFINET 屬性、PROFINET 上的 I-Device 功能、使用 NTP 步驟的時間同步、介質(zhì)冗余和 KeepAlive 功能進行參數(shù)化。
• 參數(shù)化端口 1、端口 2 和端口 3

顯示功能與信息功能

狀態(tài)和錯誤指示；
LED 指示,硬件、編程、時間、I/O 或 總線錯誤，以及工作狀態(tài)，如運行、停止和重啟。護報警導和 PROFINET 連接/動作

測試功能；
編程設(shè)備可用于顯示在程序執(zhí)行過程中的信號狀態(tài)、獨立地于用戶程序之外修改過程變量并輸出存儲器堆棧的內(nèi)容。

信息功能；
編程設(shè)備能使用戶獲得有關(guān)存儲容量和 CPU 工作狀態(tài)，以及工作內(nèi)存和負載內(nèi)存的當前負荷，當前的循環(huán)時間和診斷緩沖器內(nèi)容等方面的信息（純文本）。

集成通信功能

• 編程器/OP 通信
• 共享數(shù)據(jù)通訊
• S7 基本通信
• S7 通信
• S5 兼容通信
• 路由
• 數(shù)據(jù)集路徑
• PROFIBUS DP 主站/從站
• 通過 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006) 進行開放式通信
• PROFINET IO 控制器
• PROFINET 智能設(shè)備
• PROFINET CBA
• Web 器

系統(tǒng)功能

CPU 可以提供大量的系統(tǒng)功能，用于診斷、參數(shù)化、同步、中斷、時間測量等。請參考手冊了解詳情。

• 9 種標準 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 個 CPU，適用于惡劣的環(huán)境條件
• 具有不同的性能等級，滿足不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

不同性能范圍的標準 CPU 可用于 SIMATIC S7-400：

• CPU 412-1 和 CPU 412-2:
  用于中等性能范圍的小型設(shè)備。
• CPU 414-2, CPU 414-3, CPU 414-3 PN/DP:
  用于具有對編程、處理速度和通訊有額外要求的中型設(shè)備。
• CPU 416-2, CPU 416-3, CPU 416-3 PN/DP:
  滿足高端性能要求。
• CPU 417-4 DP:
  滿足高端的性能要求。

CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特點:

• 功能強大的處理器：
  CPU 對每個二進制指令的執(zhí)行時間可短到 0.75 μs。
• CPU 412-1:288 KB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 144 KB); 
  CPU 412-2:512 KB RAM (其中，程序和數(shù)據(jù)各使用 256 KB); 
  快速 RAM 用于執(zhí)行部分用戶程序
• 靈活擴展：
  高 65536 個數(shù)字量以及 4096 個模擬量輸入/輸出。
• MPI多點接口：
  通過 MPI，可將多 32 個站連成簡單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達 12 Mbit/s。CPU 可與通訊總線（C 總線）和 MPI 的站之間建立多 16 個連接。
• 模式選擇開關(guān)：
  波動開關(guān)設(shè)計。
• 診斷緩沖區(qū)：
  后的120個故障和中斷事件保存在一個環(huán)形緩沖器中，用于進行診斷?？梢詫斎霐?shù)目進行設(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：
  用于擴展內(nèi)置的裝載存儲器。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)置裝載存儲器的容量顯著提高，因此，基本上不需要存儲器卡。

CPU 412-2 還具有：

• 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).
• 組合式配置：
  SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50 170規(guī)范。

LOGO!使用非常簡單：

• 36 種不同功能：
  用于電氣工程的基本功能(例如：與、或)以及特殊功能(例如：計數(shù)器，閉鎖繼電器，PI 控制器)。
• 只需通過鍵盤或PC軟件將所存儲的功能進行作何，即可輕松進行編程。
• 通過可選的程序模塊，可以簡單、方便地復制控制程序。

LOGO!8:

• 38/43 種不同功能：集成基本功能(例如：與、或)和特殊功能(例如：計數(shù)器，閉鎖繼電器，PI 控制器)。
• 通過可選的程序模塊或使用標準 CF/微型 CF 卡，可以簡單、方便地復制切換程序

LOGO! 提供大的靈活性和通用性：

• 通過按鍵可方便、靈活地重新鏈接功能。無需耗時的接線。
• 可選擇在PC機上操作：
  通過 PC 創(chuàng)建、仿真、在線測試和歸檔控制程序，包括歸檔選項
• • 節(jié)省空間的基本類型
  • 擴展模塊連接接口，多可編址 24 點數(shù)字量輸入、20 (16) 點數(shù)字量輸出、8 點模擬量輸入和 8 (2) 點模擬量輸出
  • 可選擇連接 LOGO!TD 文本顯示（可連接到所有 LOGO!0BA6 和 0BA7 基本型）；LOGO!TDE 可與 LOGO! 連接8 或更高

  LOGO! 的新改進8

  • 所有基本單元都配有集成 Web 器
  • 外殼寬度與 LOGO! 相同 0BA6 (4 MW)
  • 所有基本單元都帶有以太網(wǎng)接口，用于與 LOGO!、SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板和 PC 通信
  • 采用標準微型 CF 卡

  LOGO!0BA7 型號：

  • 以太網(wǎng)接口，用于與 SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板以及 PC 進行通訊
  • 可組網(wǎng)多達 8 個 LOGO! 設(shè)備
  • 標準 CF 卡或 SIMATIC 存儲卡的使用

  LOGO! 0BA6:

  • 繼電器輸出，高輸出電流 10A(不適于 LOGO!24).
  • 集成了可參數(shù)設(shè)計背光的顯示區(qū)(4x12字符)。
  • 集成了操作員控制面板。
  • 內(nèi)置EEPROM存儲器，用于控制程序和設(shè)定值
  • 用于防復制和專有技術(shù)保護的可選程序模塊。
  • 可選電池模塊和組合電池/程序模塊，2 年后備集成實時時鐘。
  • 內(nèi)置夏令時/冬令時自動調(diào)節(jié)的實時時鐘。
  • 8個數(shù)字量輸入，4個數(shù)字量輸出。
  • 對于DC12/24V型號，4個輸入作為模擬量輸入(0-10V)；也可作為數(shù)字量輸入。
  • 4個輸入可用來高速計數(shù)，高5KHz(只針對于直流型)。
  • 擴展模塊連接接口，多可編址 24 點數(shù)字量輸入、16 點數(shù)字量輸出、8 點模擬量輸入和 2 點模擬量輸出。
  • 用于連接到 LOGO!TD 文字顯示屏。
  • 每個用戶程序多 200 個函數(shù)塊

  LOGO!0BA7:

  • 以太網(wǎng)接口（取代以前系列的串行編程接口）
  • 繼電器輸出，輸出電流大為 10A
  • 集成了可參數(shù)設(shè)計背光的顯示區(qū)(4x12字符)。
  • 集成了操作員控制面板。
  • 內(nèi)置EEPROM存儲器，用于控制程序和設(shè)定值
  • 標準 SD 卡或 SIMATIC 存儲卡可選
  • 內(nèi)置夏令時/冬令時自動調(diào)節(jié)的實時時鐘。
  • 備份集成的實時時鐘 20 天。
  • 8個數(shù)字量輸入，4個數(shù)字量輸出。
  • 對于DC12/24V型號，4個輸入作為模擬量輸入(0-10V)；也可作為數(shù)字量輸入。
  • 4個輸入可用來高速計數(shù)，高5KHz(只針對于直流型)。
  • 擴展模塊連接接口，多可編址 24 點數(shù)字量輸入、16 點數(shù)字量輸出、8 點模擬量輸入和 2 點模擬量輸出。
  • 用于連接到 LOGO!TD 文字顯示屏。

  LOGO!8:

  • 以太網(wǎng)端口
  • 繼電器輸出，輸出電流大為 10A
  • 背光可參數(shù)化集成顯示區(qū)（6 x 16 個字符，3 種背光顏色）。
  • 集成了操作員控制面板。
  • 內(nèi)置EEPROM存儲器，用于控制程序和設(shè)定值
  • 可選的標準微型 CF 卡
  • 內(nèi)置夏令時/冬令時自動調(diào)節(jié)的實時時鐘。
  • 備份集成的實時時鐘 20 天。
  • 8個數(shù)字量輸入，4個數(shù)字量輸出。
  • 對于DC12/24V型號，4個輸入作為模擬量輸入(0-10V)；也可作為數(shù)字量輸入。
  • 4個輸入可用來高速計數(shù)，高5KHz(只針對于直流型)。
  • 擴展模塊連接接口，多可編址 24 點數(shù)字量輸入、20 點數(shù)字量輸出、8 點模擬量輸入和 8 點模擬量輸出。
  • 連接 LOGO!TDE 通過以太網(wǎng)。

6ES7392-1AM00-0AA0西門子PLC

SIMATIC S7-3006ES7392-1AJ00-0AA0

• 軟控制器用于在 SIMATIC IPC 上執(zhí)行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
• 針對使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務(wù)進行了。
• 也可在 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機架式 PC 上使用

CPU 1507S 軟控制器具有以下組件：

• 獨立于 Windows 的控制內(nèi)核：
  • 通過實時 Hypervisor 技術(shù)并行運行控制和 Windows
  • 可在控制運行時重啟 Windows
  • 不依賴于 Windows 而訪問大容量存儲器（CFast、固態(tài)硬盤、硬盤），以便獨立存儲組態(tài)和數(shù)據(jù)
• 屏幕應(yīng)用程序具有以下功能：
  • 顯示概覽信息，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設(shè)備名稱、位置標識符等。
  • 顯示診斷信息
  • 模塊信息顯示
  • 顯示可由用戶定義的徽標
  • 顯示顯示屏設(shè)置
  • 設(shè)置 IP 地址
  • 設(shè)置日期和時間
  • 選擇運行模式
  • 將 CPU 復位為出廠設(shè)置
  • 禁用/啟用顯示
  • 啟用保護級別。
• 通過 PC 的以太網(wǎng)和 PROFIBUS 接口進行 IO 通信的集成驅(qū)動程序
• 通過 Windows 接口進行通信的集成驅(qū)動程序
• 與 WinCC RT Advanced 的 PC 內(nèi)部通信
• 與 Windows 應(yīng)用程序的 PC 內(nèi)部通信

S7-1500 標準 CPU (CPU 1507S) 執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能，作為軟件在 PC 上的 Windows 系統(tǒng)中運行。這樣，PC 就能用于控制機器設(shè)備。

• 使用 TIA Portal 中的 STEP 7 工程組態(tài)工具進行組態(tài)和編程（V13 SP1 及更高版本）：
• 根據(jù)標準 IEC 61131-3 進行編程
• 支持的編程語言：
  • SCL (IL)
  • LAD
  • FBD
  • STL
  • GRAPH7 (SFC)
• 基于虛擬化技術(shù)的創(chuàng)新實時系統(tǒng)；
  借助于集成式 S7-1500 軟控制器的實時系統(tǒng)，可并行、獨立運行 Windows：
  • 大實時和確定性屬性
  • 獨立于 Windows 運行 –可在控制器正在運行時重啟 Windows
  • 獨立于 Windows 快速重啟控制
• 高速程序執(zhí)行，帶幾個優(yōu)先級控制的執(zhí)行層級（循環(huán)，時間控制，PROFINET 或 PROFIBUS 等時同步，過程和診斷報警事件驅(qū)動）
• 保存保持性數(shù)據(jù)；
  即使在電源出現(xiàn)故障時，軟控制器也能確保設(shè)備數(shù)據(jù)安全：
  • 在 PC 硬盤上存儲保持性數(shù)據(jù)（需要 UPS）
  • 電壓下降時可將保持性數(shù)據(jù)保存在 CPU 的 NVRAM
• 通信
  軟控制器使用 PC 的接口進行 PROFINET 和 PROFIBUS 通信：
  • 獨立于 Windows，使用 PROFINET 或 PROFIBUS 來運行分布式 I/O。根據(jù)所使用的接口硬件，可提供以下功能：
    PROFINET IO RT、PROFIenergy、PROFIBUS DP 主站、介質(zhì)冗余、I 設(shè)備、等時同步模式
  • 通過 PC 的 Windows 接口與 Windows 應(yīng)用程序通信（SIMATIC 通信、開放式用戶通信）或與外部設(shè)備通信
• 集成 web 器；
  所有 S7-1500 自動化系統(tǒng)的 CPU 都支持通過 Web 器掃描 CPU。CPU Web 器提供以下診斷選項：
  • 通過 LED 指示燈顯示 CPU 狀況和當前運行狀態(tài)
  • 讀出診斷緩沖區(qū)條目
  • 查詢模塊狀態(tài)
  • 查詢當前消息
  • 拓撲 / PROFINET 設(shè)備的狀態(tài)信息
  • 將用戶數(shù)據(jù)傳送到 CPU 并進行管理
  • 用戶可編程的 Web 頁面，支持具體機器功能的維護和調(diào)試
• 跟蹤功能
  S7-1500 自動化系統(tǒng)的所有 CPU 都支持跟蹤功能。支持記錄每個循環(huán)的模擬和數(shù)字變量，將使用 STEP 7 以曲線表示。這對于運動控制或閉環(huán)控制應(yīng)用來說尤其有用。
• 集成工藝功能：
  • S7-1500 運動控制；
    PLCopen 塊用于通過 PROFINET IO IRT 接口來編程運動控制功能。
    此功能支持轉(zhuǎn)速軸、定位軸和外部傳感器
  • 集成控制功能；
    通用 PID 或三級控制器（帶有集成功能）和集成溫度控制器。
• 集成系統(tǒng)診斷：
  自動生成系統(tǒng)診斷，并通過編程器/PC、HMI 設(shè)備、Web 器或集成式顯示屏加以顯示。當 CPU 處于 STOP 模式時，也可以系統(tǒng)診斷功能。
• 集成安全功能：
  • 專有技術(shù)保護；
    為算法提供可靠保護，防止未許可證的訪問和修改。
  • 訪問保護；
    擴展訪問保護功能提供全面保護，防止未經(jīng)授權(quán)的組態(tài)更改。各種授權(quán)級別可用于向不同的用戶組分配不同的權(quán)限。
  • 完整性保護；
    系統(tǒng)可以防止傳輸?shù)?CPU 的數(shù)據(jù)受到未授權(quán)的操縱。CPU 可安全檢測并能防止修改工程數(shù)據(jù)或第三方傳送。

• 用于具有中等程序規(guī)模需求的應(yīng)用
• 對二進制和浮點數(shù)運算具有較高的處理能力

CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡(MMC)

CPU 314 用于對處理能力和響應(yīng)速度有很高要求的場合。通過其工作存儲器，該CPU也適用于中等規(guī)模的應(yīng)用。

CPU 314 安裝有：

S7-200PLC中斷指令介紹

 中斷指令有4條，包括開、關(guān)中斷指令，中斷連接、分離指令。指令格式如表1所示。

1. 開、關(guān)中斷指令

開中斷（ENI）指令全局性允許所有中斷事件。關(guān)中斷（DISI）指令全局性禁止所有中斷事件，中斷事件的每次出現(xiàn)均被排隊等候，直至使用全局開中斷指令重新啟用中斷。

PLC轉(zhuǎn)換到RUN（運行）模式時，中斷開始時被禁用，可以通過執(zhí)行開中斷指令，允許所有中斷事件。執(zhí)行關(guān)中斷指令會禁止處理中斷，但是現(xiàn)用中斷事件將繼續(xù)排隊等候。

2. 中斷連接、分離指令

中斷連接指令（ATCH）指令將中斷事件（EVNT）與中斷程序號碼（INT）相連接，并啟用中斷事件。

分離中斷（DTCH）指令取消某中斷事件（EVNT）與所有中斷程序之間的連接，并禁用該中斷事件。

注意：一個中斷事件只能連接一個中斷程序，但多個中斷事件可以調(diào)用一個中斷程序。

表1 中斷指令格式