西門子S7-200 CPU的類型
從CPU模塊的功能來看,SIMATIC S7-200系列小型PLC發(fā)展至今,大致經(jīng)歷了兩代:
第一代產(chǎn)品,其CPU模塊為CPU 21X,主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展,它具有四種不同配置的CPU單元:CPU 212,CPU 214,CPU 215和CPU 216,本書不介紹該產(chǎn)品。
第二代產(chǎn)品,其CPU模塊為CPU 22X,主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展,它具有五種不同配置的CPU單元:CPU 221,CPU 222,CPU 224和CPU 226和CPU226XM,除CPU 221之外,其它都可加擴(kuò)展模塊,是目前小型PLC的主流產(chǎn)品。本書將介紹CPU22X系列產(chǎn)品。
對于每個型號,西門子廠家都提供有產(chǎn)品貨號,根據(jù)產(chǎn)品貨號可以購買到指定類型的PLC。
CF 卡上提供有 SIMOTION D 的基本功能,并可加電時加載?;竟δ馨ǎ?
如果需要,此基本功能可通過可加載的技術(shù)軟件包進(jìn)行擴(kuò)展。
SIMOTION 的一個特性就是,它的基本功能可通過裝載技術(shù)功能包來擴(kuò)展,如:
由于技術(shù)功能具有模塊化許可,僅需支付實際將會使用的部分。
硬件支持的浮點(diǎn)運(yùn)算能夠有效使用復(fù)雜運(yùn)算功能。
快速指令執(zhí)行在中等到高等性能中開辟了全新的應(yīng)用可能性。
SIMOTION SCOUT是一個有效且用戶界面友好的工程工具。它是從配置和參數(shù)化,到編程,再到測試及診斷的所有工程步驟的集成系統(tǒng)。提示、使用對話框以及向?qū)У膱D形操作提示,以及用于編程的,基于測試的圖形語言,顯著減少了熟悉及練習(xí)時間。
SIMOTION D 的基本功能中集成了支持與 HMI 設(shè)備進(jìn)行用戶友好的數(shù)據(jù)交換的通訊。
操作員控制與監(jiān)視可使用 TP(觸摸面板)、OP(操作員面板)或 MP(多功能面板)等 SIMATIC HMI 設(shè)備來完成。
這些設(shè)備可通過 PROFIBUS、工業(yè)以太網(wǎng)或 PROFINET 接口與 SIMOTION D 相連,并可使用 WinCC flexible 進(jìn)行組態(tài)。
V7.0 或更高版本的 SCADA system WinCC 具有一個 SIMOTION 通道,作為標(biāo)準(zhǔn),在 WinCC DVD 上提供。
由于具有 SIMATIC NET 通信軟件,可于從其它基于 Windows 的人機(jī)界面(HMI)系統(tǒng)訪問一個開放的、標(biāo)準(zhǔn)的 OPC 接口。
SIMOTION IT 為 SIMOTION D 提供了一個集成 Web 器,可在該器上存儲用戶專用 Web 頁面等。
可對控制單元變量進(jìn)行讀寫訪問。通過 Java Script 或 Applet,也可在 Web 頁面中執(zhí)行有效的操作與顯示功能,這些功能可在一個帶有因特網(wǎng)瀏覽器的客戶端 PC 上執(zhí)行。
由于其集成接口,SIMOTION D 支持過程與數(shù)據(jù)通訊。
帶 IRT 的 PROFINET IO,用于運(yùn)動控制應(yīng)用。除了循環(huán)時鐘同步,短 250 μs 的周期時間以及安全相關(guān)的通信接口 (PROFIsafe)、PROFINET 接口(SIMOTION D 控制單元上)也支持介質(zhì)冗余 (MRP/MRPD)。
提供有 SIMOTION SCOUT 工程師站,用于用戶友好的通訊組態(tài)和診斷。
利用 SINAMICS S120 的集成安全功能,SIMOTION D 可提供切實有效的人員與機(jī)器保護(hù)。
目前提供有以下集成安全功能,可用于集成 SINAMICS S120 變頻調(diào)速柜:(術(shù)語符合 IEC 61800-5-2)
可通過以下方法來激活集成安全功能:
安全集成功能通過電子設(shè)備實現(xiàn),因此與帶外部實現(xiàn)監(jiān)控功能的解決方案相比,具有較短的響應(yīng)時間。
通過“PROFINET with PROFIsafe”或“PROFIBUS with PROFIsafe”安全通訊,激活集成安全功能。使用一個通過 PROFINET 或 PROFIBUS 連接的 F-CPU(如 SIMATIC S7-300 F-CPU),即可實現(xiàn)控制(F 邏輯)。
將集成安全功能從 SIMOTION D410-2 和 D4x5-2 控制單元傳送至以下變頻器:
注意
若要了解可能的拓?fù)?、軸數(shù)量結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)組件的詳細(xì)信息,請與當(dāng)?shù)氐奈鏖T子銷售辦事處聯(lián)系。
有關(guān)詳細(xì)信息,請參見《 SIMOTION D 調(diào)試手冊》以及 SINAMICS 文檔。
6ES7 972-0CB20-0XA0 | USB接口編程適配器(USB接口編程電纜) |
6ES7 972-0CB35-0XA0 | TS適配器II 用于調(diào)制解調(diào)器遠(yuǎn)程 |
6ES7 972-0CC35-0XA0 | TS適配器II 用于ISDN 遠(yuǎn)程 |
6GK1 561-1AA01 | CP5611網(wǎng)卡(PCI總線軟卡,支持MPI,PPI,PROFIBUS-DP) |
6GK1 562-1AA00 | CP5621網(wǎng)卡(PCIe總線軟卡,支持MPI,PPI,PROFIBUS-DP) |
6GK1 551-2AA00 | CP5512網(wǎng)卡(PCMCIA總線軟卡,支持MPI,PPI,PROFIBUS-DP,筆記本電腦用,32BIT) |
6GK1 561-3AA01 | CP5613網(wǎng)卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站) |
6GK1 561-3FA00 | CP5613光纖網(wǎng)卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站 |
6GK1 561-4AA01 | CP5614網(wǎng)卡(PCI總線硬卡,支持PROFIBUS-DP主站/從站) |
6XV1 830-0EH10 | PROFIBUS通訊電纜 |
6XV1 820-5AH10 | 光纖電纜(米) |
6XV1 820-5BH50 | 光纖電纜 含BFOC (5米) |
6XV1 820-5BT10 | 光纖電纜 含BFOC (100米) |
6GK1 901-0DA20-0AA0 | BFOC接頭(每包20只) |
6ES7 901-0BF00-0AA0 | 5米MPI電纜 |
6ES7 901-1BF00-0XA0 | RS232電纜 |
6SE6420-2UC11-2AA1 | 6SE6400-3CC00-4AB3 |
6SE6420-2UC12-5AA1 | |
6SE6420-2UC13-7AA1 | 6SE6400-3CC01-0AB3 |
6SE6420-2UC15-5AA1 | |
6SE6420-2UC17-5AA1 | |
6SE6420-2UC21-1BA1 | 6SE6400-3CC02-6BB3 |
6SE6420-2UC21-5BA1 | |
6SE6420-2UC22-2BA1 | |
6SE6420-2UC23-0CA1 | 6SE6400-3CC03-5CB3 |
6SE6420-2UC11-2AA1 | 6SE6400-3CC00-3AC3 |
6SE6420-2UC12-5AA1 | |
6SE6420-2UC13-7AA1 | 6SE6400-3CC00-5AC3 |
6SE6420-2UC15-5AA1 | |
6SE6420-2UC17-5AA1 | |
6SE6420-2UC21-1BA1 | 6SE6400-3CC00-8BC3 |
6SE6420-2UC21-5BA1 | 6SE6400-3CC01-4BD3 (6SE6400-3CR01-4BD3) |
6SE6420-2UC22-2BA1 | |
6SE6420-2UC23-0CA1 | 6SE6400-3CC01-7CC3 |
6SE6420-2UC24-0CA1 | 6SE6400-3CC03-5CD3 (6SE6400-3CR03-5CD3) |
6SE6420-2UC25-5CA1 | |
6SE6420-2UD13-7AA1 | 6SE6400-3CC00-2AD3 (6SE6400-3CR00-2AD3) |
6SE6420-2UD15-5AA1 | |
6SE6420-2UD17-5AA1 | 6SE6400-3CC00-4AD3 (6SE6400-3CR00-4AD3) |
6SE6420-2UD21-1AA1 | |
6SE6420-2UD21-5AA1 | 6SE6400-3CC00-6AD3 (6SE6400-3CR00-6AD3) |
6SE6420-2UD22-2BA1 | 6SE6400-3CC01-0BD3 (6SE6400-3CR01-0BD3) |
6SE6420-2UD23-0BA1 | |
6SE6420-2UD24-0BA1 | 6SE6400-3CC01-4BD3 (6SE6400-3CR01-4BD3) |
6SE6420-2UD25-5CA1 | 6SE6400-3CC02-2CD3 (6SE6400-3CR02-2CD3) |
6SE6420-2UD27-5CA1 | |
6SE6420-2UD31-1CA1 | 6SE6400-3CC03-5CD3 (6SE6400-3CR03-5CD3) |
MM440-12/2 | 6SE6440-2UC11-2AA1 | 0.12 | 0.16 | 1.4/0.6 | 0.9 |
MM440-25/2 | 6SE6440-2UC12-5AA1 | 0.25 | 0.33 | 2.7/1.1 | 1.7 |
MM440-37/2 | 6SE6440-2UC13-7AA1 | 0.37 | 0.5 | 3.7/1.6 | 2.3 |
MM440-55/2 | 6SE6440-2UC15-5AA1 | 0.55 | 0.75 | 5/2.1 | 3 |
MM440-75/2 | 6SE6440-2UC17-5AA1 | 0.75 | 1 | 6.6/2.9 | 3.9 |
MM440-110/2 | 6SE6440-2UC21-1BA1 | 1.1 | 1.5 | 9.6/4.1 | 5.5 |
MM440-150/2 | 6SE6440-2UC21-5BA1 | 1.5 | 2 | 13/5.6 | 7.4 |
MM440-220/2 | 6SE6440-2UC22-2BA1 | 2.2 | 3 | 17.6/7.6 | 10.4 |
MM440-300/2 | 6SE6440-2UC23-0CA1 | 3 | 4 | 23.7/10.5 | 13.6 |
MM440-400/3 | 6SE6440-2UC24-0CA1 | 4 | 5 | 23.3 | 17.5 |
MM440-550/3 | 6SE6440-2UC25-5CA1 | 5.5 | 7.5 | 28 | 22 |
MM440-750/3 | 6SE6440-2UC27-5DA1 | 7.5 | 10 | 34 | 28 |
MM440-11K/3 | 6SE6440-2UC31-1DA1 | 11 | 15 | 50.6 | 42 |
MM440-15K/3 | 6SE6440-2UC31-5DA1 | 15 | 20 | 64.9 | 54 |
MM440-18.5K/3 | 6SE6440-2UC31-8EA1 | 18.5 | 25 | 83 | 68 |
MM440-22K/3 | 6SE6440-2UC32-2EA1 | 22 | 30 | 100 | 80 |
MM440-30K/3 | 6SE6440-2UC33-0FA1 | 30 | 40 | 140 | 104 |
MM440-37K/3 | 6SE6440-2UC33-7FA1 | 37 | 50 | 177 | 130 |
MM440-45K/3 | 6SE6440-2UC34-5FA1 | 45 | 60 | 204 | 154 |
MM440-75/3 | 6SE6440-2UD17-5AA1 | 0.75 | 2 | 2.2 | |
MM440-110/3 | 6SE6440-2UD21-1AA1 | 1.1 | 2.80 | 3.1 | |
MM440-150/3 | 6SE6440-2UD21-5AA1 | 1.5 | 3.90 | 4.1 | |
MM440-220/3 | 6SE6440-2UD22-2BA1 | 2.2 | 5.00 | 5.9 | |
MM440-300/3 | 6SE6440-2UD23-0BA1 | 3 | 6.70 | 7.7 | |
MM440-400/3 | 6SE6440-2UD24-0BA1 | 4 | 8.50 | 10.2 | |
MM440-550/3 | 6SE6440-2UD25-5CA1 | 5.5 | 7.5 | 16.0 | 19 |
MM440-750/3 | 6SE6440-2UD27-5CA1 | 7.5 | 11 | 22.5 | 26 |
MM440-1100/3 | 6SE6440-2UD31-1CA1 | 11 | 15 | 30.5 | 32 |
MM440-1500/3 | 6SE6440-2UD31-5DB1 | 15 | 18.5 | 37.2 | 38 |
MM440-1850/3 | 6SE6440-2UD31-8DB1 | 18.5 | 22 | 43.3 | 45 |
MM440-2200/3 | 6SE6440-2UD32-2DB1 | 22 | 30 | 59.3 | 62 |
MM440-3000/3 | 6SE6440-2UD33-0EB1 | 30 | 37 | 71.7 | 75 |
MM440-3700/3 | 6SE6440-2UD33-7EB1 | 37 | 45 | 86.6 | 90 |
MM440-4500/3 | 6SE6440-2UD34-5FB1 | 45 | 55 | 130.6 | 110 |
MM440-5500/3 | 6SE6440-2UD35-5FB1 | 55 | 75 | 138.5 | 145 |
MM440-7500/3 | 6SE6440-2UD37-5FB1 | 75 | 90 | 168.5 | 178 |
MM440-9000/3 | 6SE6440-2UD38-8FB1 | 90 | 110 | 204.5 | 205 |
MM440-110K/3 | 6SE6440-2UD41-1FB1 | 110 | 132 | 244.5 | 250 |
MM440-132K/3 | 6SE6440-2UD41-3GB1 | 132 | 160 | 296.4 | 302 |
MM440-160K/3 | 6SE6440-2UD41-6GB1 | 160 | 200 | 354.0 | 370 |
MM440-200K/3 | 6SE6440-2UD42-0GB1 | 200 | 250 | 442.0 | 477 |
SIMOTION D4x5-2 的應(yīng)用領(lǐng)域為具有大量協(xié)調(diào)軸和循環(huán)時間較短的應(yīng)用。
典型的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
SIMOTION D425?2 DP(左側(cè))和插有 CBE30?2 的 SIMOTION D435?2 DP/PN(右側(cè))
顯示和診斷
內(nèi)置 I/O
通信
數(shù)據(jù)后備
附加接口(非數(shù)據(jù)傳輸)
通過 TB30 端子板,可使用 4 路數(shù)字量輸入、4 路數(shù)字量輸出、2 路模擬量輸入和 2 路模擬量輸出對 SIMOTION D4x52 控制單元進(jìn)行擴(kuò)展。TB30 端子板可插入控制單元的選件插槽內(nèi)。
使用 PROFINET IO 的 CBE30-2 通信板,可以使用帶有 4 個端口的第二個 PROFINET 接口配置 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 控制單元。
第二個 PROFINET 接口的應(yīng)用:
注意:
CBE30-2 不能在 SIMOTION D4x5-2 DP 控制單元中使用。如果在沒有 SERVOFast 和 IPOFast 的情況下使用 CBE30-2,則兩個 PROFINET 接口都分配給 SERVO / IPO / IPO2。
SIMOTION D4x5-2 控制單元可通過以下三種方式之一安裝在控制柜中:
對于外部風(fēng)冷,D445-2/D455-2 控制單元的散熱片安裝在控制柜外。需要使用一個密封墊(選件),以便能夠?qū)⒃摽刂茊卧獨(dú)饷苄园惭b在后部機(jī)柜板中。
SIMOTION D4x5-2 控制單元提供有預(yù)組裝的隔板。如有必要,可將這些隔板卸下。
SIMOTION D4x5-2 控制單元以一種免維護(hù)的方式性地存儲保持性過程數(shù)據(jù)(有關(guān)存儲器大小,請參見技術(shù)數(shù)據(jù))。
通過一個 SuperCap,可對實時時鐘后備若干天。后備時間可通過安裝在雙風(fēng)扇/電池模塊中的一塊電池來延長。
SIMOTION D4x5-2 的供貨范圍內(nèi)包括雙風(fēng)扇/電池模塊(含電池)。
運(yùn)行時軟件、用戶數(shù)據(jù)和用戶程序可保存在 CF 卡中??刂茊卧谋3中赃^程數(shù)據(jù)也可通過系統(tǒng)命令存儲在這個 CF 卡上(例如,在需要使用備件時)。
除 SERVO、IPO 和 IPO2 外,SIMOTION D435-2 DP/PN、D445-2 DP/PN 和 D455-2 DP/PN 控制單元還具有另外一個運(yùn)行層級(SERVOFast 和 IPOFast)。
通過這個附加的運(yùn)行層級,可以在慢速和快速總線系統(tǒng)上分布具有不同動態(tài)響應(yīng)的電動和/或液壓軸,以便能夠更加高效地利用控制器的性能。
與高速 PROFINET I/O 模塊結(jié)合使用時,也可實現(xiàn)極快速的 I/O 處理。
由于采用這種擴(kuò)展執(zhí)行系統(tǒng),可以用需要較少資源的毫秒級循環(huán)時間對電氣定位驅(qū)動器進(jìn)行控制,同時,可以較高的動態(tài)響應(yīng)和較短的循環(huán)時間對液壓機(jī)的壓力控制軸進(jìn)行控制。
通過 SERVOFast 和 IPOFast對液壓機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制
若激活了 SERVOFast 和 IPOFast,則會進(jìn)行以下分配:
如果通過 CBE30-2 提供了第二個 PROFINET 接口,則該接口也將被分配給 SERVO、IPO 和 IPO2。這種情況下,PROFINET 內(nèi)置接口將始終分配給 SERVOFast 和 IPOFast。
PROFINET IO:
PROFIBUS DP:
DRIVE?CLiQ
SINAMICS S120 系列模塊:
USB:
例如,通過集成 USB 接口,可連接一個 USB 記憶棒,用于項目或固件升級。
SINAMICS S120 書本型變頻調(diào)速柜模塊(電源模塊、電機(jī)模塊等)可通過 DRIVE-CliQ 接口,連接到 SIMOTION D4x5-2 控制單元。
通過使用 CUA31/CUA32 控制單元適配器,SINAMICS S120 PM340 塊型功率模塊可運(yùn)行在 SIMOTION D4x5-2 控制單元上。
注意:
電源模塊/電機(jī)模塊隨附有用于將電源模塊/電機(jī)模塊連接到 SIMOTION D 的 DRIVE-CLiQ 電纜(標(biāo)準(zhǔn)長度)。
S7-200的工作過程和CPU的工作模式
1) S7-200在掃描循環(huán)中完成一系列任務(wù)。任務(wù)循環(huán)執(zhí)行一次稱為一個掃描周期。S7-200的工作過程如圖4所示。在一個掃描周期中,S7-200主要執(zhí)行下列五個部分的操作:
(Ⅰ)讀輸入:S7-200從輸入單元讀取輸入狀態(tài),并存入輸入映像寄存器中。
(Ⅱ)執(zhí)行程序:CPU根據(jù)這些輸入信號控制相應(yīng)邏輯,當(dāng)程序執(zhí)行時刷新相關(guān)數(shù)據(jù)。程序執(zhí)行后,S7-200將程序邏輯結(jié)果寫到輸出映像寄存器中。
(Ⅲ)處理通訊請求:S7-200執(zhí)行通訊處理。
(Ⅳ)執(zhí)行CPU自診斷:S7-200檢查固件、程序存儲
器和擴(kuò)展模塊是否工作正常
(Ⅴ)寫輸出:在程序結(jié)束時,S7-200將數(shù)據(jù)從輸出映像寄存器中寫入把輸出鎖存器,后復(fù)制到物理輸出點(diǎn),驅(qū)動外部負(fù)載。
(2)、S7-200 CPU的工作模式
S7-200有兩種操作模式:停止模式和運(yùn)行模式。CPU面板上的LED狀態(tài)燈可以顯示當(dāng)前的操作模式。
在停止模式下,S7--200不執(zhí)行程序,您可以下載程序和CPU組態(tài)。在運(yùn)行模式下,S7-200將運(yùn)行程序。
S7-200提供一個方式開關(guān)來改變操作模式。您可以用方式開關(guān)(位于S7-200前蓋下面)手動選擇操作模式:當(dāng)方式開關(guān)撥在停止模式,停止程序執(zhí)行;當(dāng)方式開關(guān)撥在運(yùn)行模式,啟動程序的執(zhí)行;也可以將方式開關(guān)撥在TERM(終端)(暫態(tài))模式,允許通過編程軟件來切換CPU的工作模式,即停止模式或運(yùn)行模式。
如果方式開關(guān)打在STOP或者TERM模式,且電源狀態(tài)發(fā)生變化,則當(dāng)電源恢復(fù)時,CPU會自動進(jìn)入STOP模式。如果方式開關(guān)打在RUN模式,且電源狀態(tài)發(fā)生變化,則當(dāng)電源恢復(fù)時,CPU會進(jìn)入RUN模式。
CPU 417-4 具有:
注
CPU 的運(yùn)行需要使用 SIMATIC 存儲卡。
總線適配器不在供貨范圍內(nèi),需要單獨(dú)訂購。
CPU 1512SP-1 PN 適用于獨(dú)立生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中對處理性能和響應(yīng)速度具有中等要求的應(yīng)用。CPU 1512SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)(PROFINET 智能設(shè)備)。集成式 PROFINET IO IRT 接口的設(shè)計形式為 3 端口交換機(jī),這樣就可以在系統(tǒng)中通過端口 1 和 2 建立總線型拓?fù)?,并且也可通過端口 3 來連接編程設(shè)備/PC 或 HMI 設(shè)備。
作為智能設(shè)備使用時,CPU 1512SP-1 PN 可實現(xiàn)在本地對過程數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式預(yù)處理,并且僅將實際需要的信息傳輸?shù)缴衔豢刂破鳌_@樣做有以下優(yōu)勢:
CPU 1512SP-1 PN 完全獨(dú)立于中央控制器運(yùn)行。如果其發(fā)生故障,CPU 1512SP-1 PN 仍繼續(xù)運(yùn)行。
位模塊化設(shè)計的 ET 200SP I/O 系統(tǒng)和 CPU 1512SP-1 PN 可實現(xiàn)面向功能的站設(shè)計。
另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。
CPU 1512SP-1 PN CPU 可直接卡裝到標(biāo)準(zhǔn)安裝導(dǎo)軌上。它具有: