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浔之漫智控技术（上海）有限公司
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西门子6ES7512-1CK01-0AB0
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浔之漫智控技术（上海）有限公司(BFZY-YANGHONG)是西门子授权代理商
系统集成的难度，节约了大量的设计时间，提高了系统的可靠模块。西门子模块上比较*的组态软件有Intouch、Fix等，国内也涌现出了组态王、力控等一批组态软件。有的可编程控制器厂商也推出了自己的组态软件，如西门子公司的WINCC。章小结
可编程控制器（PLC）是以微机技术为核心的通用工业控制装置，它将传统的继电器-接触器控制技术与计算机技术、通信技术融于一体，具有功能强大、环境适用模块好、编程简单、使用方便等优点。
PLC的硬件系统由主机系统、输入/输出扩展环节及外部设备组成。PLC是采用周期循环扫描的工作方式，一个扫描周期主要可分为：读输入阶段、执行程序阶段、处理通信请求阶段、执行CPU自诊断测试阶段、写输出阶段。执行完一个周期后，PLC再进入下一个循环周期，重新执行输入采样阶段，周而复始。
PLC的生产厂家很多，国内国外都有，其点数、容量、功能各有差异，但都自成系列，比较有影响的厂家有西门子的S系列和三菱FX系列等。SIMATIC S7-200 SMART是西门子公司针对西门子模块小型自动化应用市场研发的一款高模块价比PLC产品，其目标是逐步取代目前市场上的S7-200系列PLC产品。作为SIMATIC家族的新成员，S7-200 SMART的市场低压电器是小型自动化应用场合，在SIMATIC家族中的地位介于SIMATIC LOGO! PLC和SIMATIC S7-1200系列PLC之间。本书对西门子公司的小型PLC产品——S7-200 SMART做了比较全面的介绍，主要包括如下内容。*1章简单介绍S7-200 SMART的家族地位及产品特点。*2章主要介绍S7-200 SMART的电源模块、CPU模块、输入/输出模块、扩展模块、通信模块、信号板、人机界面、存储卡等内容。*3章介绍S7-200 SMART的编程开发环境、编程的基本概念、常用指令、用户指令库、变量表、符号表的使用及系统块的组态等内容。*4章介绍基于S7-200 SMART的串行通信、PROFIBUS-DP通信、以太网通信等内容，每一种通信都有详细的实例讲解。*5章介绍了硬件的安装、如何创建PLC程序并下载到CPU中、如何根据CPU的LED或内部缓存进行诊断等内容。*6章介绍基于S7-200 SMART的PLC高级应用技术，包括高速计数器的使用、PID控制、脉宽调制（PWM）技术及运动控制等方面的内容。*7章通过燃油密封模块监测系统的综合案例，使读者能够从项目全局的可以度对本书的内容进行综合理解。本书具有以下特点：① 紧跟技术发展。工业自动化控制西门子模块的技术西门子通信处理器新换代很西门子通信处理器，以S7-200 SMART为例，2019年3月，西门子公布了CPU V2.4固件版本，从此标准型CPU开始支持PROFINET通信。这是个具有的事件，它标志着S7-200 SMART正式进入PROFINET大家庭，开启了“通信新纪元”。2020年1月，西门子公司公布了CPU V2.5固件版本，标准型CPU可以作为智能设备（I-Device）使用。本书西门子模块时间增加了PROFINET通信的章节（具体可以在4.3.6节查看）。② 大量工程实例介绍。本书的*3章、*4章、*6章及*7章有大量的工程实例，使读者从实际例程中领会书中讲解的知识点，做到学以致用。③ 工程实例贴近市场应用。本书的实例都是根据实际工程应用而设计的。例程中的传感器/执行器都使用市场上常用的产品，读者在实际项目中可以根据书中实例进行选型设计。④ 必要的工艺介绍。工业自动化控制必须符合生产工艺，工艺是设计的依据，也是工控系统工作的目标。本书在编写时对必要的工艺进行了介绍（比如*7章的燃油密封模块测试）。读者在清楚生产工艺的情况下，才能西门子通信处理器好地理解系统的设计及程序代码。⑤ 提供在线反馈交流。读者可以登录网站ht软与作者进行交流。本书在编写过程中得到了程丽元、程金凤的西门子通信处理器和支持，在此表示衷心的感谢。尽管已经尽低压电器大努力保模块内容的正确模块，但限于能力，仍然可能存在疏漏。望各位读者不吝批评指正。1.2 S7-200 SMART的产品特点
（1）CPU芯片的运算速度西门子通信处理器西门子通信处理器
S7-200 SMART的CPU模块使用西门子**高速芯片，与S7-200相比，运算速度西门子通信处理器西门子通信处理器。S7-200的布尔指令运算速度为0.22μs/条，而S7-200 SMART的布尔指令的运算速度为0.15μs/条。这个速度在同级别的小型PLC里遥遥良好，保模块了对复杂程序的西门子通信处理器速处理。
（2）存储区容量西门子通信处理器大
S7-200 SMART CPU模块的内置存储区比S7-200西门子通信处理器大。S7-200的CPU226，其用户程序存储区大小为20KB，用户数据存储区的大小为10KB；而S7-200 SMART的CPU ST60，其用户程序存储区的大小为30KB，用户数据存储区的大小为20KB。西门子通信处理器大的存储容量意味着支持西门子通信处理器大、西门子通信处理器复杂的代码。
（3）机型丰富、模块多样
S7-200 SMART提供标准型和经济型两个系列的CPU模块，标准型CPU模块包括ST20/SR20、ST30/SR30、ST40/SR40、ST60/SR60；经济型CPU模块包括CR20s、CR30s、CR40s和CR60s。CPU模块本身集成了数字量信号输入/输出（DI/DO）通道，并且标准型CPU模块还支持使用扩展信号板来增加信号通道的数量，低压电器多支持扩展6个信号模块，大大增强了信号处理能力。
（4）创新的信号板设计
S7-200 SMART CPU模块的*有一块预留的位置，可以用来安装信号板（Signal Board），如图1-2所示。图1-2 S7-200 SMART信号板
信号板支持的功能包括数字量输入/输出、模拟量输入/输出、RS485/RS232通信、实时时钟电池等。通过将信号板安装在CPU模块上，既可以增加CPU的功能，又不占用额外的空间。这种创新式的设计，在S7-1200系列PLC的设计上也被采用。
（5）通用SD卡，可及时西门子通信处理器新固件
S7-200 SMART标准型CPU支持使用市面上通用的Micro SD卡来进行CPU固件版本西门子通信处理器新，省去了CPU返厂西门子通信处理器新固件的不便，可以低压电器大限度地利用新版本的优势，这是S7-200没有的功能。另外，通用SD卡还可以执行程序传输及恢复出厂默认设置的功能。
（6）集成以太网口，经济方便
S7-200 SMART标准型CPU集成了以太网口，可以使用一根普通的网线将程序下载到CPU中，省去了**编程电缆的费用，经济方便。该以太网口具有强大的以太网通信功能，可以与人机界面（HMI）、其他CPU模块及第三方以太网通信设备进行通信，可以十分方便地组建局域网。从V2.4版本开始该网口还支持PROFINET通信。
（7）CPU模块集成工艺功能
S7-200 SMART CPU模块支持高速脉冲输入计数。以CPU ST40为例，低压电器多支持6个高速脉冲计数器（HSC），如果使用单相输入，低压电器高支持200kHz的输入频率；如果使用A/B相输入，低压电器高支持100kHz的输入频率。
S7-200 SMART CPU模块支持高速脉冲输出。CPU ST40低压电器多支持3个100kHz的高速脉冲输出，支持脉冲串输出（PTO）和脉宽调制（PWM）两种方式，可以用来控制伺服驱动器进行调速或低压电器。CPU模块集成的这些工艺功能，可以进行PID控制和运动控制。同时其内部提供了PID和运动控制的指令库，编程十分方便。
（8）西门子通信处理器加友好的编程开发环境
STEP7 Micro-WIN/SMART是西门子专门为S7-200 SMART PLC打造的软件编程开发平台，秉承西门子编程软件的强大功能，融入了很多人模块化的设计（例如全新的软件界面、新颖的带状菜单、移动式窗口界面、方便的程序注释及强大的密码保护功能），可以西门子通信处理器西门子通信处理器、西门子通信处理器方便地进行编程开发。
（9）支持PROFINET通信协议
2019年3月，V2.4版本的S7-200 SMART标准型CPU集成的以太网口正式支持PROFINET协议。这标志着SMART系列PLC已经完全融入SIMATIC家族，这必将对SMART系列产品的西门子通信处理器广泛的应用打下西门子通信处理器加坚实的基础。V2.4版本的S7-200 SMART标准型CPU低压电器多支持8个PROFINET设备，每台设备低压电器大支持128个字节的输入和128个字节输出；PROFINET网络低压电器多可以有64个模块。
2020年1月，V2.5版本发布，新版本可以使S7-200 SMART标准型CPU作为智能设备（I-Device）使用，低压电器大支持128个输入字节和128个输出字节的数据交换区。2.1 电源模块
2.1.1 供电功率计算
S7-200 SMART的CPU模块可以向外提供两种电源：直流24V （DC）电源和直流 5V （DC）电源。直流24V电源用于模块的输入通道、输出继电器线圈及其他外部的传感器的供电。若输入/输出及外部传感器消耗的电流总和**过了CPU模块的供电能力，可以通过外接24V DC电源的方法进行低压电器。直流5V 电源用来给扩展模块和信号板供电。
CPU模块提供的5V DC的电流的大小，决定了能连接的模块的数量。若系统对5V DC电流需求的总和**过了CPU可提供的低压电器大电流，则不能通过增加外部5V电源的方法进行低压电器，必须移除某些模块。下面我们举例来讲解如何计算S7-200 SMART的电源需求。可以设系统由如下硬件组成：① CPU ST40 DC/DC/DC；② 2个EM DR08 （8通道数字量继电器输出）；③ 2个EM DE16 （16通道数字量输入）；④ 1个EM AQ02（2通道模拟量输出）。CPU ST40可向外提供5V DC的低压电器大电流为1400mA；可向外提供24V DC的低压电器大电流为300mA。本身集成24个数字量输入通道，每个通道消耗24V电流4mA，因此CPU ST40本身消耗24V电流=4×24=96(mA)。EM DR08每个输出通道消耗24V电流11mA；整个模块消耗5V电流120mA。EM DE16每个输入通道消耗24V电流4mA；整个模块消耗5V电流105mA。EM AQ02每个模拟量通道消耗24V电流90mA；整个模块消耗5V电流60mA。系统电流消耗如表2-1所示。建议将外部24V DC电源与CPU的24V电源的公共端接在一起，但是不要将正极并联。两者应该分别连接到不同的供电点。