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关 键 词：西门子PLC总代理EMAT04
行 业：电气 工控电器 DCS/PLC系统
发布时间：2023-04-16
西门子S7-1500PLC
西门子S7-1500PLC性能
西门子 S7-1500控制器提供了更高性能，位指令的处理时间至1ns，浮点运算的指令处理时间至10ns(取决于CPU类型，这在次上市发布的产品中是不可能的)。背板总线的速度是S7-400PLC的40倍;由于代码生成得到优化，CPU的响应速度与现有控制器的CPU相比更快。
每个CPU都配有一个PROFINET IO (2端换机)标准接口。CPU 1516-3PN/DP另外还具有一个集成PROFINET基本接口，例如，可用于网络隔离。
除集成接口外，每个西门子 S7-1500控制器还可通过通信模块或通信处理器进行扩展。这样就提供了很多其它连接方法，例如，通过PROFIBUS进行连接，通过以太网进行连接，或通过采用协议USS或Modbus RTU的串行接口进行连接。
西门子S7-1500PLC集成技术
西门子S7-1500可以不使用任何附加模块而在PLC中集成运动控制功能。通过PLCopen，该控制器提供了标准化的块，可用来连接模拟驱动器和PROFIdrive驱动器。运动控制功能支持转速轴和定位轴以及外部编码器。
为了有效调试和快速优化驱动器和闭环控制器，西门子 S7-1500还针对所有CPU变量提供了广泛的跟踪功能，既可用于实时诊断，又可用于不定时故障检测。
除驱动器功能外，S7-1500还提供了丰富的闭环控制功能，例如，可通过便于组态的块来自动优化控制参数以获得控制质量。
此外，还可利用工艺模块来执行高速计数、位置捕获等功能，或针对24V直至200kHz的信号执行测量。
西门子S7-1500PLC集成了安全功能
与STEP7结合使用时，每个CPU都会提供基于的知识保护，可防止未经授权而读出并更改程序块的内容。
保护加强了安全防护，防止未经授权而程序块。可以将具体程序块链接至存储卡的序列号，以便只有在将组态的存储卡插到CPU中之后，才会执行该程序块。
并且，控制器具有四个不同的安全访问级别，以便向不同用户组分配不同的访问权限。
由于操作保护得到改进，因此，控制器可以检测到数据更改或未经授权的组态数据传输。
以太信处理器(CP 1543-1)通过防火墙为用户提供了附加访问保护，并可建立安全连接(V12SP1及更高版本)。
概述
1. 电源模板
2. 后备电池
3. 模式开关（钥匙操作）
4. 状态和故障LED
5. 存储器卡
6. 有标签区的前连接器
7. CPU 1
8. CPU 2
10. I/O模板
11. IM接口模板
使用CR2机架的SIMATIC S7-400可编程序控制器
功能强大的PLC，适用于中高性能控制领域
解决方案满足复杂的任务要求
功能分级的CPU以及种类齐全的模板，总能为其自动化任务找到的解决方案
实现分布式系统和扩展通讯能力都很简便，组成系统灵活自如
用户友好性强，操作简单，免风扇设计
随着应用的扩大，系统扩展无任何问题
应用
SIMATIC S7-400是用于中、性能范围的可编程序控制器。
模块化及无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATIC S7-400成为中、性能控制领域中的理想解决方案。
SIMATIC S7-400的应用领域包括：
通用机械工程
汽车工业
立体仓库
机床与工具
过程控制
控制技术与仪表
纺织机械
包装机械
控制设备制造
机械
功能逐步升级的多种级别的CPU，带有各种用户友好功能的种类齐全的功能模板，使用户能够构成的解决方案，满足自动化的任务要求。
当控制任务变得更加复杂时，任何时候控制系统都可以逐步升级，而不必过多的添加额外的模板。
设计综述
S7-400自动化系统采用模块化设计。它所具有的模板的扩展和配置功能使其能够按照每个不同的需求灵活组合。一个系统包括：电源模板，处理单元(CPU)，各种信号模板(SM)，通讯模板(CP)，功能模板(FM)，接口模板(IM)，SIMATIC S5模板。
系统安装
简单的设计系统使S7-400用途广泛、灵活、适用性强。
扩展
多有21个扩展单元(EU)都可以连接到控制器(CC)；通过接口模板连接(IM)；集中式扩展；用EU进行分布式扩展；用ET 200进行远程扩展。
功能
高速指令处理
用户友好的参数设置
口令保护
系统功能
用户友好的操作员控制和监视功能（HMI）已集成在SIMATIC的操作
系统中
CPU的诊断功能和自测试智能诊断系统连续地监视系统功能并记录错误和系统的事件。
模式选择开关
通讯
SIMATIC S7-400作为DP主站，可通过集成在SIMATIC S7-400 CPU上的PROFIBUS -DP接口（选件）
数据通讯概述
通过全局数据（GD）通讯，网络上的CPU之间可周期地交换数据包。
应用通讯功能块，网络上各站点之间进行基于事件驱动的通讯。可通过MPI、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。
通过多点接口（MPI）的数据通讯
多点接口（MPI）通讯接口集成在SIMATIC S7-400的CPU中，它的用途很广泛：
编程和参数设置
控制与监视以及
灵活的配置选择
作为DP主站
在同等通讯伙伴间建立简单的网络结构
多种连接能力：MPI支持多32个站点的同时连接
通讯连接，S7-400 CPU可同时建立多64个站的连接
多32个MPI节点， 数据传输率为12M bit/s。
通过CP的数据通讯（点对点）
通过CP（PROFIBUS或工业以太网）进行的数据通讯
SIMATIC S7-400H
概述
有冗余设计的容错自动化系统
在容错技术下用于需要高可靠性的场合：再启动或停机将会造成较大损失的生产领域；需要少量管理和维护的工厂。
冗余的功能
加强I/O的可用性：可切换I/O的配置
也可应用常规的I/O：单边配置
热备：在故障事件发生时自动地切换到备用单元
2个单的或一个分隔的机架配置
连接到冗余PROFIBUS -DP上的可切换I/O。
应用
在许多自动化领域中，要求容错和高可靠性的自动化系统的应用越来越多。特别是在某些领域，停机将带来巨大的经济损失。在这种情况下，只有冗余系统才能满足高可靠性的要求。
高可靠性的SIMATIC S7-400H能充分满足这些要求。它能连续运行，即使控制器的某些部件由于一个或几个故障而失效也不受影响。由于SIMATIC S7-400H具有很高的可用性，它特别适合于以下的应用领域：
控制器发生故障后再启动的费用十分昂贵（一般在过程控制工业）
如发生停机，将会造成重大的经济损失
过程控制中包含有贵重的材料（如制工业）
无人管理的应用场合。
需减少维护人员的场合。
SIMATIC S7-400F/FH
概述
安全型自动化系统适合于需要高安全性要求的设备
遵守SIL3至IEC 61508，AK6至DIN V19250和Cat 4到EN 954-1的安全要求。
如果需要，可通过冗余设计达到容错功能。
安全式I/O没有附加的连线：通过带PROFIS安全曲线的PROFIBUS-DP的安全通讯
以S7-400H和ET 200M为基础，包括安全型模板。
标准模板可在非安全型的自动化系统中应用
应用
SIMATIC S7-400F/FH安全型自动化系统可用在有着安全性要求的工厂。它的控制过程（如果直接关闭）不会对人或环境产生损坏。S7-400F/FH有2种基本型：
S7-400F
S7-400FH
S7-400F/FH适应于具有下列安全型要求的场合：
安全要求级别符合AK1至AK 6至DIN V 19250/ DIN V VDE 0801。
安全要求级别符合SIL 1至SIL 3至IEC 61508
待级1至4至EN 954-1
另外，S7-400F/FH可以使用标准模板，以及安全型模板，这样可以配置一个完全型集成控制系统。用在无安全性要求以及部分安全性要求的工厂中。整个工厂可以用相同的标准工具进行配置和编程。
订货号：
6ES7 312-5BE03-0AB0 CPU312C，32K内存 10DI/6DO
概述：
带集成数字量输入和输出的紧凑型CPU
用于对处理性能要求严格的小型应用程序
带有技术功能
CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡(MMC)
应用领域：
CPU 312C 是一种紧凑型 CPU，用于对处理速度要求很高的小型应用场合。 集成的数字量输入和输出可与过程信号直接连接。
通过集成的与过程相关的功能还可以实现其它应用：
计数
频率测量
设计：
CPU 312C 安装有：
微处理器
处理器处理每个二进制指令的时间达到 200 - 400 ns。
扩展存储器;
与执行相关的程序组件的 32 KB 高速 RAM（相当于约 10 K 指令）可以为用户程序提供足够的空间；
SIMATIC 微型存储卡（ 4 MB）作为程序的装载存储器，还允许将项目（包括符号和注释）存储在 CPU 中。
灵活的扩展能力;
多达 8 个模块，（1排结构）
MPI多点接口：
集成的 MPI 接口多可以同时建立与 S7-300/400 或编程设备、PC、OP 的 6 条连接。在这些连接中，始终为编程器和 OP 分别预留一个连接。通过“全局数据通讯”，MPI可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。
内置输入/输出;
10个数字量输入(均可用于处理)和6个数字量输出，用于将过程信号连接到 CPU 312C。
功能：
口令保护;
用户程序使用保护，可防止非法访问。
诊断缓冲;
后100个故障和中断事件保存在该缓冲区中，供诊断使用。
免维护的数据后备;
如果发生断电，则可通过 CPU 将所有保持性数据自动写入到 SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）上，且将在再次通电时保持不变。
可参数化的特性
可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及CPU的响应进行参数设置：
MPI多点接口;
定义站地址
重启动/循环时间特性；
循环时间以及负载限制，以及自检测功能
保持范围；
定义具有保持功能的存储位、计数器、定时器和数据块的数量
时钟存储器；
设定地址
防护等级；
定义程序和数据的访问权限
系统诊断；
定义诊断的处理和范围
集成“计数器”功能
集成“频率测量”功能
中断；
周期设定
时钟中断;
设定起始日期、起始时间和间隔周期
显示功能与信息功能
状态和故障指示；
发光二极管显示，例如，硬件、编程、定时器或I/O出错以及运行模式，如RUN、STOP、Startup。
测试功能；
可使用编程器显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序而修改过程变量，以及输出堆栈内容。
信息功能；
您可以使用 PG 以纯文本的形式获取 CPU 存储容量和操作模式、主存储器和装载存储器的当前利用率以及当前循环时间和诊断缓冲区内容的相关信息。
集成的通讯功能
PG/OP 通讯
全局数据通讯
S7 基本通讯
S7 通讯(只是服务器)
集成功能
计数器；
2 个计数器（频率高达 10 kHz），带有用于直接连接 24 V 增量型编码器的定向比较器
2通道频率测量；
允许进行频率测量（高达 10 kHz），例如，测量轴速或吞吐量（每个测量周期内的件数）。
脉宽调制；
2个输出可直接连接控制阀、执行器、开关设备、加热装置等，例如采样频率为 2.5 kHz。 可设置周期长度并可在运行时修改占空比。
输入（所有数字量输入）；
输入可以检测过程事件，并在短的时间内触发响应。
SMIATIC S7-300 是模块化微型PLC,满足中、小规模的性能要求
模块化与无风扇设计，易于实现分布式结构以及用户友好的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、小规模应用中各种不同控制任务的经济、方便的解决方案。
SIMATIC S7-300 的应用领域包括：
机床
纺织机械
包装机械
通用机械工程
控制器制造
机床
楼宇自动化
电气与电子工业及相关产业。
一系列具有不同功率范围的CPU，以及具有很多用户友好功能的一系列扩展模块，可以使用户根据不同的应用情况选择相应的模块。 如果控制任务需要扩展，可以随时使用附加模块对控制系统进行扩展。
SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器。
高等级的电磁兼容性以及高等级的抗震性，使得它具有极高的工业控制能力。
概述
S7-300采用模块化结构设计。 含有多种模块，可进行单组合。
一个系统包含下列组件：
处理单元（CPU）：
各种CPU有各种不同的性能，例如有的CPU上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFIBUS- DP通讯接口等。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块(SM)
用于连接网络和点对点连接的通讯处理器 (CP)。
用于高速计数、定位控制以及闭环控制的功能模块（FM）。
根据客户需要，还可以使用以下设备：
用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源的负载电源模块(PS)。
接口模块(IM)，用于多机架配置时连接控制器(CC)和扩展机架(ER)。
S7-300通过分布式控制器(CC)和3个扩展单元(EU) 可以操作多达32个模块。 所有模块都是密封的，运行时无需风扇。
SIPLUS 模块扩展的环境条件下使用：
适用于-25至+60°C 的温度范围高湿度、结露以及有雾的环境条件。 防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为IP20机柜内使用时，可直接用于车载或室外使用。 不需要全天候防护的机柜和IP 65机柜保护。
设计
简单的结构使得S7-300使用灵活且易于维护:
安装模块
只需简单地将模块挂在DIN安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。
集成的背板总线：
背板总线集成到模块里。 模块通过总线连接器相连，总线连接器插在机壳的背面。
模块具有机械编码，更换极为容易：
更换时只需松开模板上的紧固螺钉。 按下锁紧机构，拔下前连接器。 前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
可靠的连接系统:
对于信号模块可以使用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子。
TOP 连接：
为采用螺丝端子或弹簧端子连接的1线-3线连接系统提供预组装接线。 可以替代直接在信号模块上接线。
确定的安装深度：
所有的连接和连接器模块上的凹槽内，并有前盖保护。 因此所有的模块都有确定的安装深度
无插槽规则:
信号模块和通讯处理模块可以不受限制地插到任何一个槽上。 系统自行组态。
扩展
如果用户的自动化任务需要8个以上的SM、FM或CP模块时，则S7-300（CPU 314以及以上）可以扩展：
控制器和3个扩展机架多可连接32个模块：
多可将 3 个扩展机架（EU）连接到控制器（CC）。 每个 CC / EU 可插 8 个模块。
通过接口模板连接：
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。 在控制器上它总是在 CPU 旁边的模块插槽中，并自动处理与扩展单元的通信。
通过 IM 365 扩展:
1个 EU 远扩展距离为 1米，电源电压也通过该扩展提供。
?通过 IM 360/361 扩展:
可扩展到 3个 EU, CC 与 ER 之间以及 EU 与 EU 之间远距离 10m。
分布式安装：
通过连接 CC/EU 以增加连接距离。 两个相邻CC/EU或EU/EU之间的距离： 长 10 m。
灵活的安装方式：
CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。 这样可以限度满足空间要求。
通讯
S7-300 具有不同的通讯接口：
连接AS-i、PROFIBUS和工业以太网总线系统的通讯处理器。
用于点到点连接的通讯处理器
多点接口 MPI, 集成在 CPU 中;
是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的SIMATIC S7/C7自动化系统。
通过PROFIBUS DP进行过程通讯
SIMATIC S7-300 通过通讯处理器或通过内置的 PROFIBUS DP 接口CPU连接到 PROFIBUS DP 总线系统。 带 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 可以进行分布式自动化结构，可以高速通讯并且易于使用。
从用户的角度来看，PROFIBUS DP上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。
以下设备可作为主站连接：
SIMATIC S7-300
(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC S7-400
(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC C7
(使用带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP)
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带IM 308
SIMATIC 505
由于性能原因，每条链路上主站的数量限制为2个。
以下设备可作为从站连接：
ET 200 分布式 I/O 设备
S7-300，通过 CP 342-5
CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 315-2 DP, CPU 316-2 DP 和 CPU 318-2 DP
C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
现场设备
尽管PG/PC或OP在总线上可作为主站使用，但是通过PROFIBUS DP也可以部分运行MPI功能。
通过AS-Interface通讯
对于 S7-300，通讯处理器(CP 342-2)适用于AS-Interface总线，可用来连接到现场设备(AS-Interface从站)。
更多信息，请参见通讯处理器说明．
通过CP或内置接口(点到点)进行数据通讯
点到点连接是用来建立经济有效的数据通讯方式，通过 CP 340/CP 341 通讯处理器或集成在CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP的内置接口进行数据通讯。 有三种传输接口支持不同的通讯协议：
20 mA (TTY) (仅针对 CP 340/CP 341)
RS 232C/V.24(仅针对 CP 340/CP 341)
RS 422/RS 485
可以连接以下设备：
SIMATIC S7、SIMATIC S5 和其他公司的自动化系统
打印机
机器人控制器
扫描器，条码阅读器，等
通讯功能块随手册一起提供。
使用多点接口(MPI)进行数据通讯
MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通讯接口。它能用于简单的网络任务。
MPI可以同时连接多个 PG/OP、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
全局数据：
“全局数据通讯”服务可以在联网的CPU间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 多和 4 个数据包交换数据，每个数据包含有 22 字节数据，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换(使用 STEP 7 V4.x)。
因此，一个 CPU 可以访问另一个 CPU 的输入/输出。 只能通过 MPI 接口进行全局数据交换。
内部通讯总线(C-bus)：
CPU 的 MPI 直接连接到 S7 -300 的 C 总线上。这意味着通过MPI，PG可以直接寻址到连接到C总线上的FM/CP模块。
功能强大的通讯技术：
多 32 个 MPI 站
每个 CPU 可有多个通讯连接，用于与S7-300/400 进行S7基本通讯
每个 CPU 有多个通讯连接，用于与 PG/OP、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 进行S7通讯
传输速度 187.5 kbps 或 12 Mbps
灵活的设计:
可靠的组件用于建立 MPI 通讯： PROFIBUS和 “分布式 I/O ”的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。 它们可以优化配备安装达到特定要求。 例如，如果需要可连接多串联 10 个中继器，以实现任何两个 MPI 节点之间的距离。
通过 CP 进行数据通讯
SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通讯处理器可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线网络。
可以连接以下设备：
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
编程器
PC 机
SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统
数控
机器人控制器
工业PC
驱动控制器
其它厂商设备
多种特性支持用户对S7-300进行编程、安装和维护。
