6ES7223-1BH22-0XA8使用方法

6ES7223-1BH22-0XA8使用方法

功能
指令处理速度更快，语言扩展和新的数据类型取决于 CPU 类型
由于背板总线速度显著**，CPU 的响应时间缩短
功能强大的网络连接：
每个 CPU 均标配PROFINET IO IRT（2 端口换机）标准接口。CPU 1515-2 PN 的特点是具备第二个PROFINET 接口，比如可用于网络隔离，或用于连接更多 PROFINET IO RT 设备，或作为 I-设备用于高速通信。
集成技术
通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
支持速度控制轴和定位轴以及外部编码器，各轴之间可实现位置**的传动，凸轮/凸轮轨道和探头
追踪功能适用于所有 CPU 标签，既适用于实时诊断，也适用于偶发错误检测；还可通过 CPU的网页服务器来调用
全面的控制功能，例如，通过便于组态的块可自动优化控制参数实现控制质量。
集成安全功能
通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块
通过复制保护，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号：只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。

基本型控制器

基本型控制器是适合中低端应用的智能控制器。包括标准型和安全型。通过其集成输入和输出以及工艺功能，可实现高性价比的紧凑解决方案。使用基本型控制器，可通过集成和可选通信接口，实现联网简便的灵活解决方案。

基本型控制器可在 TIA博途平台中进行组态和编程。工程组态效率高，随着应用复杂性的增加，还可方便地转为使用型控制器

保护： 
除使用钥匙锁定开关之外，还可通过密码来防止非法访问用户程序。

集成的 HMI 服务: 
对于 HMI 设备，用户只需数据源和数据目标。 数据将由程序自动循环传输。

集成的通讯功能：

PG/OP 通讯

扩展通讯（简单和容错）

可参数化的特性

通过 STEP 7 的工具“Hardware Configuration"以及安装的选件包 S7-400H，可对包括CPU 在内的 S7-400H 的特性与行为进行参数化，例如：

多点接口 (MPI)：

定义节点地址。

启动/循环行为。

定义大循环时间和通讯负荷。

地址分配： 
I/O 模块的编址。

保持区域： 
定义保持性位存储器、计数器、定时器和时钟存储器。

保护级： 
定义程序和数据访问授权。

系统诊断： 
定义诊断报文的处理及范围。

监控器中断: 
设定周期。

安全相关功能

通过 F 运行版授权，可对安全相关 F 用户程序进行编译，并在 CPU 上运行。 每个 S7-400F/FH 系统需要 1个授权。 供货范围包括 2 个 2 TüV（德国技术监督协议）标签。

显示功能与信息功能

状态和故障指示灯： 
LED 可指示出内部和外部故障和运行状态，如 RUN（运行）、STOP（停止）、调试、“主站"运行模式、冗余故障和测试功能等。

测试功能： 
可使用编程设备显示程序执行中的信号状态，不考虑用户程序而修改过程变量，输出堆栈存储器的内容，运行各个程序步骤，并禁用程序组件。

信息功能： 
用户可获取有关 CPU 的存储器容量和运行模式以及 RAM 和装载存储器的当前利用率方面的信息

西门子CPU 6ES7510-1DJ01-0AB0详细说明

针对低性能要求的摸块化小控制系统，它多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线，它的网络联接有rs-485通讯接口和profibus两种，可通过编程器pg访问所有模块，带有电源、cpu和i/o的一体化单元设备。其中的扩展模块(em)有以下几种：数字量输入模块(di)——24vdc和120/230vac;数字量输出(do)——24vdc和继电器;模拟量输入模块(ai)——电压、电流、电阻和热电偶;模拟量输出模块——电压和电流。还有一个比较特殊的模块-通讯处理器(cp)——该块的功能是可以把s7-200作为主站连接到as-接口(传感器和执行器接口)，通过as-接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显着的扩展s7-200的输入和输出点数。

2、S7-300

相比较s7-200，s7-300针对的是中小系统，他的模块可以扩展多达32个模块，背板总线也在模块内集成，它的网络连接已比较成熟和流行，有mpi、工业以太网，使通讯和编程变得简单，选择性也比较多，并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300的模块稍微多一点，除了信号模块(sm)和200的em模块同类型之外，它还有接口模块(im)——用来进行多层组态，把总线从一层传到另一层;占位模块(dm)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽;功能模块(fm)——执行特殊功能，如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或补充;通讯处理器(cp)——提供点对点连接、profibus和工业以太网。针对cpu设计模式选择器有：mres=模块复位功能;stop=停止模式，程序不执行;run=程序执行，编程器只读操作;run-p=程序执行，编程器可读写操作。状态指示器：sf，batf=电池故障;dc5v=内部5vdc电压指示;frce=表示至少有一个输入或输出被强制;run=当cpu启动时闪烁，在运行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮，有存储器复位请求时慢速闪烁，正在执行复位时快速闪烁。mpi接口用来连接到编程设备或其它设备，dp接口用来直接连接到分布式i/o。


3、S7-400

同300的区别主要在于热启动(wrst)这一部分，其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口，当在线更换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720pg740pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑;也可以直接用安装有step7(siemens的编程软件)的pc来完成。而实现通讯(要编程要和plc的cpu通讯上)的要求主要在于接口：1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口，可用电缆直接连接。2.加个pc适配器，把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太网口。

4、西门子plc在工程中的应用
每个自动化过程都是由许多较小的部分和子过程组成，工程建立的个任务是分解子任务。而每个子任务定义了自动化系统要完成的硬件和软件要求。其中硬件包括输入/输出数目和类型，对应模块序号和类型，所用机架号，cpu型号和容量，hmi系统，网络系统。软件方面主要是程序结构，自动化过程中的数据管理，组态数据、通讯数据及程序和项目文档。在siemens的s7中，上述工作都在项目管理(simatic管理器)，包括必须的硬件(+组态)，网络(+组态)，所有程序和自动化解决方案的数据管理。f1在线帮助。simatic管理器管理step7项目，编写step7用户程序的工具，有梯形图lad，语句表stl，和功能块图fbd，编程语言。利用编程器或外部编程器可以把用户程序保存到eprom卡上。simatic管理器是一个在线/离线编辑s7对象的图形化用户界面，这些对象包括项目、用户程序、快、硬件站和工具。此管理器的用户界面中工具条和windows差不多，就是多了几个plc菜单——显示访问节点、存储器卡、、仿真模块。
step7项目结构：项目中，数据以对象形式存储，按树型结构组织。级：包含项目图表，每个项目代表和项目存储有关的一个数据结构。第二级：站(如s7-300)用于存放硬件组态和模块参数等信息，站是组态硬件的起点。s7程序文件夹是编写程序的起点，所有s7系列的软件均放在s7程序文件夹下，它包含程序块文件和源文件夹。simatic的网络图表(mpi、profibus、工业以太网)第三级和其他级：和上级对象类型有关。编程器可离线/在线查看项目——offline：编程器硬盘上的内容;online：通过网线从plc读到的内容。

西门子S7-1200 小型可编程控制器

西门子SIMATIC S7-1200是一款紧凑型、模块化的PLC，可完成简单逻辑控制、逻辑控制、HMI 和网络通信等任务。
小型自动化系统的***解决方案。对于需要网络通信功能和单屏或多屏HMI的自动化系统，易于设计和实施。
具有支持小型运动控制系统、过程控制系统的应用功能
新的模块化SIMATIC S7-1200控制器是我们新推出产品的核心，可实现简单却高度**的自动化任务。SIMATICS7-1200 控制器实现了模块化和紧凑型设计，功能强大、投资安全并且*适合各种应用。

可扩展性强、灵活度高的设计，可实现标准工业通信的通信接口以及一整套强大的集成技术功能，使该控制器成为完整、全面的自动化解决方案的重要组成部分。 

使用*集成的新工程组态 SIMATICSTEP 7 Basic，并借助 SIMATIC WinCC Basic 对SIMATIC S7-1200 进行编程。SIMATIC STEP 7 Basic的设计理念是直观、易学和易用。这种设计理念可以使您在工程组态中实现效率。一些智能功能，例如直观编辑器、拖放功能和“IntelliSense"（智能感知）工具，能让您的工程进行的更加迅速。这款新软件的体系结构源于对未来创新的不断追求，西门子在软件开发领域已经有很多年的经验，SIMATIC STEP 7 的设计是以未来为导向的 。

SIMATIC S7-1200 系统有五种不同模块，分别为 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU1214C、CPU1215C和CPU1217C。其中的每一种模块都可以进行扩展，以*您的系统需要。可在任何 CPU的前方加入一个信号板，轻松扩展数字或模拟量 I/O，不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至 CPU的右侧，扩展数字量或模拟量 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块，CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C可连接 8 个信号模块。，所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左侧均可连接多达3 个通讯模块，便于实现端到端的串行通讯。

西门子S7-1500可编程控制器
***的SIMATICS7-1500控制器除了包含多种创新技术之外，还设定了新标准，**生产效率。无论是小型设备还是对速度和准确性要求较高的复杂设备装置，都一一适用。SIMATICS7-1500无缝集成到TIA博途中，极大**了工程组态的效率。

性能：没有快，只有更快！SIMATICS7-1500***的系统性能极大缩短了系统响应时间，进而优化了控制质量并**了系统性能。

处理速度：SIMATIC S7-1500的信号处理速度更为快速，极大缩短系统响应时间，进而**了生产效率。

高速背板总线：***的背板总线技术采用高波特率和高效传输协议，以实现信号的快速处理。

通信：SIMATIC S7-1500带有多达3个PROFINET接口。
其中，两个端口具有相同的IP地址，适用于现场级通信；第三个端口具有独立的IP地址，可集成到公司网络中。
通过 PROFINET IRT，可定义响应时间并确保高度的设备性能。
集成：无需亲临现场，即可通过Internet浏览器随时查看CPU状态。过程变量以图形化方式进行显示，用户还可以自定义网页，这些都极大地简化了信息的采集操作

　一、软故障的判断和处理

　　S5 plc具有自诊断能力，发生模块功能错误时往往能报警并按预先程序作出反应，通过故障指示灯就可判断。当电源正常，各指示灯也指示正常，特别是输入信号正常，但系统功能不正常（输出无或乱）时，本着先易后难、先软后硬的检修原则检查用户程序是否出现问题。S5的用户程序储存在PLC的RAM中，是掉电易失性的，当后备电池故障系统电源发生闪失时，程序丢失或紊乱的可能性就很大，当然强烈的电磁干扰也会引起程序出错。有EPROM存储卡及插槽的PLC恢复程序就相当简单，将EPROM卡上的程序拷回PLC后一般都能解决问题；没有EPROM子卡的用户就要利用PG的联机功能将正确的程序发送到PLC上。需要特别说明的是，有时简单的程序覆盖不能解决问题，这时在重新拷贝程序前总清一下RAM中的用户程序是相当必要的。通过将PLC上的“RUN”“ST”开关按RUN－－-ST－－-RUN－－-ST－－-RUN的顺序拨打一遍或在PG上执行“Object—Blocks—Delete－－-inPLC—allblocks－－-overall—Reset”功能就完成了RAM中程序的总清。
　　保存在EPROM中的程序并不是万无一失的，过分相信EPROM上的程序有时会给检修带来困惑。经常性的检查核对EPROM中的程序，特别是PG中的备份程序就显的尤为重要。

　　检修实例：设备上电后无法启动。工程师在检查后认为程序出错，很自然地将EPROM卡插入PLC中，总清后拷贝程序，完成后重启，故障依旧，由于程序不大，逐条把EPROM上的程序读出，与手册上的指令核对后发现完全一样，重复拷贝无效后认为是PLC硬件故障。我们用PG将备份程序调出，与EPROM上的程序进行比对，结果语句指令表相同，但程序存放地址发生了变化，把备份程序发送到PLC后设备运行正常。可见EPROM上的程序也出现了错误，用紫外线擦除后重新写入问题解决。

　　二、PLC硬件故障

　　PLC的硬件故障较为直观地就能发现，维修的基本方法就是更换模块。根据故障指示灯和故障现象判断故障模块是检修的关键，盲目的更换会带来不必要的损失。

　　（1）电源模块故障。

　　一个工作正常的电源模块，其上面的工作指示灯如“AC”、“24VDC”、“5VDC”、“BATT”等应该是绿色长亮的，哪一个灯的颜色发生了变化或闪烁或熄灭就表示那一部分的电源有问题。“AC”灯表示PLC的交流总电源，“AC”灯不亮时多半无工作电源，整个PLC停止。这时就应该检查电源保险丝是否熔断，更换熔丝是应用同规格同型号的保险丝，无同型号的进口熔丝时要用电流相同的快速熔丝代替。如重复烧保险丝说明电路板短路或损坏，更换整个电源。“5VDC”、“24VDC”灯熄灭表示无相应的直流电源输出，当电源偏差超出正常值5%时指示灯闪烁，此时PLC仍能工作，但应引起重视，必要时停机检修。“BATT”变色灯是后备电源指示灯，绿色正常，黄色电量低，红色故障。黄灯亮时就应该更换后备电池，手册规定两到三年更换锂电池一次，当红灯亮时表示后备电源系统故障，也需要更换整个模块。

　 （2）I/O模块故障。
　　输入模块一般由光电耦合电路组成；输出模块根据型号不同有继电输出、晶体管输出、光电输出等。每一点输入输出都有相应的发光二极管指示。有输入信号但该点不亮或确定有输出但输出灯不亮时就应该怀疑I/O模块有故障。输入和输出模块有6到24个点，如果只是因为一个点的损坏就更换整个模块在经济上不合算。通常的做法是找备用点替代，在程序中更改相应的地址。但要注意，程序较大是查找具体地址有困难。特别强调的是，无论是更换输入模块还是更换输出模块，都要在PLC断电的情况下进行，S5带电插拔模块是不允许的。

　　（3）CPU模块故障。
　　通用型S5PLC的CPU模块上往往包括有通信接口、EPROM插槽、运行开关等，故障的隐蔽性更大，因为更换CPU模块的费用很大，对它的故障分析、判断要尤为仔细。

　　检修实例：一台PLC合上电源时无法将开关拨到RUN状态，错误指示灯先闪烁后常亮，断电复位后故障依旧，更换CPU模块后运行正常。在进行芯片级维修时更换了CPU但故障灯仍然不停闪烁，至到更换了通信借口板后功能才恢复正常。

　　三、外围线路故障。

　　据有关文献报道，在PLC控制系统中出现的故障率为：CPU及存储器占5%，I/O模块占15%，传感器及开关占45%，执行器占30%，接线等其他方面占5%，可见80%以上的故障出现在外围线路。外围线路由现场输入信号（如按钮开关、选择开关、接近开关及一些传感器输出的开关量、继电器输出触点或模数转换器转换的模拟量等）和现场输出信号（电磁阀、继电器、接触器、电机等），以及导线和接线端子等组成。接线松动、元器件损坏、机械故障、干扰等均可引起外围电路故障，排查时要仔细，替换的元器件要选用性能可靠安全系数高的优质器件。一些功能强大的控制系统采用故障代码表表示故障，对故障的分析排除带来极大便利，应好好利用。

　　检修实例：水下切粒机的控制系统出现故障，工程师发现I5.4无输入导致Q7.0无输出，切粒机无法开启。检查后发现信号转换器和接近开关损坏，更换后正常。像这类故障就具有一定的隐蔽性，排故时要借助万用表、系统原理图和逻辑图逐级排除。

　　SIMATICS5控制系统综合了数字电路、模拟电路、继电回路和计算机技术，具有较高的稳定性和可靠性，但一旦出现故障就会造成整个系统停机损失较大，维修有一定困难且维修费用也较高，借助的维修工具除了万用表有时还要用到示波器甚至计算机，这就要求维修人员具有较高的技能，并且有一定的外语和计算机功底，只有对整个系统了解和熟悉后才能对常见的故障做到判断迅速、排除迅速，并尽可能地降低维修费用，确保系统的正常稳定。

模拟量输入模块①四点模拟量输入：AE04②八点模拟量输入：AE08
模拟量输出模块
①两点模拟量输出模块：AQ02
②四点模拟量输出模块：AQ04
模拟量输入输出模块
①两点模拟量输入/一点模拟量输出模块：AM03
②四点模拟量输入/两点模拟量输出模块：AM06
RTD/TC模块
①两点16位RTD模块：AR02
②四点16位TC模块：AT04
信号板模拟量输入模块一点模拟量输入信号板：SB AE01
信号板模拟量输出模块
一点模拟量输出信号板：SB AQ01
对于上述的模拟量扩展模块，除RTD/TC外，都支持电流和电压模式，需要在软件中进行选择，电流支持0-20mA,4-20mA，两种，电压支持0-2.5V,0-5V,0-10V，三种。根据上述的模块介绍以及接线方式，我们就可以进行模拟量拓展模块的选择了，在选择模块的时候，*要根据自己选择的仪表，来与模块相搭配，也就是说要注意模块与仪表之间的接线方式，是四线制还是三线制，或者说是两线制，在软件中的时候，要注意量程问题

功能性
● MPI 是; 作为 MPI 从站，用于和 MPI主站的数据交换（S7-300/S7-400-CPU、OP、TD、按钮式面板）；S7-200 内部 CPU/CPU 通讯在 MPI网络中可能受限；传输速率 19.2/187.5 kbit/s
● PPI 是; 附带 PPI 协议，用于编程功能、HMI 功能 (TD200,OP)，S7200内部CPU/CPU通讯；传输速率 9.6/19.2/187.5 kbit/s
● 串行数据交换 是; 作为可自由编程的接口，使用附带 ASCII 协议波特率的外部设备用于串联数据交换：1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/57.6/115.2 kbps；PC/PPI 电缆也可用作 RS 232/RS485 变换器
集成功能
计数器数量 6; *计数器（每 30 kHz），32 位（包括符号），可用作正向或反向计数器或用于连接 2 个附带 2个旋转 90° 的脉冲序列的增量编码器（大 20kHz（A/B）计数器）；释放和复位输入可参数化；当达到额定值时有中断可能（包括任意内容的子程序的调用）；转换计数方向等

主机
主机部分包括*处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。CPU是PLC的**，它用以运行用户程序、输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。
2、输入/输出（I/O）接口
I/O接口是PLC与输入/输出设备连接的部件。输入接口接受输入设备（如按钮、传感器、触点、行程开关等）的控制信号。输出接口是将主机经处理后的结果通过功放电路去驱动输出设备（如接触器、电磁阀、指示灯等）。I/O接口一般采用光电耦合电路，以减少电磁干扰，从而**了可靠性。I/O点数即输入/输出端子数是PLC的一项主要技术指标，通常小型机有几十个点，中型机有几百个点，大型机将*过千点。

西门子PLC系统在油田的生产过程中应用的日益增多，对其时间不能准确同步问题的研究也就显得*加重要，对该问题的研究也急需深入。就以油田生产中应用较为普遍的西门子S7—300系列为例，从PLC系统应用中日期与时钟编程的性入手，通过对PLC时钟功能指令进行分析，实现可随时对西门子PLC系统进行时间同步，先找出其中存在的问题并分析原因，再给出一系列可行的改进措施。
　西门子可编程序控制器（文中简称PLC）是由西门子公司设计并生产的，目前在我国的冶金、化工、印刷生产线等领域应用也十分广泛。该技术诞生于1958年，经历了C3，S3，S5，S7系列，已经成为应用非常广泛的可编程控制器。西门子公司的PLC包括S7—200，S7—300，S7—400，HMI人机界面等。西门子S7系列PLC有着运行过程标准化、体积小、运算速度快的优点，也具有一定的网络通信能力，比原先普遍使用的系统相比功能*强，可靠性*高，目前受大家欢迎。
硬件部分主要是PLC系统的技术载体，通常在这些硬件上发挥着不同的功能,软件部分则负责系统的功能，从而控制其进行不同的操作，2.3设计原则与设计步骤在PLC控制系统的设计阶段，需要保证满足控制对象的工艺要求。
　　4.2网络数字化**随着信息时代的到来，网络信息化和数字化得到了长足的进展，所有基于数字技术的方法和科学技术都得到了相应的**，包括PLC控制技术，为了体现PLC原有的数字编程特点和性能，在未来的发展道路上。
　　T101动作的输入条件，2基于SFC图的二种编程方法2.1S/R切换编程法案例一:设计3盏灯的依次循环闪烁控制，由于PLC系统具有操作简便，速度快，维修方便和可靠性高等优点，PLC系统的使用不仅可以避免大系统线路复杂。
当系统长时间断电或者内存不能读取时，系统的时间会被初始化:显示的时间会变为90年1月1日时间:00:00:00星期日，而读时钟指令TODW的任务是将当前时间和日期传送入用T的长度在8个字节的时间缓冲区开始的硬件时钟(如图2所示):其中EN为输入位。
　　则需要从CPU自诊断过程重新开始，对其中的编程语言可采用顺序功能图或者梯形图进行解说，顺序功能图是为满足逻辑控制而开发设计,梯形图则应用为广泛，采用因果关系，方便，灵活，快捷，PLC控制系统组成主要包括硬件部分和软件部分。
　　3.2工业自动化控制系统中PLC应用分析PLC在工业自动化控制系统中的应用使工业自动化发生了变化，它为不同的工业自动化提供了广泛的应用，PLC的主要作用在于为工业自动化控制系统的提供*加完善和稳定的方案。
对于制造业和过程工业以及楼宇自动化领域的难题，西门子始终有解决之道。 我们基于全集成自动化 (TIA)技术的驱动和自动化解决方案在各种行业中得到了广泛的应用， 包括制造业、过程工业 以及各种建筑。
西门子可为用户提供自动化、驱动和低压开关技术以及工业软件，从丰富的标准产品到整体的解决方案，无所不包。工业软件可以让用户的整个*链达到优，贯穿产品的设计开发、生产销售以及售后服务的整个过程。我们的电气和机械部件能够为整个驱动链提供集成技术，从联轴器到齿轮箱、从电机到控制和驱动解决方案，非常全面，可应用于所有工业领域。我们的全集成能源管理 (TIP) 技术平台可对能源的输送提供强有力的解决方案。
西门子出色的产品质量树立了业界。 对环保的高要求是我们环境管理的目标，我们始终贯彻执行。从产品设计初期，我们便对产品可能对环境造成的影响进行考量， 我们的产品符合 RoHS（有害物质限令）标准。同样地，我们的生产环境通过了 DIN EN ISO 14001认证。但对于西门子而言，环境保护不只是这些，它还意味着我们要充分利用有*的资源。 我们的节能型驱动产品便是有力，它们可以节约高达60% 的能源。
敬请了解西门子自动化与驱动解决方案为您带来的机遇，从中发现经济有效的解决之道。携手西门子，**您的竞争力。
我公司一部分优势产品如下：我公司一部分优势产品如下：西门子S7-300PLC

S7-1500 自动化系统/ET 200MP 分布式 I/O 系统采用两种不同的电源：
● 系统电源 (PS)
● 负载电流电源 (PM)
系统电源 (PS)
系统电源连接到背板总线（U 型连接器），仅用于提供内部所需的系统电压，可为部分模
块电子元件和 LED 供电。CPU 或接口模块未连接 24 VDC 负载电流电源时，也可使用系
统电源为其供电。
负载电流电源 (PM)
负载电流电源为模块的输入/输出电路以及设备的传感器和执行器（如果已安装）供电。
如果通过系统电源为背板总线提供电压，也可选择通过 24 V DC 为 CPU/接口模块供电。
硬件和软件要求
使用 S7-1500/ET 200MP 故障安全 I/O 模块：
● 在 S7-1500 中，S7-1500 F-CPU 的固件版本为 V1.7 及以上版本
● 在分布式 ET 200MP 中，S7-1500 F-CPU 的固件版本为 V1.5 及以上版本，且所有 FCPU均可在 TIA Portal 的硬件目录中选择
在 ET 200MP 中，故障安全 I/O 模块需要使用以下接口模块：
● IM 155-5 PN BA，固件版本 V4.3 及以上版本
● IM 155-5 PN ST，固件版本 V3.0.0 及以上版本
● IM 155-5 PN HF，固件版本 V3.0.0 及以上版本 ● IM 155-5 DP ST，固件版本V3.0.0 及以上版本
要组态和编程故障安全 I/O 模块 S7-1500/ET 200MP ，则需：
● STEP 7，V13 SP1 及以上版本
● 可选包 STEP 7 Safety Advanced V13 SP1 + HSP0086及以上版本
仅在安全模式下使用
在安全模式下，只能使用故障安全 I/O 模块 S7-1500/ET 200MP 。这些模块不能用于非
故障安全模式（即，标准模式）中。
可达到的安全级别
故障安全 I/O 模块中集成有各种安全功能，可用于安全模式。
可以达到下表中的安全级别：
● 在 STEP 7 中，对各种安全功能进行相应的参数分配
● 具有故障安全和非故障安全 I/O 模块的特定组合
● 按特定方式对传感器和执行器进行排列和接线

西门子CPU 6ES7516-2PN00-0AB0详细说明

设计

S7-300

一般步骤S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。

一个系统包含下列组件：

• CPU：不同的 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUSDP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。

• 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。

• 用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。

• 用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。

根据要求，也可使用下列模块：用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC电源的负载电源模块(PS)。接口模块 (IM)，用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。通过分布式中央控制器(CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32个模块。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：适用于 -25 至 +60℃的温度范围及高湿度、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，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。

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安装导轨上，转动到位锁紧螺钉。

• 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，总线连接器插在外壳的背面。

•模块采用机械编码，更换极为容易：更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。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。

• 现场证明可靠的连接：对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。

• TOP 连接：为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3线连接系统提供预组装接线还可直接在信号模块上接线。

• 规定的安装深度：所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。所有模块应有明确的安装深度。

• 无插槽规则:信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态

HART 模块

用于在 SIMATIC S7 和 PCS 7 系统中使用 HART（高速寻址远程变送器）设备

可以连接所有变送器或HART传感器/执行器，这些设备必须可以使用HART协议进行通信

还可以连接采用4-20mA技术的转换变送器(无HART协议)

只能插入到带 IM153-2 的 ET 200M

图13 FB80程序块调用

CP卡初始化正常后，CP_START，CP_START_FM和CP_START_OK为1信号，否则CP_START_ERROR为1，可以从ERROR_NR察看错误信息，也可以在硬件组态中在线后的CP341的诊断缓冲区察看详细的错误信息，错误信息对照和处理方式可以参考
《S7-300以用于PtP CP Modbus 协议RTU格式S7的可装载驱动程序为从站》的手册。

FB80的各参数含义如下

LADDR硬件组态中CP341的起始逻辑地址，本例中为256START_TIMER初始化超时定时器，本例中为T120START_TIME初始化定时器时间，本例中为5SOB_MASKI/O访问错误屏蔽位，本例中为True（I/O访问错误已屏蔽）CP_STARTFB初始化使能位，本例中为M0.0CP_START_FMCP_START 初始化的上升沿位，本例中为M0.1CP_NDR从CP卡写操作位，本例中为m0.2CP_START_OK初始化完成且无错误，本例中为M0.3CP_START_ERROR初始化完成，但有错误，本例中为M0.4ERROR_NR错误号，本例中为MW2ERROR_INFO错误信息，本例中为MW4

表5

 

功能

FM 455 具有 16 个单独的闭环控制通道。 这些控制器具有以下特点：

预定控制器功能用于：

固定设定点控制，

级联控制，

比例控制，

3 组分控制。

模式选择： 
自动模式、手动模式、安全运行、跟踪模式和后备模式

采样时间（取决于模拟量输入和补偿输入的分辨率）：

对于 12 位： 20-180 ms

对于 14 位： 100 ms 至 1700 ms（根据使能的模拟量输入）

2 种控制算法： 
自动优化温度算法，PID 算法；

用户友好的控制器优化： 
温度算法的自动优化功能存储在模块上，并在设定点变化量超过 12% 时被自动激活。PID控制算法是使用组态软件包中的参数化屏幕进行优化的。

后备模式： 
万一 CPU 发生故障或 CPU 停止，控制器能连续独立地运行。

扰动变量输入： 
模拟量输入除可用于采集实际值外，还可根据需要被用于前馈补偿。

带集成自整定功能的温度控制器适用于在达到设定点时整个过程具有大约相同温度的受控系统，例如，水浴控制、蒸汽锅炉控制或注塑成型机控制就属于这种情况。

此方法不适用于在达到设定点后过程中很大一部分的温度仍会显著变化的受控系统，例如，空气被加热、空气温度被测量的燃烧炉控制就属于这种情况。当空气温度达到设定点时，燃烧炉及其所含气体仍然温度较低。

参数化

可使用一个组态软件包对 FM 455 进行参数化。该软件包包含组态、参数化和调试所需的所有屏幕。

所有屏幕都可获得详细的联机帮助。

安装之后，参数化屏幕可从 STEP 7 来调用。

功能块

PID_FM

通过 FM 455 进行闭环控制：
FM 455 与用户程序的接口
支持：

FUZ_455

读写所有温度控制器的参数；
传输已识别的控制参数。

FORCE455

FM 455 的调试： 
支持对模拟量和数字量输入值进行模拟（强制）

READ_455

支持读取模拟量和数字量输入的值

CH_DIAG

FM 455 的调试： 
从模块读取其他通道相关参数

PID_PAR

支持在线修改不能用 FB PID_FM 输入的其他参数

CJ_T_PAR

支持在线修改已参数化的参考温度

 

带集成自整定功能的温度控制器

修改控制参数、设定点、控制输出

操作设定点和手动控制输出等

监视实际值和设定点值等

西门子CPU 6ES7512-1DK01-0AB0详细说明

西门子正在升级其中央远程维护服务，以处理大量数据和应用程序。通过其通用远程服务平台（cRSP），西门子服务全球约25万个客户设备和系统，包括大型工业电机、城市交通管理用计算机、计算机断层扫描系统（CT）和楼宇管理系统。据专家介绍，到2020年互联系统的数量将翻一番，数据量预计呈指数级增长。其中，很大一部分数据**来源于医疗设备，单这一行业现在每月的数据量就以太字节计算，并且预计到2020年将增加10倍。为处理这一海量数据，西门子医疗正与其它业务部门的专家以及西门子中央研究院合作，研发新一代服务平台。
西门子的通用远程服务平台是统一的IT基础设施，包含若干计算机中心和标准化数据链接，所有西门子公司正是通过这些标准化链接实现其维护服务。计算机中心提供搭载新软件的设备，检测并消除故障，还为现场技术人员提供在线支持。这些计算机中心也能实施预防性维护，即通过评估传感器数据及早发现潜在故障，包括某些特定部件的故障。海量数据智能评估新技术的应用使这一服务范围大大拓展。开发人员要确保任何部件发生故障时，现场都有技术人员和备件，例如CT扫描仪的球管和医疗设备中的计算机。
传输容量的扩展使基于视频的新协作形式成为可能。现在，专家一般通过音频连接或取代控制设备为客户或现场技术人员提供支持；而在未来，专家支持将通过视频来实现。在医院这样的地方建立在线视频连接可能非常具有挑战。这些地方通常没有无线局域网（WLAN），很多治疗区屏蔽了电磁辐射，数据保护要求十分严格。西门子已研发出安全连接方式，能够让客户与外部专家在线合作●数量，大值    只通过代码工作存储器进行限制
数据范围及其剩磁
保留的数据范围（包括时间、计数器、标记），大值    14 kbyte
标记
● 容量，大值    8 kbyte; 标记范围的大小
本地数据
● 每个优先等级，大值    16 kbyte; 优先级等级 1（程序周期）：16KB，优先级等级 2 至 26：6 KB
地址范围
过程映像
● 输入端，可调整    1 kbyte
● 输出端，可调整    1 kbyte
硬件扩展
每个系统的组件数量，大值    3 个通讯模块、1 个信号板、8个信号模块
时间
时钟
● 硬件时钟（实时时钟）    是的
● 缓冲持续时间    480 h; 典型值
● 每日偏差，大值    25 °C 时 ±60 秒/月
数字输入
数字输入端数量    14; 集成
● 可用来实现技术功能的输入端    6; HSC（高速运算）
源型输入/漏性输入    是的
可控制的输入端数量
所有安装位置
— 高可达 40 ℃，大值    14
输入电压
● 额定值 (DC)    24 V
● 对于信号“0"    1 mA 时 DC 5 V
● 对于信号“1"    15 V DC，当为 2.5 mA 时
输入延迟（输入电压为额定值时）
对于标准输入端
— 可参数化    0.2 ms、0.4 ms、0.8 ms、1.6 ms、3.2ms、6.4 ms 和 12.8 ms，可在 4 个组别中选择
— 从“0"到“1"时，小值    0.2 ms
— 从“0"到“1"时，大值    12.8 ms
对于报警输入端
— 可参数化    是的
用于技术功能
— 可参数化    单个相位： 3 @ 100 KHz & 3 @ 30 kHz，差分： 3@ 80 kHz & 3 @ 30 kHz
导线长度
● 屏蔽，大值    500 m; 50 m 用于技术功能
● 未屏蔽，大值    300 m; 用于技术功能：否
数字输出
数字输出端数量    10; 继电器
输出端的通断能力
● 电阻负载时的大值    2 A
● 照明负载时的大值    DC 时 30 W，AC 时 200 W
电阻负载时的输出延迟
● 从 “0" 到“1"，大值    10 ms; 大值
● 从 "1" 到“0"，大值    10 ms; 大值
继电器输出端
● 继电器输出端数量    10
● 大操作循环数    在负载额定电压为 100000 时，机械电流为 1千万
导线长度
● 屏蔽，大值    500 m
● 未屏蔽，大值    150 m
模拟输入
模拟输入端数量    2
输入范围
● 电压    是的
输入范围（额定值），电压
● 0 至 +10 V    是的
— 输入电阻（0 至 10 V）    ≥100 千欧姆
导线长度
● 屏蔽，大值    100 m; 扭线和屏蔽
模拟输出
模拟输出端数量    0
输入端的模拟值构成
集成和转换时间/每通道分辨率
● 带有过调制的分辨率（包括符号在内的位数），大值    10 bit
● 可参数化的集成时间    是的
● 转换时间（每个通道）    625 µs
传感器
可连接传感器
● 双线传感器    是的
1. 接口
接口类型    PROFINET
电位隔离    是的
传输速率的自动计算    是的
自动协商    是的
自动交叉    是的
物理接口
● RJ 45（以太网）    是的
● 端口数量    1
● 集成开关    不
协议
● PROFINET IO 控制器    是的
● PROFINET IO 设备    是的
● SIMATIC 通讯    是的
● 开放式 IE 通讯    是的; 选件也可加密
● 网络服务器    是的
● 气液冗余    不
PROFINET IO 控制器
● 传输速率，大值    100 Mbit/s