6ES7221-1BF22-0XA8品质好货
所有SIMATIC精智面板都提供了相同的功能。
他们带有尺寸从4英寸到22英寸的高分辨率宽屏幕显示屏，可进行触摸操作或按键操作，是适用于任何应用的理
想选择。
它们与以前的SIMATIC面板相比具有众多的创新，其中一点是，能够在停机期间通过PROFlenergy来协调和集中
关断设备显示屏，以便降低能量消耗。
高亮度宽屏显示
宽屏幕显示将可视化区域增加了高达40%,从而针对复杂操作画面提供了扩展显示区域。这种显示屏还能够清晰
划分应用监视和应用操作到不同区域。SIMATIC精智面板具有4英寸，7英寸，9英寸，12英寸，15英寸，19英寸
和22英寸宽屏显示器。1600万色高分辨率显示可提供详细的过程显示和佳可读性。这种显示屏的可视
角度可达170度，便于读取，显示屏亮度调节范围可达0-，可满足不同应用的要求。
集成的功能
SIMATIC精智面板的特点是具备高性能。例如，它的显示画面生成时间很短。无论显示屏的尺寸如何，所有精智
面板都具有归档，VB脚本和不同的视图浏览器，用于显示工厂文档（如PDF文档）已经internet页面。
一个新的特性是系统诊断功能与SIMATIC控制器协同发挥作用。以前需要使用编程设备才能获取的诊断信息，现
在可通过精智面板来读取。
有效的节能管理
通过标准话的PROFlenergy协议，能够易集中和协调的方式将暂时不用的负载关闭，并对测量的能量值进行记录
。这样，就可在短暂休息期间将精智面板的显示屏关闭，以降低电能消耗。通过PROFINET，通常可方便的将设
备集成到现有工厂结构中，并提供可靠的投资保护。
优化选择
根据可用的现场空间大小以及所需的可视化面积，可选着一款佳的精智面板。宽屏幕显示屏的尺寸大小为4到
22英寸。根据具体应用或者可用的空间大小，也可竖直安装触摸式精智面板。作为触摸操作的替代方法，用户
也可以选择任意配置按键功能的按键式精智面板。
万一发生电源故障，可确保数据安全
精智面板具有集成的电压故障保护功能，在发生电源故障的情况下，可有效的保护所有数据，无需使用不间断
电源。一个创新之处就是，甚至对于插入式SD卡上的数据，也将提供电源故障保护。
精智面板的突出特点
支持多种通讯方式
集成接口，SIMATIC精智面板可以连接到PROFINET和PROFIBUS网络中，并且提供了用于连接USB外围设备的接口
。
项目传输得到简化，可以使用标准电缆并通过PROFINET/以太网或USB来下载HMI项目，无需使用texu电缆。各种
设备参数设置可在组态期间进行，无需在设备上进行附加设置，这样就简化了调试过程。项目数据和设置参数
将被保存在设备的系统卡，并保存知道更新，该系统卡也可以用于将项目传输到其它设备。
适合在恶劣环境中使用
SIMATICA精智面板坚固耐用，通过多种认证，适合在世界各地以及在具有较高要求的领域中使用。
从7英寸型号起的精智面板都具有耐用的压铸铝外壳。它们已根据ATEX指令的防爆危险区2区和22区进行认证，
可在危险区域内使用。
• 支持硬件实时时钟功能
• 集成USB2.0 host接口，可连接鼠标、键盘、Hub以及USB存储器
• 支持USB接口的微型打印机
• 支持数据和报警记录归档功能
• 强大配方管理，趋势显示，报警功能
• 通过Pack&Go功能，轻松实现项目更新与维护
• 1/3 相 220V 供电，覆盖从 0.05 kW 到 2 kW 功率范围
• 3 相 380 V 供电，覆盖从 0.4 kW 到 7 kW 的功率范围
• 一个驱动系统可完成外部脉冲位置控制、内部设定值位置控制、速度控制及扭矩控
制，高效
• USS、Modbus RTU通讯
• 全功率标配制动电阻
• 实时的自动优化功能和谐波抑制功能
• 支持高达 1 MHz 的高速脉冲输入
• 20 bit 的高精度编码器
• 强大便捷的调试软件，人性化的设计、丰富的调试功能，开发更高效
• 单相 230 V 功率范围为 0.12 3 kW，三相 400 V 功率范围为 0.37 30kW，集成
V/f，V 2 /f，FCC 控制模式
• ECO 节能模式，节能效果通过参数实时可见
• 集成 USS，Modbus RTU 通讯
• 内置常用的连接宏与应用宏
• 无需供电即可实现参数克隆及版本升级
• 防霜冻、休眠、捕捉再启动、自动再启动
集成在 TIA Portal 中将 SINAMICS 变频器与 SIMATIC 进行集成
基于 TIA Portal 的软件包彼此协调一致，可以提供重要优势。通过 TIA Portal，可在自动化解决方案中简易集成SINAMICS 驱动器：
由于操作员输入的跨工具统一性，培训成本降低
在 TIA Portal 组态/网络编辑器中进行设备组态并将驱动器联网
通过 PLC 跨网络边界直接访问驱动器（数据组路由）
在转换器和 SIMATIC S7 PLC 之间进行自动帧比较
通过在 SIMATIC S7 系统诊断中集成转换器消息来缩短停机时间：
变频器消息是 SIMATIC S7 系统诊断的一部分，无需之前的组态工作
变频器消息在 TIA Portal、SIMATICS7PLC 的 Web 服务器以及 HMI中自动以纯文本形式提供
可针对与 SIMATIC S7 运动控制系统配合运行对驱动器进行简单和有指引的组态，可以节省时间
SIMATIC STEP 7 用户使用共同的编辑器，缩短了熟悉时间实时跟踪功能和变频器控制面板与 STEP 7中的编辑器相同
借助于 TIA Portal 库，可以重复使用变频器组态和参数设置
面向转换器提供了标准 TIA Portal 功能，如“撤消”、“重做”
使用提供的块库，便于将 SINAMICS 变频器集成到 SIMATICS7‑300、 S7‑400, S7‑1200,S7‑1500 的用户程序中
更新操作系统
如果操作设备上没有可运行的操作设备镜像，则只能利用复位至出厂设置来更新操作设
备。复位至出厂设置时，通过 PROFINET (LAN) 接口连接 PC 和操作设备。
相互连接多个操作设备
如果具有相同 IP 地址的多个操作设备与同一台组态 PC 相连，则每次更换操作设备后都
必须在操作设备上通过“ping”应答组态 PC。
3.3.5 连接控制器
连接图
下图以 TP1500 Comfort V2 为例，展示了如何连接操作设备与控制器。
设备安装和连接
3.3 连接设备
精智面板
操作说明, 08/2018, A5E36770804-AC 55
说明
仅使用获经许可的导线
使用未经许可的导线连接 SIMATIC S7 控制器时，可能导致功能故障。
只能用获经许可的导线连接 SIMATIC S7 控制器。
只能使用直插插头
只能用获得许可的导线连接控制器。斜角插头可能会遮挡相邻的接口。
在 KP700 和 TP900 Comfort 型面板的 2 个 PROFIBUS 接口上只允许使用直插插头。连接 USB设备
例如，在 HMI 设备的 USB A 型接口上可连接以下工业用途的设备：
● 外接鼠标
● 外接键盘
● 打印机
● U 盘
西门子6AV2124-0UC02-0AX1
在程序编辑器中，创建一个 TSEND_C、TRCV_C 或 TCON 指令。
6. 将 TSEND_C、TRCV_C 或 TCON 指令的 CONNECT 参数与 TCON_QDN_SEC 数据
类型的变量进行互连。
在以下示例中，TCON 指令的 CONNECT 参数已与变量“DNS connectionSEC”（数据
类型 TCON_QDN_SEC）互连。
图 6-14 TCON 指令
更多信息
有关 TCON_QDN_SEC 系统数据类型的更多信息，请参见 STEP 7 在线帮助。
有关安全通信的更多信息，请参见“安全通信 (页 40)”部分。
开放式用户通信
6.11 开放式用户安全通信
通信
功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH 105
6.11.2 S7- - 1500 CPU （作为 TLS 服务器）与外部 PLC C （ TLS 客户端）之间的安全
OUC
在以下章节中，将介绍如何通过 TCP 建立 S7-1500 CPU（作为 TLS 服务器）与 TLS 客
户端之间的开放式用户通信。
通过通信伙伴的域名建立 TCP 安全连接。
S7-1500 CPU 固件版本 V2.0 及以上版本支持通过域名系统 (DNS) 进行寻址的安全通
信。
要通过域名进行 TCP 安全通信，则需手动创建一个 TCON_QDN_SEC 系统数据类型的
数据块，并分配参数，之后在 TSEND_C、TRCV_C 或 TCON 指令中直接调用该数据
块。
要求：
● 在 CPU 中，设置当前的日期和时间。
● 网络中包含至少一台 DNS 服务器。
● 已为 S7-1500 CPU 组态至少一台 DNS 服务器。
● TLS 客户端和 TLS 服务器具有所需的全部证书。
开放式用户通信
在进行系统设计期间，西门子极为重视操作的方便性和实用性。部件种类的减少降低了用户的库存成本。安装时无需使用工具，用户从而只需将模块进行简单的组合，节省了时间。机械编码可防止因误操作对模块造成的损坏。ET200SP还支持“热插拔”，可以在运行期间更换模块和端子盒。其方便的直插式端子，简化了接线。丰富的标签和标识提高了系统的透明度。
SimaticET200SP集成两个Profinet接口，100Mbit/s的数据传输速率带来高性能的网络通讯。与Profinet同步的背板总线，确保高精度、无抖动的数据传输。通过可更换的总线适配器，用户可任意选择合适的Profinet连接方式：RJ45或快连。从端子到背板总从端子到背板总线直至Profinet通讯电缆，采用统一的屏蔽设计理念，使系统具有很高的电磁兼容性。SimaticET200SP集成Profienergy功能，可以提高设备和系统的能效。
SOFTNET-IE S(CP或普通网卡)。S(CP1613)，硬件CP或普通10/自适应以太网卡。PC机操作系统根据不同版本SIMATIC NET来选择，如WINDOWS2000;，WINDOWSXP…，通讯处理器(CP)的作用是将SIMATICPLC连接到网络中，设计用于严酷的工业环境，可用于较宽的温度范围内，并通过船级认证(ABS)。可用于船只或海上设备。通讯处理器配置有RJ接口，10/100Mbit/s的数据传输速率,能快速传输大量数据。 二、分块程序结构，分块程序是指一个工程的全部控制任务被分成多个小的任务块。每个任务块的控制任务根据具体情况分别放到子程序中。或者放到中断程序中，CPU不断地调用这些子程序或者被中断程序中断，分块程序结构复杂一些，可以把一个复杂的分解成多个简单的。对于具体的程序块容易编写，容易调试。从总体上看，分块程序的优势是十分明显的，西门子S7-200的接口模块:，S7-200的接口模块主要有数字量I/O模块、模拟量I/O模块和通信模块，下面分别介绍这些模块。（一）数字量I/O模块，数字量I/O模块是为了解决本机集成的数字量输入/输出点不能需要而使用的扩展模块
如果需要，请在“连接名称”(Connection name)输入框中更改连接名称。如果要创建新
的连接或编辑现有连接，则可单击连接名称输入框右侧的“选择连接”(Select
connection) 按钮。
说明
仅当已将伙伴端点的硬件配置和程序部分加载到硬件中后，两个通信伙伴之间的 PUT
和 GET 指令才能运行。要实现功能完整的通信，应确保在设备上不仅装载了本地
CPU 的连接描述，还装载了伙伴 CPU 的连接描述。
组态 BSEND/BRCV 的 S7 连接
例如，如果要使用 BSEND/BRCV 指令进行 S7 通信，需要组态 S7 连接。
要组态 S7 连接，请按以下步骤操作：
1. 在 STEP 7 的“设备与网络”(Devices & networks)编辑器的网络视图中，组态通信伙
伴。
2. 选择“连接”(Connections) 按钮，并从下拉列表中选择“S7 连接”(S7 connection)条目。
3. 使用拖放操作，互连通信伙伴（通过接口或本地端点）。如果所需的 S7 子网尚不存
在，则系统将自动创建。
还可以设置与未伙伴的连接。
4. 在选项卡“连接”(Connections) 中，选择 S7 连接所在的行。
S7 通信
通信
功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH 131
5. 在“属性”(Properties) 选项卡的“常规” (General) 区域中，设置 S7连接的属性（例如，
连接名称和将使用的通信伙伴接口）。
若要建立与的伙伴间的 S7 连接，请设置该伙伴的地址。
可在“本地 ID”(Local ID) 区域中找到本地 ID（用户程序中的 S7 连接参考）。
6. 在项目树中，选择用于 1 个 CPU 的“程序块”(Program blocks)文件夹。双击文件夹，
打开文件夹中的 OB1。将打开程序编辑器。
7. 在程序编辑器中，如果在一端组态 S7 连接，则在通信伙伴的用户程序中调用相关的指
令进行 S7 通信；如果在两端组态，则在通信伙伴的用户程序中调用。例如，从“指
令”(Instructions) 任务卡中的“通信” (Communication) 区域内，选择 BSEND 和BRCV
指令，并将其拖放到 OB1 的一个程序段中。
8. 通过该指令的 ID 参数，要用于数据传输的已组态连接的本地 ID。
9. 指令的参数，以标识待读取/写入的数据以及数据的来源和目的地。
10. 将硬件配置和用户程序下载到 CPU。
– 使用“USS_Port_Scan”指令，可通过 USS 程序段进行通信。
– “USS_Drive_Control”指令为驱动器准备发送数据并评估驱动器的响应数据。
– “USS_Read_Param”指令可用于读出驱动器的参数。
– “USS_Write_Param”指令可用于更改驱动器的参数。
4. 根据组态，这些指令的参数。
5. 将硬件配置和用户程序下载到 CPU。
点到点连接
通信
140 功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH
Modbus 协议 (RTU) 的特性
● 采用串行、异步传输的通信方式，传输速率高达 115.2 kbps，半双工。
● 根据主站/从站模式进行数据传输。
● Modbus 主站可发送向 Modbus 从站进行读写操作的作业：
– 读取输入、定时器、计数器、输出、存储位、数据块
– 写入输出、存储位、数据块
● 还可以向所有从站进行广播。
通过 Modbus 通信 (RTU) 进行数据交换
通信模块可以作为 Modbus 主站，也可以作为 Modbus 从站。Modbus 主站可与一个或多
个 Modbus 从站进行通信（具体数量取决于物理接口）。只允许 Modbus 主站通过对
Modbus 从站进行显式寻址，向 Modbus 主站返回数据。从站将检测数据传输是否终止，
并进行确认。如果发生错误，将向主站发送一个错误代码。
建立 Modbus 通信 (RTU) 的步骤
1. 在 STEP 7 的硬件和网络编辑器的设备视图中，组态一个带有 CPU 和 CM 的
S7-1500 组态。
2. 在项目树中，选择“程序块”(Program blocks)文件夹。双击该文件夹，打开文件夹中的
OB1。将打开程序编辑器。
3. 从“指令”(Instructions) 任务卡的“通信”(Communication)区域中的“通信处理
器”(Communications processor) 文件夹，根据当前的任务选择 Modbus通信的指令，
通过 CP 接口也可以进行 IP 转发。在这种情况下，必须在 CPU 中为 CP激活“通过通讯
模块访问 PLC”(Access to PLC via communication module)功能。
STEP 7 的在线帮助中介绍了如何启用“通过通讯模块访问 PLC”(Access to PLCvia
communication module) 功能。
通过 X1 或 X2 接口访问 CPU 1518 4 PN/DP MFP 的 C/C++Runtime
如果为 CPU 1518 4 PN/DP 激活 PN/DP MFP IP 转发，则不仅可以通过 X1 和 X2接口访
问 X3 接口 IP 子网中的设备，还可以访问 C/C++ Runtime。通过 CPU 1518 4PN/DP
MFP 的 C/C++ Runtime，可以访问接口 X1、X2 和 X3 的 IP子网中的所有设备。
条件：
● 已针对 CPU 1518 4 PN/DP MFP 启用了 IP 转发。
● C/C++ Runtime 的 IP 地址和 X3 接口的 IP 地址位于同一 IP 子网中。
● 在 C/C++ Runtime 中，输入到 X1 和 X2 接口 IP 子网的路由。
在 C/C++ Runtime 中使用以下命令输入路由："Route add-net
子网掩码> gw
下图显示了 PC 通过接口 X2 访问 CPU 1518-4 PN/DP MFP 的 C/C++ Runtime的组态。
图 10-10 通过接口 X2 访问 C/C++ Runtime
路由
10.3 IP 转发
通信
334 功能手册, 11/2019, A5E03735819-AH
进行 IP 转发时考虑网络安全
如果激活 CPU 的 IP 转发，则可以对实际只能由 CPU 访问和控制的设备启用“外部”访
问。这些设备通常无法防止攻击。
下图显示了如何保护自动化系统以防止未授权的访问。
图 10-11 IP 转发的网络安全
● CPU 通过接口 X1 和 X2 直接靠近 CPU 的深绿色 IP 子网 B 和 C内的所有设备。
● 已在 CPU 中组态 SCALANCE S 路由器。CPU 通过路由器访问远程浅绿色 IP 子网A
中的设备。
● 已在 CPU 中为 CP 1543 启用“通过通信模块访问 PLC”(Access to PLCvia
communication module) 功能。CPU 通过 W1 接口访问 IP 子网 D内的所有设备。
如果在 CPU 中启用了 IP 转发，则 IP 子网 A 中的设备可以访问 IP 子网 B、C 和 D中
CPU 附近的任何设备。
保护自动化系统和连接的设备以防止来自外部的未授权访问。对 对 Snycup 状态的响应
SYNCUP 系统状态下通过系统 IP 地址的通信连接的响应
● HMI、PG 连接和 S7 连接临时关闭。在 SYNCUP 组态下，短时内无法与
S7-1500R/H 冗余系统建立连接。
西门子6AV2124-0XC02-0AX1
当变频器和PLC的电压信号范围不如变频器的输入信号为0～10V，而PLC的输出电压信号范围为0～5V时;或PLC的一侧的输出信号电压范围为0～10V而变频器的输入电压信号范围为0～5V时，由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制，需要用并、串联的方式接入电阻，以次来限制电流或分去部分电压，以保证进行开闭时不超过PLC和变频器相应的容量。在连线时还应注意将控制电路和主电路分开，控制电路采用屏蔽线，保证主电路一侧的噪音不传到控制电路。
有些公司的变频器也通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号，如输出电压、转速等。信号的范围为0～10V的直流电压信号。根据用户的需要可以连接电压表或转速表，来显示变频器在运行时输出的电压或转速，但无论哪种情况，都应注意：PLC一侧的输入阻抗的大小要保证电路中电压和电流不超过电路的允许值，以保证系统的可靠性和减少误差。
开关指令信号的输入在使用PLC进行顺序控制时，由于进行数据处理需要时间，以及程序编写时排列的顺序不同和指令的使用不同等都会导致系统在运行时存在一定的时间延迟，故在较的控制时应予以考虑以上因素。
因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰，为保证PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪音而出现故障，故将变频器与PLC相连接时应该注意以下几点：
(1)对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地，应注意避免和变频器使用共同的接地线，且在接地时使二者尽可能分开。
(2)当电源条件不太好时，应在PLC的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪音滤波器、电抗器和能降低噪音用的器件等，若有必要，在变频器输入一侧也应采取相应的措施。
(3)当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时，应尽可能使与变频器有关的电线和与PLC有关的电线分开。
(4)通过使用屏蔽线和双绞线达到提高噪音干扰的水平。
对于一个从S7过来的中年工程师，多少对S7的编程有点留恋，已经使用PORTAL多年，从V11一直到现在的V15.1，只要有的更新出来，必定时间升级，时刻跟随SIEMENS的脚步。
相信大家在STEP7中用S5定时器的居多吧，在PORTAL中，都使用IEC定时器了，也很好用，有些时候还是需要用到S5定时器的功能。比如：S_PULSE、S_ODTS，因为这2个定时器，在PORTAL中，IEC定时器是没有这个功能的。且看下图S5定时器与IEC定器的对比：
1. S_PULSE与TP对比
S_PULSE与TP的区别在于：在输入信号为0时，S_PULSE就停止定时，且复位0，而TP是会继续定时，直到定时时间到，是S5定时器中S_PEXT的功能。
2. S_ODTS与TON对比
S_ODTS与TON的区别在于：在输入信号为0时，S_ODTS会继续定时，直到时间到，而TON则会停止定时，是S5定时器中S_ODT的功能。
在PORTAL编程中，自己编写了如下功能块，来满足编程的需要：
1. S5_PULSE功能块
2. S5_PEXT功能块
3. S5_ODTS功能块
除了定时器功能块以外，还有一些量程转换功能块，也是移埴的STEP7的块，如FC105，FC106功能（PORTAL1200是不支持原来的SCAL/UNSCAL功能的），PORTAL中用SCALE_X和NORM_X很方便。同进，为了针对不同的使用情况，比如需要对0-20Ma信号变为4-20ma量程的，或者是自定义量程的，如下图：
1. STEP7中FC105 “SCALE”功能
2.自定义量程输入：应用场合如0-20ma变为4-20ma对应量程
3. STEP7中FC106 “UNSCALE”功能
4. 自定义量程输出：应用场合如0-20ma变为4-20ma对应量程
5. 自定义量程输入输出：应用场合如，一个输入量程对应另一个量程输出