上海诗幕自动化设备有限公司
西门子通讯信号板SBCM01 安装调试
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产品描述

品牌西门子 结构形式模块式 厂家德国 安装方式现场安装 功能工业 可售地区全国 系列S7-200SMART 产品认证CE 结构形式:模块 安装方式:现场安装 功能:PLC/CPU 产品认证:CE 加工定制: 订货号6ES7288开头 产品用途控制设备 规格合格 销售范围全国 送达方式快递 质保时长一年
S7-200 SMART CPU 模块均集成1 个RS485 接口,可以与变频器、触摸屏等第
三方设备通信。如果需要额外的串口,可通过扩展CM01 信号板来实现,信号
板支持RS232/RS485 自由转换,多支持4 个设备。
信号板组态
在系统块选择标准型CPU模块后,SB选项里会出现上述五种信号板:
• 选择SB DT04 时,系统自动分配I7.0 和Q7.0 做为I/O 映像区的起始位
• 选择SB AE01 时,系统自动分配AIW12 做为I/O 映像区
• 选择SB AQ01 时,系统自动分配AQW12 做为I/O 映像区
• 选择SB CM01 时,在端口类型设置框里选择RS232 或RS485 即可
• 选择 SB BA01 时,可启用电量低报警或通过I7.0 监测电量状态
S7-200 SMART CPU 提供了三种开环运动控制方法:
• 脉冲串输出 (PTO) :内置在 CPU 的速度和位置控制。此功能仅
提供脉冲串输出,方向和限值控制必须通过应用程序使用PLC
中集成的或由扩展模块提供的 I/O 来提供。请参见脉冲输出PLS
指令。
• 脉宽调制 (PWM) :内置在 CPU 的速度、位置或负载循环控制。
若组态 PWM 输出,CPU 将固定输出的周期时间,通过程序控制
脉冲的持续时间或负载周期。可通过脉冲持续时间的变化来控
制应用的转速或位置。请参见脉冲输出PLS 指令。
• 运动轴:内置于CPU 中,用于速度和位置控制。此功能提供了
带有集成方向控制和禁用输出的单脉冲串输出,还包括可编程
输入,并提供包括自动参考点搜索等多种操作模式。
PWM 和运动控制向导设置
为了简化您应用程序中位控功能的使用,STEP 7- Micro/WIN
SMART 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、
PTO 的组态。该向导可以生成位控指令,您可以用这些指令在您
的应用程序中对速度和位置进行动态控制。
PWM 向导设置根据用户选择的PWM 脉冲个数,生成相应的
PWMx_RUN 子程序框架用于编辑。
运动控制向导多提供3 轴脉冲输出的设置,脉冲输出速度从
20 Hz 到100 kHz 可调。
CPU 模块具备 20I/O、30I/O、40I/O、 60I/O 四种配置,提供标准型和经济型
• 集成高速处理器芯片,位指令执行时间可达 0.15μs
• 通过信号板可扩展通信端口、模拟量通道、数字量通道和时钟保持功能
• CPU 模块本体集成以太网接口和 RS485 串口,支持以太网接口下载程序
• 支持 Modbus RTU、USS、PROFIBUS-DP、自由口通信等
• 本体多集成 3 路 100KHz 高速脉冲输出
• 支持通用 Micro SD 卡下载程序、更新 PLC 固件和恢复出厂设置
• 新版编程软件,融入多项人性化设计,项目开发更加
• PM207为整个系统提供高品质的直流供电
S7-200 SMART标准型CPU模块SR20西门子6ES7288-1SR30-0AA0所有 CPU 模块配备以太网接口,支持西门子 S7 协议、有效支持多种终端连接 : • 可作为程序下载端口(使用普通网线即可) • 与 SMART LINE 触摸屏进行通信,多支持 8 台设备 • 通过交换机与多台以太网设备进行通信,实现数据的快速交互,包含 8 个主动 GET/PUT 连接、8 个被动 GET/PUT 连接 • 开放式以太信,支持 TCP,UDP,ISO_on_TCP 通信协议,支持 8 个主动和 8 个 被动连接
PROFIBUS 通信 使用 EM DP01 扩展模块可以将 S7-200 SMART CPU 做为 PROFIBUS-DP 从站连接到 PROFIBUS 通信网络。通过模块上的旋转开关可以设置 PROFIBUS-DP 从站地址。该 模块支持 9600 波特到 12M 波特之间的任一 PROFIBUS 波特率。
S7-200 SMART CPU 提供了三种开环运动控制方法 :
• 脉冲串输出 (PTO) :内置在 CPU 的速度和位置控制。此功能仅 提供脉冲串输出,方向和限值控制必须通过应用程序使用 PLC 中集成的或由扩展模块提供的 I/O 来提供。请参见脉冲输出 PLS 指令。
• 脉宽调制 (PWM) :内置在 CPU 的速度、位置或负载循环控制。 若组态 PWM 输出,CPU 将固定输出的周期时间,通过程序控制 脉冲的持续时间或负载周期。可通过脉冲持续时间的变化来控 制应用的转速或位置。请参见脉冲输出 PLS 指令。
• 运动轴 :内置于 CPU 中,用于速度和位置控制。此功能提供了 带有集成方向控制和禁用输出的单脉冲串输出,还包括可编程 输入,并提供包括自动参考点搜索等多种操作模式。
PLC的基本概念
可编程控制装置(Programmable Controller)是电脑家族中的一员,是为工业控制应用所设计制造的。早期的可编程控制装置称作可编程逻辑控制装置(Programmable Logic Controller),一般称作PLC,它通常作为代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,所以,今天这种装置称作可编程控制装置,一般称作PC。但是为了杜绝与个人电脑(Personal Computer)的一般称作混淆,所以将可编程控制装置一般称作PLC
2、PLC的基本结构PLC实质是一种于工业控制的电脑,其硬件结构基本上与微型电脑相同,如图所示:
a. 处理单元(CPU)
处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的客户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,可以诊断客户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方法接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从客户程序存储器中逐条读取客户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等全部的客户程序执行完成之后,后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据输送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可*性,近些年来对大型PLC还采用双CPU产生冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。如此,即便某个CPU发生故障,整个系统依然能正常运行。b、存储器存放系统软件的存储器叫作系统程序存储器。
存放应用软件的存储器叫作客户程序存储器。
C、电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个优良的、可*得电源系统是无法工作正常的,所以PLC的生产商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
3、PLC的工作方式
一. 扫描技术当PLC投入运行后,其工作流程一般分为三个阶段,即输入采样、客户程序执行和输出刷新三个阶段。完成以上三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行以上三个阶段。(一) 输入采样阶段
在输入采样阶段,PLC以扫描方法顺序地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入客户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即便输入状态和数据发生改变,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不改。所以,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必需超过一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
(二) 客户程序执行阶段在客户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序顺序地扫描客户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点产生的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点产生的控制线路进行逻辑运算,然后按照逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是不是要执行该梯形图所规定的功能指令。即,在客户程序执行流程中,仅有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生改变,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生改变,并且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
(三) 输出刷新阶段
当扫描客户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新全部的输出锁存电路,再经输出电路推动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。
比较下二个程序的异同:
这两段程序执行的结果一样,但在PLC中执行的流程却不同。
※ 程序1只用一次扫描周期,就可完成对%M4的刷新;
※ 程序2要用四次扫描周期,才能完成对%M4的刷新。
这两个例子说明:相同的若干条梯形图,其排列次序不同,执行的结果也不一样。另外,也可看到:采用扫描客户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区分。当然,如果扫描周期所占用的时间对整个运行来讲可以忽略,那么二者之间就没有什么区分了。
通常情况下,PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等,如下图所示,即一个扫描周期相当于自诊断、通讯、输入采样、客户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。
西门子通讯信号板SBCM01
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路  集成电路是采用半导体制作工艺,在一块较小的单晶硅片上制作上许多晶体管及电阻器、电容器等元器件,并按照多层布线或遂道布线的方法将元器件组合成完整的电子电路。它在电路中用字母"IC"(也有用文字符号"N"等)表示。 技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了的抗***技术,具有很高的可靠性。使用PLC构成控制系统,和同等规模的继电接触器  接触器是一种应用广泛的开关电器。接触器主要用于频繁接通或分断交、直流主电路和大容量的控制电路,可远距离操作,配合继电器可以实现定时操作,联锁控制及各种定量控制和失压及欠压保护,广泛应用于自动控制电路,其主要控制对象是电动机,也可用于控制其它电力负载,如电热器、照明、电焊机、电容器组等。 [全文] 系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中,应用者还可以编入器件的故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样,整个系统的可靠性。  2 配套,功能完善,适用性强  PLC发展到今天,已经形成了各种规模的系列化产品,可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外,PLC大多具有完善的数据运算能力,可用于各种数字控制领域。多种多样的功能单元大量涌现,使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。  3 易学易用,深受工程技术人员欢迎  PLC是面向工矿企业的工控设备。它接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近,为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人从事工业控制打开了方便之门。 4 系统设计的工作量小,维护方便,容易改造  (1) 设计与维护  PLC用存储逻辑代替接线逻辑,大大减少了控制设备外部的接线,使控制系统设计及建造的周期大为缩短,同时日常维护也变得容易起来,更重要的是使同一设备经过改变程序而改变生产过程成为可能。特别适合多品种、小批量的生产场合。
西门子通讯信号板SBCM01
在系统块选择标准型CPU模块后,SB选项里会出现上述五种信号板:
选择SB DT04 时,系统自动分配I7.0 和Q7.0 做为I/O 映像区的起始位
选择SB AE01 时,系统自动分配AIW12 做为I/O 映像区
选择SB AQ01 时,系统自动分配AQW12 做为I/O 映像区
选择SB CM01 时,在端口类型设置框里选择RS232 或RS485 即可
选择 SB BA01 时,可启用电量低报警或通过I7.0 监测电量状态
型号规格描述
SB DT04 2DI/2DO 晶体管输出提供额外的数字量I/O 扩展,支持2 路数字量输入和2 路数字量晶体管输出
SB AE01 1AI 提供额外的模拟量I/O 扩展,支持1 路模拟量输入,精度为12 位
SB AQ01 1AO 提供额外的模拟量I/O 扩展,支持1 路模拟量输出,精度为12 位
SB CM01 RS232/RS485 提供额外的RS232 或RS485 串行通信接口,在软件中简单设置即可实现转换
SB BA01 实时时钟保持支持普通的CR1025 纽扣电池,能断电保持时钟运行约1 年信号板基本信息
信号板直接安装在SR/ST CPU 本体正面,无需占用电控柜空间,安装、拆卸方便捷。对于少量的I/O 点数扩
展及更多通信端口的需求,全新设计的信号板能够提供更加经济、灵活的解决方案
SR/ST CPU 网络通信
S7-200 SMART SR/ST CPU 模块本体集成1 个PROFINET 接口和1 个RS485接口,通过扩展CM01 信号板或者EM DP01 模块,其通信端口数量多可增至4 个,可满足小型自动化设备与触摸屏、变频器、伺服驱动器及第三方设备通信的需求
以太信
SR/ST CPU集成的PROFINET接口,支持多种协议,连接各种设备
PROFINET通信:可与变频器或伺服驱动器进行通信,多支持8台设备
可作为程序下载端口(使用普通网线即可)
与SMART LINE触摸屏进行通信:多支持8台设备
支持多台PLC之间以太信:支持8个主动和8个被动PUT/GET 连接
开放式以太信:支持TCP,UDP,ISO_on_TCP,Modbus TCP等多种通信协议,
支持8个主动和8个被动连接
PROFIBUS 通信
使用EM DP01扩展模块可以将S7-200 SMART SR/ST CPU做为PROFIBUS-DP从站连接
到PROFIBUS通信网络。通过模块上的旋转开关可以设置PROFIBUS-DP从站地址。该
模块支持9600波特到12M波特之间的任一PROFIBUS波特率,大允许244输入字节和244输出字节
订货数据
SIMATIC S7-200 SMART 订货数据
处理单元 CPU 订货号
CPU SR20 标准型CPU模块,继电器输出,220 V AC 供电,12 输入/8 输出,集成PROFINET端口6ES7 288-1SR20-0AA0
CPU ST20 标准型CPU模块,晶体管输出,24 V DC 供电,12输入/8输出,集成PROFINET端口6ES7 288-1ST20-0AA0
CPU SR30 标准型CPU模块,继电器输出,220 V AC 供电,18输入/12输出,集成PROFINET端口6ES7 288-1SR30-0AA0
CPU ST30 标准型CPU模块,晶体管输出,24 V DC 供电,18输入/12输出,集成PROFINET端口6ES7 288-1ST30-0AA0
CPU SR40 标准型CPU模块,继电器输出,220 V AC 供电,24 输入/16 输出,集成PROFINET端口6ES7 288-1SR40-0AA0
CPU ST40 标准型CPU模块,晶体管输出,24 V DC 供电,24 输入/16 输出,集成PROFINET端口6ES7 288-1ST40-0AA0
CPU SR60 标准型CPU模块,继电器输出,220 V AC 供电,36 输入/24 输出,集成PROFINET端口6ES7 288-1SR60-0AA0
CPU ST60 标准型CPU模块,晶体管输出,24 V DC 供电,36 输入/24 输出,集成PROFINET端口6ES7 288-1ST60-0AA0
处理单元CPU 
CPU CR20s 经济型CPU模块,继电器输出,220 V AC 供电,12输入/8输出6ES7 288-1CR20-0AA1
CPU CR30s 经济型CPU模块,继电器输出,220 V AC 供电,18输入/12输出6ES7 288-1CR30-0AA1
CPU CR40s 经济型CPU模块,继电器输出,220 V AC 供电,24输入/16输出6ES7 288-1CR40-0AA1
西门子通讯信号板SBCM01
工艺设计及电控触摸屏和PLC控制思路:
1、在本次在离心机热能回收系统的升级改造中,使用了SMART系列PLC的SR60型号CPU作为控制器,通过对现场设备的IO控制以及MODBUS协议通信控制,实现了热回收系统的自动控制功能,并通过以太信实现了与中控室上位机的连接,实现了对温度,压力,流量的显示,以及必要的修改操作。本次改造,充分发挥了SR60型号CPU的系统功能,来实现对设备的控制和,也使我对小型机的功能有了新的认识。
2、IO表设计及PLC选型
根据现场设备,汇总需要输入点13个,输出点12个,其中两个输出点为220V交流输出驱动接触器动作,所以选择继电器输出型的PLC,根据IO点数要求,我们选择了S7-200 SMART系列的SR40型号CPU(实际采用SR60),并根据需求设计了IO表。
3、其它主要电气设备选型4、确定通讯方案
1)、MODBUS通讯方案
①英威腾CH100A变频器提供modbus 协议地址表,能够方便地接入系统。
②英威腾CH100A变频器参数设置
通信种类:2:MODBUS RTU形式
机器地址:1
传送速度:1:9600bps
数据长度:1:8位
校验形式:0:无校验
编程与调试
1、IO控制程序编程与调试
热水回收系统工艺流程比较简单,采用过程和分时段送水控制,这里采用了时序控制。
利用hmi 读取和设定PLC时钟在面板显示,以达到时钟一致不变。设定不同时段的送水激活指令以达到自动满足条件送水的目的。
2、MODBUS通信程序编程与调试:
samrt 200 plc自带modbus 库指令,组态应用变得简
3、上位机组态
上位机首先与PLC通过网线连接,然后在软件中添加新设备。然后建立相关的变量连接
PLC的基本概念
可编程控制装置(Programmable Controller)是电脑家族中的一员,是为工业控制应用所设计制造的。早期的可编程控制装置称作可编程逻辑控制装置(Programmable Logic Controller),一般称作PLC,它通常作为代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展,这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围,所以,今天这种装置称作可编程控制装置,一般称作PC。但是为了杜绝与个人电脑(Personal Computer)的一般称作混淆,所以将可编程控制装置一般称作PLC
2、PLC的基本结构PLC实质是一种于工业控制的电脑,其硬件结构基本上与微型电脑相同,如图所示:
a. 处理单元(CPU)
处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的客户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,可以诊断客户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方法接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从客户程序存储器中逐条读取客户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等全部的客户程序执行完成之后,后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据输送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可*性,近些年来对大型PLC还采用双CPU产生冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。如此,即便某个CPU发生故障,整个系统依然能正常运行。b、存储器存放系统软件的存储器叫作系统程序存储器。
存放应用软件的存储器叫作客户程序存储器。
C、电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个优良的、可*得电源系统是无法工作正常的,所以PLC的生产商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内,可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
3、PLC的工作方式
一. 扫描技术当PLC投入运行后,其工作流程一般分为三个阶段,即输入采样、客户程序执行和输出刷新三个阶段。完成以上三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行以上三个阶段。(一) 输入采样阶段
在输入采样阶段,PLC以扫描方法顺序地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入客户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即便输入状态和数据发生改变,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不改。所以,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必需超过一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
西门子200SMART CPU
硬件角度:  1、S7-200SMARTPLC相对于S7-200的PLC来说I/o点数更丰富,单体I/o点数可达60点。而S7-200PLC中的CPU226的PLC只能提供40个点。  2、S7-200SMART PLC带有信号板扩展功能,信号板可以扩展模拟量,数字量,以及通信等,使用信号板可以不占用控制柜的空间,是设计更人性化。 3、S7-200SMART的PLC在其本体单元上增设了一个以太网端口,集成了强大的以太网功能。此以太网口可以支持PLC程序的上载下载,相对于S7-200的PLC来说省去了的编程电缆,使用一个普通的网线就可以实现程序的上载下载,同时可以支持与触摸屏、其他的CPU模块以及计算机之间的通信连接。  4、S7-200的PLC可以支持2轴的高速脉冲输出,而对于S7-200SMART的PLC来说可支持3轴100KHZ的高速脉冲输出,支持PWM/PTO输出方式以及多种运动模式。 5、S7-200 SMART和S7-200的PLC都支持扩展卡功能,S7-200的扩展卡必须是西门子的扩展卡使用的使用来实现配放的存储以及数据记录的功能。而S7-200SMART的PLC所使用的存储卡为市场上通用的micro SD卡,可实现程序的更新和固件的升级
西门子200SMART CPU
软件角度:  1、相对于step7  Microwin软件来说,Step7  Microwin SMART的软件更人性化,如新颖的带状式菜单,全移动式界面窗口,方便的程序注释功能,对于Step7 Microwin的软件来说,里面的系统快,数据块状态图标等都不支持拖动功能,位置是固定的,而对于Step7 Microwin SMART的编程软件来说都可以支持拖动功能,这样有助于我们在调试程序的时候带来方便。  2、Step7  Microwin的编程软件中对PLC的使用的时候不支持硬件组态功能,对于Step7Microwin  SMART的PLC来说需要使用硬件组态的功能。
中国航空工业与西门子深化战略合作
3月2日,中国航空工业副总经理、CIO张新国与西门子全球执行副总裁一同出席在武汉举行的双方深化战略合作推进研讨会。双方立足“中国制造2025”和“德国工业4.0”两个国家工业计划对接的机遇期,基于新一代数字技术的共同理解以及工业知识转移共享价值的主张,探寻深化战略合作的模式和更广泛的技术领域,并构思进一步的推进方式。西门子高度认可战略合作的进展,并将在新数字技术应用上投入更多的全球资源。
此外,张新国还率队参加了西门子大中国区智慧研发与智能制造技术大会,并应邀作了题为“复杂航空系统与复杂系统工程的协同演进”的主旨演讲,提出全球工业转型和创新驱动的基本趋势和共同路径,剖析了航空航天和防务领域运用传统系统工程所面临的挫折。张新国指出,应对复杂性的关键在于,关注于从机械、机/电、机/电/软产品到系统、系统之系统的演进中,运用正规的建模语言开展功能和行为的分析、统一建模和联合仿真,构建模型连续跟踪、连续验证的数字线索,进而形成围绕虚拟空间和真实世界之间相互映射、贯通抽象—符号—物理支持演进式开发的数字孪生应用场景。
西门子的步伐是紧紧的与工业领域不可分隔的。
http://www.absygs.com

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