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西门子CPU控制器6ES7215-1HG40-0XB0 质量保障
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产品描述

品牌西门子 结构形式模块式 厂家德国 产地德国 数量1000 特色服务质保一年 加工定制 产品认证CE 哪里发货上海
可编程控制器控制系统设计的基本步骤
1 .系统设计的主要内容
( 1 )拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定,它是整个设计的依据;
( 2 )选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构;
( 3 )选定 PLC 的型号;
( 4 )编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图;
( 5 )根据系统设计的要求编写软件规格说明书,然后再用相应的编程语言(常用梯形图)进行程序设计;
( 6 )了解并遵循用户认知心理学,重视人机界面的设计,增强人与机器之间的友善关系;
( 7 )设计操作台、电气柜及非标准电器元部件;
( 8 )编写设计说明书和使用说明书;
SIMATICS7-1200系统有三种不同模块,分别为CPU1211C、CPU1212C和CPU1214C。其中的每一种模块都可以进行扩展,以完全满足您的系统需要。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,同时不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至CPU的右侧,进一步扩展数字量或模拟量I/O容量。CPU1212C可连接2个信号模块,CPU1214C可连接8个信号模块。后,所有的SIMATICS7-1200CPU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。
安装简单方便
所有的SIMATICS7-1200硬件都有内置的卡扣,可简单方便地安装在标准的35mmDIN导轨上。这些内置的卡扣也可以卡入到已扩展的位置,当需要
所有的SIMATICS7-1200硬件都经过设计,以节省控制面板的空间。例如,经过测量,CPU1214C的宽度仅为110mm,CPU1212C和CPU1211C的宽度仅为90mm。结合通信模块和信号模块的较小占用空间,在安装过程中,该模块化的紧凑系统节省了宝贵的空间,为您提供了效率和大灵活性。安装面板时,可提供安装孔。SIMATICS7-1200硬件可以安装在水平或竖直的位置,为您提供其它安装选项。这些集成的功能在安装过程中为用户提供了大的灵活性,并使SIMATICS7-1200为各种应用提供了实用的解决方案。
PLC系统在模块上的技术发展有:
1、处理器模块
配备大容量内存,为满足实时控制的要求而优化设计,除了一般的I/O扫描和控制、远程数据交换外,支持大型的集成控制、通讯、并行运算、处理器立后台程序和处理器输入中断等功能。如A-B公司的ControlLogix处理器模块在它的内核中设计有通信功能,借助于它的无源数据总线,系统的瓶颈得以消除。这种灵活的结构允许多个处理器、网络以及I/O在一个机架中搭配使用而没有限制。
2、信息协处理器模块
读取主处理器的数据表和状态文件,或通过语言程序将数据写入主处理器,程序可以在实时多任务环境下以及立于PLC处理器的方法,单在协处理器中运行。
工业现场的应用环境要求PLC和工控机具有很高的可靠性,而可靠性是靠电磁兼容特性(EMC)和容错技术来保证的。PLC和工控机要经过严格的电磁兼容检测,如辐射敏感度检测、谐波/电压波动/电压骤降检测、静电/快速脉冲/雷击检测、电磁干扰检测等。EMC保证了设备在本质上的抗干扰特性。但是,要保证控制设备不出故障是不可能的。因此,采用容错设计的系统对要求不能停机、不能失控的高可靠系统是十分重要的。目前重要的容错设计技术有Watchdog和双机热备(包括主机、模块和通讯介质的热备)。热备系统的工作对用户来说是透明的:即当故障发生时,所有对故障点的切除和数据的备份都是在短的控制周期内自动完成的。此项技术的完成包括了设备硬件和软件二个方面。图2给出了PLC双机冗余系统的结构。
4.人机界面产品分类薄膜键输入的HMI,显示尺寸小于5.7ˊ,画面组态软件免费,属初级产品。如POP-HMI小型人机界面;
触摸屏输入的HMI,显示屏尺寸为5.7ˊ~12.1ˊ,画面组态软件免费,属中级产品;
基于平板PC计算机的、多种通讯口的、高性能HMI,显示尺寸大于10.4ˊ,画面组态软件收费,属产品。
5.人机界面的使用方法明确任务要求,选择适合的HMI产品;
在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件”;
测试并保存已编辑好的“工程文件”;
PC机连接HMI硬件,下载“工程文件”到HMI中;
连接HMI和工业控制器(如PLC、仪表等),实现人机交互。
S7 入门级控制器
可通过以下方式扩展:
1 个信号板 (SB)、电池板 (BB) 或通信板 (CB)
多 3 个通信模块 (CM)
CPU1211C 设计
紧凑型 CPU 1211C 具有:
3 种设备类型,带有不同的电源和控制电压。
集成的电源,可作为宽范围交流或直流电源(85 至 264 V 交流或 24 V 直流)
集成的 24 V 编码器/负载电流源:
用于直接连接传感器和编码器。300 mA 输出电流,也可用作负载电源。
14 点集成 24 V 直流数字量输入(漏电流/源电流(IEC 1 型漏电流))。
10 点集成数字量输出,24 V 直流或继电器。
2 点集成模拟量输入,0 至 10 V。
2 点脉冲输出 (PTO),频率高 100 kHz。
脉冲宽度调制输出 (PWM),频率高 100 kHz。
集成以太网接口(TCP/IP native、ISO-on-TCP)
3 个快速计数器 (100 kHz),带有可参数化的使能和复位输入,可以同时用作带有单输入的加减计数器,或用于连接增量型编码器。
通过附加通讯接口扩展,例如,RS485 或 RS232
通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展(保持 CPU 安装尺寸)
通过信号模块使用各种模拟量和数字量输入和输出信号扩展
可选存储器扩展(SIMATIC 存储卡)
PID 控制器,具有自动调谐功能
集成实时时钟
中断输入:
对过程信号的上升沿或下降沿作出极高速响应
所有模块上均为可拆卸的端子
仿真器(可选):
用于仿真集成输入和测试用户程序。
CPU1211C  功能
丰富的指令集:
运算种类众多,便于编程:
基本操作,如二进制逻辑运算、结果赋值、存储、计数、产生时间、装载、传输、比较、移位、循环移位、产生补码、调用子程序(带局部变量)
集成通信命令(例如,USS 协议、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”(T 发送/T 接收)或自由端口模式 (Freeport))
使用简便的功能,如脉冲宽度调制、脉冲序列功能、运算功能、浮点运算功能、PID 闭环控制、跳转功能、环路功能和代码转换
数学函数,例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP
计数:
用户友好的计数功能配以集成的计数器和高速计数器指令给用户开辟了新的应用领域。
中断处理:
边沿触发中断(由过程信号的上升沿或下降沿触发)允许对过程中断作出极快的响应。
时间触发中断。
当达到设定值或计数器方向改变时,可触发计数器中断。
通信中断使得能迅速方便地与周围的设备如打印机或条码阅读器交换信息。
口令保护
测试和诊断功能:
易于使用的功能支持测试和诊断,例如,在线/离线诊断。
在测试和诊断过程中“强制”输入和输出:
可不在循环周期内立设置输入和输出,例如可以检测用户程序。
按照 PLCopen 对简单运动进行的运动控制。
西门子CPU控制器6ES7215-1HG40-0XB0
PS:对于西门子SITOP为什么会有PLC供电电源,可以从三个维度来总结。
① 外观匹配PLC;
② 电气性能上,的SIMATIC电源匹配PLC工作电压上限28.8V;
③ 优异的电磁兼容性,EMC纹波。
2)非西门子PLC:
系统电源:第三方电源/SITOPModular/Smart/Lite
电源: SITOP Modualr/Smart/Lite/PM207
3)专机、单片机、工控机:
系统和电源: SITOP Modualr/Smart/Lite/PM207
无论是哪种情况,SITOP电源无处不在,只是西门子PLC供电电源的选择是毋庸置疑的。
三、从系统的可扩展性和兼容性的方面来说
市场上控制类产品繁多,无论DCS还是PLC,均有很多厂商在生产和销售。对于PLC系统来说,一般没有或很少有扩展的需求,因为PLC系统一般针对于设备来使用。一般来讲,PLC也很少有兼容性的要求,比如两个或以上的系统要求资源共享,对PLC来讲也是很困难的事。而且PLC一般都采用的网络结构,比如西门子的MPI总线性网络,甚至增加一台操作员站都不容易或成本很高。
DCS在发展的过程中也是各厂家自成体系,但大部分的DCS系统,比如西门子、ABB、霍尼维尔、GE、施耐德等等,虽说系统内部(过程级)的通讯协议不尽相同,但操作级的网络平台不约而同的选择了以太网络,采用标准或变形的TCP/IP协议。这样就提供了很方便的可扩展能力。在这种网络中,控制器、计算机均作为一个节点存在,只要网络到达的地方,就可以随意增减节点数量和布置节点位置。另外,基于windows系统的OPC、DDE等开放协议,各系统也可很方便的通讯,以实现资源共享。
四、从数据库来说
DCS一般都提供统一的数据库。换句话说,在DCS系统中一旦一个数据存在于数据库中,就可在任何情况下引用,比如在组态软件中,在软件中,在趋势图中,在报表中……而PLC系统的数据库通常都不是统一的,组态软件和软件甚至归档软件都有自己的数据库。为什么常说西门子的S7 400要到了414以上才称为DCS?因为西门子的PCS7系统才使用统一的数据库,而PCS7要求控制器起码到S7 414-3以上的型号。
五、从时间调度上来说
PLC的程序一般不能按事先设定的循环周期运行。PLC程序是从头到尾执行一次后又从头开始执行。(现在一些新型PLC有所改进,不过对任务周期的数量还是有限制)而DCS可以设定任务周期。
六、从应用对象的规模上来说
西门子CPU1211C参数介绍PLC一般应用在小型自控场所,比如设备的控制或少量的模拟量的控制及联锁,而大型的应用一般都是DCS。当然,这个概念不太准确,但很直观,习惯上我们把大于600点的系统称为DCS,小于这个规模叫做PLC。我们的热泵及QCS、横向产品配套的控制系统一般就是称为PLC。
以上是简单概括了两者的区别之处。严格的说,PLC与DCS现在已经不能完全一刀切开了,两者关系已经很模糊的说。
博途TIA的配置
在博途软件中新建项目,本案选取西门子S7-300PLC,其型号为CPU 313C-2DP,该PLC 为集成式的PLC,自带PROFIBUS-DP口,可以作为主站也可以作为从站,在本案中,PLC作为主站。
西门子CPU控制器6ES7215-1HG40-0XB0
信号模块 (扩展温度范围)概述SIPLUS S7-1200 的数字量输入和输出模块可在 -25 ℃ 到 +55℃ 或 -25 ℃ 到 +70℃ 的环境温度范围内使用。已开发了适用于异常平均暴露区域(敷形涂层)的新版本。模拟量输入/输出模块概述用于 SIMATIC S7-1200 的模拟量输入和输出信号模块作为立的模块;
可以与 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用(CPU 1211C 除外)信号板将作为模块插到 CPU 上,在空间有限的情况下使用;
可以与 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用短的转换时间用于连接模拟传感器和执行机构,而无需增加放大器用于应对更为复杂的自动化任务
信号模板信号模块具有与基本设备相同的设计特点。安装在 DIN 导轨上:
模块安装在右侧 CPU 旁边的导轨上,相互电气、机械地连接,并且通过滑块机构连接到 CPU。直接安装:
水平或垂直安装在 DIN 导轨上或使用集成插片直接安装在控制柜中。信号板信号板直接插到每个 S7-1200 CPU 前面的插座中。安装:
信号板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中,因此可以电气、机械地连接到 CPU。CPU 的安装尺寸保持不变。由于所有信号板均配备可拆卸的连接端子(“立接线”),所以更换方便。说明
信号模块不能与 CPU 1211C 一起使用。
SIMATIC S7-200的应用领域从更换继电器和接触器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而开发的电子设备的地区的进入。
除了五种不同CPU的基本功能,SIMATIC S7-200的模块化系统技术还提供了一系列可升级的扩展模块,以满足各种需求对功能性的要求。
由于其各种与众不同的特点,S7-200已经在全球范围内涵盖各种行业的应用程序中得到了证实:
CPU 221
简单自动化任务用的小型CPU-如果您想变更为一个非常经济地执行简单自动化任务的有效解决方案,这是好的小型设备。还可以在扩展的温度范围内使用。
更复杂任务用的CPU 222可扩展的小型CPU-更复杂的机器和小型系统解决方案用的能够胜任的紧凑型封装。
COMOS 与 SIMATIC PCS 7 系统的集成,旨在实现终的工厂数字化生产。西门子推出的一体化工程设计,可实现工厂工程设计与生产操作中的数据统一管理。
COMOS 将工厂项目涉及的所有整合到一个数据库中,可有效预防数据的不一致或丢失。正是基于这种面向对象的数据管理机制,可确保所有用户随时访问新数据。
SIMATIC PCS 7 基于成熟可靠且功能强大的自动化标准组件,确保了系统的高可用性和高可靠性。该系统已无缝集成到全集成自动化环境中,实现所有系统组件间的协同和整个生产过程的全自动化运行,用户获益匪浅。
使用这两个工程设计解决方案,不仅确保了工厂整个生命周期内的系统化管理,还缩短了产品的面市时间,生产成本的显著降低以及产品质量的大幅提升。
西门子CPU控制器6ES7215-1HG40-0XB0
SIMATIC S7-200 Micro PLC自成一体::
特别紧凑但是具有惊人的能力-特别是有关它的实时性能-它速度快,功能强大的通讯方案,并且具有操作简便的硬件和。但是还有更多特点:
SIMATIC S7-200 Micro PLC具有统一的模块化设计-目前不是很大,但是未来不可的定制解决方案。这一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一个紧凑的性能范围内为自动化控制提供一个非常有效和经济的解决方案。
西门子KP700屏参数西门子KP700屏参数
应用领域为了有效调试和快速驱动器和闭环控制器,SIMATIC?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。
简单自动
化任务用SIMATIC S7-200Micro PLC
SIMATIC S7-200的应用领域从更换继电器和器一直扩展到在单机、网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而的电子设备的地区的进入。
除了五种不同CPU的基本功能,SIMATIC S7-200的模块化技术还提供了一系列可升级的扩展模块,以各种需求对功能性的极高要求。
由于其各种与众不同的特点,S7-200已经在全球范围内涵盖各种行业的应用程序中了证实:
简单自动化任务用的小型CPU-如果您想变更为一个非常经济地执行简单自动化任务的有效解决方案,这是好的小型设备。还可以在扩展的温度范围内使用。
更复杂任务用的CPU 222可扩展的小型CPU-更复杂的机器和小型解决方案用的能够胜任的紧凑型封装。
更高通讯和计算要求用 CPU-为要求速度和通讯能力的复杂任务用的高性能 CPU。
简单驱动任务用的 CPU-方便地实施简单驱动任务用的CPU 224版本-有两个接口,两个模拟输入和一个模拟输出,以及两个100 kHz脉冲输出和2个高速200kHz 计数器。
较大技术性工作用的高性能CPU-用于具有已扩展输入和输出以及两个RS485接口的复杂的自动化任务的多功能高性能CPU。
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优点除驱动器功能外,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控制参数以控制。
SIMATIC S7-200发挥统一而经济的解决方案。整个的系列特点
强大的性能,
优模块化和由于S7-1500安装导轨中集成了安装导轨,可方便地安装自动熔断器、继电器等附加组件。
在集中配置中,可通过模块对SIMATIC?S7-1500控制器进行扩展。这样,通过节省空间的扩展,就可以灵活适应每种应用。在将此款控制器推向市场时,市场上已有各种不同的模拟量和数字量模块。
使用用于数字量模块的电缆套件,可以快速、清晰地连接现场传感器和执行器(模块化连接,包括前连接器模块、连接线和连接模块以及在开关柜内进行简便接线(灵活连接,包括带有预组装的单线芯的前连接器。
另外,还为S7-1500提供了用于为模块提供24V电压的电源模块以及为内部模块电路供电的电源。
通过用于ET?200MP?I/O的IM?155-5?PROFINET接口模块,可以使用多达30个、通信和工艺模块。这样,S7-1500的组件和优点也适用于分布式配置。无论模块是在S7-1500控制器旁的一个集中配置中运行,还是在通过ET?200MP实现的分布式配置中运行,在操作和功能方面,用户都看不到任何差别。在这两种中采用的高性能背板总线都可缩短总线循环时间和响应时间,即使对于大型站配置以及很高的数量结构,也是如此。
集成诊断功能
集成诊断功能已针对S7-1500系列的CPU预先;诊断信息以普通文本形式统一显示在显示屏、TIAPortal、HMI和Web上,甚至可显示来自变频器的消息;现在,在CPU停止运行期间也将提供这种诊断。若配置了新的硬件组件,则自动对诊断信息进行更新。
SIMATIC?STEP?7?Professional?V12工程组态
新的SIMATIC?S7-1500控制器系列只能在Totally?Integrated?Automation?Portal中使用STEP?7?ProfessionalV12及更高版本进行组态。SIMATIC?STEP?7?Professional?V12是用于对SIMATIC?S7-1500进行直观处理的工程组态,除了对S7-1500进行组态外,还可对S7-300/400和S7-1200控制器进行组态。
兼容性SIMATIC?STEP?7?Professional?V12中集成的移植工具提供了以下支持:
从S7-300/S7-400切换到S7-1500控制器并自动转换程序代码。将会记录无法自动转换的程序代码部分并可以手动进行修改。
CPU 伴随扫描周期使用内部存储区(即过程映像)对本地数字量和模拟量 I/O 点进行同步更新。过程映像包含物理输入和输出(CPU、信号板和信号模块上的物理 I/O 点)的快照。
可组态在每个扫描周期或发生特定事件中断时在过程映像中对 I/O 点进行更新。也可对 I/O 点进行组态使其排除在过程映像的更新之外。例如,当发生如硬件中断这类事件时,过程可能只需要特定的数据值。通过为这些 I/O 点组态映像过程更新,使其与分配给硬件中断 OB 的分区相关联,就可避免在过程不需要持续更新时,CPU 于每个扫描周期中执行不必要的数据值更新。
对于需要在每个扫描周期进行更新的 I/O,CPU 将在每个扫描周期期间执行以下任务:
CPU 将过程映像输出区中的输出值写入到物理输出。
CPU 仅在用户程序执行前读取物理输入,并将输入值存储在过程映像输入区。这样一来,这些值便将在整个用户指令执行过程中保持一致。
CPU 执行用户指令逻辑,并更新过程映像输出区中的输出值,而不是写入实际的物理输出。
这一过程通过在给定周期内执行用户指令而提供一致的逻辑,并防止物理输出点可能在过程映像输出区中多次改变状态而出现抖动。
为控制在每个扫描周期或在事件触发时是否自动更新 I/O 点,S7-1200 提供了五个过程映像分区。过程映像分区 PIP0 *用于每个扫描周期都自动更新的 I/O,此为默认分配。其余四个分区 PIP1、PIP2、PIP3 和 PIP4 可用于将 I/O 过程映像更新分配给不同的中断事件。在设备组态中将 I/O 分配给过程映像分区,并在创建中断 OB 或编辑 OB 属性时将过程映像分区分配给中断事件。
默认情况下,在设备视图中插入模块时,STEP 7 会将其 I/O 过程映像更新为“自动更新”(Automatic update)。对于组态为“自动更新”(Automatic update) 的 I/O,CPU 将在每个扫描周期自动处理模块和过程映像之间的数据交换。
要将数字量或模拟量点分配给过程映像分区,或将 I/O 点排除在过程映像更新之外,请按照以下步骤操作:
在设备组态中查看相应设备的“属性”(Properties) 选项卡。
根据需要在“常规 (General)”下展开选项,找出所需的 I/O 点。
选择“I/O 地址”(I/O addresses)。
也可以从“组织块”(Organization block) 下拉列表中选择一个特定的 OB。
在“过程映像”(Process image) 下拉列表中将“自动更新”(Automatic update) 更改为“PIP1”、“PIP2”、“PIP3”
SIMATIC NET V8.2 及之前版本的组态:
可以使用 STEP 7 或 NCM PC V5.1+SP2 或以上进行 PC 组态。 两种工具提供相同的视觉和感觉,并建立相同的数据库。 这样就可对开放式通信和 S7 通信功能进行集成组态。只需输入一据同,可保证数据的一致性。
集成在 NCM PC 中的组态向导也可以提供用户提示 PC 站的组态。
通过 V5.1+SP2 版本以上的 NCM PC和 STEP 7,一个 PC 可以用与 SIMATIC S7 站相同的组态,并通过网络加载。这适用于安装了 NCM PC 或 STEP 7 的本地站以及通过网络寻址的远程站。
注 NCM PC 不包含使用 COML S7 创建的 LDB 转换功能。需要重新组态。
与 CP 5512、CP 5611 A2 或 CP 5621 一起,SOFTNET-DP 提供 1 类主站功能。在一个固定的、重复的报文周期中,处理器与 DP 从站交换信息(例如 ET 200S)。DP编程接口(DP Lib,DLL)为PC编程器提供传输数据的功能调用。 此外,DP接口提供SYNC和FREEZE以及从站的起动和释放等功能。
通过 1 类主站的 DP 功能扩展,可以执行读、写功能(DS_READ,DS_WRITE)以及在处理循环数据通讯的同时进行确认(ALARM_ACK)。与循环测量值相比、非循环传输的数据(例如参数化数据)不经常变动,与快速循环的有用数据传输相比较,它以较低的优先级发送。 主站中的确认,保证了从DP从站来的的可靠传输(DS_READ, DS_WRITE, DS_DATA_TRANSPORT)。
http://www.absygs.com

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