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S7-200 SMART PLC
概述
西門子公司一直致力于工業(yè)自動化技術(shù)的研發(fā)、推廣及應(yīng)用，在過去的 160 多年里，為廣大的工業(yè)客戶帶來了可靠的自動化產(chǎn)品，完善的自動化解決方案，提高了客戶的生產(chǎn)效率，增強(qiáng)了客戶的市場競爭力。
西門子 SIMATIC 控制器系列是一個(gè)完整的產(chǎn)品組合，包括從基本的智能邏輯控制器LOGO！以及 S7 系列高性能可編程控制器，再到基于 PC 的自動化控制系統(tǒng)。無論多么嚴(yán)苛的要求，它都能根據(jù)具體應(yīng)用需求及預(yù)算，靈活組合、定制，并一一滿足。
SIMATIC S7-200 SMART 是西門子公司經(jīng)過大量市場調(diào)研，為中國客戶量身定制的一款高性價(jià)比小型 PLC 產(chǎn)品。結(jié)合西門子 SINAMICS 驅(qū)動產(chǎn)品及 SIMATIC 人機(jī)界面產(chǎn)品，以 S7-200 SMART 為核心的小型自動化解決方案將為中國客戶創(chuàng)造更多的價(jià)值。
SIMATIC S7-200 SMART 產(chǎn)品亮點(diǎn):
- 機(jī)型豐富，更多選擇
提供不同類型、I/O 點(diǎn)數(shù)豐富的CPU 模塊，單體I/O 點(diǎn)數(shù)可達(dá)60 點(diǎn)，可滿足大部分小型自動化設(shè)備的控制需求。另外，CPU 模塊配備標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟(jì)型供用戶選擇，對于不同的應(yīng)用需求，產(chǎn)品配置更加靈活，大限度的控制成本。 - 選件擴(kuò)展，定制
新穎的信號板設(shè)計(jì)可擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下，信號板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實(shí)際配置，提升產(chǎn)品的利用率，同時(shí)降低用戶的擴(kuò)展成本。 - 高速芯片，性能
配備西門子高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)0.15 μs，在同級別小型PLC - 。一顆強(qiáng)有力的“芯”，能讓您在應(yīng)對繁瑣的程序邏輯，復(fù)雜的工藝要求時(shí)表現(xiàn)的從容不迫。
- 以太互聯(lián)，經(jīng)濟(jì)便捷
CPU 模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口，集成了強(qiáng)大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC 中，方便快捷，省去了編程電纜。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU 模塊、觸摸屏、計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，輕松組網(wǎng)。 - 三軸脈沖，運(yùn)動自如
CPU 模塊本體多集成3 路高速脈沖輸出，頻率高達(dá)100 kHz，支持PWM/PTO輸出方式以及多種運(yùn)動模式，可自由設(shè)置運(yùn)動包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能，快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備調(diào)速、定位等功能。 - 通用SD 卡，方便下載
本機(jī)集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可實(shí)現(xiàn)程序的更新和PLC 固件升級，極大地方便了客戶工程師對用戶的服務(wù)支持，也省去了因PLC 固件升級返廠服務(wù)的不便。 - 軟件友好，編程
在繼承西門子編程軟件強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上，融入了更多的人性化設(shè)計(jì)，如新穎的帶狀式菜單、全移動式界面窗口、方便的程序注釋功能、強(qiáng)大的密碼保護(hù)等。在體驗(yàn)強(qiáng)大功能的同時(shí)，大幅提高開發(fā)效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。 - 整合，無縫集成
SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器，SIMATIC SMART LINE 觸摸屏和SINAMICSV20 變頻器整合，為OEM 客戶帶來高性價(jià)比的小型自動化解決方案，滿足客戶對于人機(jī)交互、控制、驅(qū)動等功能的需求。
設(shè)計(jì)
S7-200 SMART 帶來兩種不同類型的CPU 模塊:
- 標(biāo)準(zhǔn)型
- 繼電器輸出型(SR20 / SR40 / SR60)
- 晶體管輸出型(ST40 / ST60)
- 經(jīng)濟(jì)型
- 繼電器輸出型(CR40)
標(biāo)準(zhǔn)型作為可擴(kuò)展CPU 模塊，可滿足對I/O 規(guī)模有較大需求，邏輯控制較為復(fù)雜的應(yīng)用；而經(jīng)濟(jì)型CPU 模塊直接通過單機(jī)本體滿足相對簡單的控制需求。具有：
- 以太網(wǎng)接口
- RS485 串口
- 支持 Micro SD 卡
- 高速計(jì)數(shù)
- I/O 模塊擴(kuò)展 1)
- 信號板擴(kuò)展 1)
- 實(shí)時(shí)時(shí)鐘 1)
- 高速脈沖輸出 2)
1) 僅有標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊支持 2) 只有標(biāo)準(zhǔn)型、晶體管輸出型才支持
型號 | CR40 | SR20 | SR40 | SR60 | ST40 | ST60 |
|---|---|---|---|---|---|---|
高速計(jì)數(shù) | 4 路 30 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz |
高速脈沖輸出 | － | － | － | － | 3 路 100 kHz | 3 路 100 kHz |
通信端口 | 2 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 |
大開關(guān)量 I/O 3) | 40 | 148 | 168 | 188 | 168 | 188 |
大模擬量 I/O 3) | － | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
3） 不包括信號板擴(kuò)展的I/O
信號板
對于少量的 I/O 點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展及更多通信端口的需求，全新設(shè)計(jì)的信號板能夠提供更加經(jīng)濟(jì)、靈活的解決方案。
信號板基本信息：
型號 | 規(guī)格 | 描述 |
|---|---|---|
SB DT04 | 2DI/2DO 晶體管輸出 | 提供額外的數(shù)字量I/O 擴(kuò)展，支持2 路 |
SB AQ01 | 1AO | 提供額外的模擬量I/O 擴(kuò)展，支持1 路 |
SB CM01 | RS232/RS485 | 提供額外的RS232 或RS485 串行通信接 |
信號板組態(tài)：
在系統(tǒng)塊選擇標(biāo)準(zhǔn)型CPU模塊后，SB選項(xiàng)里會出現(xiàn)上述三種信號板：
- 選擇SB DT04 時(shí)，系統(tǒng)自動分配I7.0 和Q7.0 做為I/O 映像區(qū)的起始位
- 選擇SB AQ01 時(shí)，系統(tǒng)自動分配AQW12 做為I/O 映像區(qū)
- 選定SB CM01 時(shí)，在端口類型設(shè)置框里選擇RS232 或RS485 即可
功能
網(wǎng)絡(luò)通信
S7-200 SMART CPU 模塊本體集成1 個(gè)以太網(wǎng)接口和1 個(gè)RS485 接口，通過擴(kuò)展CM01 信號板，其通信端口數(shù)量多可增至3 個(gè)?？蓾M足小型自動化設(shè)備連接觸摸屏、變頻器等第三方設(shè)備的眾多需求。
- 以太網(wǎng)通信
所有CPU 模塊標(biāo)配以太網(wǎng)接口，支持西門子S7 協(xié)議、TCP/IP 協(xié)議、有效支持多種終端連接：- 可作為程序下載端口（使用普通網(wǎng)線即可）
- 與SMART LINE HMI 進(jìn)行通信
- 通過交換機(jī)與多臺以太網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互
- 多支持4 個(gè)設(shè)備通信
- 串口通信
S7-200 SMART CPU 模塊均集成1 個(gè)RS485 接口，可以與變頻器、觸摸屏等第三方設(shè)備通信。如果需要額外的串口，可通過擴(kuò)展CM01 信號板來實(shí)現(xiàn)，信號板支持RS232/RS485 自由轉(zhuǎn)換，多支持4 個(gè)設(shè)備。串口支持下列協(xié)議：- Modbus-RTU
- PPI
- USS
- 自由口通信
- 與上位機(jī)的通信
通過PC Access，操作人員可以輕松通過上位機(jī)讀取S7-200 SMART 的數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔管理。
（PC Access 是專門為S7-200 系列PLC 開發(fā)的OPC 服務(wù)器協(xié)議，專門用于小型PLC 與上位機(jī)交互的OPC 軟件）
運(yùn)動控制
三軸 100 kHz 高速脈沖輸出，實(shí)現(xiàn)定位.
- 運(yùn)動控制基本功能
- 標(biāo)準(zhǔn)型晶體管輸出CPU 模塊，ST40/ST60 提供3 軸100 kHz 高速脈沖輸出，支持PWM（脈寬調(diào)制）和PTO 脈沖輸出
- 在PWM 方式中，輸出脈沖的周期是固定的，脈沖的寬度或占空比由程序來調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)電機(jī)速度、閥門開度等
- 在PTO 方式（運(yùn)動控制）中，輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作模式，包括自動尋找原點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的控制，達(dá)到調(diào)速和定位的目的
- CPU 本體上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可組態(tài)為PWM 輸出或高速脈沖輸出，均可通過向?qū)гO(shè)置完成上述功能
- PWM 和運(yùn)動控制向?qū)гO(shè)置
為了簡化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對速度和位置進(jìn)行動態(tài)控制。
PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個(gè)數(shù)， 生成相應(yīng)的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。
運(yùn)動控制向?qū)Ф嗵峁? 軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào)。
- 運(yùn)動控制功能特點(diǎn)
- 提供可組態(tài)的測量系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)時(shí)既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)
- 提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償
- 支持、相對和手動位控模式
- 支持連續(xù)操作
- 提供多達(dá)32 組運(yùn)動動包絡(luò)，每組包絡(luò)多可設(shè)置16 種速度
- 提供4 種不同的參考點(diǎn)尋找模式，每種模式都可對起始的尋找方向和終的接近方向進(jìn)行選擇
- 運(yùn)動控制的監(jiān)控
為了幫助用戶開發(fā)運(yùn)動控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供運(yùn)動控制面板。其中的操作、組態(tài)和包絡(luò)組態(tài)的設(shè)置使用戶在開發(fā)過程的啟動和測試階段就能輕松監(jiān)控運(yùn)動控制功能的操作。- 使用運(yùn)動控制面板可以驗(yàn)證運(yùn)動控制功能接線是否正確，可以調(diào)整組態(tài)數(shù)據(jù)并測試每個(gè)移動包絡(luò)
- 顯示位控操作的當(dāng)前速度、當(dāng)前位置和當(dāng)前方向，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態(tài)
- 查看修改在CPU 模塊中存儲的位控操作的組態(tài)設(shè)置
編程
人性化軟件，提升編程效率
STEP 7- Micro/WIN SMART 是專門為S7-200 SMART 開發(fā)的編程軟件，能在Windows XP SP3/Windows 7 上運(yùn)行，支持LAD、FBD、STL語言。安裝文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 編程理念的同時(shí)，更多的人性化設(shè)計(jì)使編程更容易上手，項(xiàng)目開發(fā)更加。
- 全新菜單設(shè)計(jì)
摒棄了傳統(tǒng)的下拉式菜單，采用了新穎的帶狀式菜單設(shè)計(jì)，所有菜單選項(xiàng)一覽無余，形象的圖標(biāo)顯示，操作更加方便快捷。
雙擊菜單即可隱藏，給編程窗口提供更多的可視空間。
- 全移動式窗口設(shè)計(jì)
軟件界面中的所有窗口均可隨意移動、并提供八種拖拽放置方式。
主窗口、程序編輯窗口、輸出窗口、變量表、狀態(tài)圖等窗口均可按照用戶的習(xí)慣進(jìn)行組合，大限度的提高編程效率。
- 變量定義與程序注釋
用戶可根據(jù)工藝需求自定義變量名，并且直接通過變量名進(jìn)行調(diào)用，*享受編程語言的便利。根據(jù)實(shí)現(xiàn)的功能，特殊功能寄存器調(diào)用后自動命名，更加便捷。
STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注釋功能，能為程序塊、編程網(wǎng)絡(luò)、變量添加注釋，大幅提高程序的可讀性。當(dāng)鼠標(biāo)移動到指令塊時(shí)，自動顯示各管腳支持的數(shù)據(jù)類型。
- 強(qiáng)大的密碼保護(hù)
STEP 7- Micro/WIN SMART 不僅對計(jì)算機(jī)中的程序源提供密碼保護(hù)，同時(shí)對CPU 模塊中的程序也提供密碼保護(hù)，滿足用戶對密碼保護(hù)的不同需求，保護(hù)用戶的知識產(chǎn)權(quán)。
STEP 7- Micro/WIN SMART 對程序源實(shí)現(xiàn)三重保護(hù)：包括為為工程、POU（程序組織單元）、數(shù)據(jù)頁設(shè)置密碼，只有*的用戶才能查看并修改相應(yīng)的內(nèi)容。
編程軟件對 CPU 模塊里的程序提供4 級不同權(quán)限密碼保護(hù)。
- 新穎的設(shè)置向?qū)?br />STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了簡易快捷的向?qū)гO(shè)置功能，只需按照向?qū)崾驹O(shè)置每一步的參數(shù)即可完成復(fù)雜功能的設(shè)定。新的向?qū)Чδ茉试S用戶直接對其中某一步的功能進(jìn)行設(shè)置，修改已設(shè)置的向?qū)П銦o需重新設(shè)置每一步。
向?qū)гO(shè)置支持以下功能：
• HSC（高速計(jì)數(shù)）
• 運(yùn)動控制
• PID
• PWM（脈寬調(diào)制）
• 文本顯示
- 狀態(tài)監(jiān)控
在STEP 7- Micro/WIN SMART 狀態(tài)圖中，可監(jiān)測PLC 每一路輸入/ 輸出通道的當(dāng)前值，同時(shí)可對每路通道進(jìn)行強(qiáng)制輸入操作來檢驗(yàn)程序邏輯的正確性。
狀態(tài)監(jiān)測值既能通過數(shù)值形式，也能通過比較直觀的波形圖來顯示，二者可相互切換。
另外，對PID 和運(yùn)動控制操作，STEP 7- Micro/WIN SMART 通過專門的操作面板可對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
- 便利的指令庫
在PLC 編程中，一般將多次反復(fù)執(zhí)行的相同任務(wù)編寫成一個(gè)子程序，將來可以直接調(diào)用。使用子程序可以更好地組織程序結(jié)構(gòu)，便于調(diào)試和閱讀。
STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的指令庫功能，將子程序轉(zhuǎn)化成指令塊，與普通指令塊一樣，直接拖拽到編程界面就能完成調(diào)用。指令庫功能提供了密碼保護(hù)功能，防止庫文件被隨意查看或修改。
另外，西門子公司提供了大量完成各種功能的指令庫，均可輕松添加到軟件中。
技術(shù)規(guī)范
電磁兼容性 — 抗擾度符合 EN61000-6-2 | |
|---|---|
EN 61000-4-2 | 8 kV，對所有表面的空中放電 |
EN 61000-4-3 | 80 ~ 1000 MHz，10 V/m，1 kHz 時(shí) 80% AM |
EN 61000-4-4 | 2 kV，5 kHz，— AC 和 DC 系統(tǒng)電源的耦合網(wǎng)絡(luò) |
EN 61000-4-5 | AC 系統(tǒng) — 2 kV 共模，1 kV 差模 |
EN61000-4-6 | 150 kHz ~ 80 MHz，10 V RMS，1 kHz 時(shí) 80% AM |
EN61000-4-11 | AC 系統(tǒng) |
電磁兼容性 — 傳導(dǎo)和輻射發(fā)射符合 EN 61000-6-4 | |
傳導(dǎo)發(fā)射 EN55001、A 類，組 1 | ＜ 79 dB（¡V）準(zhǔn)峰值；＜ 66 dB（¡V）平均值 |
輻射 EN55001、A 類，組 1 | ＜ 40 dB（¡V/m）準(zhǔn)峰值；在 10 m 處測得 |
環(huán)境條件 — 運(yùn)輸和存儲 | |
EN60068-2-2，測試 Bb，干熱和 EN60068-2-1，測試 Ab，寒冷 | -40°C ~ 70°C |
EN60068-2-30，測試 Db，濕熱 | 25°C ~ 55°C / 濕度 95% |
EN60068-2-14 測試 Na，溫度驟變 | -40°C ~ 70°C，停留時(shí)間 3 小時(shí)，5 個(gè)周期 |
EN60068-2-32，自由落體 | 0.3 m，5 次，產(chǎn)品包裝 |
大氣壓 | 1080 ~ 660 hPa（相當(dāng)于海拔 -1000 ~ 3500 m） |
環(huán)境條件 — 工作 | |
環(huán)境溫度范圍（設(shè)備下部 25 mm 進(jìn)風(fēng)距離） | 0°C ~ 55°C，水平安裝 |
大氣壓 | 1080 ~ 795hPa（相當(dāng)于海拔 -1000 ~ 2000m） |
污染物濃度 | SO2：＜ 0.5 ppm；H2S：＜ 0.1ppm；RH ＜ 60%，不結(jié)露 |
EN 60068-2-14，測試 Nb，溫度變化 | 5°C ~ 55°C，3°C/分鐘 |
EN 60068-2-27 機(jī)械沖擊 | 15 G，11 ms 脈沖，3 個(gè)軸向上 6 次沖擊 |
EN 60068-2-6 正弦振動 | DIN導(dǎo)軌安裝：5 ~ 9 Hz 時(shí) 3.5 mm，9 ~ 150 Hz 時(shí) 1 G |
高電位絕緣測試 | |
24 V/5 V 標(biāo)稱電路間 | 520 V DC（光隔離邊界的型式測試） |
115/230 V 電路對地 | 1500 V AC 常規(guī)測試/1950 V DC 型式測試 |
115/230 V 電路對 115/230 V 電路 | 1500 V AC 常規(guī)測試/1950 V DC 型式測試 |
115/230 V 電路對 24 V/5 V 電 | 1500 V AC 常規(guī)測試/3250 V DC 型式測試 |
以太網(wǎng)端口對 24 V/5 V 電路和接 | 1500 V AC（型式測試） |