南京西門子PLC代理商
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SIMATICS7-1500著眼于自動(dòng)化性能和效率
就整體性能而言,技術(shù)、工業(yè)信息安全、故障安全和系統(tǒng)性能都有顯著提高。為實(shí)現(xiàn)效率的提高,該系列在設(shè)計(jì)、處理、系統(tǒng)診斷以及TIA博途的工程設(shè)計(jì)方面都有進(jìn)一步的改善。
系統(tǒng)性能:高水平的系統(tǒng)性能和快速信號(hào)處理能夠極大地縮短響應(yīng)時(shí)間,加強(qiáng)控制能力。為達(dá)到這一目的,SIMATICS7-1500設(shè)計(jì)有高速背板總線,具有高波特率和高效的傳輸協(xié)議。點(diǎn)到點(diǎn)的反應(yīng)時(shí)間不到500微秒,位指令的運(yùn)算時(shí)達(dá)10納秒之內(nèi)(因CPU而異)。CPU1511和CPU1513控制器設(shè)置有兩個(gè)Profinet端口,CPU1516控制器設(shè)置有三個(gè)端口:其中兩個(gè)與現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通訊,第三個(gè)用于整合至企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。ProfinetIOIRT可以保證確定的反應(yīng)時(shí)間和高精度的系統(tǒng)響應(yīng)。此外,集成Web服務(wù)器支持非本地系統(tǒng)和過程數(shù)據(jù)查詢,以實(shí)現(xiàn)診斷的目的。
工藝:在現(xiàn)場(chǎng)工藝方面,SIMATICS7-1500標(biāo)準(zhǔn)化的運(yùn)動(dòng)控制功能使其與眾不同。這使得模擬量和Profidrive兼容驅(qū)動(dòng)不需要其它模塊就可以實(shí)現(xiàn)直接連接,支持速度和定位軸,以及編碼器。按照PLCopen進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的塊簡化了Profidrive兼容驅(qū)動(dòng)的連接。為使驅(qū)動(dòng)和控制器實(shí)現(xiàn)高效快速調(diào)試,用戶可以執(zhí)行Trace功能,對(duì)程序和動(dòng)作應(yīng)用進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷,從而優(yōu)化驅(qū)動(dòng)。另一個(gè)集成工藝功能是PID控制,可用方便配置的塊確??刂瀑|(zhì)量??刂茀?shù)可以自整定。
SIMATICS7-1500工業(yè)信息安全集成的概念從塊保護(hù)延伸至通訊完整性,幫助用戶確保應(yīng)用安全。集成的專有知識(shí)保護(hù)功能,如防止機(jī)器拷貝,能夠幫助防止未授權(quán)的訪問和修改。SIMATIC存儲(chǔ)卡用于防拷貝保護(hù),將單個(gè)塊關(guān)綁定至原存儲(chǔ)卡的序列號(hào),從而確保程序僅能通過配置過的存儲(chǔ)卡運(yùn)行,而不能被復(fù)制。訪問保護(hù)功能防止對(duì)應(yīng)用進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)的配置修改,可以通過給不同的用戶組分配不同的授權(quán)級(jí)別來實(shí)現(xiàn)這一功能。專有的數(shù)據(jù)校驗(yàn)機(jī)制可識(shí)別修改過的工程數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)例如保護(hù)通過未授權(quán)操作傳輸?shù)娇刂破鞯臄?shù)據(jù)等功能。
故障安全:SIMATICS7-1500集成了故障安全功能。為實(shí)現(xiàn)故障安全自動(dòng)化,用戶配置了F型(故障安全型)的控制器,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和故障安全程序使用同樣的工程設(shè)計(jì)和操作理念。用戶在定義、修改安全參數(shù)的時(shí)候可以借助安全管理編輯器。例如,當(dāng)使用到故障安全型驅(qū)動(dòng)技術(shù)提供服務(wù)的時(shí)候,用戶可以得到圖形化支持。新控制器在功能安全性方面通過了EN61508,符合IEC62061中SIL3級(jí)安全應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),以及ISO13849中PLe級(jí)安全應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
設(shè)計(jì)處理:SIMATICS7-1500的設(shè)計(jì)和處理以方便操作為前提,大限度地實(shí)現(xiàn)用戶友好性(對(duì)許多細(xì)節(jié)都進(jìn)行了創(chuàng)新,例如,SIMATIC控制裝了顯示裝置),并能顯示普通文本信息,從而實(shí)現(xiàn)全工廠透明化。標(biāo)準(zhǔn)化的前連接器節(jié)省了用戶接線時(shí)間,簡化了配件存儲(chǔ)。集成短接片使電位組的橋接更加簡單靈活。輔助配件,如自動(dòng)斷路器或繼電器迅速便捷地安裝到集成DIN導(dǎo)軌??蓴U(kuò)展的電纜存儲(chǔ)空間能夠方便地關(guān)閉前蓋板,即便使用帶有絕緣的電纜,也可以通過兩個(gè)預(yù)定義的閉鎖位輕松關(guān)閉前蓋板。預(yù)接線位置的設(shè)計(jì)簡化了初始接線過程以及端子的重新連接的復(fù)雜性。集成屏蔽保證了模擬信號(hào)能夠屏蔽良好,從而獲得良好的信號(hào)接收質(zhì)量,以及抗外部電磁干擾的魯棒性。該款產(chǎn)品的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是擴(kuò)展性:SIMATICS7-1500CPU可以擴(kuò)展至每個(gè)底板32個(gè)模塊,用戶可以根據(jù)自動(dòng)化任務(wù)需要選擇模塊。
系統(tǒng)診斷:SIMATICS7-1500的集成系統(tǒng)診斷具有強(qiáng)大的診斷功能,不需要額外編程。只需配置,無需編程即可實(shí)現(xiàn)診斷。另外,顯示功能實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。各種信息,比如來自于驅(qū)動(dòng)器的信息或者相關(guān)的錯(cuò)誤信息,都以普通文本信息的形式在CPU顯示器上顯示出來,在各種設(shè)備上,諸如TIA博途、人機(jī)界面(HMI)、Web服務(wù)器看到的信息都是一致的。接線端子和標(biāo)簽1:1的分配以及LED指示燈的使用幫助用戶在調(diào)試、測(cè)試、診斷以及操作過程中節(jié)省時(shí)間。另外,通過離散通道單獨(dú)顯示,用戶可以快速檢測(cè)到并分配相應(yīng)的通道,對(duì)解決故障十分有益。
使用TIA博途進(jìn)行工程設(shè)計(jì):西門子新的自動(dòng)化設(shè)備都要集成到TIA博途工程設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)中,新品SIMATICS7-1500控制器也不例外。該設(shè)計(jì)為控制器、HMI和驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品在整個(gè)項(xiàng)目中共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和自動(dòng)保持?jǐn)?shù)據(jù)一致性提供了標(biāo)準(zhǔn)操作的概念,同時(shí)提供了涵蓋所有自動(dòng)化對(duì)象的強(qiáng)大的庫。新版TIA博途V12不僅有更強(qiáng)的性能、還涵蓋自動(dòng)系統(tǒng)診斷功能、集成故障安全功能性,強(qiáng)大的Profinet通信,集成工業(yè)信息安全和優(yōu)化的編程語言。編輯器以任務(wù)為導(dǎo)向且操作直觀,使得新軟件產(chǎn)品易學(xué)易用。此外,產(chǎn)品對(duì)快速編程、調(diào)試、維修具有很強(qiáng)的性能。產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中特別重視對(duì)目前項(xiàng)目和軟件的再利用和兼容性:例如,從S7-300/400轉(zhuǎn)向S7-1500,項(xiàng)目可以重復(fù)利用,S7-1200的程序可以通過復(fù)制的功能將程序轉(zhuǎn)換到S7-1500。
S7-200PLC的數(shù)據(jù)區(qū)
(一)數(shù)字量輸入和輸出映象區(qū)
1.輸入映象寄存器(數(shù)字量輸入映象區(qū))(I)
數(shù)字量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為輸入端信號(hào)狀態(tài)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。輸入映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為I,在每個(gè)掃描周期的開始,CPU對(duì)輸入點(diǎn)進(jìn)行采樣,并將采樣值存于輸入映像寄存器中。
輸入映像寄存器是PLC接收外部輸入的開關(guān)量信號(hào)的窗口。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從I0.0~I15.7,共有128點(diǎn)
(2)按“字節(jié)”方式:從IB0~IB15,共有16個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從IW0~IW14,共有8個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從ID0~ID12,共有4個(gè)雙字
2.輸出映像寄存器(Q)
數(shù)字量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為輸出端信號(hào)狀態(tài)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。輸出映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為Q(從Q0.0~Q15.7,共有128點(diǎn)),在每個(gè)掃描周期的末尾,CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊,再由后者驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從Q0.0~I15.7,共有128點(diǎn)
(2)按“字節(jié)”方式:從QB0~QB15,共有16個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從QW0~QW14,共有8個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從QD0~QD12,共有4個(gè)雙字
說明:實(shí)際沒有使用的輸入端和輸出端的映象區(qū)的存儲(chǔ)單元可以作中間繼電器用。
(二)模擬量輸入映象區(qū)和輸出映象區(qū)
1.模擬量輸入映象區(qū)(AI區(qū))
模擬量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸入端信號(hào)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。S7-200將測(cè)得的模擬量(如溫度、壓力)轉(zhuǎn)換成1個(gè)字長(2個(gè)字節(jié))的數(shù)字量,模擬量輸入映像寄存器用標(biāo)識(shí)符(AI)、數(shù)據(jù)長度(W)及字節(jié)的起始地址表示。
從AIW0~AIW30,共有16個(gè)字,總共允許有16路模擬量輸入。
說明:模擬量輸入值為只讀數(shù)據(jù)。
2.模擬量輸出映象區(qū)(AQ區(qū))
模擬量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸出端信號(hào)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。S7-200將1個(gè)字長(2個(gè)字節(jié),16位)的數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。模擬量輸出映像寄存器用標(biāo)識(shí)符(AQ)、數(shù)據(jù)長度(W)及字節(jié)的起始地址表示。
從AQW0~AQW30,共有16個(gè)字,總共允許有16路模擬量輸出。
(三)變量存儲(chǔ)器(V)(相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器)
PLC執(zhí)行程序過程中,會(huì)存在一些控制過程的中間結(jié)果,這些中間數(shù)據(jù)也需要用存儲(chǔ)器來保存。變量存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)實(shí)際的要求設(shè)計(jì)的。變量存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存中間變量數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用V表示。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從V0.0~I5119.7,共有40960點(diǎn)。CPU221、CPU222變量存儲(chǔ)器只有2048個(gè)字節(jié),其變量存儲(chǔ)區(qū)只能到V2047.7位。
(2)按“字節(jié)”方式:從VB0~VB5119,共有5120個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從VW0~VW5118,共有2560個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從VD0~VD5116,共有1280個(gè)雙字
(四)位存儲(chǔ)器(M)區(qū)
PLC執(zhí)行程序過程中,可能會(huì)用到一些標(biāo)志位,這些標(biāo)志位也需要用存儲(chǔ)器來寄存。位存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。位存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存標(biāo)志位數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用M表示。該區(qū)雖然叫位存儲(chǔ)器,但是其中的數(shù)據(jù)不僅可以是位、還可以是字節(jié)、字或雙字。
(1)按“位”方式:從M0.0~M31.7,共有256點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從MB0~MB31,共有32個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從MW0~MW30,共有16個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從MD0~MD28,共有8個(gè)雙字
(五)順序控制繼電器區(qū)(S)
PLC執(zhí)行程序過程中,可能會(huì)用到順序控制。順序控制繼電器就是根據(jù)順序控制的特點(diǎn)和要求設(shè)計(jì)的。順序控制繼電器區(qū)是S7-200CPU為順序控制繼電器的數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用S表示。在順序控制過程中,用于組織步進(jìn)過程的控制。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從S0.0~S31.7,共有256點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從SB0~SB31,共有32個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從SW0~SW30,共有16個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從SD0~SD28,共有8個(gè)雙字
(六)局部存儲(chǔ)器區(qū)(L)(相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器)
S7-200PLC有64個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器,其中60個(gè)可以用作暫時(shí)存儲(chǔ)器或者給子程序傳遞參數(shù)。
局部存儲(chǔ)器和變量存儲(chǔ)器很相似,主要區(qū)別是變量存儲(chǔ)器是全局有效的,而局部存儲(chǔ)器是局部有效的。全局是指同一個(gè)存儲(chǔ)器可以被任何程序存取(例如,主程序、子程序或中斷程序)。局部是指導(dǎo)存儲(chǔ)器區(qū)和特定的程序相關(guān)聯(lián)。
幾種程序之間不能互訪。
局部存儲(chǔ)器區(qū)是S7-200CPU為局部變量數(shù)據(jù)建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用L表示。該區(qū)域的數(shù)據(jù)可以用位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從L0.0~L63.7,共有512點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從LB0~LB63,共有64個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從LW0~LW62,共有32個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從LD0~LD60,共有16個(gè)雙字
(七)定時(shí)器存儲(chǔ)器區(qū)(T)
PLC在工作中少不了需要計(jì)時(shí),定時(shí)器就是實(shí)現(xiàn)PLC具有計(jì)時(shí)功能的計(jì)時(shí)設(shè)備。定時(shí)器的編號(hào):
T0、T1、……、T255
S7-200有256個(gè)定時(shí)器。
(八)計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器區(qū)(C)
PLC在工作中有時(shí)不僅需要計(jì)時(shí),還可能需要計(jì)數(shù)功能。計(jì)數(shù)器就是PLC具有計(jì)數(shù)功能的計(jì)數(shù)設(shè)備。
計(jì)數(shù)器的編號(hào):
C0、C1、……、C255
(九)高速計(jì)數(shù)器區(qū)(HSC)
高速計(jì)數(shù)器用來累計(jì)比CPU掃描速率更快的事件。S7-200各個(gè)高速計(jì)數(shù)器不僅計(jì)數(shù)頻率高達(dá)30kHz。
S7-200各個(gè)高速計(jì)數(shù)器有32位帶符號(hào)整數(shù)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。若要存取高速計(jì)數(shù)器的值,則必須給出高速計(jì)數(shù)器的地址,即高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)。
高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)為:HSC0、HSC1、……、HSC5。
S7-200有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器。其中CPU221和CPU222僅有4個(gè)高速計(jì)數(shù)器(HSC0、HSC3、HSC4、HSC5)
(十)累加器區(qū)(AC)
累加器是可以像存儲(chǔ)器那樣進(jìn)行讀/寫的設(shè)備。例如,可以用累加器向子程序傳遞參數(shù),或從子程序返回參數(shù),以及用來存儲(chǔ)計(jì)算的中間數(shù)據(jù)。
S7-200CPU提供了4個(gè)32位累加器(AC0、AC1、AC2、AC3)。
可以按字節(jié)、字或雙字來存取累加器數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)。但是,以字節(jié)形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時(shí),只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低8位數(shù)據(jù)。如果是以字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù),只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低16位數(shù)據(jù)。只有采取雙字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時(shí),才能一次讀寫全部32位數(shù)據(jù)。