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SIEMENS/6ES7212-1HE40-0XB0詳細(xì)說(shuō)明
SIEMENS/6ES7212-1HE40-0XB0詳細(xì)說(shuō)明
特殊功能塊包括在通信功能手冊(cè)的供貨范圍之內(nèi)。
使用多點(diǎn)接口(MPI)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
MPI（多點(diǎn)接口）是集成在SIMATIC S7-300 CPU上的通信接口。它可用于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。
MPI可以同時(shí)連接多個(gè)配有STEP 7的編程器/PC、HMI系統(tǒng)（OP/OS）、S7-300和S7-400。
全局?jǐn)?shù)據(jù)：
“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信"服務(wù)可以在聯(lián)網(wǎng)的CPU間周期性地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。一個(gè)S7-300 CPU可與多達(dá)4個(gè)數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù)包含有22字節(jié)數(shù)據(jù)，可同時(shí)有16個(gè)CPU參與數(shù)據(jù)交換（使用STEP 7 V4.x）。
例如，可以允許一個(gè)CPU訪問(wèn)另一個(gè)CPU的輸入/輸出。只可通過(guò)MPI接口進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)通信。
內(nèi)部通信總線(C-bus)：
CPU的MPI直接連接到S7-300的C總線。因此，可以通過(guò)MPI從編程器直接找到與C總線連接的FM/CP模塊的地址。
功能強(qiáng)大的通信技術(shù)：
多達(dá)32個(gè)MPI節(jié)點(diǎn)。
使用SIMATIC S7-300/-400的S7基本通信的每個(gè)CPU有多個(gè)通信接口。
使用編程器/PC、SIMATIC HMI系統(tǒng)和SIMATIC S7-300/400的S7通信的每個(gè)CPU有多個(gè)通信接口。
數(shù)據(jù)傳輸速率187.5 kbit/s或12 Mbit/s
靈活的組態(tài)選項(xiàng)：
可靠的組件用于建立MPI通信：PROFIBUS和“分布式I/O"系列的總線電纜、總線連接器和RS 485中繼器。使用這些組件，可以根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的化調(diào)整。例如，任意兩個(gè)MPI節(jié)點(diǎn)之間可以開啟10個(gè)中繼器，以橋接更大的距離。
通過(guò)CP進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-300通過(guò)CP 342和CP 343通信處理器可以連接到PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
可以連接以下設(shè)備：
SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-400
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U和S5-155U/H
編程器
PC機(jī)
SIMATIC HMI人機(jī)界面系統(tǒng)
數(shù)控裝置
機(jī)器人控制
工業(yè)PC
驅(qū)動(dòng)控制器
其它廠商設(shè)備
S7-300F
S7-300F能夠以兩種I/O設(shè)計(jì)的方式運(yùn)行：
ET 200M中的I/O設(shè)計(jì)：
故障安全數(shù)字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應(yīng)用（Cat.4/SIL3只能與隔離模塊一起使用）
ET 200S PROFIsafe中的I/O設(shè)計(jì)：
故障安全數(shù)字量輸入和輸出模塊可用于分布式應(yīng)用
Functions
S7-300
提供有大量功能，支持用戶的S7-300編程、調(diào)試和維護(hù)等工作。
高速執(zhí)行指令：
指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)0.01μs，為中低端性能設(shè)備開創(chuàng)了全新的應(yīng)用方案。
浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算：
可以率地使用浮點(diǎn)運(yùn)算甚至復(fù)數(shù)運(yùn)算功能。
用戶友好的參數(shù)賦值：
僅需一個(gè)帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具，就可以完成所有模塊的參數(shù)化工作。這降低了入職門檻和培訓(xùn)費(fèi)用。
人機(jī)界面（HMI）：
S7-300的操作系統(tǒng)已經(jīng)集成了用戶友好的人機(jī)界面服務(wù)。這些功能不再需要成本高昂的編程工作：SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請(qǐng)求過(guò)程數(shù)據(jù)，S7-300在期望的更新時(shí)間完成這些數(shù)據(jù)的傳輸工作。SIMATIC S7-300的操作系統(tǒng)可以自主地完成傳輸過(guò)程。并且*使用相同的符號(hào)和數(shù)據(jù)庫(kù)。
診斷功能：
CPU的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測(cè)系統(tǒng)的功能、記錄故障信息和特定的系統(tǒng)事件（例如，時(shí)間錯(cuò)誤、模塊故障等）。采用環(huán)境緩沖區(qū)記錄事件信息，并帶有時(shí)間截，以利于今后的故障排除。
口令保護(hù):
使用密碼保護(hù)功能、可靠地保護(hù)用戶信息，以防受到非*復(fù)制與更改。
SIMATIC S7-300符合的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)有：
DIN
UL認(rèn)證
CSA認(rèn)證
FM class 1 div.2；組別：A、B、C和D（溫度組別：T4（≤135°C））
ATEX認(rèn)證
澳大利亞標(biāo)志
以下船級(jí)社資格認(rèn)證
美國(guó)船級(jí)社
法國(guó)船級(jí)社
挪威船級(jí)社
德國(guó)船級(jí)社
英國(guó)勞氏船級(jí)社
日本船級(jí)社（NK）
抗震
通訊
SIMATIC S7-300的CPU支持以下通信類型：
過(guò)程通訊：
對(duì)于通過(guò)總線（AS-接口、PROFIBUS DP或者PROFINET）實(shí)現(xiàn)循環(huán)尋址的I/O模塊（互換過(guò)程圖像）。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過(guò)程通訊。
數(shù)據(jù)通訊：
用于自動(dòng)化系統(tǒng)間或多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)與HMI之間的數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信循環(huán)地進(jìn)行，也可以基于事件驅(qū)動(dòng)通過(guò)塊由用戶程序發(fā)起。
STEP 7的操作界面極為友好，顯著地簡(jiǎn)化了用戶的通信功能組態(tài)工作。
數(shù)據(jù)通訊
SIMATIC S7-300擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制：
使用MPI，通過(guò)全局?jǐn)?shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
借助通信功能，與其它伙伴完成事件驅(qū)動(dòng)型通信。網(wǎng)絡(luò)連接通過(guò)MPI、PROFIBUS或PROFINET實(shí)現(xiàn)。
全局?jǐn)?shù)據(jù)
借助“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信"服務(wù)，聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)（可達(dá)8 GD數(shù)據(jù)包，每周期22個(gè)字節(jié)）。據(jù)此，可以實(shí)現(xiàn)，例如，某個(gè)CPU訪問(wèn)另一個(gè)CPU的數(shù)據(jù)、位存儲(chǔ)單元和過(guò)程圖像等信息。只能通過(guò)MPI進(jìn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)交換。組態(tài)通過(guò)STEP 7的GD表完成。
通訊功能
使用系統(tǒng)已經(jīng)集成的塊，可以建立S7/C7伙伴之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)是：
通過(guò)MPI進(jìn)行S7基本通訊。
通過(guò)MPI、C總線、PROFIBUS和PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的S7通訊。WEB服務(wù)器；
使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器，可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網(wǎng)頁(yè)；通過(guò)FTP處理自己的文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)
標(biāo)準(zhǔn)診斷頁(yè)；
無(wú)需額外工具，就可以在工廠內(nèi)完成插裝在安裝機(jī)架上的所有模塊的快速診斷工作。
；
直接從用戶程序中發(fā)送認(rèn)證電子郵件。電子郵件客戶端設(shè)計(jì)有通知功能，可以在控制程序中直接通知用戶。
通過(guò)FTP進(jìn)行通訊；
大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺(tái)都可以使用的開放協(xié)議
設(shè)計(jì)有30 MB RAM文件系統(tǒng)，可以用作動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的中間存儲(chǔ)器。
S7-300 PROFINET CPU集成有Web服務(wù)器。因此，標(biāo)準(zhǔn)Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息：
CPU一般信息
診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
變量表
標(biāo)簽狀態(tài)
模塊的狀態(tài)
報(bào)文
工業(yè)以太網(wǎng)的相關(guān)信息
PROFINET節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
等時(shí)模式
使用系統(tǒng)功能“同步模式"，可以同步耦合
分布式信號(hào)采集、
PROFIBUS信號(hào)傳輸和
程序執(zhí)行
總線周期時(shí)間的程序運(yùn)行。
創(chuàng)建了自動(dòng)化解決方案，可以以固定間隔時(shí)間（常量總線周期時(shí)間）捕捉并處理輸入和輸出信號(hào)。同時(shí)創(chuàng)建了前后一致的部分過(guò)程圖像。
借助常量總線周期時(shí)間和分布式I/O同步信號(hào)處理技術(shù)，S7-300確保可以地重現(xiàn)規(guī)定的過(guò)程響應(yīng)時(shí)間。
為同步模式系統(tǒng)功能提供了極為豐富的支持組件，可以處理運(yùn)動(dòng)控制、測(cè)量值采集和高速控制等領(lǐng)域的苛刻任務(wù)。
在分布式自動(dòng)化解決方案中，目前的SIMATIC S7-300開始涉足重要的高速加工處理應(yīng)用領(lǐng)域，并確保可以獲得的和可重現(xiàn)性。這意味著可以以穩(wěn)定的產(chǎn)品不斷地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)數(shù)量。
模塊的診斷和過(guò)程監(jiān)視
SIMATIC S7-300的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能：
信號(hào)采用的監(jiān)控（診斷）。
監(jiān)控來(lái)自過(guò)程的信號(hào)（硬件中斷）。
診斷
診斷功能可以用來(lái)判斷模塊的信號(hào)采集（針對(duì)數(shù)字量模塊）或者模擬量處理（針對(duì)模擬模塊）是否工作于*狀態(tài)。在診斷分析中，必須區(qū)分可參數(shù)化和非參數(shù)化診斷消息：
可參數(shù)賦值的診斷報(bào)文：
僅由合適的設(shè)定參數(shù)啟用之后才會(huì)發(fā)出診斷消息。
不可參數(shù)賦值的診斷報(bào)文：
這些消息的發(fā)出是一個(gè)常規(guī)事件，即該過(guò)程與參數(shù)化無(wú)關(guān)。
如果某個(gè)診斷消息處于狀態(tài)（例如“無(wú)傳感器輸入"），則模塊會(huì)發(fā)起一個(gè)診斷中斷（若已經(jīng)為該診斷消息設(shè)置了參數(shù)，則僅在相應(yīng)的參數(shù)化過(guò)程之后才會(huì)產(chǎn)生中斷）。CPU會(huì)中斷用戶程序或較低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的執(zhí)行，并接下來(lái)執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊（OB 82）。
數(shù)字量輸入/輸出模塊
診斷報(bào)文
可能的故障原因
無(wú)傳感器輸入
傳感器輸入過(guò)載
傳感器輸入至M之間存在短路
無(wú)外部輔助電壓
模塊無(wú)L+電壓
無(wú)內(nèi)部輔助電壓
模塊無(wú)L+電壓
內(nèi)部模塊保險(xiǎn)絲故障
保險(xiǎn)絲燒斷
內(nèi)部模塊保險(xiǎn)絲故障
模塊中的參數(shù)不正確
傳輸?shù)侥K的參數(shù)不正確
時(shí)間監(jiān)控功能已經(jīng)編址（看門狗）
高電磁干擾
模塊故障
EPROM故障
高電磁干擾
模塊故障
RAM故障
高電磁干擾
模塊故障
硬件中斷丟失
硬件中斷到來(lái)的速度超過(guò)了CPU的處理能力
模擬量輸入模塊
診斷報(bào)文
可能的故障原因
無(wú)外部負(fù)載電壓
模塊無(wú)L+負(fù)載電壓
組態(tài)/參數(shù)化錯(cuò)誤
傳輸?shù)侥K的參數(shù)不正確
共模錯(cuò)誤
輸入（M-）之間的UCM電壓差和測(cè)量回路（MANA）的參考電壓過(guò)高
斷路
傳感器回路的電阻過(guò)高
模塊和傳感器之間的連接線出現(xiàn)斷路
通道未切換（開）
低于測(cè)量范圍的下限
輸入值低于正常范圍，可能因故障所至
量程為4至20 mA，1至5伏：
傳感器極性接反；
量程選擇錯(cuò)誤
其它量程：
量程選擇錯(cuò)誤
高于測(cè)量范圍的上限
輸入值超出量程
模擬量輸出模塊
診斷報(bào)文
可能的故障原因
無(wú)外部負(fù)載電壓
模塊無(wú)L+負(fù)載電壓
組態(tài)/參數(shù)化錯(cuò)誤
傳輸?shù)侥K的參數(shù)不正確
M短路
輸出過(guò)載
輸出QV至MANA短路
斷路
執(zhí)行器電阻過(guò)高
模塊和執(zhí)行器之間的連接線出現(xiàn)斷路
通訊服務(wù)：
■ PROFIBUS-DP 主站（等級(jí)為 1 和 2，符合 IEC
61158 / IEC 61784）與軟件產(chǎn)品 SOFTNET-DP
■ PROFIBUS DP 從站與軟件產(chǎn)品 SOFTNET-DP 從站
■ 與軟件產(chǎn)品 STEP 7 或 STEP 5 進(jìn)行 PG/OP 通訊
■ 與軟件產(chǎn)品 SOFTNET-S7 進(jìn)行 S7 通訊
■ 與軟件產(chǎn)品 SOFTNET-DP 或者 SOFTNET-S7 進(jìn)行基于 FDL 接口的開放式通訊
(SEND/RECEIVE 功能)
II 型 PC-Card (CardBus 32 Bit)；用于帶有 PC-Card 插槽的 PG/PC 和筆記本電腦可用于：
■ V5.2 以上版本的 STEP 7
■ V6.1 以上版本的 SOFTNET-S7
■ V6.1 以上版本的 SOFTNET-DP、SOFTNET-DP 從站
■ V3.2 SP4 以上版本的 STEP 7-Micro/Win
■ V6.0 SP2 以上版本的 ProTool®、ProTool/Pro®
■ V5.2 以上版本的 NCM PC
■ V5.2 SP1 以上版本的 SIMATIC PDM
相應(yīng)的 OPC 服務(wù)器包含在相關(guān)通訊軟件的供貨范圍內(nèi)
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說(shuō)明
在某些應(yīng) 用領(lǐng)域，在特定應(yīng)用程序中建立通信連接或創(chuàng)建程序控制的 IP 組態(tài)比通過(guò)STEP 7組態(tài)界面進(jìn)行這些操作更具優(yōu)勢(shì)。
例如，大量機(jī)器制造商是發(fā)現(xiàn)這一優(yōu)勢(shì)的典型用戶，他們要為客戶提供簡(jiǎn)單的用戶界面，但需要調(diào)整通信服務(wù)以適應(yīng)操作員輸入。用戶不需 要STEP 7 的知識(shí)。對(duì)于此類應(yīng)用，函數(shù)塊FB55 “IP_CONFIG" 可用于在 SEND/RECEIVE 接口上建立連接以及用于IP 組態(tài)。使用FB55 “IP_CONFIG" 可靈活地將含組態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)塊傳送到以太網(wǎng) CP。
實(shí)現(xiàn)步 驟
在硬件組態(tài)中明確使用用戶程序設(shè)置 IP 地址而不是通過(guò)硬件組態(tài)，如圖1。
圖01
模塊的訪問(wèn)保護(hù)需要設(shè)置為 “Not locked" ，才可以保證函數(shù)的正常執(zhí)行，如圖2。完成硬件組態(tài)下載后，CP 卡處于 STOP 狀態(tài)。
圖02
手動(dòng)創(chuàng)建組 態(tài)數(shù)據(jù)塊 (CONF_DB)，數(shù)據(jù)塊包含以太網(wǎng)CP 的所有連接數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù) (IP 地址、子網(wǎng)掩碼、默認(rèn)路由器、NTP 時(shí)間服務(wù)器和其它參數(shù))。如圖3，數(shù)據(jù)塊分為兩部分內(nèi)容，CP 系統(tǒng)參數(shù)域和連接的參數(shù)域。每個(gè)部分都可以根據(jù)具體使用包含若干的子域，子域中定義具體的參數(shù)。
圖03 CP 系統(tǒng)參數(shù)域的結(jié)構(gòu)以及可用的子域的類型如圖4，圖5。
圖04
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圖05 以 TCP 連接為例，連接的參數(shù)域結(jié)構(gòu)以及可用的子域類型如圖6，圖7。
圖06
圖07 子域的結(jié)構(gòu)，如圖8，此處以子網(wǎng)掩碼 “SUBNET_MASK" 子域?yàn)槔?。不同的子域類型，結(jié)構(gòu)不同，詳細(xì)的內(nèi)容請(qǐng)參考以下下載條目：62543517。
圖08 例程中，根據(jù)所用子域的類型生成了 UDT1/UDT2/UDT3，手動(dòng)創(chuàng)建DB2 作為 “CONF_DB"，DB2 中用相應(yīng)的 UDT 創(chuàng)建了子域。 為 CP 卡分配 IP: 192.168.0.100，并創(chuàng)建 TCP 連接，作為 TCP 連接的服務(wù)器端，見(jiàn)圖9，圖10。
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圖09
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圖10
組態(tài)數(shù)據(jù)塊通過(guò)函數(shù)塊FB55 “IP_CONFIG" 傳送到CP，“IP_CONFIG" 的工作過(guò)程如圖12，參數(shù)傳送需要若干周期，所以建議在 OB1 中調(diào)用；當(dāng)任務(wù)結(jié)束后，“DONE" 會(huì)置位一個(gè)周期，表示分配成功。參數(shù)傳送完成后，CP 卡指示燈 RUN 恢復(fù)正常