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SIMATIC 自動化技術

SIMATIC 這一產品名稱已經被用作通用可編程控制器的同義語了。

縱觀 SIMATIC 過去 15 年來在市場上業跡，這完全不足為怪。它制定了各種各樣的標準，***終成為全球市場的龍頭。

今天 SIMATIC 意味著更多： SIMATIC 意味著解決一切工業領域內自動化任務的全部集成式自動化。它包括各種標準硬件和軟件，它們為用戶專用型擴展開拓廣泛的機會。

有兩個因素在促成該方案：

新的，廣泛 SIMATIC 軟件：它們能夠為自動化項目每個階段提供所需的正確工具以及

SIMATIC 家族的所有成員： 這些成員現在已經不僅僅是可編程控制器。

SIMOTION ― 來自西門子的全新運動控制系統

在復雜運動控制應用領域，除了 SIMATIC 和 SINUMERIK，現在西門子還提供SIMOTION運動控制系統。這一系統將運動控制功能和其他方便的控制功能合而為一。SIMOTION 將復雜運動控制功能組合到一個運動控制系統內（可擴展），用于具有公共工程系統的各種硬件平臺，從而大大提高了機器設計和制造的靈活性。這樣就可以實現機器制造成本的進一步優化。

SIMOTION 系統由三個部分組成：

工程組態系統通過工程組態系統，可在一個集成化的系統中來解決運動控制、邏輯和技術任務，它提供了用于編程和參數分配、測試和調試以及診斷所有必要工具。

運行版軟件模塊這些模塊提供了各種運動控制功能和技術功能。通過選擇適宜模塊，可針對特定機器來定制系統功能。硬件平臺各種平臺使 SIMOTION 運動控制系統成為一個完整系統。使用工程組態系統和相關運行版軟件模塊開發的應用程序可在不同硬件平臺上使用，從而使您能夠針對特定機器選擇***適宜的平臺。

EEPROM存儲器模塊（選件）

可作為修改與拷貝程序的快速工具（無需編程器），并可進行輔助軟件歸檔工作。

電池模塊

用于長時間數據后備。用戶數據（如標志位狀態，數據塊，定時器，計數器）可通過內部的超級電容存貯大約5天。選用電池模塊能延長存貯時間到200天（10年壽命）。電池模塊電池模塊。

SIMATIC S7-200 Micro 自成一體：特別緊湊但是具有驚人的能力－特別是有關它的實時性能－它速度快，功能強大的通訊方案，并且具有操作簡便的硬件和軟件。但是還有更多特點：SIMATIC S7-200 Micro PLC具有統一的模塊化設計－目前不是很大，但是未來不可限量的定制解決方案。這一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一個緊湊的性能范圍內為自動化控制提供一個非常有效和經濟的解決方案。

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電源模板

S7-200 CN PLC 實用于各行各業，各種場所中的檢測、監測及掌握的主動化。S7－200 CN 系列的壯大功用使其無論在獨立運行中，或相連成網絡皆能完成龐雜掌握功用。因而S7－200CN 系列具備極高的性能價錢比。
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SIMATIC S7-300 一種通用型PLC，能適合自動化工程中的各種應用場合，尤其是在生產制造工程中的應用。模塊化、無排風扇結構、易于實現分布式的配置、以及用戶易于掌握等特點，使得S7-300 PLC在以下工業部門中實施各種控制任務時，成為一種既經濟又切合實際的解決方案：

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在制造自動化和過程自動化中，對一切中、高端的運用來說，SIMATIC S7－400 都是功用zui強大的PLC。 S7－400 PLC分為規范型和容錯型（可配置成故障安全型） 兩種。強大的體系功用和便捷的用戶界面使得SIMATIC S7－400 成為各種自動化功用的技巧和經濟性處理計劃

相關圖形：

LOGO!-通用邏輯控制模塊填補了繼電器與PLC之間的技術空間，目前已發展成為模塊化的標準組件產品，而且其性能亦更為優越！通過集成的8種基本功能和26種特殊功能，LOGO!可以代替數以百計的開關設備，從時間繼電器一直到接觸器。新的模塊化LOGO!能夠節省控制柜的空間，需要的附件更少從而進一步降低庫存量，并且根據您的任務需求，可隨時進行靈活擴展。因此，LOGO!不僅節約成本費用，而且能縮短工程時間達70%。LOGO!安裝方便，幾乎不需任何接線，編程也極其簡單。更加值得一提的是，LOGO!有很好的抗振性和很高的電磁兼容性(EMC)，完全符合工業標準，能夠應用于各種氣候條件。LOGO!達到了B級無線電干擾抑制指標并通過了所有必需的國際認證，因此，LOGO!得以在全世界范圍內廣泛應用！

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應用領域

SIMATIC S7-200的應用領域從更換繼電器和接觸器一直擴展到在單機、網絡以及分布式配置中更復雜的自動化任務。S7-200也越來越多地提供了對以前曾由于經濟原因而開發的特殊電子設備的地區的進入。

優點

SIMATIC S7-200發揮統一而經濟的解決方案。整個系統的系列特點

強大的性能，

zui優模塊化和開放式通訊。

結構緊湊小巧－狹小空間處任何應用的理想選擇

在所有CPU型號中的基本和高級功能，

大容量程序和數據存儲器

杰出的實時響應－在任何時候均可對整個過程進行完全控制，從而提高了質量、效率和安全性

易于使用STEP 7-Micro/WIN工程軟件－初學者和專家的理想選擇

集成的 R-S 485接口或者作為系統總線使用

極其快速和精確的操作順序和過程控制

通過時間中斷完整控制對時間要求嚴格的流程

組成

基本單元

S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號的8種CPU供選擇使用.

擴展單元

S7-200系列PLC主要有6種擴展單元，它本身沒有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴展I/O點數.

編程器

PLC在正式運行時，不需要編程器。編程器主要用來進行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入PLC中，在調試過程中，進行監控和故障檢測。S7-200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡易型和智能型。

簡易型編程器是袖珍型的，簡單實用，價格低廉，是一種很好的現場編程及監測工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計算機進行編程操作，將專用的編程軟件裝入計算機內，可直接采用梯形圖語言編程，實現在線監測，非常直觀，且功能強大，S7-200系列PLC的專用編程軟件為STEP7-Micro/WIN。

程序存儲卡

為了保證程序及重要參數的安全，一般小型PLC設有外接EEPROM卡盒接口，通過該接口可以將卡盒的內容寫入PLC，也可將PLC內的程序及重要參數傳到外接EEPROM卡盒內作為備份。程序存儲卡EEPROM有6ES

7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0兩種，程序容量分別為8K和16K程序步。

寫入器

寫入器的功能是實現PLC和EPROM之間的程序傳送，是將PLC中RAM區的程序通過寫入器固化到程序存儲卡中，或將PLC中程序存儲卡中的程序通過寫入器傳送到RAM區。

文本顯示器

文本顯示器TD200不僅是一個用于顯示系統信息的顯示設備，還可以作為控制單元對某個量的數值進行修改，或直接設置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認的方法，zui多可顯示80條信息，每條信息zui多4個變量的狀態。過程參數可在顯示器上顯示，并可以隨時修改。TD200面板上的8個可編程序的功能鍵，每個都分配了一個存儲器位，這些功能鍵在啟動和測試系統時，可以進行參數設置和診斷。

• SIMATIC S7-1200 系列包括以下模塊：

• 性能分級的不同型號緊湊型控制器，以及豐富的交/直流控制器。
• 各種信號板卡（模擬量和數字量），用于在 CPU 上進行經濟的模塊化控制器擴展，同時節省安裝空間。
• 各種數字量和模擬量信號模塊。
• 各種通信模塊和處理器。
• 帶 4 個端口的以太網交換機，用于實現各種網絡拓撲
• SIWAREX 稱重系統終端模塊
• PS 1207 穩壓電源裝置，電源電壓 115/230 V AC，額定電壓 24 VDC

• 機械特性

• 堅固、緊湊的塑料機殼
• 連接和控制部件易于接觸，并由前蓋板提供保護
• 模擬量或數字量擴展模塊也具有可拆卸的連接端子

• 設備特性

• 國際標準：
  SIMATIC S7-1200 符合 VDE、UL、CSA 和 FM（I 類，類別 2；危險區組別 A、B、C 和 D，T4A）。生產質量管理體系已按照 ISO 9001 進行認證。

• 通信

  SIMATIC S7-1200 支持各種通信機制：

• 集成 PROFINET IO 控制器接口
• 帶 PROFIBUS DP 主站接口的通信模塊
• 帶 PROFIBUS DP 從站接口的通信模塊
• GPRS 模塊，用于連接到 GSM/G 網絡
• LTE 模塊，用于在第四代 LTE（長期演進）網絡中進行通信。
• 通信處理器，可通過以太網接口連接到 eControl Server Basic 控制中心軟件，并借助于基于 IP 的網絡進行安全通信。
• 通信處理器，可連接到服務應用的控制中心。
• RF120C，可連接到 SIMATIC Ident 系統。
• 模塊 SM1278，用于連接 IO-Link 傳感器和執行器。
• 通過通信模塊實現點到點連接。

• PROFINET 接口

  通過集成 PROFINET 接口，可與以下設備通信：

• 編程設備
• HMI 設備
• 其它 SIMATIC 控制器
• PROFINET IO 自動化組件

• 支持以下協議：

• TCP/IP
• ISO-on-TCP
• S7 通信

• 可連接以下設備：

• 通過標準 5 類電纜連接現場編程器和 PC。

• 

  在編程器和 SIMATIC S7-1200 的 CPU 之間建立連接

• SIMATIC HMI 精簡面板

• 

  在精簡面板和 SIMATIC S7-1200 的 CPU 之間建立連接

• 其它 SIMATIC S7-1200 控制器

• 

  通過 CSM 1277 以太網交換機連接多臺設備

  點到點接口，可自由編程的接口模式

  通信模塊可通過點到點連接進行通信。采用 RS232 和 RS485 物理傳輸介質。在 CPU 的“自由口 (Freeport)”模式下進行數據傳輸。采用面向位的用戶特定通信協議（例如，ASCII 協議、USS 或 Modbus）。

  可以連接任何具有串行接口的終端設備，如驅動、打印機、條碼讀碼器、調制解調器等。

  

  在可編程接口模式下，通過 CM 1241 實現點到點連接

  功能

  S7-1200 具有以下特點：

• 易于上手：
  專門的入門套件（其中包括仿真器和文檔），便于熟悉設備的使用。
• 操作簡單：
  功能強大的標準指令，易于使用，用戶友好的編程軟件，可zui大限度降低編程成本。
• 實時性能：
  特殊中斷功能、高速計數器和脈沖輸出，適用于對時間要求嚴格的應用。

• SIMATIC S7-1200 符合以下國內和國際標準：

• UL 508
• CSA C22.2 . 142
• FM Class I, Div 2, Groups A, B, C, D; T4A Class I, Zone 2, IIC, T4
• VDE 0160
• EN 61131-2
• 符合標準 EN 50081-1、50081-2 和 50082-2 電磁兼容性要求

• SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統，可滿足中、低端的性能要求。

  模塊化、無風扇設計、易于實現分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務的經濟、用戶友好的解決方案。

  SIMATIC S7-300 的應用領域包括：

• 特殊機械，
• 紡織機械，
• 包裝機械，
• 一般機械設備制造，
• 控制器制造，
• 機床制造，
• 安裝系統，
• 電氣與電子工業及相關產業。

• 多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據不同的應用選取相應模塊。任務擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。

  SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器：

• 具有高電磁兼容性和抗震性，可zui大限度地用于工業領域。

• S7-300F

  SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統可使用在對安全要求較高的設備中。其可對立即停車過程進行控制，因此不會對人身、環境造成損害。

  S7-300F 滿足下列安全要求：

• 要求等級 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等級 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
• 類別 1 - 4 符合 EN 954-1

• 另外，標準模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。因此它可以創建一個全集成的控制系統，在非安全相關和安全相關任務共存的工廠中使用。使用相同的標準工具對整個工廠進行組態和編程。

  S7-300

  一般步驟

  S7-300自動化系統采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨立地組合使用。

  一個系統包含下列組件：

• CPU：
  不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。
• 用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
• 用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。
• 用于高速計數、定位（開環/閉環）及 PID 控制的功能模塊（FM）。

• 根據要求，也可使用下列模塊：

• 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。
• 接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接中央控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
  通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風扇。
• SIPLUS 模塊可用于擴展的環境條件：
  適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結露以及有霧的環境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP20 機柜內使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調節的機柜和 IP65 外殼。

• 設計

  簡單的結構使得 S7-300 使用靈活且易于維護：

• 安裝模塊：
  只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上，轉動到位然后鎖緊螺釘。
• 集成的背板總線：
  背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。
• 模塊采用機械編碼，更換極為容易：
  更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。
• 現場證明可靠的連接：
  對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。
• TOP 連接：
  為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。
• 規定的安裝深度：
  所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內，并有前蓋保護。因此，所有模塊應有明確的安裝深度。
• 無插槽規則:
  信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統可自行組態。

• 擴展

  若用戶的自動化任務需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時，則可對 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進行擴展：

• 中央控制器和3個擴展機架zui多可連接32個模塊：
  總共可將 3 個擴展裝置（EU）連接到中央控制器（CC）。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。
• 通過接口模板連接：
  每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在中央控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中，并自動處理與擴展裝置的通信。
  • 通過 IM 365 擴展：
    1 個擴展裝置zui遠擴展距離為 1 米；電源電壓也通過擴展裝置提供。
  • 通過 IM 360/361 擴展：
    3 個擴展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的zui遠距離為 10m。
• 單獨安裝：
  對于單獨的 CC/EU，也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長達 10m。
• 靈活的安裝選項：
  CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以zui大限度滿足空間要求。

• 通信

  S7-300 具有不同的通信接口：

• 連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業以太網總線系統的通信處理器。
• 用于點到點連接的通信處理器
• 多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
  是一種經濟有效的方案，可以同時連接編程器/PC、人機界面系統和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統。

• PROFIBUS DP進行過程通信

  SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統，并且使得操作大大簡化。

  從用戶的角度來看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

  以下設備可作為主站連接：

• SIMATIC S7-300
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC C7
  （通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，帶IM 308
• SIMATIC 505

• 出于性能原因，每條線路上連接的主站不得超過 2 個。

  以下設備可作為從站連接：

• ET 200 分布式 I/O 設備
• S7-300，通過 CP 342-5
• CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
• 現場設備

• 雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

  通過 PROFINET IO 進行過程通信

  SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統，并且使得操作大大簡化。

  從用戶的角度來看，PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區別（相同的組態，編址及編程）。

  可將下列設備作為 IO 控制器進行連接：

• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200
  （使用配備 PROFINET 接口的 CPU）
• SIMATIC S7-400
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

• 可將下列設備作為 IO 設備進行連接：

• ET 200 分布式 I/O 設備
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• SIMATIC S7-300
  （使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• 現場設備

• 通過 AS-Interface 進行過程通信

  S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現場設備（AS-Interface 從站）。

  更多信息，請參見通信處理器。

  通過 CP 或集成接口（點對點）進行數據通信

  通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可經濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質支持不同的通信協議：

• 20 mA (TTY)（僅 CP 340/CP 341）
• RS 232C/V.24（僅 CP 340/CP 341）
• RS 422/RS 485

• 可以連接以下設備：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統和其他公司的系統
• 打印機
• 機器人控制
• 掃描器，條碼閱讀器，等

• 特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內。

  使用多點接口 (MPI) 進行數據通信

  MPI（多點接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網絡任務。

• MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
• 全局數據：
  “全局數據通信”服務可以在聯網的 CPU 間周期性地進行數據交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數據包交換數據，每個數據包含有 22 字節數據，可同時有 16 個 CPU 參與數據交換（使用 STEP 7 V4.x）。
  例如，可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數據通信。
• 內部通信總線(C-bus)：
  CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此，可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
• 功能強大的通信技術：
  • 多達 32 個 MPI 節點。
  • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
  • 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
  • 數據傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
• 靈活的組態選項：
  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，可以根據需求實現設計的zui優化調整。例如，任意兩個MPI節點之間zui多可以開啟10個中繼器，以橋接更大的距離。