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SIMODRIVE POSMO-西門子伺服驅(qū)動(dòng)器

西門子PLC的發(fā)展史 

SIMATIC商標(biāo)S7-200是西德西門子公司的產(chǎn)品之一，其注冊(cè)商標(biāo)為SIMATIC。1．西門子公司的產(chǎn)品早是1975年投放市場(chǎng)的SIMATIC S3，它實(shí)際上是帶有簡(jiǎn)單操作接口的二進(jìn)制控制器；2．1979年，S3系統(tǒng)被SIMATIC S5所取代，該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器；3．20世紀(jì)80年代初，S5系統(tǒng)進(jìn)一步升級(jí)——U系列PLC，較常用機(jī)型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U4．1994年4月，S7系列誕生，它具有更國(guó)際化、更高性能等級(jí)、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優(yōu)勢(shì)，其機(jī)型為：S7-200、300、4005．1996年，在過(guò)程控制領(lǐng)域，西門子公司又提出PCS7（過(guò)程控制系統(tǒng)7）的概念，將其優(yōu)勢(shì)的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線）、COROS（監(jiān)控系統(tǒng)）、SINEC（西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)）及控調(diào)技術(shù)溶為一體6．現(xiàn)在，西門子公司又提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自動(dòng)化系統(tǒng)，將PLC技術(shù)溶于全部自動(dòng)化領(lǐng)域。

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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(kāi)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(kāi)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(kāi)關(guān)量信號(hào)的窗口。

可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來(lái)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(kāi)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(lái)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(shuō)明：實(shí)際沒(méi)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(kāi)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(zhǎng)（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(zhǎng)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(shuō)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(kāi)辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。S7-200將1個(gè)字長(zhǎng)（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(zhǎng)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(guò)程中，會(huì)存在一些控制過(guò)程的中間結(jié)果，這些中間數(shù)據(jù)也需要用存儲(chǔ)器來(lái)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(lái)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(guò)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(lái)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(guò)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(guò)程中，用于組織步進(jìn)過(guò)程的控制。

可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來(lái)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?。ɡ?，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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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)。

因?yàn)?/span>PLC的運(yùn)算功能是離不開(kāi)累加器的。因此不有像占用其他存儲(chǔ)器那樣占用累加器。

（十一）特殊存儲(chǔ)器區(qū)（SM）

特殊存儲(chǔ)器是S7-200PLC為CPU和用戶程序之間傳遞信息的媒介。它們可以反映CPU在運(yùn)行中的各種狀態(tài)信息，用戶可以根據(jù)這些信息來(lái)判斷機(jī)器工作狀態(tài)，從而確定用戶程序該做什么，不該做什么。這些特殊信息也需要用存儲(chǔ)器來(lái)寄存。特殊存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。

1．特殊存儲(chǔ)器區(qū)

它是S7-200PLC為保存自身工作狀態(tài)數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，用SM表示。特殊存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)據(jù)有些是可讀可寫的，有一些是只讀的。特殊存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)據(jù)可以是位，也可是字節(jié)、字或雙字。

（1）按“位”方式：從SM0.0~SM179.7，共有1440點(diǎn)。

（2）按“字節(jié)”方式：從SM0~SM179，共有180個(gè)字節(jié)

（3）按“字”方式：從SMW0~SMW178，共有90個(gè)字

（4）按“雙字”方式：從SMD0~SMD176，共有45個(gè)雙字

說(shuō)明：特殊存儲(chǔ)器區(qū)的頭30個(gè)字節(jié)為只讀區(qū)。

2．常用的特殊繼電器及其功能

特殊存儲(chǔ)器用于CPU與用戶之間交換信息，例如SM0.0一直為“1”狀態(tài)，SM0.1僅在執(zhí)行用戶程序的第一個(gè)掃描周期為“1”狀態(tài)。SM0.4和SM0.5分別提供

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6ES7392-1AM00-0AA0西門子PLC

SIMATIC S7-3006ES7392-1AJ00-0AA0

Monitor V6.2帶50個(gè)客戶機(jī) WinCC Audit V7.0 6AV6 371-1DV07-0AX0 SIMATIC WinCC /Audit RT V7.0 6AV6 371-1DV17-0AX0 SIMATIC WinCC /Audit RC V7.0

CPU 417-4 具有：

• 功能強(qiáng)大的處理器： 
  CPU 執(zhí)行每條二進(jìn)制指令時(shí)間僅為 0.018μs 。
• 30 MB RAM（其中程序和數(shù)據(jù)各使用 15 MB）；
  用于執(zhí)行用戶程序的快速 RAM。
• 靈活擴(kuò)展： 
  多達(dá) 262144 點(diǎn)數(shù)字量和 16384 點(diǎn)模擬量輸入/輸出。
• MPI 多點(diǎn)接口： 
  通過(guò) MPI，可在高達(dá) 12 Mbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率下，建立包含多 32 個(gè)站的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。CPU 可與通信總線（C 總線）和 MPI 的站建立多 44 個(gè)連接。
  注意：
  如果同時(shí)使用 PROFIBUS DP 接口和 MPI 接口，則只能將以下總線連接器與 MPI 接口相連：
  
  • 帶插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
  • 不帶插口：6ES7 972-0BA42-0XA0
• 模式選擇開(kāi)關(guān)： 
  撥動(dòng)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)。
• 診斷緩沖區(qū)： 
  后的 120 個(gè)故障和中斷事件保存在一個(gè)環(huán)形緩沖區(qū)中，用于進(jìn)行診斷（可擴(kuò)展）。
• 實(shí)時(shí)時(shí)鐘： 
  在 CPU 的診斷消息后面附加日期和時(shí)間。
• 存儲(chǔ)卡： 
  用于對(duì)集成的裝載存儲(chǔ)器進(jìn)行擴(kuò)展。存儲(chǔ)在裝載存儲(chǔ)器中的信息包括 S7-400 參數(shù)數(shù)據(jù)以及程序，因此需要 2 倍的存儲(chǔ)空間。 其結(jié)果是：
  
  • 內(nèi)置的裝載存儲(chǔ)器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲(chǔ)卡。 
    可使用 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 卡用于保持性存儲(chǔ)）。
• PROFIBUS DP 接口： 
  通過(guò) PROFIBUS DP 主站接口，可以實(shí)現(xiàn)分布式自動(dòng)化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。對(duì)用戶來(lái)說(shuō),分布式 I/O 單元可作為一個(gè)集中式單元來(lái)處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。 
  混合組態(tài)： SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作為符合 EN 50170 的 PROFIBUS 主站。
  注意：
  如果同時(shí)使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口，則只能將以下總線連接器連接至 MPI 接口：
  
  • 帶插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
  • 不帶插口：6ES7 972-0BA42-0XA0
• 兩個(gè)附加插槽： 
  可用 IF 964-DP 接口子模塊連接兩個(gè)附加的 PROFIBUS DP 主站系統(tǒng)。

• 3 個(gè)故障安全 CPU（CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2、CPU 416F-3 PN/DP）
• 具有不同性能等級(jí)，滿足不同的應(yīng)用要求。

Monitor V6.2帶25個(gè)客戶機(jī) 6AV6 371-1DN06-2DX0 WINCC Option Data

SB 1232 模擬量輸出信號(hào)板允許使用模擬量輸出。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì)：

• 佳適應(yīng)性：
  在空間有限的情況下，或只需要少數(shù)附加輸入/輸出的情況下，可以使用信號(hào)板。通過(guò)信號(hào)板可以對(duì) S7-1200 CPU 進(jìn)行模塊化擴(kuò)展。這不會(huì)增加控制器所需的安裝空間。
• 傳感器和執(zhí)行器的直接連接
  高達(dá) 14 位的分辨率和不同的輸出范圍允許在沒(méi)有附加放大器的情況下連接執(zhí)行器。
• 靈活性：
  如果任務(wù)后續(xù)有所擴(kuò)展，可以升級(jí)控制器。更新用戶程序非常簡(jiǎn)單。

SM 1234 模擬量輸入/輸出允許使用模擬量輸入/輸出。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì)：

• 佳適應(yīng)性：
  使用模擬和數(shù)字?jǐn)U展模塊，用戶可以使其控制器佳地滿足更加復(fù)雜的任務(wù)要求
• 傳感器和執(zhí)行器的直接連接
  高達(dá) 14 位的分辨率加符號(hào)位和不同的輸入/輸出范圍允許在沒(méi)有附加放大器的情況下連接傳感器和執(zhí)行器
• 靈活性：
  如果任務(wù)后續(xù)有所擴(kuò)展，可以升級(jí)控制器。更新用戶程序非常簡(jiǎn)單。

熱電偶模塊 SM 1231 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和其他 S7-1200 系列模塊的相同：

• 安裝在 DIN 導(dǎo)軌上：
  將模塊卡裝到 CPU 右側(cè)的導(dǎo)軌上，互相連接以后再通過(guò)集成背板總線連接到 CPU 12xx。
• 直接安裝：
  通過(guò)鉆孔，可將模塊直接螺栓安裝到墻壁上。在易受劇烈振動(dòng)的場(chǎng)合建議采用這種安裝方式。
• 熱電偶：
  可以使用 4 種類型的 J、K、T、E、R、S 和 N 型熱電偶。無(wú)需放大器即可直接連接到模塊上。
• 安裝位置：
  為了實(shí)現(xiàn)大的測(cè)量和重復(fù)精度，應(yīng)將熱電偶模塊安裝在溫度變化較小的位置。

• 用于向 Ex 區(qū)輸出數(shù)字量信號(hào)
• 用于在防爆區(qū)域中連接本質(zhì)安全數(shù)字量設(shè)備
• 4 DI NAMUR
• 4 通道模塊中的 4 點(diǎn)數(shù)字量輸入（單通道隔離）
• 符合 DIN EN 60947-5-6 和 NAMUR 的可連接編碼器，可帶有已接線或未接線機(jī)械觸點(diǎn)
• 診斷和診斷報(bào)警可編程

下列本安型設(shè)備可以連接到 EX 數(shù)字量輸入模板：

Ex 模板	通道數(shù)量	可連接的本安設(shè)備
數(shù)字量輸入	4	啟動(dòng)器，符合 DIN 19 234（NAMUR），接線的觸點(diǎn)

Ex 數(shù)字量輸入模塊具有以下機(jī)械特點(diǎn)：

• 設(shè)計(jì)緊湊;
  堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括：
  • 綠色 LED ，用于指示“1”信號(hào) （觸點(diǎn)閉合或 I>2,1mA 帶符合DIN 19234 的NAMUR 編碼器）
  • 紅色 LED 用于指示斷線或短路
  • 前連接器插槽和電纜槽，通過(guò)前蓋板保護(hù)
  • 前蓋上的標(biāo)簽區(qū)。
• 安裝方便：
  模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過(guò)總線連接器連接到相鄰模塊。
  沒(méi)有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。
• 用戶友好的接線：
  通過(guò)插入式前連接器來(lái)對(duì)模塊接線。 第一次插入時(shí)，有一個(gè)編碼元件與之嚙合，這樣，該連接器只能插入同類型的模塊。 前連接器里有專門的保護(hù)裝置，用于保護(hù)模塊的 24V 電源。 更換模塊時(shí)，對(duì)于新的同類型模塊，可原封不動(dòng)保持前連接器的接線狀態(tài)。

  以下 SIPLUS S7-300 防爆數(shù)字量模塊可在惡劣環(huán)境條件下使用：

  • SIPLUS S7-300 SM321 4DI NAMUR；
    數(shù)字量輸入

  SIPLUS S7-300 防爆數(shù)字量模塊可在以下惡劣環(huán)境條件下使用：

  • 環(huán)境溫度范圍寬：0 °C 到 +60 °C
  • 在需要較高抗化學(xué)腐蝕性以及需能夠承受較高機(jī)械和生物負(fù)荷和鹽霧的場(chǎng)合
  • 相對(duì)濕度