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上海腾桦电气设备有限公司
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设计
S7-300
一般步骤
S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。
一个系统包含下列组件:
-
CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
-
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
-
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
-
用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID 控制的功能模块(FM)。
根据要求,也可使用下列模块:
-
用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
-
接口模块 (IM),用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。
-
SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
设计
简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护:
-
安装模块:
只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位然后锁紧螺钉。
-
集成的背板总线:
背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。
-
模块采用机械编码,更换极为容易:
更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
-
现场证明可靠的连接:
对于信号模块,可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
-
TOP 连接:
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
-
规定的安装深度:
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此,所有模块应有明确的安装深度。
-
无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
扩展
若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时,则可对 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)进行扩展:
-
中央控制器和3个扩展机架多可连接32个模块:
总共可将 3 个扩展装置(EU)连接到中央控制器(CC)。每个 CC/EU 可以连接八个模块。
-
通过接口模板连接:
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中,并自动处理与扩展装置的通信。
-
通过 IM 365 扩展:
1 个扩展装置远扩展距离为 1 米;电源电压也通过扩展装置提供。
-
通过 IM 360/361 扩展:
3 个扩展装置, CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的远距离为 10m。
-
单独安装:
对于单独的 CC/EU,也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离:长达 10m。
-
灵活的安装选项:
CC/EU 既可以水平安装,也可以垂直安装。这样可以大限度满足空间要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
-
连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
-
用于点到点连接的通信处理器
-
多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。
PROFIBUS DP进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
以下设备可作为主站连接:
-
SIMATIC S7-300
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
-
SIMATIC S7-400
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
-
SIMATIC C7
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP)
-
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,带IM 308
-
SIMATIC 505
出于性能原因,每条线路上连接的主站不得超过 2 个。
以下设备可作为从站连接:
-
ET 200 分布式 I/O 设备
-
S7-300,通过 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
-
现场设备
虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通过 PROFINET IO 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFINET IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
可将下列设备作为 IO 控制器进行连接:
-
SIMATIC S7-300
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
-
SIMATIC ET 200
(使用配备 PROFINET 接口的 CPU)
-
SIMATIC S7-400
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
可将下列设备作为 IO 设备进行连接:
-
ET 200 分布式 I/O 设备
-
ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
-
SIMATIC S7-300
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
-
现场设备
通过 AS-Interface 进行过程通信
S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备(AS-Interface 从站)。
更多信息,请参见通信处理器。
通过 CP 或集成接口(点对点)进行数据通信
通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议:
-
20 mA (TTY)(仅 CP 340/CP 341)
-
RS 232C/V.24(仅 CP 340/CP 341)
-
RS 422/RS 485
可以连接以下设备:
-
SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
-
打印机
-
机器人控制
-
扫描器,条码阅读器,等
特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。
使用多点接口 (MPI) 进行数据通信
MPI(多点接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。
-
MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
-
全局数据:
“全局数据通信”可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据,每个数据包含有 22 字节数据,可同时有 16 个 CPU 参与数据交换(使用 STEP 7 V4.x)。
例如,可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。
-
内部通信总线(C-bus):
CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此,可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。
-
功能强大的通信技术:
-
多达 32 个 MPI 节点。
-
使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
-
使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。
-
数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
-
灵活的组态选项:
可靠的组件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件,可以根据需求实现设计的调整。例如,任意两个MPI节点之间多可以开启10个中继器,以桥接更大的距离。
通过 CP 进行数据通信
SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信处理器可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。
可以连接以下设备:
-
SIMATIC S7-300
-
SIMATIC S7-400
-
SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
-
编程器
-
PC 机
-
SIMATIC HMI 人机界面系统
-
数控装置
-
机器人控制
-
工业PC
-
驱动控制器
-
其它厂商设备
S7-300F
S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行:
-
ET 200M 中的 I/O 设计:
故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用(Cat.4/SIL3 只能与隔离模块一起使用)
-
ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 设计:
故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用
S7-300
一般步骤
S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。
一个系统包含下列组件:
-
CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。 - 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
- 用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
- 用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID 控制的功能模块(FM)。
根据要求,也可使用下列模块:
- 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
-
接口模块 (IM),用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行,并且无需风扇。 -
SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
设计
简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护:
-
安装模块:
只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位然后锁紧螺钉。 -
集成的背板总线:
背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。 -
模块采用机械编码,更换极为容易:
更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。 -
现场证明可靠的连接:
对于信号模块,可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。 -
TOP 连接:
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。 -
规定的安装深度:
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此,所有模块应有明确的安装深度。 -
无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
扩展
若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时,则可对 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)进行扩展:
-
中央控制器和3个扩展机架多可连接32个模块:
总共可将 3 个扩展装置(EU)连接到中央控制器(CC)。每个 CC/EU 可以连接八个模块。 -
通过接口模板连接:
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中,并自动处理与扩展装置的通信。-
通过 IM 365 扩展:
1 个扩展装置远扩展距离为 1 米;电源电压也通过扩展装置提供。 -
通过 IM 360/361 扩展:
3 个扩展装置, CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的远距离为 10m。
-
通过 IM 365 扩展:
-
单独安装:
对于单独的 CC/EU,也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离:长达 10m。 -
灵活的安装选项:
CC/EU 既可以水平安装,也可以垂直安装。这样可以大限度满足空间要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
- 连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
- 用于点到点连接的通信处理器
-
多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一种经济有效的方案,可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。
PROFIBUS DP进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
以下设备可作为主站连接:
-
SIMATIC S7-300
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) -
SIMATIC S7-400
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) -
SIMATIC C7
(通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,带IM 308
- SIMATIC 505
出于性能原因,每条线路上连接的主站不得超过 2 个。
以下设备可作为从站连接:
- ET 200 分布式 I/O 设备
- S7-300,通过 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
- 现场设备
虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通过 PROFINET IO 进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统,并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看,PROFINET IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别(相同的组态,编址及编程)。
可将下列设备作为 IO 控制器进行连接:
-
SIMATIC S7-300
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) -
SIMATIC ET 200
(使用配备 PROFINET 接口的 CPU) -
SIMATIC S7-400
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
可将下列设备作为 IO 设备进行连接:
- ET 200 分布式 I/O 设备
- ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
-
SIMATIC S7-300
(使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) - 现场设备
通过 AS-Interface 进行过程通信
S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备(AS-Interface 从站)。
更多信息,请参见通信处理器。
通过 CP 或集成接口(点对点)进行数据通信
通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议:
- 20 mA (TTY)(仅 CP 340/CP 341)
- RS 232C/V.24(仅 CP 340/CP 341)
- RS 422/RS 485
可以连接以下设备:
- SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
- 打印机
- 机器人控制
- 扫描器,条码阅读器,等
特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。
使用多点接口 (MPI) 进行数据通信
MPI(多点接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。
- MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
-
全局数据:
“全局数据通信”可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据,每个数据包含有 22 字节数据,可同时有 16 个 CPU 参与数据交换(使用 STEP 7 V4.x)。
例如,可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。 -
内部通信总线(C-bus):
CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此,可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。 -
功能强大的通信技术:
- 多达 32 个 MPI 节点。
- 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
- 使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。
- 数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
-
灵活的组态选项:
可靠的组件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件,可以根据需求实现设计的调整。例如,任意两个MPI节点之间多可以开启10个中继器,以桥接更大的距离。
通过 CP 进行数据通信
SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信处理器可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。
可以连接以下设备:
- SIMATIC S7-300
- SIMATIC S7-400
- SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
- 编程器
- PC 机
- SIMATIC HMI 人机界面系统
- 数控装置
- 机器人控制
- 工业PC
- 驱动控制器
- 其它厂商设备
S7-300F
S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行:
-
ET 200M 中的 I/O 设计:
故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用(Cat.4/SIL3 只能与隔离模块一起使用) -
ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 设计:
故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用
概述
确定动态过载能力
功能概述
允许在运行时超过装置额定铭牌上指定的额定直流(大允许连续直流电流)。但是超过的程度和持续时间要受到特定的限制,这在下面进行详细说明。
过载电流的上限是 1.8 倍的额定直流电流。高过载持续时间取决于过载电流的时间特性,以及该装置的过载历史,还取决于具体的设备情况。
每次过载都必定跟随有欠载(过载相的负载电流小于额定直流电流)。一旦达到高允许过载持续时间,负载电流必须返回到至少值 ≤ 额定直流电流。
通过对电源部分进行热监视可以确定动态过载持续时间(I2t 监视)。I2t 监视使用实际负载电流的时间特性计算环境温度以上晶闸管损耗层温度上升的替代值的时间特性。在这种情况下,要把具体的设备特性(例如热阻和时间常数)加入到计算中。当转换器打开时,计算过程从初始值开始,该初始值在关断/线路供电故障之前确定。在设置参数时必须把环境条件(环境温度和安装高度)考虑进来。
计算获得的替代消耗层温度上升超过允许值时,I2t监视会发出响应。作为响应,有两种选择可以被参数化:
-
电枢电流设置值下降到额定直流电流报警,或
-
设备关机故障
可以禁用 I2t 监视功能。在这种情况下,电枢电流高限制为额定直流电流。
动态过载能力的组态
组态单包含以下信息:
-
长负载持续时间tan从低温电源部分和指定恒定负载时算起,
-
长零电流间隔tab(长冷却时间)直到电源部分达到“低温”热状态,以及
-
极限特性的磁场,用于确定热稳定、过载间歇运行期间的过载能力(周期性工作循环)
备注:如果计算获得的替代损耗层温度上升不超过高允许值的 5%,则认为电源部分处于“低温”状态。该状态可以使用二进制可分配输出查询。
带过载间歇运行时具有极限特性的磁场结构
具有极限特性的磁场是指具有总持续时间 300s 的间歇过载运行的负载循环。这种负载循环包括两个时间部分——基本负载持续时间(电枢电流实际值 ≤ 额定直流电流)和过载持续时间(电枢电流实际值 ≥ 额定直流电流)。
每个极限特性会把一个特定装置的大基本负载电流表示成针对小负载持续时间(极限基本负载电流)的过载系数(极限基本负载电流,按额定直流电流的 a% 计算)。对于负载循环的剩余持续时间,大允许过载电流通过过载系数确定。如果对于所需的过载系数没有指定极限特性,则要遵守针对下一个高过载系数的极限特性。
极限特性的励磁对于 300s 负载循环有效。使用基本计算算法,负载循环可以长于或短于 300s 的负载循环持续时间组态。现在使用两个基本任务显示。
基本任务1 和 2 的特性举例
基本任务 1
-
已知:
装置、循环持续时间、过载系数、过载持续时间
-
求:
(小)基本负载持续时间和大基本负载电流
概述
SINAMICS DC MASTER 装置的并联
SINAMICS DC MASTER 装置可以通过并联来增加额定功率。必须满足一下辅助条件:
在 CUD 上配备传输触发脉冲以及建立更高等级通讯所需的硬件和插头。
多可以并联 6 部设备。多部装置并联时,主装置应该放置在中间,以便信号连接方便。主从装置之间从总线到总线的长并联接口线长度:15 m。
同样,每部SINAMICS DC MASTER 装置需要独立的换相电抗器(uK 小 2 %),以便平均分配电流。电抗器公差差异决定的电流分配。对于无降级(电流下降)运行,推荐公差 5% 或更好。
只允许具有相同额定直流电流的装置并联。
装置并联时,允许的输出电流为(维持辅助条件时):
Imax = n × IN(SINAMICS DC MASTER)
n = SINAMICS DC MASTER 装置的数量
冗余运行(“(n+m)运行”模式)
SINAMICS DC MASTER 装置还可以用在冗余配置中,作为特殊的并联运行模式。在此运行模式下,如果一台装置故障(例如电源部分的保险烧断),其他 SINAMICS DC MASTER 装置可以维持运行。正确组态好和互联好之后,电枢电路和励磁电路都可以冗余运行。
当一个装置故障时,其他SINAMICS DC MASTER 装置还可以正常运行、持续工作不会中断。在组态系统时,需要特别注意在冗余应用中,只须满足 n 个装置的额定功率(而不是 n+m 个装置)。
在发生故障时,主装置的功能会自动转移。这样一来,无论是主装置的电源部分故障还是从装置的电源部分故障,系统都会继续运行。(可以根据要求提供冗余运行时的 MTBF 数据。)
SINAMICS DC MASTER 装置并联时的电枢电路连接示意图
(1) 需要相同的 1U1/1V1/1W1 相序。
(2) 需要相同的 1C1/1D1 相序。
(3) 装置使用(8 针)屏蔽跳线(UTP CAT5 型,符合ANSI/EIA/TIA 568 标准)连接,与 PC 网络技术中使用的网线相同。可以直接从西门子购买标准的 5m 长线电缆(订货号:6RY1707-0AA08)。n 个装置并联需要 (n-1) 条电缆。必须激活连接在总线首端和末端所连接的装置/设备上的总线终端。
(4) 这些熔断器只能用在 850A 及以下的设备上。
(5) 只适用于 850A 及以下四象限运行的装置。
确定动态过载能力
功能概述
允许在运行时超过装置额定铭牌上指定的额定直流(大允许连续直流电流)。但是超过的程度和持续时间要受到特定的限制,这在下面进行详细说明。
过载电流的上限是 1.8 倍的额定直流电流。高过载持续时间取决于过载电流的时间特性,以及该装置的过载历史,还取决于具体的设备情况。
每次过载都必定跟随有欠载(过载相的负载电流小于额定直流电流)。一旦达到高允许过载持续时间,负载电流必须返回到至少值 ≤ 额定直流电流。
通过对电源部分进行热监视可以确定动态过载持续时间(I2t 监视)。I2t 监视使用实际负载电流的时间特性计算环境温度以上晶闸管损耗层温度上升的替代值的时间特性。在这种情况下,要把具体的设备特性(例如热阻和时间常数)加入到计算中。当转换器打开时,计算过程从初始值开始,该初始值在关断/线路供电故障之前确定。在设置参数时必须把环境条件(环境温度和安装高度)考虑进来。
计算获得的替代消耗层温度上升超过允许值时,I2t监视会发出响应。作为响应,有两种选择可以被参数化:
- 电枢电流设置值下降到额定直流电流报警,或
- 设备关机故障
可以禁用 I2t 监视功能。在这种情况下,电枢电流高限制为额定直流电流。
动态过载能力的组态
组态单包含以下信息:
- 长负载持续时间tan从低温电源部分和指定恒定负载时算起,
- 长零电流间隔tab(长冷却时间)直到电源部分达到“低温”热状态,以及
- 极限特性的磁场,用于确定热稳定、过载间歇运行期间的过载能力(周期性工作循环)
备注:如果计算获得的替代损耗层温度上升不超过高允许值的 5%,则认为电源部分处于“低温”状态。该状态可以使用二进制可分配输出查询。
带过载间歇运行时具有极限特性的磁场结构
具有极限特性的磁场是指具有总持续时间 300s 的间歇过载运行的负载循环。这种负载循环包括两个时间部分——基本负载持续时间(电枢电流实际值 ≤ 额定直流电流)和过载持续时间(电枢电流实际值 ≥ 额定直流电流)。
每个极限特性会把一个特定装置的大基本负载电流表示成针对小负载持续时间(极限基本负载电流)的过载系数(极限基本负载电流,按额定直流电流的 a% 计算)。对于负载循环的剩余持续时间,大允许过载电流通过过载系数确定。如果对于所需的过载系数没有指定极限特性,则要遵守针对下一个高过载系数的极限特性。
极限特性的励磁对于 300s 负载循环有效。使用基本计算算法,负载循环可以长于或短于 300s 的负载循环持续时间组态。现在使用两个基本任务显示。
基本任务1 和 2 的特性举例
基本任务 1
-
已知:
装置、循环持续时间、过载系数、过载持续时间 -
求:
(小)基本负载持续时间和大基本负载电流
SINAMICS DC MASTER 装置的并联
SINAMICS DC MASTER 装置可以通过并联来增加额定功率。必须满足一下辅助条件:
在 CUD 上配备传输触发脉冲以及建立更高等级通讯所需的硬件和插头。
多可以并联 6 部设备。多部装置并联时,主装置应该放置在中间,以便信号连接方便。主从装置之间从总线到总线的长并联接口线长度:15 m。
同样,每部SINAMICS DC MASTER 装置需要独立的换相电抗器(uK 小 2 %),以便平均分配电流。电抗器公差差异决定的电流分配。对于无降级(电流下降)运行,推荐公差 5% 或更好。
只允许具有相同额定直流电流的装置并联。
装置并联时,允许的输出电流为(维持辅助条件时):
Imax = n × IN(SINAMICS DC MASTER)
n = SINAMICS DC MASTER 装置的数量
冗余运行(“(n+m)运行”模式)
SINAMICS DC MASTER 装置还可以用在冗余配置中,作为特殊的并联运行模式。在此运行模式下,如果一台装置故障(例如电源部分的保险烧断),其他 SINAMICS DC MASTER 装置可以维持运行。正确组态好和互联好之后,电枢电路和励磁电路都可以冗余运行。
当一个装置故障时,其他SINAMICS DC MASTER 装置还可以正常运行、持续工作不会中断。在组态系统时,需要特别注意在冗余应用中,只须满足 n 个装置的额定功率(而不是 n+m 个装置)。
在发生故障时,主装置的功能会自动转移。这样一来,无论是主装置的电源部分故障还是从装置的电源部分故障,系统都会继续运行。(可以根据要求提供冗余运行时的 MTBF 数据。)
SINAMICS DC MASTER 装置并联时的电枢电路连接示意图
(1) 需要相同的 1U1/1V1/1W1 相序。
(2) 需要相同的 1C1/1D1 相序。
(3) 装置使用(8 针)屏蔽跳线(UTP CAT5 型,符合ANSI/EIA/TIA 568 标准)连接,与 PC 网络技术中使用的网线相同。可以直接从西门子购买标准的 5m 长线电缆(订货号:6RY1707-0AA08)。n 个装置并联需要 (n-1) 条电缆。必须激活连接在总线首端和末端所连接的装置/设备上的总线终端。
(4) 这些熔断器只能用在 850A 及以下的设备上。
(5) 只适用于 850A 及以下四象限运行的装置。

概述
-
SIMATIC S7-1500 软控制器用于实现通过 SIMATIC IPC 完成的控制任务
-
采用创新的实时系统,系统可用性高
-
可作为标准型和故障安全型
-
经过改进的专有技术和复制保护
-
集成运动控制功能,用于控制速度控制轴和定位轴,支持外部编码器,凸轮/凸轮轨道和探头
-
用于诊断集成 Web 器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
-
SIMATIC ODK 1500S 用于通过语言 C/C++ 开发和集成控制功能和应用程序
应用
S7-1500 软控制器执行 S7-1500 控制器的功能,作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。这样,SIMATIC IPC 就能用于控制机器设备。
新功能:除了标准 CPU 之外,S7-1500 软件控制器还可作为故障安全 CPU。因此,基于 PC 的自动化解决方案还可用于面向安全的应用场合。
要通过 PROFINET 或 PROFIBUS 连接分布式 I/O,可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太网和 PROFIBUS 接口。另外,CPU 通过易组态的块提供全面控制功能,以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。
当必须使用编程语言 C 或 C++ 来集成特殊自动化功能或需要将 Windows 软件与软控制器直接连接时,该软控制器显示出特殊优势。
为此,可使用 SIMATIC ODK 1500S 来开发这种应用程序。这些应用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 软件(例如,数据库、可视化系统或 Windows 文件系统),或用于实时应用(例如,算法、控制器)。
一些通常由 ODK 开发的应用程序是现成的插件应用。因此,比如可以在控制任务中使用 SQL 数据库或 XML 文件,而无须用 C/C++ 编程。
联合使用 SIMATIC Target 1500S?for Simub®,可直接从 Simub® 生成库函数。
概述
-
软控制器用于在 SIMATIC IPC 上执行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
-
针对使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任务进行了。
-
也可在 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 机架式 PC 上使用。
-
C/C++ 运行时,用于在 Windows 操作系统和 CPU 1507S 本地执行由 C/C++ 实现的功能和算法。
-
在机器中用作基于 PC 的控制器,通过 PROFINET 和 PROFIBUS 实现分布式 I/O
-
使用 IPC 板载接口和 PC 插件卡作为 PROFINET 和 PROFIBUS 连接
-
集成的运动控制功能,用于速度控制、轴定位以及同步操作,支持外部编码器以及在机轴、凸轮/凸轮轨道和探头之间的精密位置传动装置。
-
用于诊断集成 Web 器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
应用
S7-1500 软控制器 CPU 1507S 执行 S7-1500 控制器的功能,作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。CPU 1507S 针对使用 IPC477D 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任务进行了。另外,CPU 1507S 还支持 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 机架式 PC。
S7-1500 软件控制器 CPU 1507S 能够执行由 C/C++ 语言创建的程序。这些功能可利用 SIMATIC ODK 1500S 或 Target 1500S? ® 来创建。这些应用程序既可在 Windows 操作系统下执行,也能在 CPU 1507S 的实时环境中执行。可以实现以下应用:
-
在 Windows 操作系统下执行 ODK 应用程序,比如:
-
将数据库连接至控制任务
-
在 Windows 操作系统下连接各种设备,比如手持式扫描仪
-
实现协议转换器
-
在实时环境中执行 ODK 应用程序,比如:
-
集成现有由 C/C++ 语言实现的可复用开环和闭环控制代码
-
集成基于模型的开发环境的控制代码,比如由 SIMATIC Target 1500S?for Simub® 生成的代码
-
用 C/C++ 编写与平台无关的控制程序代码
概述
西门子已经为基于 PC 的自动化开发了丰富的相关硬件和软件组件。
如果您在为基于 PC 的自动化解决方案寻求开放、灵活和可靠的控制器,那么 SIMATIC WInAC RTX 正是久经验证的正确解决方案。
在 PC 上的单一平台上,可以执行所有自动化任务,如开环/闭环控制、HMI 和运动控制。除了典型的 PLC 任务之外,无论在哪必须处理 PC 应用程序,基于 PC 的自动化都是您的。
SIMATIC 基于 PC 的控制
-
扩展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
-
当数据处理,通讯,可视化,工艺和控制必须在单个 PC 上实现以节省空间和提高性能时
型号
-
SIMATIC WinAC 软件 PLC
用于需要高灵活性和集成能力的任务
-
SIMATIC WinAC ODK
可实现工艺任务 PC 解决方案与 PLC 灵活高性能地结合。
特性:
-
该方案运行在 Windows XP 或 Windows 7(32位)操作系统的标准 PC 上。
-
编码和 S7-300/-400 兼容
使用 SIMATIC 工业软件编程,创建的程序还可用于 SIMATIC S7。
-
使用与办公应用集成的标准接口
-
用于解决方案指定的工艺硬件和软件集成的开放式接口
功能
与过程设备的连接
SIMATIC WinAC 软 PLC 支持通过 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 访问过程 I/O。SIMATIC NET 产品系列的 PROFIBUS 或 PROFINET 接口模块和 SIMATIC PC 的集成接口就是用于此目的的。
技术功能任务
利用 WinAC 提供了全范围的可能性来解决工艺任务:
SIMATIC 实时软件 提供许多由 SIMATIC WinAC 直接处理的包含工艺功能的库,包括标准 PID 控制与简单运动控制。
-
SIMATIC 功能模块,如 FM 350 或 FM 351,可以同时用在 PROFIBUS 或 PROFINET 的 ET200M 站点上。
-
通过为 SIMATIC WinAC Basis/RTX 软件型 PLC 而设计的 WinAC ODK 以及通过为 WinAC 插槽型 PLC 而设计的 WinAC T-Kit 可以对特种工艺任务进行开放的集成。
-
通过 WinAC RTX 和 WinAC 槽的 PROFIBUS DP 的同步模式,实现了精确的可再现响应时间,为精确、快速的控制应用提供了基础。
通讯
SIMATIC WinAC 支持相同 PC 上的本地 SIMATIC 通讯,同时也支持通过 SIMATIC 网络 PROFIBUS 和工业以太网/PRIFINET 实现的通讯。可以使用以下通讯连接:
-
通过 STEP7 在本地或从 PG/PC 从远端进行编程和试运行
-
利用 WinCC 或 WinCC flexible 在本地或通过网络进行可视化
-
与其他 WinAC 或 S7 系统进行通讯
-
通过 PROFINET 接口进行开放式通讯(TCP/UDP)
-
PROFINET CBA
可视化系统接口
SIMATIC HMI 产品 WinCC flexible 和 WinCC 对所有 SIMATIC WinAC 的所有数据和功能具有完全的访问能力,这符合对全集成自动化的要求。它们可以和 SIMATIC WinAC 运行在同一个本地 PC 上,也可以通过系统支持的网络从远端进行工作。
即使是 SIMATIC 触摸控制面板也可以和 SIMATIC WinAC 协调工作,而不会有任何限制。在这种情况下,通过SIMATIC WinAC 的 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 接口能够进行访问就非常有用,因为这可以设备在“现场”运行而又将布线降到了低。
WinAC OPC 器允许所有可视化系统访问其过程数据。
访问过程数据
SIMATIC NET OPC 器允许通过任意 OPC 客户端应用程序访问过程数据。
除此之外,用户还可以利用 OPC 数据访问自动化接口,从标准 Windows 应用程序,如 Excel 或 Access,对过程数据进行访问。
编程
SIMATIC 软件
基于 PC 的控制器可以使用 STEP 7 和 SIMATIC 用于生产工程的工具进行编程和组态。因此所有的 SIMATIC 编程语言也可用于 WinAC。
SIMATIC 编程语言完全符合 DIN EN 6.1131-3 标准从而减少了学习与培训的时间
另外,用于 SIMATIC S7 控制器的程序模块能被再次用于 WinAC 中而且无需修改。
STEP 7 可用于各种控制任务:
-
控制和通讯的组态:
基于 PC 的控制器的所有特性和与其他 SIMATIC 组件的交互可以通过 STEP 7 来处理。所有组态数据都一致性集中存储到一个位置。
-
丰富完整的编程语言:
STEP 7 和 STEP 7 工程工具为各种控制任务提供了大量的编程语言支持。
-
本地和远程编程:
SIMATIC STEP 7 的完整网络连接允许对 WinAC 在相同的 PC 上进行本地编程,还允许通过 LAN 或 WAN 进行远程编程。
-
高效调试:
STEP 7 对控制程序的测试和试运行提供了有效支持。包括诸如程序的在线更改,显示和控制变量或单步处理。
SIMATIC iMap
使用 STEP 7 来对基于 PC 的控制器的实际控制功能进行编程。
系统组件和由 WinAC RTX 和 PROFINET CBA 生成的机器的互联,使用开放式工具 SIMATIC iMap 实现。
- SIMATIC S7-1500 软控制器用于实现通过 SIMATIC IPC 完成的控制任务
- 采用创新的实时系统,系统可用性高
- 可作为标准型和故障安全型
- 经过改进的专有技术和复制保护
- 集成运动控制功能,用于控制速度控制轴和定位轴,支持外部编码器,凸轮/凸轮轨道和探头
- 用于诊断集成 Web 器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
- SIMATIC ODK 1500S 用于通过语言 C/C++ 开发和集成控制功能和应用程序
S7-1500 软控制器执行 S7-1500 控制器的功能,作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。这样,SIMATIC IPC 就能用于控制机器设备。
新功能:除了标准 CPU 之外,S7-1500 软件控制器还可作为故障安全 CPU。因此,基于 PC 的自动化解决方案还可用于面向安全的应用场合。
要通过 PROFINET 或 PROFIBUS 连接分布式 I/O,可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太网和 PROFIBUS 接口。另外,CPU 通过易组态的块提供全面控制功能,以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。
当必须使用编程语言 C 或 C++ 来集成特殊自动化功能或需要将 Windows 软件与软控制器直接连接时,该软控制器显示出特殊优势。
为此,可使用 SIMATIC ODK 1500S 来开发这种应用程序。这些应用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 软件(例如,数据库、可视化系统或 Windows 文件系统),或用于实时应用(例如,算法、控制器)。
一些通常由 ODK 开发的应用程序是现成的插件应用。因此,比如可以在控制任务中使用 SQL 数据库或 XML 文件,而无须用 C/C++ 编程。
联合使用 SIMATIC Target 1500S?for Simub®,可直接从 Simub® 生成库函数。
- 软控制器用于在 SIMATIC IPC 上执行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
- 针对使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任务进行了。
- 也可在 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 机架式 PC 上使用。
- C/C++ 运行时,用于在 Windows 操作系统和 CPU 1507S 本地执行由 C/C++ 实现的功能和算法。
- 在机器中用作基于 PC 的控制器,通过 PROFINET 和 PROFIBUS 实现分布式 I/O
- 使用 IPC 板载接口和 PC 插件卡作为 PROFINET 和 PROFIBUS 连接
- 集成的运动控制功能,用于速度控制、轴定位以及同步操作,支持外部编码器以及在机轴、凸轮/凸轮轨道和探头之间的精密位置传动装置。
- 用于诊断集成 Web 器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
S7-1500 软控制器 CPU 1507S 执行 S7-1500 控制器的功能,作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。CPU 1507S 针对使用 IPC477D 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任务进行了。另外,CPU 1507S 还支持 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 机架式 PC。
S7-1500 软件控制器 CPU 1507S 能够执行由 C/C++ 语言创建的程序。这些功能可利用 SIMATIC ODK 1500S 或 Target 1500S? ® 来创建。这些应用程序既可在 Windows 操作系统下执行,也能在 CPU 1507S 的实时环境中执行。可以实现以下应用:
-
在 Windows 操作系统下执行 ODK 应用程序,比如:
- 将数据库连接至控制任务
- 在 Windows 操作系统下连接各种设备,比如手持式扫描仪
- 实现协议转换器
-
在实时环境中执行 ODK 应用程序,比如:
- 集成现有由 C/C++ 语言实现的可复用开环和闭环控制代码
- 集成基于模型的开发环境的控制代码,比如由 SIMATIC Target 1500S?for Simub® 生成的代码
- 用 C/C++ 编写与平台无关的控制程序代码
西门子已经为基于 PC 的自动化开发了丰富的相关硬件和软件组件。
如果您在为基于 PC 的自动化解决方案寻求开放、灵活和可靠的控制器,那么 SIMATIC WInAC RTX 正是久经验证的正确解决方案。
在 PC 上的单一平台上,可以执行所有自动化任务,如开环/闭环控制、HMI 和运动控制。除了典型的 PLC 任务之外,无论在哪必须处理 PC 应用程序,基于 PC 的自动化都是您的。
SIMATIC 基于 PC 的控制
- 扩展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
- 当数据处理,通讯,可视化,工艺和控制必须在单个 PC 上实现以节省空间和提高性能时
型号
-
SIMATIC WinAC 软件 PLC
用于需要高灵活性和集成能力的任务 -
SIMATIC WinAC ODK
可实现工艺任务 PC 解决方案与 PLC 灵活高性能地结合。
特性:
- 该方案运行在 Windows XP 或 Windows 7(32位)操作系统的标准 PC 上。
-
编码和 S7-300/-400 兼容
使用 SIMATIC 工业软件编程,创建的程序还可用于 SIMATIC S7。 - 使用与办公应用集成的标准接口
- 用于解决方案指定的工艺硬件和软件集成的开放式接口
与过程设备的连接
SIMATIC WinAC 软 PLC 支持通过 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 访问过程 I/O。SIMATIC NET 产品系列的 PROFIBUS 或 PROFINET 接口模块和 SIMATIC PC 的集成接口就是用于此目的的。
技术功能任务
利用 WinAC 提供了全范围的可能性来解决工艺任务:
SIMATIC 实时软件 提供许多由 SIMATIC WinAC 直接处理的包含工艺功能的库,包括标准 PID 控制与简单运动控制。
- SIMATIC 功能模块,如 FM 350 或 FM 351,可以同时用在 PROFIBUS 或 PROFINET 的 ET200M 站点上。
- 通过为 SIMATIC WinAC Basis/RTX 软件型 PLC 而设计的 WinAC ODK 以及通过为 WinAC 插槽型 PLC 而设计的 WinAC T-Kit 可以对特种工艺任务进行开放的集成。
- 通过 WinAC RTX 和 WinAC 槽的 PROFIBUS DP 的同步模式,实现了精确的可再现响应时间,为精确、快速的控制应用提供了基础。
通讯
SIMATIC WinAC 支持相同 PC 上的本地 SIMATIC 通讯,同时也支持通过 SIMATIC 网络 PROFIBUS 和工业以太网/PRIFINET 实现的通讯。可以使用以下通讯连接:
- 通过 STEP7 在本地或从 PG/PC 从远端进行编程和试运行
- 利用 WinCC 或 WinCC flexible 在本地或通过网络进行可视化
- 与其他 WinAC 或 S7 系统进行通讯
- 通过 PROFINET 接口进行开放式通讯(TCP/UDP)
- PROFINET CBA
可视化系统接口
SIMATIC HMI 产品 WinCC flexible 和 WinCC 对所有 SIMATIC WinAC 的所有数据和功能具有完全的访问能力,这符合对全集成自动化的要求。它们可以和 SIMATIC WinAC 运行在同一个本地 PC 上,也可以通过系统支持的网络从远端进行工作。
即使是 SIMATIC 触摸控制面板也可以和 SIMATIC WinAC 协调工作,而不会有任何限制。在这种情况下,通过SIMATIC WinAC 的 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 接口能够进行访问就非常有用,因为这可以设备在“现场”运行而又将布线降到了低。
WinAC OPC 器允许所有可视化系统访问其过程数据。
访问过程数据
SIMATIC NET OPC 器允许通过任意 OPC 客户端应用程序访问过程数据。
除此之外,用户还可以利用 OPC 数据访问自动化接口,从标准 Windows 应用程序,如 Excel 或 Access,对过程数据进行访问。
编程
SIMATIC 软件
基于 PC 的控制器可以使用 STEP 7 和 SIMATIC 用于生产工程的工具进行编程和组态。因此所有的 SIMATIC 编程语言也可用于 WinAC。
SIMATIC 编程语言完全符合 DIN EN 6.1131-3 标准从而减少了学习与培训的时间
另外,用于 SIMATIC S7 控制器的程序模块能被再次用于 WinAC 中而且无需修改。
STEP 7 可用于各种控制任务:
-
控制和通讯的组态:
基于 PC 的控制器的所有特性和与其他 SIMATIC 组件的交互可以通过 STEP 7 来处理。所有组态数据都一致性集中存储到一个位置。 -
丰富完整的编程语言:
STEP 7 和 STEP 7 工程工具为各种控制任务提供了大量的编程语言支持。 -
本地和远程编程:
SIMATIC STEP 7 的完整网络连接允许对 WinAC 在相同的 PC 上进行本地编程,还允许通过 LAN 或 WAN 进行远程编程。 -
高效调试:
STEP 7 对控制程序的测试和试运行提供了有效支持。包括诸如程序的在线更改,显示和控制变量或单步处理。
SIMATIC iMap
使用 STEP 7 来对基于 PC 的控制器的实际控制功能进行编程。
系统组件和由 WinAC RTX 和 PROFINET CBA 生成的机器的互联,使用开放式工具 SIMATIC iMap 实现。
SIPLUS extreme 产品基于 SIMATIC 标准产品。此处列出的内容来自相关的标准产品。添加了特定 SIPLUS extreme 信息
紧凑型 CPU 1211C 具有:
故障安全 SIMATIC S7-1200 控制器基于 S7-1200 标准 CPU 并提供了其它安全相关功能。
它们可用于符合 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849-1 的 PL e 的安全任务。
安全相关程序是在 TIA 博途中创建的。STEP 7 Safety 组态工具为用 LAD 和 FBD 语言编写的安全相关程序提供了命令、操作和块。为此,我们提供了一个经 TüV 认同的预组态块库以提供安全功能。
故障安全型 SIPLUS S7-1200 控制器基于 S7-1200 标准 CPU 并提供了其它安全相关功能。
它们可用于符合 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849-1 的 PL e 的安全任务。
安全相关程序是在 TIA 博途中创建的。STEP 7 Safety 组态工具为用 LAD 和 FBD 语言编写的安全相关程序提供了命令、操作和块。为此,我们提供了一个经 TüV 认同的预组态块库以提供安全功能。
注:
设计
用于直接连接传感器和编码器。300 mA 输出电流,也可用作负载电源。
对过程信号的上升沿或下降沿作出极高速响应
用于仿真集成输入和测试用户程序。
概述
概述
s7-200
编辑
出色表现
编辑适用范围
编辑CPU单元设计
编辑模拟电位器
编辑脉冲输出
实时时钟
电池模块
编程:CPU 221/222/224/224XP/226
有两种不同型号的 PC/PPI 电缆
各型号的优点
编辑
编程软件
编辑使用手册
编辑选型样本
编辑

概述
-
SIMATIC S7-1500 软控制器用于实现通过 SIMATIC IPC 完成的控制任务
-
采用创新的实时系统,系统可用性高
-
可作为标准型和故障安全型
-
经过改进的专有技术和复制保护
-
集成运动控制功能,用于控制速度控制轴和定位轴,支持外部编码器,凸轮/凸轮轨道和探头
-
用于诊断集成 Web 器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
-
SIMATIC ODK 1500S 用于通过语言 C/C++ 开发和集成控制功能和应用程序
应用
S7-1500 软控制器执行 S7-1500 控制器的功能,作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。这样,SIMATIC IPC 就能用于控制机器设备。
新功能:除了标准 CPU 之外,S7-1500 软件控制器还可作为故障安全 CPU。因此,基于 PC 的自动化解决方案还可用于面向安全的应用场合。
要通过 PROFINET 或 PROFIBUS 连接分布式 I/O,可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太网和 PROFIBUS 接口。另外,CPU 通过易组态的块提供全面控制功能,以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。
当必须使用编程语言 C 或 C++ 来集成特殊自动化功能或需要将 Windows 软件与软控制器直接连接时,该软控制器显示出特殊优势。
为此,可使用 SIMATIC ODK 1500S 来开发这种应用程序。这些应用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 软件(例如,数据库、可视化系统或 Windows 文件系统),或用于实时应用(例如,算法、控制器)。
一些通常由 ODK 开发的应用程序是现成的插件应用。因此,比如可以在控制任务中使用 SQL 数据库或 XML 文件,而无须用 C/C++ 编程。
联合使用 SIMATIC Target 1500S?for Simub®,可直接从 Simub® 生成库函数。
概述
-
软控制器用于在 SIMATIC IPC 上执行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
-
针对使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任务进行了。
-
也可在 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 机架式 PC 上使用。
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C/C++ 运行时,用于在 Windows 操作系统和 CPU 1507S 本地执行由 C/C++ 实现的功能和算法。
-
在机器中用作基于 PC 的控制器,通过 PROFINET 和 PROFIBUS 实现分布式 I/O
-
使用 IPC 板载接口和 PC 插件卡作为 PROFINET 和 PROFIBUS 连接
-
集成的运动控制功能,用于速度控制、轴定位以及同步操作,支持外部编码器以及在机轴、凸轮/凸轮轨道和探头之间的精密位置传动装置。
-
用于诊断集成 Web 器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
应用
S7-1500 软控制器 CPU 1507S 执行 S7-1500 控制器的功能,作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。CPU 1507S 针对使用 IPC477D 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任务进行了。另外,CPU 1507S 还支持 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 机架式 PC。
S7-1500 软件控制器 CPU 1507S 能够执行由 C/C++ 语言创建的程序。这些功能可利用 SIMATIC ODK 1500S 或 Target 1500S? ® 来创建。这些应用程序既可在 Windows 操作系统下执行,也能在 CPU 1507S 的实时环境中执行。可以实现以下应用:
-
在 Windows 操作系统下执行 ODK 应用程序,比如:
-
将数据库连接至控制任务
-
在 Windows 操作系统下连接各种设备,比如手持式扫描仪
-
实现协议转换器
-
在实时环境中执行 ODK 应用程序,比如:
-
集成现有由 C/C++ 语言实现的可复用开环和闭环控制代码
-
集成基于模型的开发环境的控制代码,比如由 SIMATIC Target 1500S?for Simub® 生成的代码
-
用 C/C++ 编写与平台无关的控制程序代码
概述
西门子已经为基于 PC 的自动化开发了丰富的相关硬件和软件组件。
如果您在为基于 PC 的自动化解决方案寻求开放、灵活和可靠的控制器,那么 SIMATIC WInAC RTX 正是久经验证的正确解决方案。
在 PC 上的单一平台上,可以执行所有自动化任务,如开环/闭环控制、HMI 和运动控制。除了典型的 PLC 任务之外,无论在哪必须处理 PC 应用程序,基于 PC 的自动化都是您的。
SIMATIC 基于 PC 的控制
-
扩展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
-
当数据处理,通讯,可视化,工艺和控制必须在单个 PC 上实现以节省空间和提高性能时
型号
-
SIMATIC WinAC 软件 PLC
用于需要高灵活性和集成能力的任务
-
SIMATIC WinAC ODK
可实现工艺任务 PC 解决方案与 PLC 灵活高性能地结合。
特性:
-
该方案运行在 Windows XP 或 Windows 7(32位)操作系统的标准 PC 上。
-
编码和 S7-300/-400 兼容
使用 SIMATIC 工业软件编程,创建的程序还可用于 SIMATIC S7。
-
使用与办公应用集成的标准接口
-
用于解决方案指定的工艺硬件和软件集成的开放式接口
功能
与过程设备的连接
SIMATIC WinAC 软 PLC 支持通过 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 访问过程 I/O。SIMATIC NET 产品系列的 PROFIBUS 或 PROFINET 接口模块和 SIMATIC PC 的集成接口就是用于此目的的。
技术功能任务
利用 WinAC 提供了全范围的可能性来解决工艺任务:
SIMATIC 实时软件 提供许多由 SIMATIC WinAC 直接处理的包含工艺功能的库,包括标准 PID 控制与简单运动控制。
-
SIMATIC 功能模块,如 FM 350 或 FM 351,可以同时用在 PROFIBUS 或 PROFINET 的 ET200M 站点上。
-
通过为 SIMATIC WinAC Basis/RTX 软件型 PLC 而设计的 WinAC ODK 以及通过为 WinAC 插槽型 PLC 而设计的 WinAC T-Kit 可以对特种工艺任务进行开放的集成。
-
通过 WinAC RTX 和 WinAC 槽的 PROFIBUS DP 的同步模式,实现了精确的可再现响应时间,为精确、快速的控制应用提供了基础。
通讯
SIMATIC WinAC 支持相同 PC 上的本地 SIMATIC 通讯,同时也支持通过 SIMATIC 网络 PROFIBUS 和工业以太网/PRIFINET 实现的通讯。可以使用以下通讯连接:
-
通过 STEP7 在本地或从 PG/PC 从远端进行编程和试运行
-
利用 WinCC 或 WinCC flexible 在本地或通过网络进行可视化
-
与其他 WinAC 或 S7 系统进行通讯
-
通过 PROFINET 接口进行开放式通讯(TCP/UDP)
-
PROFINET CBA
可视化系统接口
SIMATIC HMI 产品 WinCC flexible 和 WinCC 对所有 SIMATIC WinAC 的所有数据和功能具有完全的访问能力,这符合对全集成自动化的要求。它们可以和 SIMATIC WinAC 运行在同一个本地 PC 上,也可以通过系统支持的网络从远端进行工作。
即使是 SIMATIC 触摸控制面板也可以和 SIMATIC WinAC 协调工作,而不会有任何限制。在这种情况下,通过SIMATIC WinAC 的 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 接口能够进行访问就非常有用,因为这可以设备在“现场”运行而又将布线降到了低。
WinAC OPC 器允许所有可视化系统访问其过程数据。
访问过程数据
SIMATIC NET OPC 器允许通过任意 OPC 客户端应用程序访问过程数据。
除此之外,用户还可以利用 OPC 数据访问自动化接口,从标准 Windows 应用程序,如 Excel 或 Access,对过程数据进行访问。
编程
SIMATIC 软件
基于 PC 的控制器可以使用 STEP 7 和 SIMATIC 用于生产工程的工具进行编程和组态。因此所有的 SIMATIC 编程语言也可用于 WinAC。
SIMATIC 编程语言完全符合 DIN EN 6.1131-3 标准从而减少了学习与培训的时间
另外,用于 SIMATIC S7 控制器的程序模块能被再次用于 WinAC 中而且无需修改。
STEP 7 可用于各种控制任务:
-
控制和通讯的组态:
基于 PC 的控制器的所有特性和与其他 SIMATIC 组件的交互可以通过 STEP 7 来处理。所有组态数据都一致性集中存储到一个位置。
-
丰富完整的编程语言:
STEP 7 和 STEP 7 工程工具为各种控制任务提供了大量的编程语言支持。
-
本地和远程编程:
SIMATIC STEP 7 的完整网络连接允许对 WinAC 在相同的 PC 上进行本地编程,还允许通过 LAN 或 WAN 进行远程编程。
-
高效调试:
STEP 7 对控制程序的测试和试运行提供了有效支持。包括诸如程序的在线更改,显示和控制变量或单步处理。
SIMATIC iMap
使用 STEP 7 来对基于 PC 的控制器的实际控制功能进行编程。
系统组件和由 WinAC RTX 和 PROFINET CBA 生成的机器的互联,使用开放式工具 SIMATIC iMap 实现。
西门子中央控制器3146BG03OABO
- SIMATIC S7-1500 软控制器用于实现通过 SIMATIC IPC 完成的控制任务
- 采用创新的实时系统,系统可用性高
- 可作为标准型和故障安全型
- 经过改进的专有技术和复制保护
- 集成运动控制功能,用于控制速度控制轴和定位轴,支持外部编码器,凸轮/凸轮轨道和探头
- 用于诊断集成 Web 器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
- SIMATIC ODK 1500S 用于通过语言 C/C++ 开发和集成控制功能和应用程序
S7-1500 软控制器执行 S7-1500 控制器的功能,作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。这样,SIMATIC IPC 就能用于控制机器设备。
新功能:除了标准 CPU 之外,S7-1500 软件控制器还可作为故障安全 CPU。因此,基于 PC 的自动化解决方案还可用于面向安全的应用场合。
要通过 PROFINET 或 PROFIBUS 连接分布式 I/O,可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太网和 PROFIBUS 接口。另外,CPU 通过易组态的块提供全面控制功能,以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。
当必须使用编程语言 C 或 C++ 来集成特殊自动化功能或需要将 Windows 软件与软控制器直接连接时,该软控制器显示出特殊优势。
为此,可使用 SIMATIC ODK 1500S 来开发这种应用程序。这些应用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 软件(例如,数据库、可视化系统或 Windows 文件系统),或用于实时应用(例如,算法、控制器)。
一些通常由 ODK 开发的应用程序是现成的插件应用。因此,比如可以在控制任务中使用 SQL 数据库或 XML 文件,而无须用 C/C++ 编程。
联合使用 SIMATIC Target 1500S?for Simub®,可直接从 Simub® 生成库函数。
- 软控制器用于在 SIMATIC IPC 上执行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
- 针对使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任务进行了。
- 也可在 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 机架式 PC 上使用。
- C/C++ 运行时,用于在 Windows 操作系统和 CPU 1507S 本地执行由 C/C++ 实现的功能和算法。
- 在机器中用作基于 PC 的控制器,通过 PROFINET 和 PROFIBUS 实现分布式 I/O
- 使用 IPC 板载接口和 PC 插件卡作为 PROFINET 和 PROFIBUS 连接
- 集成的运动控制功能,用于速度控制、轴定位以及同步操作,支持外部编码器以及在机轴、凸轮/凸轮轨道和探头之间的精密位置传动装置。
- 用于诊断集成 Web 器,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
S7-1500 软控制器 CPU 1507S 执行 S7-1500 控制器的功能,作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。CPU 1507S 针对使用 IPC477D 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任务进行了。另外,CPU 1507S 还支持 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 机架式 PC。
S7-1500 软件控制器 CPU 1507S 能够执行由 C/C++ 语言创建的程序。这些功能可利用 SIMATIC ODK 1500S 或 Target 1500S? ® 来创建。这些应用程序既可在 Windows 操作系统下执行,也能在 CPU 1507S 的实时环境中执行。可以实现以下应用:
-
在 Windows 操作系统下执行 ODK 应用程序,比如:
- 将数据库连接至控制任务
- 在 Windows 操作系统下连接各种设备,比如手持式扫描仪
- 实现协议转换器
-
在实时环境中执行 ODK 应用程序,比如:
- 集成现有由 C/C++ 语言实现的可复用开环和闭环控制代码
- 集成基于模型的开发环境的控制代码,比如由 SIMATIC Target 1500S?for Simub® 生成的代码
- 用 C/C++ 编写与平台无关的控制程序代码
西门子已经为基于 PC 的自动化开发了丰富的相关硬件和软件组件。
如果您在为基于 PC 的自动化解决方案寻求开放、灵活和可靠的控制器,那么 SIMATIC WInAC RTX 正是久经验证的正确解决方案。
在 PC 上的单一平台上,可以执行所有自动化任务,如开环/闭环控制、HMI 和运动控制。除了典型的 PLC 任务之外,无论在哪必须处理 PC 应用程序,基于 PC 的自动化都是您的。
SIMATIC 基于 PC 的控制
- 扩展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
- 当数据处理,通讯,可视化,工艺和控制必须在单个 PC 上实现以节省空间和提高性能时
型号
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SIMATIC WinAC 软件 PLC
用于需要高灵活性和集成能力的任务 -
SIMATIC WinAC ODK
可实现工艺任务 PC 解决方案与 PLC 灵活高性能地结合。
特性:
- 该方案运行在 Windows XP 或 Windows 7(32位)操作系统的标准 PC 上。
-
编码和 S7-300/-400 兼容
使用 SIMATIC 工业软件编程,创建的程序还可用于 SIMATIC S7。 - 使用与办公应用集成的标准接口
- 用于解决方案指定的工艺硬件和软件集成的开放式接口
与过程设备的连接
SIMATIC WinAC 软 PLC 支持通过 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 访问过程 I/O。SIMATIC NET 产品系列的 PROFIBUS 或 PROFINET 接口模块和 SIMATIC PC 的集成接口就是用于此目的的。
技术功能任务
利用 WinAC 提供了全范围的可能性来解决工艺任务:
SIMATIC 实时软件 提供许多由 SIMATIC WinAC 直接处理的包含工艺功能的库,包括标准 PID 控制与简单运动控制。
- SIMATIC 功能模块,如 FM 350 或 FM 351,可以同时用在 PROFIBUS 或 PROFINET 的 ET200M 站点上。
- 通过为 SIMATIC WinAC Basis/RTX 软件型 PLC 而设计的 WinAC ODK 以及通过为 WinAC 插槽型 PLC 而设计的 WinAC T-Kit 可以对特种工艺任务进行开放的集成。
- 通过 WinAC RTX 和 WinAC 槽的 PROFIBUS DP 的同步模式,实现了精确的可再现响应时间,为精确、快速的控制应用提供了基础。
通讯
SIMATIC WinAC 支持相同 PC 上的本地 SIMATIC 通讯,同时也支持通过 SIMATIC 网络 PROFIBUS 和工业以太网/PRIFINET 实现的通讯。可以使用以下通讯连接:
- 通过 STEP7 在本地或从 PG/PC 从远端进行编程和试运行
- 利用 WinCC 或 WinCC flexible 在本地或通过网络进行可视化
- 与其他 WinAC 或 S7 系统进行通讯
- 通过 PROFINET 接口进行开放式通讯(TCP/UDP)
- PROFINET CBA
可视化系统接口
SIMATIC HMI 产品 WinCC flexible 和 WinCC 对所有 SIMATIC WinAC 的所有数据和功能具有完全的访问能力,这符合对全集成自动化的要求。它们可以和 SIMATIC WinAC 运行在同一个本地 PC 上,也可以通过系统支持的网络从远端进行工作。
即使是 SIMATIC 触摸控制面板也可以和 SIMATIC WinAC 协调工作,而不会有任何限制。在这种情况下,通过SIMATIC WinAC 的 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 接口能够进行访问就非常有用,因为这可以设备在“现场”运行而又将布线降到了低。
WinAC OPC 器允许所有可视化系统访问其过程数据。
访问过程数据
SIMATIC NET OPC 器允许通过任意 OPC 客户端应用程序访问过程数据。
除此之外,用户还可以利用 OPC 数据访问自动化接口,从标准 Windows 应用程序,如 Excel 或 Access,对过程数据进行访问。
编程
SIMATIC 软件
基于 PC 的控制器可以使用 STEP 7 和 SIMATIC 用于生产工程的工具进行编程和组态。因此所有的 SIMATIC 编程语言也可用于 WinAC。
SIMATIC 编程语言完全符合 DIN EN 6.1131-3 标准从而减少了学习与培训的时间
另外,用于 SIMATIC S7 控制器的程序模块能被再次用于 WinAC 中而且无需修改。
STEP 7 可用于各种控制任务:
-
控制和通讯的组态:
基于 PC 的控制器的所有特性和与其他 SIMATIC 组件的交互可以通过 STEP 7 来处理。所有组态数据都一致性集中存储到一个位置。 -
丰富完整的编程语言:
STEP 7 和 STEP 7 工程工具为各种控制任务提供了大量的编程语言支持。 -
本地和远程编程:
SIMATIC STEP 7 的完整网络连接允许对 WinAC 在相同的 PC 上进行本地编程,还允许通过 LAN 或 WAN 进行远程编程。 -
高效调试:
STEP 7 对控制程序的测试和试运行提供了有效支持。包括诸如程序的在线更改,显示和控制变量或单步处理。
SIMATIC iMap
使用 STEP 7 来对基于 PC 的控制器的实际控制功能进行编程。
系统组件和由 WinAC RTX 和 PROFINET CBA 生成的机器的互联,使用开放式工具 SIMATIC iMap 实现。