S73001S7系统概述.docx

资源描述

S73001S7系统概述.docx

《S73001S7系统概述.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《S73001S7系统概述.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

S73001S7系统概述.docx

S73001S7系统概述

SIMATICS7系统概述

S7-200

S7-300

S7-400

目录页

SIMATIC综述..............................................................………………………………………..................2

SIMATICS7/C7/M7和WinAC控制器.................................................……………………………….......3

S7-200:

概述..............................................................………………………………………..................4

S7-200:

技术参数............................................................………………………………………..................5

S7-200:

模块..............................................................………………………………………..................6

S7-200:

CPU设计...........................................................………………………………………..................7

S7-300:

概述..............................................................………………………………………..................8

S7-300:

技术参数............................................................………………………………………..................9

S7-300:

模块..............................................................………………………………………..................10

S7-300:

CPU设计............................................................………………………………………..................11

S7-400:

概述..............................................................………………………………………..................12

S7-400:

CPU技术参数

（1）.........................................………………………………………..................13

S7-400:

CPU技术参数

（2）.........................................………………………………………..................14

S7-400:

模块..............................................................………………………………………..................15

S7-400:

CPU设计

（1）....................................................………………………………………..................16

S7-400:

CPU设计

（2）.....................................................………………………………………..................17

编程设备..............................................................……………………………………………..................18

安装STEP7对PG/PC的要求...................................……………………………………………..................19

安装STEP7软件...................................................……………………………………………..................20

安装结果..............................................................……………………………………………..................21

SIMATIC综述

介绍电子技术的引入导致了工业控制工程的巨大变化，电子控制不仅扩展了自动化机器的应用可能性，而且这些变化也带来了新的技术和分支。

控制器在几乎所有的加工行业的机器和过程中都不仅需要电源，而且需要控制器件。

必须尽可能对机器或工业过程的操作进行初始化、控制和监视。

在过去，利用传统的控制技术，根据控制任务利用接触器和继电器的连接来单独解决。

如今，广泛地使用可编程控制器来解决自动化任务。

全集成自动化为了使企业保持竞争力，仅仅对单个的过程或机器进行自动化是不足的。

只有当单个机器都集成到整个系统中，才能达到更灵活和更高生产率的要求。

为了保证整个系统的功能，所有机器之间的信息流动是必须的。

生产过程不再是分离的独立过程，而是一个整个生产过程中的一个集成部件。

整个过程也不再是集中控制的结构，而是由分布式的和自主独立的部件组成的一种结构。

借助于如下的技术整个自动化环境的全集成如今是可能的：

•单个系统的通用组态和编程

•通用数据管理

•参与自动化的机器之间的通用通讯

SIMATICS7/C7/M7和WinAC控制器

高中性能系列

较低性能系列

微型PLC

SIMATICWinACPro

SIMATICS7可编程控制器系列产品包括微型PLC（S7-200）系列、较低性能系列（S7-300）和中/高性能系列（S7-400）。

SIMATICM7M7PLC系统将AT兼容机的性能引入PLC，或相反，将PLC的功能加入计算机中并保持熟悉的编程环境。

M7-300和M7-400自动化计算机通过开放硬件和软件平台的方法扩展了PLC的功能。

它们包括一个AT兼容机，并在实时多任务操作系统RMOS支持下工作。

M7总是用于需要高的计算性能、数据管理和显示的场合。

SIMATICC7该系列的完整系统是由一个PLC（S7-300）、一个HMI操作面板和过程监视系统组成。

将PLC与操作面板集成在一起可使整个控制设备体积更小、价格更优。

WinACWinAC是一个基于计算机的解决方案，它用于各种控制任务（控制、显示、数据处理）都由计算机完成的场合。

有3种产品：

•WinACBasic是纯软件的解决方案（PLC作为WindowsNT的任务）

•WinACPro是硬件解决方案（PLC作为PC卡）

•WinACFIStationPro是完全解决方案（SIMATICPCFI25）

S7-200:

概述

特性•针对低性能要求的模块化小控制系统,

•不同档次的CPU,

•可选择不同类型的扩展模块,

•7个模块的扩展能力,

•模块中集成背板总线,

•网络连接-RS485通讯接口或

-PROFIBUS,

•通过编程器PG访问所有的模块,

•无插槽限制,

•公共软件,

•带有电源，CPU和I/O的一体化单元设备,

•带有集成功能的“微型PLC”.

S7-200:

技术参数

CPU212CPU214CPU215CPU216

尺寸160x80x62mm197x80x62mm218x80x60mm218x80x60mm

工作存储器1K字节4K字节8K字节8K字节

指令5122K4K4K

数据寄存器512字2048字5K字节5K字节

基本单元I/O8DI/6DO14DI/10DO14DI/10DO24DI/16DO

扩展能力2个扩展模块-----------------------7个扩展模块-------------------------

中断1个输入中断-----------------------4个输入中断-------------------------

1个计数中断（7kHz）2个计数中断（7kHz）--------2个计数中断（20kHz）--------

计数器/定时器64/64128/128256/256256/256

执行速度1.3ms0.8ms0.8ms0.8ms

（1k二进制指令）

通讯PPI/自由口PPI/自由口PPI,Profibus2XPPI/自由口

维护----------------------------------免维护,无电池------------------------------------

指令集基本,标准,特殊操作,集成功能+PID,接收+PID,接收

算术功能（定点和浮点数运算）

基本设备基本S7-200系统包括2种CPU型号，每种CPU型号都有3个类型（区别:

供电电压/集成I/O）

S7-200:

模块

扩展•数字量输入模块：

模块（EM）-24VDC

-120/230VAC

•数字量输出模块：

-24VDC

-继电器

•模拟量输入模块：

-电压

-电流

-电阻

-热电偶

•模拟量输出模块：

-电压

-电流

通讯CP242-2可以把S7-200作为主站连接到AS-接口（传感器和执行器接口），

处理器（CP）通过AS-接口的从站可以控制多达248个设备。

这样可以显著地扩展S7-200的输入和输出点数。

附件总线连接器

输入

S7-200:

CPU设计

模式选择器用于手动选择操作模式：

STOP=停机模式；不执行程序。

TERM=运行程序，可以通过编程器进行读/写访问。

RUN=运行程序，通过编程器仅能进行读操作。

状态指示器SF=系统错误；CPU内部错误

（LED）RUN=运行模式；绿灯

STOP=停机模式；黄灯

DP=分布式I/O（仅对CPU215）

存储器卡存储器卡的插槽。

存储器卡用来在没有供电的情况下不需要电池就可以保存用户程序。

PPI连接编程设备、文本显示器或其他的CPU通过这里连接。

S7-300:

概述

特性•针对低性能要求的模块化中小控制系统

•不同档次的CPU

•可选择不同类型的扩展模块

•可以扩展多达32个模块

•模块内集成背板总线

•网络连接-多点接口（MPI）,

-PROFIBUS或

-工业以太网

•通过编程器PG访问所有的模块

•无插槽限制

•借助于“HWConfig“工具可以进行组态和设置参数

S7-300:

技术参数

技术数据S7-300CPU家族支持一个通用的指令集和寻址方法。

上面的幻灯片向你展示了S7-300CPU312---CPU315最重要的技术规范。

程序块的数目程序块数目的差别是：

（FB,FC,DB）.

CPU312CPU313/314/315

32FB128FB

32FC128FC

63DB127DB

-FB功能块

-FC功能调用

-DB数据块

输入/输出对CPU312/313，只能有1层组态。

机架组态对CPU314/315，可以支持4层组态。

DP连接S7-315-DP有一个附加的接口，可以支持PROFIBUS分布式外设（DP）

S7-300:

模块

（可选）

信号模块（SM）•数字量输入模块：

24VDC，120/230VAC

•数字量输出模块：

24VDC，继电器

•模拟量输入模块：

电压，电流，

电阻，热电偶

•模拟量输出模块：

电压，电流

接口模块（IM）IM360/IM361和IM365可以用来进行多层组态，它们把总线从一层传到另一层。

占位模块（DM）DM370占位模块为没有设置参数的信号模块保留一个插槽。

它也可以用来为以后安

装的接口模块保留一个插槽。

功能模块（FM）执行“特殊功能”：

-计数

-定位

-闭环控制

通讯处理器（CP）提供以下的连网能力：

-点到点连接

-PROFIBUS

-工业以太网

附件总线连接器和前连接器

CPU315-2DP

SIEMENS

RUN-P

RUN

STOP

MRES

SIMATIC

S7-300

Batterie

MPI

SFDP

BUSF

S7-300:

CPU设计

模式选择器MRES=模块复位功能

STOP=停止模式：

程序不执行

RUN=程序执行，编程器只读操作

RUN-P=程序执行，编程器读写操作

状态指示器SF=组错误：

CPU内部错误或带诊断功能模块错误

（LED）

BATF=电池故障：

电池不足或不存在

DC5V=内部5VDC电压指示

FRCE=FORCE：

指示至少有一个输入或输出被强制

RUN=当CPU启动时闪烁，在运行模式下常亮

STOP=在停止模式下常亮

有存储器复位请求时慢速闪烁

正在执行存储器复位时快速闪烁

由于存储器卡插入需要存储器复位时慢速闪烁

存储器卡为存储器卡提供一个插槽。

当发生断电时利用存储器卡可以不需要电池就可以保存程序。

电池盒在前盖下有一个装锂电池的空间，当出现断电时锂电池用来保存RAM中的内容。

MPI连接用MPI接口连接到编程设备或其它设备

DP接口分布式I/O直接连接到CPU的接口。

S7-400:

概述

特性•用于中等到高级性能要求的强大的PLC，

•不同档次的CPU，

•可以选择不同的模块，

•可以扩展多达300个模块，

•背板总线集成在模块内，

•可以联网-多点接口（MPI），

-PROFIBUS或

-工业以太网，

•通过中央编程器连接到所有的模块，

•没有插槽限制，

•借助于“HWConfig”工具可以进行组态和设置参数，

•多处理器计算（在中央机架上可以使用多达4个CPU）。

S7-400:

CPU技术参数

（1）

*）1Byte=8数字量输入/输出

2Byte=1模拟量输入/输出

每条二进制指令的

执行时间

装入/传递（字）

16位定点数（+/-）

IEEE浮点数（+/-）

用户存储器

工作存储器

装载存储器（内部集成）

装载存储器（外部）

操作资源

存储器标志（位）

时钟存储器

定时器

计数器

块类型/数目

FB块

FC块

DB块

过程映象区大小

（输入/输出）

最大的I/O地址区

集成接口

CPU414-1

100nsec

600nsec

128KB

8KB

16MB

8192

256

512

1024

p.256Byte

p.8KByte*）

MPI

CPU416-1/-2DP/-2DP

80nsec

480nsec

512KB/0.8MB/1.6MB

16KB

16MB

16384

512

2048

4096

p.512Byte

p.16KByte*）

MPI

CPU414-2DP

100nsec

600nsec

128KB/384KB

8KB

16MB

8192

256

512

1024

p.256Byte

p.8KByte*）

MPI,DP

CPU412-1

200nsec

1200nsec

48KB

8KB

16MB

4096

256

512

p.128Byte

p.2KByte*）

MPI

CPU413-2DP

200nsec

1200nsec

72KB

8KB

16MB

4096

256

512

p.128Byte

p.2KByte*）

MPI,DP

CPU413-1

200nsec

1200nsec

72KB

8KB

16MB

4096

256

512

p.128Byte

p.2KByte*）

MPI,

CPU型号众多可选的CPU型号可以满足用户系统对执行时间、工作存储器大小和程序块

的数目的不同要求。

另外，CPU413-2/414-2CPU具有系统集成的PROFIBUS

-DP接口（主机），它满足以下的技术规范。

使用DP进行通讯CPU413-2/414-2CPU416-2

-波特率：

9.6K位/秒---12M位/秒-波特率：

9.6K位/秒---12M位/秒

-最大节点数：

64-最大节点数：

-多主机能力-多主机能力

-4K字节用户数据-8K字节用户数据

每个S7-400CPU带有一个并行的I/O总线，其处理速度为1.5微秒/字节（P-总

线）可以对I/O进行高速存取，CPU还带有一个串行通讯总线，其速度为10.5M

波特率，用于通过MPI接口和支持MPI协议的设备（如CPU，OP，FM等）进行

数据交换。

另外，CPU、FM、和CP之间的数据传递也可以采用特殊的系统功能块

（SFB）和通讯功能块（CFB）实现。

S7-400:

CPU技术参数

（2）

组织块

主循环扫描

日期时间中断

时间延时中断

看门狗中断

硬件中断

多处理器中断

启动

故障,异步

故障,同步

局部数据区

块的最大长度

块的最大嵌套深度

MPI和K总线上

在线激活的最大节点数

MPI和K总线上最大节点数

每个GD组的数据大小

CPU414-1

OB1

OB10-13

OB20-23

OB32-35

OB40-43

OB60

OB100,101

OB80-87

OB121,122

8KB

64KB

64Byte

CPU416-1/-2DP/-2DP

OB1

OB10-17

OB20-23

OB30-38

OB40-47

OB60

OB100,101

OB80-87

OB121,122

16KB

64KB

64Byte

CPU414-2

OB1

OB10-13

OB20-23

OB32-35

OB40-43

OB60

OB100,101

OB80-87

OB121,122

8KB

64KB

64Byte

CPU412-1

OB1

OB10,11

OB20,21

OB32,35

OB40,41

OB60

OB100,101

OB80-87

OB121,122

4KB

64KB

32Byte

CPU413-1

OB1

OB10,11

OB20,21

OB32,35

OB40,41

OB60

OB100,101

OB80-87

OB121,122

4KB

64KB

32Byte

CPU413-2

OB1

OB10,11

OB20,21

OB32,35

OB40,41

OB60

OB100,101

OB80-87

OB121,122

4KB

64KB

32Byte

硬件中断如果有来自支持硬件中断的I/O模块的中断发生，系统就执行相应的硬件中断

OB块。

对于S7-400是OB40~OB47。

同步故障中断一旦操作系统检查到执行程序存在错误，例如,非正确的操作，操作系统把此错误保

存到I堆栈，然后启动同步故障OB块：

OB121和OB122（和中断组织块具有相同

的优先级）。

用户在此OB级可以操作累加器（ACCU）和寄存器，可以修改和访问它

们。

一旦OB121（编程错误）和OB122（寻址错误）处理结束，用户程序接着从中

断位置处执行。

异步故障中断（OB80,OB81,OB82,OB83,OB84,OB85,OB86,OB87）如果操作系统检查到不是由

用户程序造成的运行时间错误，就执行相应的OB块。

例如，一旦循环扫描超时，就执行OB80。

局部数据局部数据是S7-CPU操作系统可以使用的存储器区。

此区的大小依赖于CPU的型号。

对于S7-400CPU可以对每个执行级（OB级）可以规定局部数据区的大小。

局部数据=所谓的暂时存储器。

它们应该通过符号进行访问，由操作系统来组织局部

数据。

例如，装入暂态变量=局部变量，局部变量保存在局部数据存储器中。

L#局部变量

如果一级的局部变量区使用完，操作系统转换到停机状态。

在诊断缓冲区中，可以查看局部堆栈溢出信息。

块长度用户应保证所有块的最大长度为64K字节。

在整个块范

展开阅读全文