S7-200 SMART PLC功能編程及設(shè)計(jì)
西門子公司一直致力于工業(yè)自動(dòng)化最的研發(fā)、推廣及應(yīng)用,在過去的 160 多年里,為廣大的工業(yè)客戶帶來了可靠高效的自動(dòng)化產(chǎn)品,完善的自動(dòng)化解決方案,提高了客戶的生產(chǎn)效率,增強(qiáng)了客戶的市場競爭力。
西門子 SIMATIC 控制器系列是一個(gè)完整的產(chǎn)品組合,包括從最基本的智能邏輯控制器LOGO!以及 S7 系列高性能可編程控制器,再到基于 PC 的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。無論多么嚴(yán)苛的要求,它都能根據(jù)具體應(yīng)用需求及預(yù)算,靈活組合、定制,并一一滿足。
SIMATIC S7-200 SMART 是西門子公司經(jīng)過大量市場調(diào)研,為中國客戶量身定制的一款高性價(jià)比小型 PLC 產(chǎn)品。結(jié)合西門子 SINAMICS 驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品及 SIMATIC 人機(jī)界面產(chǎn)品,以 S7-200 SMART 為核心的小型自動(dòng)化解決方案將為中國客戶創(chuàng)造更多的價(jià)值。
SIMATIC S7-200 SMART 產(chǎn)品亮點(diǎn):
機(jī)型豐富,更多選擇
提供不同類型、I/O 點(diǎn)數(shù)豐富的CPU 模塊,單體I/O 點(diǎn)數(shù)最高可達(dá)60 點(diǎn),可滿足大部分小型自動(dòng)化設(shè)備的控制需求。另外,CPU 模塊配備標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟(jì)型供用戶選擇,對于不同的應(yīng)用需求,產(chǎn)品配置更加靈活,最大限度的控制成本。選件擴(kuò)展,精確定制
新穎的信號板設(shè)計(jì)可擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下,信號板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實(shí)際配置,提升產(chǎn)品的利用率,同時(shí)降低用戶的擴(kuò)展成本。高速芯片,
配備西門子專用高速處理器芯片,基本指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)0.15 μs,在同級別小型PLC 中先。一顆強(qiáng)有力的“芯",能讓您在應(yīng)對繁瑣的程序邏輯,復(fù)雜的工藝要求時(shí)表現(xiàn)的從容不迫。以太互聯(lián),經(jīng)濟(jì)便捷
CPU 模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口,集成了強(qiáng)大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC 中,方便快捷,省去了專用編程電纜。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU 模塊、觸摸屏、計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,輕松組網(wǎng)。三軸脈沖,運(yùn)動(dòng)自如
CPU 模塊本體最多集成3 路高速脈沖輸出,頻率高達(dá)100 kHz,支持PWM/PTO輸出方式以及多種運(yùn)動(dòng)模式,可自由設(shè)置運(yùn)動(dòng)包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能,快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備調(diào)速、定位等功能。通用SD 卡,方便下載
本機(jī)集成Micro SD 卡插槽,使用市面上通用的Micro SD 卡即可實(shí)現(xiàn)程序的更新和PLC 固件升級,極大地方便了客戶工程師對最終用戶的服務(wù)支持,也省去了因PLC 固件升級返廠服務(wù)的不便。軟件友好,編程高效
在繼承西門子編程軟件強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上,融入了更多的人性化設(shè)計(jì),如新穎的帶狀式菜單、全移動(dòng)式界面窗口、方便的程序注釋功能、強(qiáng)大的密碼保護(hù)等。在體驗(yàn)強(qiáng)大功能的同時(shí),大幅提高開發(fā)效率,縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。美整合,無縫集成
SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器,SIMATIC SMART LINE 觸摸屏和SINAMICSV20 變頻器美整合,為OEM 客戶帶來高性價(jià)比的小型自動(dòng)化解決方案,滿足客戶對于人機(jī)交互、控制、驅(qū)動(dòng)等功能的全需求。
設(shè)計(jì)
S7-200 SMART 帶來兩種不同類型的CPU 模塊:
標(biāo)準(zhǔn)型
繼電器輸出型(SR20 / SR40 / SR60)
晶體管輸出型(ST40 / ST60)
經(jīng)濟(jì)型
- 繼電器輸出型(CR40)
標(biāo)準(zhǔn)型作為可擴(kuò)展CPU 模塊,可滿足對I/O 規(guī)模有較大需求,邏輯控制較為復(fù)雜的應(yīng)用;而經(jīng)濟(jì)型CPU 模塊直接通過單機(jī)本體滿足相對簡單的控制需求。具有:
以太網(wǎng)接口
RS485 串口
支持 Micro SD 卡
高速計(jì)數(shù)
I/O 模塊擴(kuò)展 1)
信號板擴(kuò)展 1)
實(shí)時(shí)時(shí)鐘 1)
高速脈沖輸出 2)
1) 僅有標(biāo)準(zhǔn)型 CPU 模塊支持 2) 只有標(biāo)準(zhǔn)型、晶體管輸出型才支持
型號 | CR40 | SR20 | SR40 | SR60 | ST40 | ST60 |
---|---|---|---|---|---|---|
高速計(jì)數(shù) | 4 路 30 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz | 4 路 60 kHz |
高速脈沖輸出 | - | - | - | - | 3 路 100 kHz | 3 路 100 kHz |
通信端口 | 2 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 | 2 ~ 3 |
最大開關(guān)量 I/O 3) | 40 | 148 | 168 | 188 | 168 | 188 |
最大模擬量 I/O 3) | - | 24 | 24 | 24 | 24 | 24 |
3) 不包括信號板擴(kuò)展的I/O
信號板
對于少量的 I/O 點(diǎn)數(shù)擴(kuò)展及更多通信端口的需求,全新設(shè)計(jì)的信號板能夠提供更加經(jīng)濟(jì)、靈活的解決方案。
信號板基本信息:
型號 | 規(guī)格 | 描述 |
---|---|---|
SB DT04 | 2DI/2DO 晶體管輸出 | 提供額外的數(shù)字量I/O 擴(kuò)展,支持2 路 |
SB AQ01 | 1AO | 提供額外的模擬量I/O 擴(kuò)展,支持1 路 |
SB CM01 | RS232/RS485 | 提供額外的RS232 或RS485 串行通信接 |
信號板組態(tài):
在系統(tǒng)塊選擇標(biāo)準(zhǔn)型CPU模塊后,SB選項(xiàng)里會出現(xiàn)上述三種信號板:
選擇SB DT04 時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)分配I7.0 和Q7.0 做為I/O 映像區(qū)的起始位
選擇SB AQ01 時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)分配AQW12 做為I/O 映像區(qū)
選定SB CM01 時(shí),在端口類型設(shè)置框里選擇RS232 或RS485 即可
功能
網(wǎng)絡(luò)通信
S7-200 SMART CPU 模塊本體集成1 個(gè)以太網(wǎng)接口和1 個(gè)RS485 接口,通過擴(kuò)展CM01 信號板,其通信端口數(shù)量最多可增至3 個(gè)??蓾M足小型自動(dòng)化設(shè)備連接觸摸屏、變頻器等第三方設(shè)備的眾多需求。
以太網(wǎng)通信
所有CPU 模塊標(biāo)配以太網(wǎng)接口,支持西門子S7 協(xié)議、TCP/IP 協(xié)議、有效支持多種終端連接:可作為程序下載端口(使用普通網(wǎng)線即可)
與SMART LINE HMI 進(jìn)行通信
通過交換機(jī)與多臺以太網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互
最多支持4 個(gè)設(shè)備通信
串口通信
S7-200 SMART CPU 模塊均集成1 個(gè)RS485 接口,可以與變頻器、觸摸屏等第三方設(shè)備通信。如果需要額外的串口,可通過擴(kuò)展CM01 信號板來實(shí)現(xiàn),信號板支持RS232/RS485 自由轉(zhuǎn)換,最多支持4 個(gè)設(shè)備。串口支持下列協(xié)議:Modbus-RTU
PPI
USS
自由口通信
與上位機(jī)的通信
通過PC Access,操作人員可以輕松通過上位機(jī)讀取S7-200 SMART 的數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進(jìn)行數(shù)據(jù)存檔管理。
(PC Access 是專門為S7-200 系列PLC 開發(fā)的OPC 服務(wù)器協(xié)議,專門用于小型PLC 與上位機(jī)交互的OPC 軟件)
運(yùn)動(dòng)控制
三軸 100 kHz 高速脈沖輸出,完實(shí)現(xiàn)精確定位.
運(yùn)動(dòng)控制基本功能
標(biāo)準(zhǔn)型晶體管輸出CPU 模塊,ST40/ST60 提供3 軸100 kHz 高速脈沖輸出,支持PWM(脈寬調(diào)制)和PTO 脈沖輸出
在PWM 方式中,輸出脈沖的周期是固定的,脈沖的寬度或占空比由程序來調(diào)節(jié),可以調(diào)節(jié)電機(jī)速度、閥門開度等
在PTO 方式(運(yùn)動(dòng)控制)中,輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作模式,包括自動(dòng)尋找原點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的控制,達(dá)到調(diào)速和定位的目的
CPU 本體上的Q0.0,Q0.1 和Q0.3 可組態(tài)為PWM 輸出或高速脈沖輸出,均可通過向?qū)гO(shè)置完成上述功能
PWM 和運(yùn)動(dòng)控制向?qū)гO(shè)置
為了簡化您應(yīng)用程序中位控功能的使用,STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?,您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對速度和位置進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。
PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個(gè)數(shù), 生成相應(yīng)的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。
運(yùn)動(dòng)控制向?qū)ё疃嗵峁? 軸脈沖輸出的設(shè)置,脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào)。運(yùn)動(dòng)控制功能特點(diǎn)
提供可組態(tài)的測量系統(tǒng),輸入數(shù)據(jù)時(shí)既可以使用工程單位(如英寸或厘米),也可以使用脈沖數(shù)
提供可組態(tài)的反沖補(bǔ)償
支持絕對、相對和手動(dòng)位控模式
支持連續(xù)操作
提供多達(dá)32 組運(yùn)動(dòng)動(dòng)包絡(luò),每組包絡(luò)最多可設(shè)置16 種速度
提供4 種不同的參考點(diǎn)尋找模式,每種模式都可對起始的尋找方向和最終的接近方向進(jìn)行選擇
運(yùn)動(dòng)控制的監(jiān)控
為了幫助用戶開發(fā)運(yùn)動(dòng)控制方案,STEP 7- Micro/WIN SMART 提供運(yùn)動(dòng)控制面板。其中的操作、組態(tài)和包絡(luò)組態(tài)的設(shè)置使用戶在開發(fā)過程的啟動(dòng)和測試階段就能輕松監(jiān)控運(yùn)動(dòng)控制功能的操作。使用運(yùn)動(dòng)控制面板可以驗(yàn)證運(yùn)動(dòng)控制功能接線是否正確,可以調(diào)整組態(tài)數(shù)據(jù)并測試每個(gè)移動(dòng)包絡(luò)
顯示位控操作的當(dāng)前速度、當(dāng)前位置和當(dāng)前方向,以及輸入和輸出LED(脈沖LED 除外)的狀態(tài)
查看修改在CPU 模塊中存儲的位控操作的組態(tài)設(shè)置
編程
人性化軟件,提升編程效率
STEP 7- Micro/WIN SMART 是專門為S7-200 SMART 開發(fā)的編程軟件,能在Windows XP SP3/Windows 7 上運(yùn)行,支持LAD、FBD、STL語言。安裝文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 優(yōu)秀編程理念的同時(shí),更多的人性化設(shè)計(jì)使編程更容易上手,項(xiàng)目開發(fā)更加高效。
全新菜單設(shè)計(jì)
摒棄了傳統(tǒng)的下拉式菜單,采用了新穎的帶狀式菜單設(shè)計(jì),所有菜單選項(xiàng)一覽無余,形象的圖標(biāo)顯示,操作更加方便快捷。
雙擊菜單即可隱藏,給編程窗口提供更多的可視空間。全移動(dòng)式窗口設(shè)計(jì)
軟件界面中的所有窗口均可隨意移動(dòng)、并提供八種拖拽放置方式。
主窗口、程序編輯窗口、輸出窗口、變量表、狀態(tài)圖等窗口均可按照用戶的習(xí)慣進(jìn)行組合,最大限度的提高編程效率。變量定義與程序注釋
用戶可根據(jù)工藝需求自定義變量名,并且直接通過變量名進(jìn)行調(diào)用,全享受高級編程語言的便利。根據(jù)實(shí)現(xiàn)的功能,特殊功能寄存器調(diào)用后自動(dòng)命名,更加便捷。
STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注釋功能,能為程序塊、編程網(wǎng)絡(luò)、變量添加注釋,大幅提高程序的可讀性。當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到指令塊時(shí),自動(dòng)顯示各管腳支持的數(shù)據(jù)類型。強(qiáng)大的密碼保護(hù)
STEP 7- Micro/WIN SMART 不僅對計(jì)算機(jī)中的程序源提供密碼保護(hù),同時(shí)對CPU 模塊中的程序也提供密碼保護(hù),滿足用戶對密碼保護(hù)的不同需求,美保護(hù)用戶的知識產(chǎn)權(quán)。
STEP 7- Micro/WIN SMART 對程序源實(shí)現(xiàn)三重保護(hù):包括為為工程、POU(程序組織單元)、數(shù)據(jù)頁設(shè)置密碼,只有授權(quán)的用戶才能查看并修改相應(yīng)的內(nèi)容。
編程軟件對 CPU 模塊里的程序提供4 級不同權(quán)限密碼保護(hù)。新穎的設(shè)置向?qū)?br style="box-sizing: content-box;"/>STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了簡易快捷的向?qū)гO(shè)置功能,只需按照向?qū)崾驹O(shè)置每一步的參數(shù)即可完成復(fù)雜功能的設(shè)定。新的向?qū)Чδ茉试S用戶直接對其中某一步的功能進(jìn)行設(shè)置,修改已設(shè)置的向?qū)П銦o需重新設(shè)置每一步。
向?qū)гO(shè)置支持以下功能:
• HSC(高速計(jì)數(shù))
• 運(yùn)動(dòng)控制
• PID
• PWM(脈寬調(diào)制)
• 文本顯示狀態(tài)監(jiān)控
在STEP 7- Micro/WIN SMART 狀態(tài)圖中,可監(jiān)測PLC 每一路輸入/ 輸出通道的當(dāng)前值,同時(shí)可對每路通道進(jìn)行強(qiáng)制輸入操作來檢驗(yàn)程序邏輯的正確性。
狀態(tài)監(jiān)測值既能通過數(shù)值形式,也能通過比較直觀的波形圖來顯示,二者可相互切換。
另外,對PID 和運(yùn)動(dòng)控制操作,STEP 7- Micro/WIN SMART 通過專門的操作面板可對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。便利的指令庫
在PLC 編程中,一般將多次反復(fù)執(zhí)行的相同任務(wù)編寫成一個(gè)子程序,將來可以直接調(diào)用。使用子程序可以更好地組織程序結(jié)構(gòu),便于調(diào)試和閱讀。
STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的指令庫功能,將子程序轉(zhuǎn)化成指令塊,與普通指令塊一樣,直接拖拽到編程界面就能完成調(diào)用。指令庫功能提供了密碼保護(hù)功能,防止庫文件被隨意查看或修改。
另外,西門子公司提供了大量完成各種功能的指令庫,均可輕松添加到軟件中。
技術(shù)規(guī)范
電磁兼容性 — 抗擾度符合 EN61000-6-2 | |
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EN 61000-4-2 | 8 kV,對所有表面的空中放電 |
EN 61000-4-3 | 80 ~ 1000 MHz,10 V/m,1 kHz 時(shí) 80% AM |
EN 61000-4-4 | 2 kV,5 kHz,— AC 和 DC 系統(tǒng)電源的耦合網(wǎng)絡(luò) |
EN 61000-4-5 | AC 系統(tǒng) — 2 kV 共模,1 kV 差模 |
EN61000-4-6 | 150 kHz ~ 80 MHz,10 V RMS,1 kHz 時(shí) 80% AM |
EN61000-4-11 | AC 系統(tǒng) |
電磁兼容性 — 傳導(dǎo)和輻射發(fā)射符合 EN 61000-6-4 | |
傳導(dǎo)發(fā)射 EN55001、A 類,組 1 | < 79 dB(?V)準(zhǔn)峰值;< 66 dB(?V)平均值 |
輻射 EN55001、A 類,組 1 | < 40 dB(?V/m)準(zhǔn)峰值;在 10 m 處測得 |
環(huán)境條件 — 運(yùn)輸和存儲 | |
EN60068-2-2,測試 Bb,干熱和 EN60068-2-1,測試 Ab,寒冷 | -40°C ~ 70°C |
EN60068-2-30,測試 Db,濕熱 | 25°C ~ 55°C / 濕度 95% |
EN60068-2-14 測試 Na,溫度驟變 | -40°C ~ 70°C,停留時(shí)間 3 小時(shí),5 個(gè)周期 |
EN60068-2-32,自由落體 | 0.3 m,5 次,產(chǎn)品包裝 |
大氣壓 | 1080 ~ 660 hPa(相當(dāng)于海拔 -1000 ~ 3500 m) |
環(huán)境條件 — 工作 | |
環(huán)境溫度范圍(設(shè)備下部 25 mm 進(jìn)風(fēng)距離) | 0°C ~ 55°C,水平安裝 |
大氣壓 | 1080 ~ 795hPa(相當(dāng)于海拔 -1000 ~ 2000m) |
污染物濃度 | SO2:< 0.5 ppm;H2S:< 0.1ppm;RH < 60%,不結(jié)露 |
EN 60068-2-14,測試 Nb,溫度變化 | 5°C ~ 55°C,3°C/分鐘 |
EN 60068-2-27 機(jī)械沖擊 | 15 G,11 ms 脈沖,3 個(gè)軸向上 6 次沖擊 |
EN 60068-2-6 正弦振動(dòng) | DIN導(dǎo)軌安裝:5 ~ 9 Hz 時(shí) 3.5 mm,9 ~ 150 Hz 時(shí) 1 G |
高電位絕緣測試 | |
24 V/5 V 標(biāo)稱電路間 | 520 V DC(光隔離邊界的型式測試) |
115/230 V 電路對地 | 1500 V AC 常規(guī)測試/1950 V DC 型式測試 |
115/230 V 電路對 115/230 V 電路 | 1500 V AC 常規(guī)測試/1950 V DC 型式測試 |
115/230 V 電路對 24 V/5 V 電 | 1500 V AC 常規(guī)測試/3250 V DC 型式測試 |
以太網(wǎng)端口對 24 V/5 V 電路和接 | 1500 V AC(僅限型式測試) |