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西門子S7200-簡介

S7-200

概述 ---- S7-200 是一種小型的可編程控制器，適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、檢測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價格比。

出色表現(xiàn)

S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面：

1）極高的可靠性。

2）極豐富的指令集。

3）易于掌握。

4）便捷的操作。

5）豐富的內置集成功能。

6） 實時特性。

7） 強勁的通訊能力。

8） 豐富的擴展模塊。

適用范圍

----S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環(huán)境保護設備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調，電梯控制，運動系統(tǒng)。

CPU單元設計

集成的24V負載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分別輸出280，400mA。可用作負載電源。

不同的設備類型。

CPU 221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。

本機數(shù)字量輸入/輸出點。

CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點，CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點，CPU 224具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 224XP具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 226具有24個輸入點和16個輸出點。

本機模擬量輸入/輸出點。

CPU 224XP具有2個輸入點，1個輸出點。

中斷輸入。

允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應。

高速計數(shù)器。

CPU 221/222

4個高速計數(shù)器（30KHz），可編程并具有復位輸入，2個獨立的輸入端可同時作加、減計數(shù)，可連接兩個相位差為90°的A/B相增量編碼器。

CPU224/224XP/226。

6個高速計數(shù)器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。

CPU 222/224/224XP/226。

可方便地用數(shù)字量和模擬量擴展模塊進行擴展?？墒褂梅抡嫫鳎ㄟx件）對本機輸入信號進行仿真，用于調試用戶程序。

模擬電位器

CPU221/222 1個。

CPU224/224XP/226 2個。

CPU221/222/224/224XP/226還具有。

脈沖輸出

2路高頻率脈沖輸出（zui大20KHz），用于控制步進電機或伺服電機實現(xiàn)定位任務。

實時時鐘

例如為信息加注時間標記，記錄機器運行時間或對過程進行時間控制。

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(shù)據(jù)后備。用戶數(shù)據(jù)（如標志位狀態(tài)，數(shù)據(jù)塊，定時器，計數(shù)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）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。

編程：CPU 221/222/224/224XP/226

STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件可以對所有的CPU 221/222/224/224XP/226功能進行編程。同時也可以使用STEP 7-Micro/WIN16 V2.1軟件包，但是它只支持對S7-21x同樣具有的功能進行編程。

STEP 7-Micro/DOS不能對CPU 221/222/224/224XP/226編程。如果使用PG/PC的串口編程，則需要使用PC/PPI電纜。

如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件，則也可以通過SIMATIC CP 5511或CP 5611編程。在這種情況下，通訊速率可高達187.5kbit/s。

可以利用PC/PPI 電纜和自由口通訊功能把 S7-200 CPU 連接到許多和RS-232標準兼容的設備。

有兩種不同型號的 PC/PPI 電纜

帶有RS-232口的隔離型 PC/PPI 電纜，用5個DIP開關設置波特率和其它配置項 （見下圖）。

帶有RS-232口的非隔離型 PC/PPI 電纜，用4個DIP開關設置波特率。 有關非隔離型PC/PPI電纜的技術規(guī)范，請參閱S7-200 可編程控制器系統(tǒng)手冊。

當數(shù)據(jù)從RS-232傳送到RS-485口時，PC/PPI 電纜是發(fā)送模式。當數(shù)據(jù)從RS-485傳送到RS-232口時，PC/PPI 電纜是接收模式。當檢測到RS-232的發(fā)送線有字符時，電纜立即從接收模式轉換到發(fā)送模式。當RS-232發(fā)送線處于閑置的時間超過電纜切換時間時，電纜又切換到接收模式。這個時間與電纜上的DIP開關設定的波特率選擇有關。

各型號的優(yōu)點

CPU 221

本機集成6輸入/4輸出共10個數(shù)字量I/O點。無I/O擴展能力。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。4個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點數(shù)控制的微型控制器。

CPU 222

本機集成8輸入/6輸出共14個數(shù)字量I/O點?？蛇B接2個擴展模塊。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。4個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點數(shù)控制的微型控制器。

CPU 224

本機集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點。可連接7個擴展模塊，zui大擴展至168路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O 點。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器。

CPU 224XP

本機集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O點，2輸入/1輸出共3個模擬量I/O點，可連接7個擴展模塊，zui大擴展值至168路數(shù)字量I/O點或38路模擬量I/O點。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，6個獨立的高速計數(shù)器（100KHz），2個100KHz的高速脈沖輸出，2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。本機還新增多種功能，如內置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強大控制能力的新型CPU。

CPU 226

本機集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O 點。可連接7個擴展模塊，zui大擴展至248路數(shù)字量I/O 點或35路模擬量I/O 點。13K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內部集成特殊功能。可完全適應于一些復雜的中小型控制系統(tǒng)。

S7-200系列PLC是西門子公司的產品，另外，國內外還有一些廠家生產與其完全兼容的產品，例如德國VIPA公司，中國上海正航電子科技有限公司等。

【西門子電線電纜簡介】

Overview

• 用于不同應用區(qū)域的不同類型（例如，地下電纜、拖曳電纜、危險區(qū)域（Zone 1 和 Zone 2））
• 雙層屏蔽，抗干擾性能好
• 阻燃總線連接電纜（不含鹵素）。
• 由于電纜上印有以米表示的長度標記，因此易于確定長度
• UL 認證
• 由于特殊的總線電纜，有很廣的應用范圍。
• 由于使用了雙層屏蔽電纜和集成式接地技術，網(wǎng)絡具有抗干擾功能。
• 采用 FastConnect （快速連接） 電纜，連接器連接簡單又快速，從而節(jié)省了時間。
• 產品中不含硅硐，因此特別適用于汽車工業(yè) （如上釉流水線）。

為了構建 PROFIBUS DP 網(wǎng)絡，提供有不同類型的電纜，可滿足不同類型應用的要求。一般地，應該使用所列出的電纜。有關網(wǎng)絡組態(tài)的詳細信息，請參見 PROFIBUS 網(wǎng)絡手冊。

UL 認證

用于網(wǎng)絡電纜的 UL 列表（安全標準）對于美國和加拿大市場尤為必需。根據(jù)電纜敷設在建筑物中位置來決定適當?shù)恼J證要求。這適用所有電纜，這些電纜從一個機器敷設到一遠程控制柜，位于電纜架上并保護著建筑物。通過 UL 認證的電纜在其名稱后面附加字母“GP”（通用）。

Ex認證

用于本質安全 PROFIBUS DP 應用的電纜在其名稱后面附加字母“IS”（本質安全）

屏蔽的雙絞電纜，圓形截面

所有 PROFIBUS 總線電纜的特點：

• 因為雙屏蔽作用，這些電纜特別適合用于易受電磁干擾的工業(yè)環(huán)境中。
• 通過總線電纜外皮和總線端子上的接地端子，能實現(xiàn)系統(tǒng)范圍內的接地方案。
• 印有以米表示的標記

電纜類型

全新的快速連接（FC）總線電纜為徑向對稱設計，可使用剝線工具。以此，可以快速、簡便地安裝總線接頭。

• PROFIBUS FC 標準電纜GP:
  標準總線電纜專門為快速安裝而設計的
• PROFIBUS FC 標準電纜 IS GP：
  具有特殊設計的標準總線電纜，用于快速安裝本質安全分布式 I/O 系統(tǒng)
• PROFIBUS FC 快速連接高強度電纜：
  專門設計用于腐蝕環(huán)境和苛刻機械負荷條件
• PROFIBUS FC 食用電纜：
  該種電纜使用 PE 外套材料，因此適用于食品和煙草行業(yè)。
• PROFIBUS FC 接地電纜：
  專用于地下敷設。它不同于裝備有附加外套的 PROFIBUS 總線電纜
• PROFIBUS FC軟電纜
  柔（絞合導線）、無鹵素總線電纜，帶聚氨酯護套，可偶然移動
• PROFIBUS FC 拖纜:
  專用于在拖纜中強制運動控制的總線電纜，例如在連續(xù)運動的機器部件中（絞合導線）
• PROFIBUS FC FRNC 電纜：
  雙芯屏蔽，阻燃設計，無鹵總線電纜，有一個共聚物外殼 FRNC（阻燃無腐蝕）

不采用快速連接技術的總線電纜（取決于結構類型）

• PROFIBUS 彩色電纜:
  軟總線電纜（成束線），用于花彩線。
  用于圓電纜，推薦用于電纜運輸車模式
• PROFIBUS 扭轉電纜
  高度靈活用總線電纜：
  用于移動機器部件的拖纜（絞線）
  （在長 1 m電纜上能至少扭轉 500 萬次，± 180o)
• PROFIBUS 混合電纜 GP:
  適合拖曳的堅固混合電纜，帶有兩條用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)你~導線和兩條用于 ET 200pro 的電源的銅導線
• SIENOPYR FR 船用電纜
  無鹵素、抗踩壓、阻燃、經過船級社認證的光纖電纜，可安裝在船甲板及船艙內。按米銷售

1  引言
                    
sibas 32是德國西門子公司專為鐵路機車動車控制而研制的專用微機控制系統(tǒng)，它的全稱為siemens bahn automatisierungs system (西門子鐵路自動化系統(tǒng))。sibas 32系統(tǒng)針對驅動裝置控制主要功能的發(fā)展遠景來考慮的，因此對系統(tǒng)提出了極苛刻的要求。sibas 32系統(tǒng)是一種高功能通用計算機系統(tǒng)，它通過標準和專用外圍組件可與任意設備相連，基本能夠完成機車動車所有的控制和監(jiān)控任務。sibas 32系統(tǒng)可根據(jù)司機指令和牽引回路狀態(tài)以及響應信號進行相應的處理，對各接觸器、繼電器、電磁閥、發(fā)光二極管或數(shù)碼管、斬波器等發(fā)出控制信號?？刂茊卧瑫r還能夠完成多種監(jiān)測功能，包括對自身功能的診斷和外部數(shù)值的超限監(jiān)測。當牽引電路在運行中超過預先在程序中設置的上 (或下)限值時，系統(tǒng)將根據(jù)故障的嚴重程度做出相應的處理，自動記錄這一故障、產生相應的保護并告知司機。sibas 32系統(tǒng)的zui大優(yōu)點是適用于對各種車輛的控制，不論是相控整流機車、斬波機車還是交流傳動機車都可以在其硬件結構基本不變的情況下，通過簡單地改換相應的控制程序從而實現(xiàn)對機車的控制。
            

在德國巴伐利亞州東部小城紐倫堡，有一座外形毫不起眼的電子制造工廠，卻被稱為歐洲乃至全球的工廠之一。

安貝格工廠外景。攝影：熊少翀

成立于1989年的安貝格電子制造工廠（德文縮寫：EWA），是西門子旗下zui重要的Simatic可編程邏輯控制器（PLC）及相關產品生產基地。目前，其生產的產品型號超過1000種。這些產品用于控制機械設備和實現(xiàn)生產過程自動化，可節(jié)省時間和資金，并提高產品合格率。

Simatic控制器。攝影：熊少翀

依賴于自動化系統(tǒng)生產效率提升，自投產至今，安貝格在工廠生產面積始終保持約一萬平方米、員工數(shù)量保持約1200名不變的情況下，產能提升了八倍。在三班制生產中，安貝格每年生產約1500萬件Simatic產品。按每年生產230天計算，平均每秒就能生產出一臺控制設備。

產品合格率亦大幅提高。相比于該工廠成立zui初的每百萬次電子產品加工過程出錯500次，現(xiàn)在出錯率只有12次。

“安貝格是自己生產自己?！痹摴S產品工程師ChristophRaum介紹稱，Simatic設備不僅在安貝格工廠被大量生產，而且遍布自身生產線，控制Simatic產品的生產過程，從而實現(xiàn)自身生產的高度自動化。

在安貝格工廠內部，所有生產線和員工辦公區(qū)域有機分布其中。尚處于生產過程中的設備工件，在錯綜復雜的自動化傳輸線上有序流轉，它們像“自然人”一樣，明確知道自己的目的地。在每一個分岔路口，工件會暫停1-2秒，然后選擇正確的去向。

安貝格工廠內部。攝影：熊少翀

工件在生產線上自動流轉。攝影：熊少翀

Christoph解釋稱，生產線上的所有工件都已在虛擬環(huán)境中進行規(guī)劃，有自己的“名稱”和“地址”，具備各自的身份信息，因此“知道”什么時候、哪條生產線或哪個工藝過程需要它們。工件在運輸線分岔路口暫停，是在識別去向信息。

到達加工中心后，工件被識別出來，生產設備實時調用所需要的全部加工信息，并自動調整生產參數(shù)。加工過程中，產品的所有相關數(shù)據(jù)，都儲存在自己的“數(shù)字化產品記憶庫”中，以便精確追蹤生產的每個步驟。加工完成后，通過光學設備或其它測量設備對工件自動進行檢測，在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)并剔除不合格的產品。

如果機器設備需要補給或者維護保養(yǎng)，則在缺料或故障產生之前發(fā)出請求。系統(tǒng)會記錄所使用的資源數(shù)量，并對庫存及時更新。

            
3.1 中央控制單元 ccu(central control unit type 3)
                    
ccu是整個系統(tǒng)的核心單元，機車的控制、調節(jié)和監(jiān)視由ccu實施和控制。hxd1機車的ccu采用type 3型32位微處理器，由網(wǎng)關gateway、中央處理器cpu、mvb32－4、電源組成，zui多可以實現(xiàn)2臺(4節(jié))機車的重聯(lián)。ccu采用冗余設計，每節(jié)車有2個ccu，一個主ccu，另一個為從ccu，結構功能完全相同，一個故障后另一個可以繼續(xù)工作，不影響機車正常運行。
                    
ccu的主要功能是為本節(jié)機車參數(shù)設置存儲、本節(jié)機車事件記錄、重聯(lián)機車事件顯示、整車通訊檢測、通過rs232接口讀或轉儲數(shù)據(jù)，并且作為機車中央控制單元系統(tǒng)軟件上載的輸入端口。
            
3.2 牽引控制單元 tcu(traction control unit)
                    
tcu是機車牽引的核心控制單元，由中央處理器模塊、存儲器模塊、斬波器控制模塊、數(shù)字接口模塊、數(shù)字輸入/輸出模塊、模擬接口模塊、控制系統(tǒng)檢測模塊、列車控制信號輸入變換模塊、數(shù)字信號輸入轉換模塊、接觸器驅動模塊、igbt觸發(fā)模塊、啟動單元等組成。其作用是控制和調節(jié)機車牽引、再生制動，從電氣上實現(xiàn)防空轉/滑行保護，并且實現(xiàn)了開閉環(huán)控制、速度頻率同步、故障處理與監(jiān)測等功能。
            
3.3 智能終端接口單元 sks1a、sks1b、sks3(sibas kilp)
                    
sks1a、sks1b、sks3為智能外圍設備連接終端，sks1a、sks1b是緊湊設計的數(shù)字輸入/輸出接口，專為司機室所用，它把司機控制指令轉化為數(shù)字信號，并通過編碼將信號傳輸給ccu；sks3采用分散化輸入/輸出，減少車內所需布線，增加控制和診斷能力。

概述

應用

設計

功能

上海聿晶自控設備有限公司本著“以人為本、科技先導、顧客滿意、持續(xù)改進”的工作方針，致力于工業(yè)自動化控制領域的產品開發(fā)、工程配套和系統(tǒng)集成，擁有豐富的自動化產品的應用和實踐經驗以及雄厚的技術力量，尤其以 PLC復雜控制系統(tǒng)、傳動技術應用、伺服控制系統(tǒng)、數(shù)控備品備件、人機界面及網(wǎng)絡/軟件應用為公司的技術特長，幾年來，上海聿晶公司在與德國 SIEMENS公司自動化與驅動部門的長期緊密合作過程中，建立了良好的相互協(xié)作關系，在可編程控制器、交直流傳動裝置方面的業(yè)務逐年成倍增長，為廣大用戶提供了SIEMENS的最新 技術及自動控制的最佳解決方案。