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制造業(yè)作為中國最重要的經(jīng)濟(jì)支柱，正在面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，例如：如何縮短產(chǎn)品上市時(shí)間、提高生產(chǎn)效率、以及大規(guī)模的生產(chǎn)如何能夠兼顧價(jià)格和個(gè)性化的產(chǎn)品等。我們憑借創(chuàng)新技術(shù)，硬件軟件無縫集成，并可基于數(shù)據(jù)分析進(jìn)行服務(wù)，確保生產(chǎn)過程更加靈活、高效，且縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。同時(shí)，與教育部合作，培養(yǎng)新一代創(chuàng)新型工程人才，推動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

中國城市化趨勢不僅需要不斷的基礎(chǔ)設(shè)施投資，更加需要為其注入數(shù)字化智慧，從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化城市的高效管理。全面提高城市韌性，以確保現(xiàn)代城市管理具有高效率和競爭力。在城市基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域，我們以近百年的交通管理經(jīng)驗(yàn)及遍及全球的成功案例，幫助城市建立了智能交通管理系統(tǒng)和交通信息管理平臺，為管理者提供數(shù)據(jù)和建議，更讓市民便捷出行，暢享宜居生活。

中國是世界上最大的能源消費(fèi)國，并且隨著經(jīng)濟(jì)的增長，對能源的需求將持續(xù)飆升，能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也日漸復(fù)雜，給環(huán)境帶來巨大壓力。這就需要建設(shè)可持續(xù)的能源系統(tǒng)。通過為超高層建筑提供智能樓宇系統(tǒng)和能源管理解決方案，能夠保證成千上萬在這些建筑中生活，休閑，工作的人們的舒適與安全。

另一方面，西門子提出的全集成自動化的概念，而S7-200的編程軟件是不能和S7-300/400兼容的，而S7-1200和S7-300/400可以在西門子推出的TIA編程軟件里開發(fā)相同的一個(gè)項(xiàng)目，即TIA（包括step7 v11和wincc v11）可以對項(xiàng)目的s7-1200、S7-300/400和wincc進(jìn)行集成。并且未來西門子主推TIA，即TIA編程軟件可以對西門子所有的PLC產(chǎn)品進(jìn)行編程、開發(fā)、集成。

西門子在技術(shù)上升級S7-300/400的產(chǎn)品傳說是S7-1300和S7-1400，那么就形成了全新的西門子小中大型PLC系列即S7-1200/1300/1400，并且共用相同的編程、集成軟件。

中國已進(jìn)入了經(jīng)濟(jì)“新常態(tài)”格局，企業(yè)面臨轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時(shí)刻。西門子以客戶面臨的挑戰(zhàn)為驅(qū)動力，憑借卓越的工程技術(shù)與創(chuàng)新能力，以領(lǐng)先的電氣化、自動化和數(shù)字化產(chǎn)品，解決方案和服務(wù)，為客戶帶來更大價(jià)值——更強(qiáng)的靈活性，更高的效率，更快的上市時(shí)間，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。我們將這種力量稱之為“博大精深，同心致遠(yuǎn)”。

制造業(yè)的未來

使制造業(yè)更高效、更靈活

數(shù)字化對制造業(yè)影響巨大。通過貫穿產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和供應(yīng)鏈的數(shù)據(jù)整合，離散工業(yè)和過程工業(yè)都獲益良多，從而幫助制造企業(yè)靈活應(yīng)對客戶的多樣化需求。

滿足不同客戶需求，助力中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型

中國自改革開放以來，迅速崛起為全球制造業(yè)的翹楚。經(jīng)過三十年的發(fā)展，現(xiàn)如今體量巨大的制造業(yè)也面臨眾多挑戰(zhàn)。例如勞動力和原材料成本的升高、外匯變化造成的出口壓力、產(chǎn)能過剩、環(huán)境污染等等。

中國制造業(yè)要提高在全球的競爭力，就需要以更好的質(zhì)量、更高的生產(chǎn)和能源效率、更大的靈活性、更快的創(chuàng)新來應(yīng)對多變的市場需求。西門子將創(chuàng)新技術(shù)貫穿于完整的供應(yīng)鏈，實(shí)現(xiàn)硬件軟件無縫集成，并結(jié)合在工業(yè)、自動化、流程及軟件和數(shù)據(jù)分析方面卓越的專業(yè)知識與經(jīng)驗(yàn)，提供全面服務(wù)，確保客戶的生產(chǎn)過程更加靈活、高效，并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

面向即將到來的工業(yè)4.0時(shí)代，人是整個(gè)價(jià)值鏈的關(guān)鍵，勞動力將被從基礎(chǔ)勞動中解放出來，投入到更有價(jià)值的創(chuàng)新、規(guī)劃、協(xié)調(diào)工作當(dāng)中去。西門子作為一個(gè)負(fù)責(zé)任的企業(yè)公民，十余年來，一直致力于將德國先進(jìn)的工程人才培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)介紹到中國，攜手教育部、全國高校和職業(yè)院校，推出了一系列人才發(fā)展計(jì)劃，培養(yǎng)創(chuàng)新型工程人才，助力中國制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。

美好的數(shù)字化前景

抓住數(shù)字化機(jī)遇

數(shù)字化無處不在。手機(jī)裝有各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，汽車正在轉(zhuǎn)變?yōu)槟梢择{駛的計(jì)算機(jī)，冰箱會在存貨量低時(shí)通知您的手機(jī)，我們無法想象沒有網(wǎng)絡(luò)購物，我們的生活會變成什么樣。但是，數(shù)字化不僅影響著最終客戶，而且會影響整個(gè)行業(yè)。

制造業(yè)數(shù)字化已是一個(gè)全球關(guān)注的話題，該理念被稱為“工業(yè) 4.0”。新產(chǎn)品必須盡快上市?？蛻粜枰獋€(gè)性化產(chǎn)品。瞬息萬變的市場需要提高生產(chǎn)靈活性。需要持續(xù)提高生產(chǎn)效率，不斷縮短開發(fā)時(shí)間，并高效利用資源和能源。而且，還必須確保并持續(xù)提高產(chǎn)品質(zhì)量。 

歐美西門子S7-1500針對客戶和市場需求，數(shù)字化企業(yè)解決方案能夠提供更短的響應(yīng)時(shí)間，它開辟了全新及創(chuàng)新的業(yè)務(wù)領(lǐng)域。了解更多數(shù)字化如何提供競爭優(yōu)勢。

項(xiàng)目概述

對于一個(gè)全新的PLC產(chǎn)品，如何入門看似簡單，可往往對于剛?cè)胧值墓こ處焸儊碚f，如果使用不得法會成為一個(gè)棘手的問題。 為此我們設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單的工程項(xiàng)目，逐步介紹，讓大家對TIA Portal V12和S7-1500如何實(shí)施一個(gè)項(xiàng)目可以一目了然 。

一．項(xiàng)目介紹

1.功能介紹

通過S7-1500實(shí)現(xiàn)一個(gè)自動化工程師廣為熟悉的’電機(jī)啟停控制’ 邏輯。

2.軟硬件列表

項(xiàng)目    描述    訂貨號    數(shù)量

編程軟件    STEP7(TIA Portal) Professional v12    6ES7822-1AE02-0YA5    1

CPU    1516-3PN/DP    6ES7516-3AN00-0AB0    1

開關(guān)量輸入模塊    DI 16x24VDC HF    6ES7521-1BH00-0AB0    1

開關(guān)量輸出模塊    DQ 16x24VDC/0.5A ST    6ES7522-1BH00-0AB0    1

存儲卡    12MB    6ES7954-8LE01-0AA0    1

安裝導(dǎo)軌    480mm    6ES7590-1AE80-0AA0    1

前連接器    螺釘型端子    6ES7592-1AM00-0XB0    2

24VDC電源    SITOP 24VDC/2.5A    可以選擇PM及其它支持ELV的開關(guān)電源    1

注：實(shí)例項(xiàng)目中的選型僅供參考，用戶務(wù)必根據(jù)實(shí)際要求選型。

有關(guān)硬件選型,請參考:選型

3.所使用的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) :

Windows7 Ultimate Service Pack1 32-bit

4.IO表

由于TIA Portal是基于符號的編程方式,在硬件清單確認(rèn)后可事先為所有信號定義好所用通道及編程中使用的符號.

S7-1500 選型介紹

1.用戶程序運(yùn)行在CPU模塊中，CPU模塊內(nèi)沒有程序裝載存儲器，程序存儲在專用的存儲卡中里，概念同S7-300。存儲卡需要單獨(dú)訂貨。CPU目前有三種型號：

? CPU 1511-1 PN

? CPU 1513-2 PN

? CPU 1516-3 PN/DP

三個(gè)CPU型號從上至下性能由低到高排列，區(qū)別于指令執(zhí)行速度，各種地址空間尺寸，內(nèi)存大小，集成通訊口種類個(gè)數(shù)等等方面，具體請參考對應(yīng)的CPU手冊。

2.對于PLC系統(tǒng)，用戶程序處理的是輸入/輸出(I/O)信號直接的邏輯關(guān)系。那么往往系統(tǒng)需配置I/O模塊，S7-1500的CPU模塊自身沒有集成I/O，I/O信號輸入通過拓展I/O模塊進(jìn)行輸入輸出。常見I/O信號有，

? 數(shù)字量輸入(DI)：也就是開關(guān)量(還有稱作離散量)信號輸入

? 數(shù)字量輸出(DQ)：開關(guān)量信號輸出

? 模擬量輸入(AI)：連續(xù)量輸入，如電壓-10V ～ +10V, 4 ～ 20mA等

? 模擬量輸出(AQ)：連續(xù)量輸出

? 還有脈沖輸入(PI)， 脈沖輸出(PQ)等

3.S7-1500的數(shù)字量輸入模塊

? DI 32x24VDC HF

? DI 16x24VDC HF

? DI 16x230VAC BA

? DI 16x24VDC SRC BA

? …

型號簡介：

DI： Digital input，數(shù)字量輸入

32x24VDC：共32個(gè)輸入通道 (點(diǎn)) ，電壓規(guī)格為直流24V

16x230VDC：共16個(gè)輸入通道 (點(diǎn)) ，電壓規(guī)格為交流230V

BA：Basic，基本型

HF：High feature, 高性能型

SRC： Source Input， 源型輸入 ，未標(biāo)識為漏型。

4.S7-1500的數(shù)字量輸出模塊

? DQ 16x24VDC/0.5A ST

? DQ 32x24VDC/0.5A ST

? DQ 8x24VDC/2A HF

? DQ 8x230VAC/2A ST

? DQ 8x230VAD/5A ST

? …

型號簡介，以第一個(gè)型號為例：

DQ： Digital Ouput, 數(shù)量輸出

16x24VDC：共16個(gè)輸出通道，輸出電壓為DC24V, 容量每個(gè)通道最大0.5A。

HF：High Feature, 高性能型，通常意味著模塊帶診斷功能。相對應(yīng)的是ST(Standard，標(biāo)準(zhǔn))型，無診斷功能。

5.S7-1500的模擬量輸入模塊

? AI 8xU/I HS

? AI 8xU/I/RTD/TC ST

? …

以第一個(gè)型號為例，型號簡介：

AI： Analogue input，模擬量輸入模塊

8xU/I：8個(gè)通道，支持電壓或電流型號輸入

6.S7-1500的模擬量輸出模塊

? AQ 4xU/I ST

? AQ 8xU/I HS

? …

同樣以第一個(gè)型號為例，型號簡介：

AQ：Analogue Output，模擬量輸出模塊

4xU/I：共4個(gè)通道，支持電壓，電流輸出

ST：標(biāo)準(zhǔn)型

7.選定CPU和I/O模塊之后，要確定系統(tǒng)的供電，選擇電源模塊，電源模塊選型需要注意S7-1500有兩種背板供電方式：

? PM模塊： 不提供機(jī)架的背板工作電源，由CPU提供

PM 70 W 120/230 VAC

PM 190 W 120/230 VAC

? PS模塊：連接到機(jī)架背板，提供背板工作電壓，有診斷功能

PS 25W 24VDC

PS 60W 120/230V AC/DC

S7-1500電源選型按模塊消耗的功率選，TIA 博途軟件提供電源計(jì)算：

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我公司擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富的服務(wù)團(tuán)隊(duì)，更好的為您解決技術(shù)問題及售后服務(wù)！我們可以為你提供設(shè)計(jì)、安裝等服務(wù)，為您解決后顧之憂！最好的性價(jià)比和最信賴的品質(zhì)，高效專業(yè)的技術(shù)支持，完善的用戶服務(wù)，現(xiàn)已成為用戶唯一的選擇。公司秉承“真誠敬業(yè)，顧客至上”的服務(wù)宗旨，在乎客戶的每一個(gè)需求，從您垂詢開始,直至您采用了本公司產(chǎn)品，在工程執(zhí)行的全過程以及日后的維護(hù)保養(yǎng)，技術(shù)咨詢等，我們將一如既往為您提供盡善盡美的服務(wù)！歡迎國內(nèi)外新老客戶來電咨詢洽談業(yè)務(wù)！

SIMATIC HMI 基礎(chǔ)面板的性能經(jīng)過優(yōu)化，旨在與這個(gè)新控制器以及強(qiáng)大的集成工程組態(tài)完美兼容，可確保實(shí)現(xiàn)簡化開發(fā)、快速啟動、精確監(jiān)控和最高等級的可用性。正是這些產(chǎn)品之間的相互協(xié)同及其創(chuàng)新性的功能，幫助您將小型自動化系統(tǒng)的效率提升到一個(gè)前所未有的水平 [3]  。

用于可擴(kuò)展設(shè)計(jì)中緊湊自動化的模塊化概念。

實(shí)現(xiàn)了通信簡便，有效的技術(shù)任務(wù)解決方案，并完全滿足一系列的獨(dú)立自動化系統(tǒng)的 應(yīng)用需求。

在工程組態(tài)中實(shí)現(xiàn)最高效率.

使用完全集成的新工程組態(tài) SIMATICSTEP 7 Basic，并借助 SIMATIC WinCC Basic 對 SIMATIC S7-1200 進(jìn)行編程。SIMATIC STEP 7 Basic 的設(shè)計(jì)理念是直觀、易學(xué)和易用。這種設(shè)計(jì)理念可以使您在工程組態(tài)中實(shí)現(xiàn)最高效率。一些智能功能，例如直觀編輯器、拖放功能和“IntelliSense”（智能感知）工具，能讓您的工程進(jìn)行的更加迅速。這款新軟件的體系結(jié)構(gòu)源于對未來創(chuàng)新的不斷追求，西門子在軟件開發(fā)領(lǐng)域已經(jīng)有很多年的經(jīng)驗(yàn)，因此 SIMATIC STEP 7 的設(shè)計(jì)是以未來為導(dǎo)向的 [4]  。

內(nèi)存

為用戶程序和用戶數(shù)據(jù)之間的浮動邊界提供多達(dá) 50 KB 的集成工作內(nèi)存。同時(shí)提供多達(dá) 2 MB 的集成加載內(nèi)存和 2 KB 的集成記憶內(nèi)存?？蛇x的 SIMATIC 存儲卡可輕松轉(zhuǎn)移程序供多個(gè) CPU 使用。該存儲卡也可用于存儲其它文件或更新控制器系統(tǒng)固件 [6]  。

集成的 PROFINET 接口

集成的PROFINET 接口用于進(jìn)行編程以及 HMI 和 PLC-to-PLC 通信。另外，該接口支持使用開放以太網(wǎng)協(xié)議的第三方設(shè)備。該接口具有自動糾錯(cuò)功能的 RJ45 連接器，并提供 10/100 兆比特/秒的數(shù)據(jù)傳輸速率。它支持多達(dá) 16 個(gè)以太網(wǎng)連接以及以下協(xié)議：TCP/IP native、ISO on TCP 和 S7 通信。

SIMATIC S7-1200 集成技術(shù)

SIMATIC S7-1200 具有用于進(jìn)行計(jì)算和測量、閉環(huán)回路控制和運(yùn)動控制的集成技術(shù)，是一個(gè)功能非常強(qiáng)大的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)多種類型的自動化任務(wù) [8]  。

用于速度、位置或占空比控制的高速輸出 [9] 

SIMATIC S7-1200 控制器集成了兩個(gè)高速輸出，可用作脈沖序列輸出或調(diào)諧脈沖寬度的輸出。當(dāng)作為 PTO 進(jìn)行組態(tài)時(shí)，以高達(dá) 100 千赫的速度 提供50% 的占空比脈沖序列，用于控制步進(jìn)馬達(dá)和伺服驅(qū)動器的開環(huán)回路速度和位置。使用其中兩個(gè)高速計(jì)數(shù)器在內(nèi)部提供對脈沖序列輸出的反饋。當(dāng)作為 PWM 輸出進(jìn)行組態(tài)時(shí)，將提供帶有可變占空比的固定周期數(shù)輸出，用于控制馬達(dá)的速度、閥門的位置或發(fā)熱組件的占空比。

　　PLCopen 運(yùn)動功能塊

SIMATIC S7-1200 支持控制步進(jìn)馬達(dá)和伺服驅(qū)動器的開環(huán)回路速度和位置。使用軸技術(shù)對象和國際認(rèn)可的 PLCopen 運(yùn)動功能塊，在工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic 中可輕松組態(tài)該功能。除了“home”和“jog”功能，也支持絕對移動、相對移動和速度移動。

驅(qū)動調(diào)試控制面板 [9] 

工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic 中隨附的驅(qū)動調(diào)試控制面板，簡化了步進(jìn)馬達(dá)和伺服驅(qū)動器的啟動和調(diào)試操作。

它提供了單個(gè)運(yùn)動軸的自動控制和手動控制，以及在線診斷信息。

用于閉環(huán)回路控制的 PID 功能 [9] 

SIMATIC S7-1200 最多可支持 16 個(gè) PID 控制回路，用于簡單的過程控制應(yīng)用。借助 PID 控制器技術(shù)對象和工程組態(tài)SIMATIC STEP 7 Basic 中提供的支持編輯器，可輕松組態(tài)這些控制回路。另外，SIMATIC S7-1200 支持 PID 自動調(diào)整功能，可自動為節(jié)省時(shí)間、積分時(shí)間和微分時(shí)間計(jì)算最佳調(diào)整值。

PID 調(diào)試控制面板 [9] 

SIMATIC STEP 7 Basic 中隨附的 PID 調(diào)試控制面板，簡化了回路調(diào)整過程。它為單個(gè)控制回路提供了自動調(diào)整和手動控制功能，同時(shí)為調(diào)整過程提供了圖形化的趨勢視圖。

SIMATIC S7-1200硬件創(chuàng)新…

集成Profinet / Ethernet 端口 – [10] 

不需要專用編程電纜和以太網(wǎng)擴(kuò)展模塊，減少了安裝空間和成本。

信號板的概念 – [9] 

信號板可以增加額外的I / O點(diǎn)，而不必要改變CPU的體積；例如僅僅需要一路熱電阻傳感器信號的輸入，通過信號板就可以完成。

CPU本體集成數(shù)字量I/O，模擬量I/O和運(yùn)動控制I/O – [9] 

不需要額外的硬件擴(kuò)展，減少了PLC安裝空間和成本。

SIMATIC S7-1200軟件創(chuàng)新…

Step7 Basic是針對邏輯控制，HMI和網(wǎng)絡(luò)通信功能進(jìn)行開發(fā)的通用型編輯器 – [11] 

所有向?qū)?，工具條和菜單具有相似的可視化效果，易于學(xué)習(xí)與維護(hù)可節(jié)約使用者大量時(shí)間。

自動檢測和上載的概念 –

在設(shè)計(jì)階段，硬件組態(tài)簡單快速，所有文檔存儲于CPU中，包括符號，注釋，描述，易于維護(hù)。

無需其它軟件工具 –

具有PID控制環(huán)節(jié)自整定功能，應(yīng)用PLCopen 架構(gòu)的運(yùn)動控制功能，這些功能都嵌入到工程軟件包括用戶程序中。

SIMATIC S7-1200新特性…

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         依托"SIEMENS"強(qiáng)大品牌、成熟的產(chǎn)品， 公司以深厚的行業(yè)背景、專業(yè)水平和成熟的技術(shù)在不斷發(fā)展的同時(shí)逐步成為集貿(mào)易、工程和售后服務(wù)支持，三位一體的綜合性公司。 “信譽(yù)第一，客戶至上”是公司成立之初所確立的宗旨,公司在不斷的發(fā)展過程中,益章科技與西門子自動化與驅(qū)動集團(tuán)、ABB、羅克韋爾、施耐德等國內(nèi)外多家自動化廠商建立長期合作、科研關(guān)系。并與西門子（中國）自動化與驅(qū)動技術(shù)集團(tuán)建立合作伙伴關(guān)系，也是西門子自動化與驅(qū)動產(chǎn)品系統(tǒng)服務(wù)商和系統(tǒng)集成商。
        我公司致力于專業(yè)推廣西門子高性能自動化系統(tǒng)和驅(qū)動產(chǎn)品產(chǎn)品：
           SIMATIC S7-200 Smart、S7-300、S7-400系列可編程控制器；
           SIMATIC S7-1200/1500系列PLC；SIMATIC  HMI面板；        
           工業(yè)PROFIBUS、以太網(wǎng)及無線通訊等相關(guān)產(chǎn)品；
           G120、G130、G150、S120等全新SINAMICS家族驅(qū)動產(chǎn)品；
           工業(yè)自動化領(lǐng)域的技術(shù)咨詢和技術(shù)支持
          從設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成到安裝、現(xiàn)場調(diào)試一整套工程服務(wù)
          根據(jù)客戶需求進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、項(xiàng)目改造、開發(fā)個(gè)性化控制程序             
          在售前、售后、工程調(diào)試階段，我們都會為客戶提供專業(yè)技術(shù)工程師的全程服務(wù)。為您提供耐心的售前技術(shù)支持，精準(zhǔn)的方案確定；售后的疑難問題排查解決，系統(tǒng)維護(hù)指南；調(diào)試階段的現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)，細(xì)致的技術(shù)培訓(xùn)。用我們真摯的熱情和精湛的技術(shù)為客戶創(chuàng)造更大的價(jià)值