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S7-1200CPU1214C功能

• 豐富的指令集: 
  運算種類眾多，便于編程：
  • 基本操作,如二進制邏輯運算、結(jié)果賦值、存儲、計數(shù)、產(chǎn)生時間、裝載、傳輸、比較、移位、循環(huán)移位、產(chǎn)生補碼、調(diào)用子程序（帶局部變量）
  • 集成通信命令（例如，USS 協(xié)議、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”（T 發(fā)送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）
  • 使用簡便的功能，如脈沖寬度調(diào)制、脈沖序列功能、運算功能、浮點運算功能、PID 閉環(huán)控制、跳轉(zhuǎn)功能、環(huán)路功能和代碼轉(zhuǎn)換
  • 數(shù)學函數(shù)，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP
• 計數(shù): 
  用戶友好的計數(shù)功能配以集成的計數(shù)器和高速計數(shù)器指令給用戶開辟了新的應用領域。
• 中斷處理：
  • 邊沿觸發(fā)中斷（由過程信號的上升沿或下降沿觸發(fā)）允許對過程中斷作出極快的響應。
  • 時間觸發(fā)中斷。
  • 當達到設定值或計數(shù)器方向改變時，可觸發(fā)計數(shù)器中斷。
  • 通信中斷使得能迅速方便地與周圍的設備如打印機或條碼閱讀器交換信息。
• 口令保護
• 測試和診斷功能： 
  易于使用的功能支持測試和診斷，例如，在線/離線診斷。
• 在測試和診斷過程中“強制”輸入和輸出： 
  可不在循環(huán)周期內(nèi)獨立設置輸入和輸出，例如可以檢測用戶程序。
• 按照 PLCopen 對簡單運動進行的運動控制。
• 庫功能

編程

通過 STEP 7 Basic 編程軟件包，所有 S7-1200 控制器和相關 I/O 可進行全面編程。

S7-1200 CPU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*的水平。

優(yōu)勢

·        *整合等級的可用性。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*的水平。

·        用于可擴展設計中緊湊自動化的模塊化概念。

SIMATICS7-1200 具有集成的PROFINET 接口、強大的集成技術(shù)功能和可擴展性強、靈活度高的設計。它實現(xiàn)了通信簡便，有效的技術(shù)任務解決方案，并*一系列的獨立自動化系統(tǒng)的應用需求。

·        在工程組態(tài)中實現(xiàn)高效率.

使用*集成的新工程組態(tài) SIMATICSTEP 7 Basic，并借助SIMATIC WinCC Basic 對SIMATIC S7-1200 進行編程。SIMATICSTEP 7 Basic 的設計理念是直觀、易學和易用。這種設計理念可以使您在工程組態(tài)中實現(xiàn)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)領域已經(jīng)有很多年的經(jīng)驗，因此SIMATIC STEP 7 的設計是以未來為導向的。

設計和功能

SIMATICS7-1200 CPU

SIMATICS7-1200 系統(tǒng)有三種不同模塊，分別為CPU 1211C、CPU1212C 和CPU 1214C。其中的每一種模塊都可以進行擴展，以*您的系統(tǒng)需要?？稍谌魏?/span>CPU 的前方加入一個信號板，輕松擴展數(shù)字或模擬量I/O，同時不影響控制器的實際大小?？蓪⑿盘柲K連接至CPU 的右側(cè)，進一步擴展數(shù)字量或模擬量I/O 容量。CPU1212C 可連接2 個信號模塊，CPU1214C 可連接8 個信號模塊。后，所有的SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左側(cè)均可連接多達3 個通訊模塊，便于實現(xiàn)端到端的串行通訊。

安裝簡單方便

所有的 SIMATICS7-1200 硬件都有內(nèi)置的卡扣，可簡單方便地安裝在標準的35 mm DIN 導軌上。這些內(nèi)置的卡扣也可以卡入到已擴展的位置，當需要

PROFIBUS DP系統(tǒng)組態(tài)可分為帶DP口的主站系統(tǒng)，采用通訊模板CP的主站系統(tǒng)以及帶智能從站的DP系統(tǒng)。三種DP系統(tǒng)中帶DP口的主站系統(tǒng)，采用通訊模板CP的主站系統(tǒng)在硬件組態(tài)時基本相同。

1. PROFIBUS DP系統(tǒng)之一：帶DP口的主/從系統(tǒng)

帶DP口的主/從系統(tǒng)設計十分靈活，它允許用CPU中不同的數(shù)據(jù)區(qū)域來儲存DP過程數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)區(qū)域的選擇取決于CPU的類型和應用。過程映像區(qū)，位存儲器以及數(shù)據(jù)塊都可用于DP輸入，輸出數(shù)據(jù)。

過程映像是標準的數(shù)據(jù)分配。在CPU的過程映像中須有充分的空間為DP保留一個連續(xù)的輸入?yún)^(qū)域和一個連續(xù)的輸出區(qū)域。這可能受中央配置中過程映像大小和信號模塊數(shù)量的限制。

位存儲器與過程映像相同，這個區(qū)域適合于DP信號的全局存儲。例如，如果過程映像可利用的空間(沒有被中央信號模塊占據(jù)的空間)不夠用，則可以使用位存儲區(qū)。

數(shù)據(jù)塊也可以用來存儲DP信關的DP數(shù)據(jù)區(qū)只被一個程序調(diào)用時使用這種存儲。

F      建立S7-300 PLC主站的硬件組態(tài)（帶DP口）：雙擊“X2/DP”欄或“CP342-5”欄，在對話框內(nèi)選中“DP-Master”

F      在PROFIBUS總線上添加ET-200 從站：

主站/從站的I/O地址不能重復，它是由系統(tǒng)軟件分配的。如果用戶需要對地址進行修改，可以通過模板特性對話框重新設置。

2．PROFIBUS DP系統(tǒng)之二：帶通訊模板CP的主站系統(tǒng)。

采用通訊模板CP的主站/從站系統(tǒng)，則主站/從站的I/O地址可以重復，因為此時的PLC系統(tǒng)相當于兩個CPU。用戶可以通過模板特性對話框任意設置I/O地址，只是主站或從站內(nèi)的I/O地址不能重復。

當配置CP時，必須設定操作模式。（Operating Mode）

CP342-5 DP總是需要DP-SEND和DP-RECV。這些組塊通過底板總線在CPU和CP之間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)．

CP342-5的數(shù)據(jù)總是連續(xù)地傳輸。主站大數(shù)據(jù)長度是240字節(jié)，從站大數(shù)據(jù)長度是86字節(jié)。

DP-SEND（發(fā)送）將CPU中的的DP數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送到PROFIBUS CP的發(fā)送緩沖器，以便傳送給DP從站；DP-RECV（接收）從DP從站中讀出數(shù)據(jù)，將PROFIBUSCP接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)放入CPU的DP數(shù)據(jù)區(qū)中。

所有的 SIMATICS7-1200 硬件都經(jīng)過專門設計，以節(jié)省控制面板的空間。例如，經(jīng)過測量，CPU1214C 的寬度僅為110 mm，CPU1212C 和CPU 1211C 的寬度僅為90 mm。結(jié)合通信模塊和信號模塊的較小占用空間，在安裝過程中，該模塊化的緊湊系統(tǒng)節(jié)省了寶貴的空間，為您提供了高效率和大靈活性。安裝面板時，可提供安裝孔。SIMATICS7-1200 硬件可以安裝在水平或豎直的位置，為您提供其它安裝選項。這些集成的功能在安裝過程中為用戶提供了大的靈活性，并使SIMATIC S7-1200 為各種應用提供了實用的解決方案。.

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用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。

　　接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接中央控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。

　　通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風扇。

　　SIPLUS 模塊可用于擴展的環(huán)境條件：

　　適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP20 機柜內(nèi)使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機柜和 IP65 外殼。

根據(jù)自動控制原理，車速斜坡響應可以分為過阻尼響應、臨界阻尼響應和欠阻尼響應。理論上說，臨界阻尼響應是理想的控制方式，這種響應方式既實現(xiàn)了控制的快速性又實現(xiàn)了控制的穩(wěn)定性；過阻尼響應是為了穩(wěn)定性犧牲快速性；欠阻尼響應則是為了快速性犧牲穩(wěn)定性。然而，臨界阻尼由于條件過于苛刻，在實際控制中是無法實現(xiàn)的?！　?nbsp;

根據(jù)剩余的兩種響應曲線的特性，筆者認為CPU啟動時好使用欠阻尼響應曲線，其理由是：CPU啟動狀態(tài)下，對增塑劑積累時間的要求優(yōu)先于增塑劑含量的穩(wěn)定性；而其他狀態(tài)下使用過阻尼響應曲線，此時對含量的穩(wěn)定要求優(yōu)先于積累的快速性。

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因此，利用S7-300啟動時的組織塊OB100在CPU啟動中只執(zhí)行一次的特性，對增塑劑伺服電機的控制方式依據(jù)機組不同的啟動狀態(tài)采取了不同響應曲線下的控制方法。具體來說，在CPU啟動時（此時增塑劑存儲量必定為零），通過啟動組織塊OB100中送出高速運轉(zhuǎn)命令至增塑劑伺服電機，使控制曲線成為欠阻尼響應狀態(tài)以實現(xiàn)對存儲器中增塑劑的快速積累。而在非CPU啟動狀態(tài)，控制增塑劑伺服電機的FC功能塊將送出普通速度命令，使控制曲線成為比較接近臨界阻尼的過阻尼響應狀態(tài)?！?nbsp;

新的設計*避免了CPU重啟時帶來的增塑劑積累過慢的問題、減少了廢品數(shù)量，因此這樣的設計不會影響正常生產(chǎn)狀況時增塑劑含量的穩(wěn)定性?！　?nbsp;

(2) 對濾棒剔除支數(shù)的計算策略

在纖維濾棒成型機的生產(chǎn)中，為保證濾棒質(zhì)量，每當速度低于一定的設定值時，機組就會剔除此時的濾棒。此時機組的速度是不斷變化的，按通常方式無法計算出具體的剔除支數(shù)。這對統(tǒng)計生產(chǎn)效率帶來了相當?shù)睦щy?！　?nbsp;

筆者可以得到動態(tài)的車速反饋，但這條反饋曲線是不斷波動和變化的非線性曲線。對于非線性曲線，數(shù)學上只能夠采用面積積分求解的計算方法。對于此項目就是要求給出一定時間內(nèi)主電機的圓周行程，即機組一段時間內(nèi)所生產(chǎn)的濾棒長度?！?nbsp;

從這一角度出發(fā)，筆者考慮采用了對車速進行模擬積分的計算方法，即從積分的基本定義出發(fā)，求出剔除時間內(nèi)的濾棒生產(chǎn)長度L=Σ(Δv*Δt)，再除以單個濾棒長度得剔除支數(shù)的計算方法。

按照積分的定義要求，積分求解是在一定條件下才能夠成立。這個條件就是Δt要足夠的小即Δt→0。在實際過程中，近似認為Δt=20ms時可以滿足條件。此時，計算得出的濾棒支數(shù)與實際濾棒支數(shù)的誤差在±3支以內(nèi)。在精度上，以高生產(chǎn)速度3300支/分鐘計（此時濾棒長度為120mm），±3支的精度是*可以滿足精度要求。所以筆者認為只要將Δt控制在20ms時就可以滿足積分求解的條件?！　?nbsp;

　　設計

　　簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護：

　　安裝模塊：

　　只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上，轉(zhuǎn)動到位然后鎖緊螺釘。

　　集成的背板總線：

　　背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。

　　模塊采用機械編碼，更換極為容易：

　　更換模塊時，必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構(gòu)，可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。

　　現(xiàn)場證明可靠的連接：

　　對于信號模塊，可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。

　　TOP 連接：

　　為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。

　　規(guī)定的安裝深度：

　　所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有前蓋保護。因此，所有模塊應有明確的安裝深度。

　　無插槽規(guī)則:

　　信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。

　　擴展

　　若用戶的自動化任務需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時，則可對 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）進行擴展：

　　中央控制器和3個擴展機架多可連接32個模塊：

　　總共可將 3 個擴展裝置（EU）連接到中央控制器（CC）。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。

　　通過接口模板連接：

　　每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在中央控制器上它總是在 CPU 旁邊的插槽中，并自動處理與擴展裝置的通信。

　　通過 IM 365 擴展：

　　1 個擴展裝置遠擴展距離為 1 米；電源電壓也通過擴展裝置提供。

　　通過 IM 360/361 擴展：

　　3 個擴展裝置， CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的遠距離為 10m。

　　單獨安裝：

　　對于單獨的 CC/EU，也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離：長達 10m。

　　靈活的安裝選項：

　　CC/EU 既可以水平安裝，也可以垂直安裝。這樣可以限度滿足空間要求。