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西門子PLC S7-1500系列工藝模塊特點

　　西門子PLC S7-1500系列的工藝模塊，分為位置工藝模塊和計數(shù)工藝模塊兩種，下面來分別進(jìn)行說明：

        1. 位置工藝模塊

　　西門子PLC S7-1500系列的位置工藝模塊：

　　供電電壓24VDC，可連接編碼器的種類是：帶和不帶信號 N 的 RS422/TTL 增量編碼器，具有方向信號的 RS422/TTL 脈沖編碼器，不具有方向信號的 RS422/TTL 脈沖編碼器，用于向上和向下計數(shù)脈沖的 RS422/TTL 脈沖編碼器。大計數(shù)頻率1MHz，功能有：2 個計數(shù)器；大計數(shù)頻率4MHz（4 倍脈沖評估），比較器，頻率，周期，速度測量功能，位置和相對位置檢測功能。4個數(shù)字量輸入，每個計數(shù)通道2個，具有門控制，同步，捕捉，自由設(shè)定功能；數(shù)字量輸出4個，每個通道2個，比較值轉(zhuǎn)換和自由設(shè)定功能。具有等時模式，具有硬件中斷，診斷中斷，診斷功能等?！　?br/>        2. 計數(shù)工藝模塊

　　西門子PLC S7-1500系列的計數(shù)工藝模塊數(shù)據(jù)：

　　供電電壓24VDC，可連接編碼器的數(shù)量為2，可連接編碼器的種類是：帶和不帶信號 N 的 24 V 增量編碼器，具有方向信號的 24 V 脈沖編碼器，不具有方向信號的 24 V 脈沖編碼器，用于向上和向下計數(shù)脈沖的 24 V 脈沖編碼器。大計數(shù)頻率200KHz，功能有：2 個計數(shù)器；大計數(shù)頻率 800 KHz（4 倍脈沖評估），比較器，頻率，周期，速度測量功能，位置和相對位置檢測功能。6個數(shù)字量輸入，每個計數(shù)通道3個，具有門控制，同步，捕捉，自由設(shè)定功能；數(shù)字量輸出4個，每個計數(shù)通道2個，比較值轉(zhuǎn)換和自由設(shè)定功能。具有等時模式，具有硬件中斷，診斷中斷，診斷功能等?！　?/span>

1．中央處理單元（CPU）

　　同一般的微機一樣，CPU是PLC的核心。PLC中所配置的CPU 隨機型不同而不同，常用有三類：通用微處理器（如Z80、8086、80286等）、單片微處理器（如8031、8096等）和位片式微處理器(如AMD29W等) 。小型PLC大多采用8位通用微處理器和單片微處理器；中型PLC大多采用16位通用微處理器或單片微處理器；大型PLC大多采用高速位片式微處理器。

　　目前，小型PLC為單CPU系統(tǒng)，而中、大型PLC則大多為雙CPU系統(tǒng)，甚至有些PLC中多達(dá)8 個CPU。對于雙CPU系統(tǒng)，一般一個為字處理器，一般采用8位或16位處理器；另一個為位處理器，采用由各廠家設(shè)計制造的芯片。字處理器為主處理器，用于執(zhí)行編程器接口功能，監(jiān)視內(nèi)部定時器，監(jiān)視掃描時間，處理字節(jié)指令以及對系統(tǒng)總線和位處理器進(jìn)行控制等。位處理器為從處理器，主要用于處理位操作指令和實現(xiàn)PLC編程語言向機器語言的轉(zhuǎn)換。位處理器的采用,提高了PLC的速度，使PLC更好地滿足實時控制要求。

安裝方便

　　FastConnect 插頭采用絕緣刺破連接技術(shù)，可確保極短的組裝時間

　　集成端接電阻 (6ES7 972-0BA30-0XA0 中不具有)

　　通過帶 Sub-D 接口的連接器可以連接編程器，無需額外安裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點

　　西門子DP連接器 設(shè)計

　　提供有各種類型的總線連接器，可優(yōu)化用于連接的設(shè)備：

　　總線連接器具有軸向電纜引出線（180°），可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP，傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s，帶集成的總線端接電阻

　　帶垂直電纜引出線的總線連接器（90°）；

　　這種接頭采用垂直電纜引出線（有或沒有編程器接口），數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s，帶集成的終端電阻。傳輸速率為 3、6 或12 Mbit/s 時，在帶編程器接口的總線接頭和編程器之間，需要使用 SIMATIC S5/S7 連接電纜。

　　有 30°電纜引出線的總線接頭（經(jīng)濟型），無編程器接口，數(shù)據(jù)傳輸速率zui大為 1.5 Mbit/s，無集成的總線端接電阻。

　　PROFIBUS 快速連接 RS485 總線接頭（90°或 180°電纜引出線），傳輸速率zui大為 12Mbit/s，采用絕緣刺破技術(shù)可實現(xiàn)快速簡單安裝（用于硬線和軟線）。

　　西門子DP連接器 功能

　　總線連接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)組件的 PROFIBUS 接口（9 針 Sub-D 接口）中。

　　可使用 4 個端子在插頭中連接進(jìn)入和離開的 PROFIBUS 電纜。

　　通過從外部清晰可見的便于接觸的開關(guān)，可以連接總線連接器中集成的總線端接器（不適用于 6ES7 972-0BA30-0XA0）。在此過程中，連接器中的進(jìn)線和出線總線電纜是分開的（隔離功能）。

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1. SIMATIC NET PC 軟件簡介
SIMATIC NET 是西門子在工業(yè)控制層面上提供給您的一個開放的，多元的通訊系統(tǒng)。它意味著您能將工業(yè)現(xiàn)場的PLC、主機、工作站和個人電腦聯(lián)網(wǎng)通訊，為了適應(yīng)自動化工程中的種類多樣性，SIMATIC NET推出了多種不同的通訊網(wǎng)絡(luò)以因地制宜，這些通訊網(wǎng)絡(luò)符合德國或國際標(biāo)準(zhǔn)，他們包括：
?工業(yè)以太網(wǎng)
? AS-I
? PROFIBUS
? PROFIBUS-PA
SIMATIC NET系統(tǒng)包括：
? 傳輸介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)配件和相應(yīng)的傳輸設(shè)備
? 協(xié)議和服務(wù)
? 連接PLC和電腦到LAN網(wǎng)上的通訊處理器（CP模塊）

2．用于PROFIBUS的*PC組態(tài)
*PC組態(tài)是隨SIMATIC NET V6.0以上提供的。Advanced PC Configuration代表一個PC站的全新、簡單、*和經(jīng)濟的調(diào)試和診斷解決方案。它可以取代以前的PC組態(tài)工具COM L S7和COM PROFIBUS PC EDITION。 通過使用NCM PC V5.1+SP2或以上和STEP 7 V5.1+SP2或更高版本，一臺PC 可以和在SIMATIC S7中一樣進(jìn)行組態(tài)，并通過網(wǎng)絡(luò)裝入。

這里提到兩種組態(tài)工具NCM PC，STEP 7，區(qū)別如下：

• NCM PC:
  NCM PC 是隨SIMATIC NET 軟件光盤提供，它可以創(chuàng)建PC項目和打開STEP 7項目。但NCM PC組態(tài)軟件不能編輯STEP 7中的S7程序塊

• STEP 7:
  完整版本STEP 7軟件的安裝是包含NCM PC的，在STEP 7硬件組態(tài)環(huán)境中即可配置PC站

3．用于PROFIBUS的OPC服務(wù)器
OPC服務(wù)器隨SIMATIC NET 軟件光盤提供。
OPC(OLE For Process Control，用于過程控制的OLE)的基本原理是，OPC客戶應(yīng)用程序可以通過一個標(biāo)準(zhǔn)、開放的多供應(yīng)商接口，與OPC服務(wù)器進(jìn)行通訊。

OPC服務(wù)器提供：

• 數(shù)據(jù)訪問接口2.05

• 報警和事件接口1.02（單一事件）

• 在不同制造商自動化產(chǎn)品之間的標(biāo)準(zhǔn)化。

• 用于不同部件的相同的、用戶友好的用戶接口。

• 從工業(yè)網(wǎng)/廣域網(wǎng)中每個計算機的可訪問性。

• 經(jīng)過客戶機接口（C++）的高性能數(shù)據(jù)存取。

• 經(jīng)過自動化接口（VB）或包含OCX數(shù)據(jù)控制，使用容易。

• 因特網(wǎng)通訊可通過XML DA接口實現(xiàn)。

• 變量（項目）的成組化；這樣可以在很短的時間內(nèi)進(jìn)行大容量的數(shù)據(jù)存取。

以下通訊訪問組件可以通過OPC用于PROFIBUS:

•  用于PROFIBUS-DP的DP通訊

•  DP V0主站Class 1和主站Class 2；DP V1主站Class 1和主站Class 2；PROFIDRIVE V3接口，用于服務(wù)器

•  用于PROFIBUS-FMS的FMS通訊

•  S7通訊

•  S5兼容通訊（發(fā)送/接收）基于FDL通訊界面

4．PC機的軟件和硬件需求

•  軟件： SIMATIC NET PC SOFTWARE V6.0 SP5 或以上版本
  NCM PC V5.1+SP2或以上版本
  STEP 7 V5.1+SP2或以上版本
  SOFTNET-S7*(CP5611)或S7-5613*(CP5613)

• 硬件： CP5611或CP5613(A2)

• PC機操作系統(tǒng)：根據(jù)不同版本SIMATIC NET 軟件來選擇，如WINDOWS2000; WINDOWSXP…

相關(guān)信息請點擊 9859007 查閱SIMATIC NET軟件兼容性列表。

5．SIMATIC NET軟件產(chǎn)品性能及使用注意事項
請點擊 15227599 查閱SIMATIC NET軟件系列產(chǎn)品的性能數(shù)據(jù)及使用注意事項。

二．通過MPI建立OPC 服務(wù)器與S7 PLC 的S7連接（基于*的PC組態(tài)）

1．例子中所用的軟件與硬件

•  SIMATIC NET PC SOFTWARE V6.2 SP1

•  STEP 7 V5.3 SP1

•  CP5613

•  S7 300 CPU315-2DP; SM374

•  S7 CP5613*
  注：CP5611、Simatic net V6.0或V6.1與本例組態(tài)過程相同。

2．OPC服務(wù)器與PLC S7 連接通訊的組態(tài)

> 步驟一： 配置PC站的硬件機架
當(dāng)SIMATIC NET軟件成功安裝后，在PC機桌面上可看到Station Configurator的快捷圖標(biāo)，同時在任務(wù)欄(Taskbar)中也會有Station Configuration Editor的圖標(biāo)。

           
圖1: Station Configurator 桌面快捷圖標(biāo)        圖2：任務(wù)欄中的圖標(biāo)

1） 通過點擊圖標(biāo)打開Station Configuration Editor配置窗口

圖3：Station Configuration Editor配置窗口

2） 選擇一號插槽，點擊Add按鈕或鼠標(biāo)右鍵選擇添加，在添加組件窗口中選擇OPC Server點擊OK即完成。

圖4：添加OPC Server

3） 選擇三號插槽添加CP5613,并分配CP5613 MPI參數(shù)，如地址、波特率等。這里我們將CP5613 MPI地址設(shè)為1，波特率為187.5K，Bus profile為“Standard"實際參數(shù)設(shè)定以用戶應(yīng)用為準(zhǔn)。點擊“OK"確認(rèn)每一步設(shè)定后，完成CP5613的添加。

圖5： 添加CP5613

圖6： 分配CP5613參數(shù)

4） 點擊“Station Name"按鈕，PC站的名稱，這里命名為“MPIOPC"。點擊“OK"確認(rèn)即完成了PC站的硬件組態(tài)。

圖7：命名PC站名稱

注：Station Name并不是特指PC機本機的名稱