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西门子PLC模块：S7-200、SMART200、S7-300、S7-400、S7-1200、S7-1500、ET200、
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西门子SITOP 系列直流电源： 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A
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西门子S7系统PLC的符号编程基础介绍
一、系统存储区
S7的系统存储区集成在CPU中，不能被扩展。系统存储区根据功能分为不同的区域供用户使用。在用户程序中使用相应的指令可以在相应的地址区内直接对数据进行寻址。
1．输入过程暂存区（I）
2．输出过程暂存区（Q）
3．位存储区（M）
4．外部输入输出（PI/PQ）
5．计时器（T）
6．计数器（C）
7．数据块（DB）
8．局部数据（L）
二、**地址寻址
什么是**地址寻址？
1.位寻址
2.字节寻址
3.字寻址
4.双字寻址
三、符号地址寻址
1. 全局符号
在符号编辑器中定义的符号。
2. 局部符号
局部符号是在程序块中变量申明区中定义，定义的对象也只限于本块的块参数、静态数据和临时数据等，且所定义的符号只在本程序块中有效。
西门子S7-200网络的通讯设置和元件选择
S7-200的端口是不隔离的，如果想使网络隔离，应考虑使用RS-485中继器或者EM277。
注意：
●具有不同电位的互联设备有可能导致不希望的电流流过连接电缆。
●这种不希望的电流可能导致通讯失败或者设备损坏。
●要确保用通讯电缆连接的所有设备有相同的参考电位，或者彼此隔离，来避免产生这种不希望的电流。
为网络确定通讯距离、通讯速率和电缆类型
网段的**长度取决于两个因素：隔离（用RS-485中继器）和波特率。但连接具有不同电位的设备是需要隔离。当接地点之间的距离很远时，有可能具有不同的地电位。即使距离较近，大型机械的负载电流也能导致地电位的不同。
表1 网络电缆的**长度
波特率
非隔离CPU口1
有中继器的CPU口或者EM277
9.6K到187.5K
50m
1000m
500k
不支持
400m
1M到1.5M
不支持
200m
3M到12M
不支持
100m
1 如果不是用隔离端和中继器，允许的**距离为50m。测量该距离时，从网段的**个节点开始。到网段的**后一个节点。
在网络中使用中继器
RS-485中继器为网段提供偏压电阻和终端电阻。目的是为了：
●增加网络的长度：在网络中使用一个中继器可以使网络的通讯距离扩展50m。如果使用两个中继器而且中间没有其他节点，网络的通讯距离按照所使用的波特率扩展一个网段的长度。在一个串联网络中，**多可以使用9个中继器。但网络的长度不能超过9600m.
●为网络增加设备：在9600的波特率下。50米距离之内，一个网段**多可以连接32个设备，使用一个中继器允许在网络上增加32个设备。
●在不同的网段之间电隔离：如果不同的网段具有不同的地电位，将他们隔离会提高网络的通讯质量。
一个中继器在网络中被算作网段的一个节点，但没有被指定站地址。
图1带有中继器的网络
选择网络电缆
S7-200 网络使用RS-485标准，是用双绞线电缆。在一个网段上可以连接32个设备。
表2 网络电缆的通用指标
技术指标
描述
电缆类型
屏蔽双绞线
回路阻抗
≤115Ω/Km
有效电容
30pF/m
标称阻抗
大约135Ω-160Ω（频率=3MHz-20MHz）
衰减
0.9Db/100m(频率=200KHz)
导线截面积
0.3mm2-0.5mm2
电缆直径
8mm±0.5mm
S7-200PLC中断指令介绍
中断指令有4条，包括开、关中断指令，中断连接、分离指令。指令格式如表1所示。
开中断（ENI）指令全局性允许所有中断事件。关中断（DISI）指令全局性禁止所有中断事件，中断事件的每次出现均被排队等候，直至使用全局开中断指令重新启用中断。
PLC转换到RUN（运行）模式时，中断开始时被禁用，可以通过执行开中断指令，允许所有中断事件。执行关中断指令会禁止处理中断，但是现用中断事件将继续排队等候。
中断连接指令（ATCH）指令将中断事件（EVNT）与中断程序号码（INT）相连接，并启用中断事件。
分离中断（DTCH）指令取消某中断事件（EVNT）与所有中断程序之间的连接，并禁用该中断事件。
注意：一个中断事件只能连接一个中断程序，但多个中断事件可以调用一个中断程序。
表1 中断指令格式
LAD
STL
ENI
DISI
ATCH INT，EVNT
DTCH EVNT
操作数及数据类型
无
无
INT：常量 0-127
EVNT：常量，CPU 224: 0-23; 27-33
INT/EVNT数据类型：字节
EVNT：常量， CPU 224: 0-23; 27-33
数据类型：字节
1. 开、关中断指令
2. 中断连接、分离指令
- 用于故障安全SIMATIC S7系统的数字量输出
- 两种型号(1 x 源/源输出，1 x 源/漏输出)
- 用于连接电磁阀、DC 接触器和指示灯
- 具有安全集成功能，用于安全运行
-
用于故障安全模式
- 集中式：带 S7-31xF DP、S7-31xF PN/DP
- ET200M 分布式：带 SIMATIC IM 151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-41xF-2 及 S7-400F/FH
故障安全型数字量输出模块具有以下机械特性：
-
设计紧凑：
- 每个输出有两个连接器，用于单通道或冗余执行器控制
- 绿色 LED，用于指示输出的信号状态
- 一个绿色 LED 指示安全模式
- 1个红色组故障指示灯
- 插入式设备，用于前连接器，通过前盖保护
- 前盖上的标签区
-
安装方便：
安装方法与ET 200M的其它 I/O 模块相同 - 通过前连接器进行用户友好接线
这些模块以集中形式被用于 SIMATIC S7-31xF-2 DP，或与 SIMATIC IM151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-416F-2 和 S7-400F/FH 一起在 ET 200M 分布式 I/O 设备中使用。
0 - 20 mA 和 4 - 20 mA 电流变送器（也包括 HART）可作为编码器连接。
- 基于 SIMATIC CPU 315-2 DP
- 用于在具有增安要求的工厂中建立故障安全型自动化系统
- 安全等级可达 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)
- 分布式故障安全 I/O 模块可通过集成式 PROFIBUS DP 接口 (PROFIsafe) 进行连接
- 也可以集中式连接 ET200M 故障安全型 I/O 模块
- 标准模块可集中式和分布式使用，满足非安全应用
CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡(MMC)。
CPU 315F-2 DP支持建立一个故障安全自动化系统，以满足不断增长的安全需要，特别适用于生产工程。
包括故障安全I/O模块的分布式I/O站可以通过内置的 PROFIBUS DP 接口连接。ET 200M故障安全型I/O模块可以满足安全相关的应用。
F CPU与故障安全I/O模块之间的安全相关通讯通过PROFIsafe实现。
CPU 315F-2 DP 具有以下特点：
-
微处理器；
处理器处理一条二进制指令的时间为 50 ns；处理每个浮点运算的时间为 0.45 μs。 -
存储器：
384 KB 高速 RAM，用于安全型程序段和标准程序段；如果执行安全型程序段，则必须考虑增加的存储器空间要求（5 倍以上）。 在 384 KB RAM 中，128KB 数据存储器可用于标准应用。SIMATIC 微型存储卡（** 8 MB）作为程序的装载存储器，还允许将项目（包括符号和注释）存储在 CPU 中。 -
灵活的扩展能力：
**多可以多达 32 个模块，（4 层配置） -
MPI 多点接口：
集成 MPI 接口**多可以同时建立与 S7-300/400 或编程器、PC、操作员面板的 16 路连接。在这些连接中，始终分别为 编程器和操作员面板各保留一个连接。通过“全局数据通信”，MPI 可以用来建立**多 16 个 CPU 组成的简单网络。 -
PROFIBUS DP 接口：
带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 315F-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。 从用户的角度，以处理集中式 I/O 的相同方式（相同的组态、编址和编程）处理分布式 I/O。
通过集成式 PROFIBUS DP 接口，可以连接带有故障安全 I/O 模块的分布式 I/O。ET 200M 的故障安全型 I/O 模块还可以安装在安全型中央组态中。
基于 PROFIsafe 行规执行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模块之间的安全通信。
-
密码保护；
通过密码，可保护用户程序免受未经授权的访问。 -
诊断缓冲区；
**后 500 个出错和中断事件保存在缓冲区中，供诊断用。 -
免维护数据备份；
如果发生断电，则可通过 CPU 将所有标准数据自动写入 SIMATIC 微型存储卡中，且将在再次通电时保持不变。
可参数化的特性
可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及 CPU 的响应进行参数设置：
-
MPI 多点接口；
确定站地址 -
重启动/循环时间特性；
**循环时间以及负载限制，以及自检测功能 -
时钟位存储器；
设定地址 -
保护等级；
设置访问程序和数据的权限 -
系统诊断；
定义诊断报警的处理和范围 -
监视器中断；
设定周期时间 -
时钟中断；
设定起始日期、起始时间和间隔周期。 -
PROFIBUS DP 主站/从站接口；
用户自定义的地址分配，用于分布式 I/O
信息和显示功能
-
状态和故障指示；
LED 指示硬件、编程、时间或 I/O 故障以及操作状态（如 RUN、STOP 和启动）。 -
测试功能；
使用编程器显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序修改过程变量，以及输出堆栈内容。 -
信息功能；
通过编程器以文本形式为用户提供存储能力信息、CPU 的运行模式，以及主存储器和装载存储器当前的使用情况、当前的循环时间和诊断缓冲区的内容。
集成通信功能
- 编程器/OP 通信
- 全局数据通信
- S7 基本通信
- S7 通信（仅服务器）
- 路由
- 数据记录路由
通信
通过 PROFIBUS DP 执行中央控制器与分布式站之间的安全型通信和标准通信。 专门开发的 PROFIBUS 行规PROFIsafe 支持在标准数据报文帧中传送安全功能的用户数据。无需其它硬件组件，例如特殊安全总线。所需的软件既可以作为一个操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可以作为一个软件块装载到 CPU 中。
系统功能
CPU 为诊断、参数设置、同步、报警、时间测量等提供了多种系统功能。
更多详情，参见手册。
操作模式
F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信号模块中。
信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术来监视输入和输出信号。
CPU通过周期性自检、命令测试以及基于逻辑和时间的程序执行检测，检查控制器运行的正确性。此外，通过“活跃标志（sign-of-life）”请求，还可以对 I/O 进行检测。
当系统诊断出一个故障时，系统将进入安全状态。
操作 S7-300F-2 DP 不需要 F 运行版授权。
编程
CPU 315F-2 DP 的编程方法与 SIMATIC S7 系统的编程方法相同。通过诸如 STEP 7 编程工具可创建非安全型用户程序。
选件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)
STEP 7 选件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于对与安全型程序段进行编程。选件包中包括所有用来创建 F 程序的所有功能和块。
具有安全功能的 F 程序以 F-FBD 或 F-LAD 方式进行创建，或利用 F 库中的特殊功能块进行创建。使用 F FBD 或 F LAD 可简化工厂的组态与编程，也因与特定工厂无关的统一表示形式而简化了验收测试。无须使用其它工具，程序员就可以对安全型应用进行组态。
ET 200S 的中央处理单元和 I/O 模块
适用于 ET 200S 的标准型 CPU：
- IM 151-7 CPU
- IM 151-8 PN/DP CPU
适用于 ET 200S 的故障安全型 CPU：
- IM 151-7 F-CPU
- IM 151-8 F PN/DP CPU
SIMATIC ET 200S 标准型 CPU：
- SIMATIC IM 151-7 CPU
- SIMATIC IM 151-8 PN/DP CPU
- IM 151 CPU 接口模块的主接口模块
- SIPLUS 型号
- 这是带有集成 S7-CPU 314 的接口模块，用于 SIMATIC ET 200S 分布式系统
- 用于 ET 200S 中的高性能控制解决方案
- 提高设备和机械的系统使用率。
- 通过 PROFIBUS DP编程
- 特点是采用了新型的SIMATIC微型存储器卡(MMC)
- 集成的12Mbit/sPROFIBUS DP从站/MPI接口
- 根据CPU S7-314集成的CPU
- 提供有IM 151-7 FO
- 可以使用带有故障保护功能的接口模块IM 151-7 F-CPU PROFIsafe
- 也可以使用，因为 IM 151-8(F) PN/DP CPU 带有 PROFINET 接口
IM 151-7 CPU接口模块可以用于具有中等程序空间的分布式自动化系统。 这一接口模块支持过程数据的就地分散处理，并作为PROFIBUS DP 系统的从站，与主站进行通讯。这样做有以下几个优点：
- 减少中央控制器的负载
- 缩短对现场重要信号的响应时间
- 由于数据量较小,减轻了总线系统的负担
- 由于各个单元预**行了测试和并行调试, 调试过程非常快
- 由于自带机械装置,增加了可用性和灵活性
- 配置情况一目了然
在 DP 主站出现故障的情况下, 接口模块 IM 151-7 CPU 仍然自动地继续运行。
ET 200S分布式 I/O 系统和 IM151-7 CPU 模块进行精细的模块化设计, 因此, 具有智能化从站优点的各个站的结构可以按功能来定向。
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西门子中型PLC系列S7-300的新特性
西门子中型可编程控制器系列S7-300技术革新啦！S7-300 PLC是SIMATIC S7家族中的中型可编程序控制器，作为以前版本的升级，新一代固件版本为V3.0的S7-300系列的CPU 312、314、315-2 DP 和315F-2 DP已经发布，这些CPU都有新的订货号。
新一代的S7-300系列CPU与以前对应版本备件兼容，具备以下亮点：性能方面，性能提升了2倍或者更高。内存方面，CPU 314 从96 KB扩展到128 KB ，CPU 315-2 DP从128 KB扩展到256 KB ，CPU 315F-2 DP从 192 KB扩展到384 KB。此外，可以同时在线监控两个快，技术数据也趋于一致，I/O过程映像区增大。同时，CPU 315(F)-2 DP 的PROFIBUS可以使用同步模式，并带有可以进行数据设置的路由。
性能提升
新一代的S7-300 CPU性能比现有的312，314 和315(F)-2 DP CPU有了显著提升，例如，新一代的CPU的用户程序执行速度是原来CPU的2倍或更高。位运算时间缩减到50ns，字运算时间缩减到90ns，定点和浮点数运算性能也有了较大的提升。
同时监控两个块
新一代S7-300固件版本V3.0CPU的可以同时在线监控两个块，用户可以选择在一个PG或PC上同时监视两个块或在两个PG或PC上同时监控一个块。此外，增加了在块状态中监视的程序行数，只有在STEP 7 V5.4 SP5中才有这个功能。
技术数据的一致性
S7-300 CPU的技术数据趋于一致。已经对下面这些S7-300 CPU的固件进行了一致化或增添了一些功能：
——所有的S7-300 CPU具有相同的块数量(FC、FB、DB)
——相同的本地数据量大小
——每个优先级具有相同的嵌套层数：16
——除了CPU312以外的S7-300 CPU具有相同的块容量：64KB
——所有S7-300 CPU都具备：300个可同时激活的Alarm_S块
——相同的时间延时中断OB块：OB20 和OB21
——相同的周期中断OB块：OB32、 OB33、OB34 和OB35
——相同的全局通信数量：8
——断点数目从2个增加到4个
——CPU312 的标签有256 字节
——CPU 312 具有256个S7定时器/S7 计数器
——诊断缓冲器
诊断缓冲器的大小：500条诊断信息，**的100条具有保持功能
CPU运行状态下显示的诊断缓冲器条目可以为10到499条。默认值为10条。
兼容性
新一代的S7-300 CPU 在具有备件兼容性的条件下可以替代以前的版本。
旧版本的312、314、315(F)-2 DP CPU仍然可以订货，在大约1年的时间内，旧版本的312、314、315(F)-2 DP CPU和新一代的CPU可以同时提供，在此之后，我们只提供V3.0或更高版本的CPU。
通过热电偶信号板 SB 1231，可使用连接的热电偶进行高精度温度记录。另外，也可记录低电平模拟信号 ±80 mV。可将热电偶信号板 SB 1231 直接插到所有 SIMATIC S7-1200 CPU 中。
这为用户提供了下列优势：
-
**适应性：
使用号板，用户可以使其控制器**地满足更加复杂的任务要求 -
灵活性：
如果任务后续有所扩展，可以升级控制器。更新用户程序非常简单。 -
在空间有限的场合使用：
可将信号板直接插到 CPU 中，从而在不占用额外空间的情况下对控制器进行扩展。
信号板直接插到每个 S7-1200-CPU 前面的支架中。
-
安装：
信号板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中，因此可以电气、机械地连接到 CPU。 - CPU 的安装尺寸保持不变。
- 所有信号板上的端子均可拆卸，便于更换（“固定接线”）。
SM 1231 RTD 模块的结构特点和其他 S7-1200 系列模块的相同：
-
安装在 DIN 导轨上：
将模块卡装到 CPU 右侧的导轨上，互相连接以后再通过集成背板总线连接到 CPU 12xx。 -
直接安装：
通过钻孔，可将模块直接螺栓安装到墙壁上。在易受剧烈振动的场合建议采用这种安装方式。 -
电阻传感器：
可使用**为常用的电阻温度监测器：Pt 100、Pt 200、Pt 500、Pt 1000、Pt 10000、Ni 100、Ni 120、Ni 1000、Cu 10、FS 150、FS 30、FS 600。可以无需使用放大器直接连接到模块上，并且所有 RTD 的类型必须相同。探测器可以采用 2、3 或 4 线制连接。 -
安装位置：
为了实现**的测量和重复精度，应将 RTD 模块安装在温度变化较小的位置。 -
DIP 开关：
所需设置（如所连 RTD 的选择）应通过模块上的 DIP 开关进行。
通过 RTD 信号板 SB 1231，可使用电阻式温度检测器进行高精度温度记录。可将 RTD 信号板 SB 1231 用于 SIMATIC S7-1200 CPU。可将 RTD 信号板 SB 1231 直接插到所有 SIMATIC S7-1200 CPU 中。
这为用户提供了下列优势：
-
**适应性：
使用号板，用户可以使其控制器**地满足更加复杂的任务要求 -
灵活性：
如果任务后续有所扩展，可以升级控制器。更新用户程序非常简单。 -
在空间有限的场合使用：
可将信号板直接插到 CPU 中，从而在不占用额外空间的情况下对控制器进行扩展。