豐富的運(yùn)動(dòng)控制功能,集成在緊湊的嵌入式工業(yè) PC 中:SIMOTION P320-4
SIMOTION P320-4 是一種高性能、超緊湊和免維護(hù)型嵌入式工業(yè) PC,已在惡劣運(yùn)行條件下得到驗(yàn)證。SIMOTION P320-4 既有 PLC 的堅(jiān)固可靠性,又有 SIMOTION 的全面運(yùn)動(dòng)控制功能。
SIMOTION P320-4 包括兩個(gè)高性能型號(hào):
SIMOTION P320-4 供貨范圍:
SIMOTION P320-4 隨附有大容量存儲(chǔ)器以及相關(guān)的 SIMOTION 運(yùn)行系統(tǒng)軟件。
這種開放性是基于 PC 的解決方案的突出特點(diǎn):
復(fù)雜的數(shù)據(jù)測(cè)定和顯像任務(wù),甚至能通過 SIMOTION P,直接在 PC 上輕松執(zhí)行工程技術(shù)操縱。如需要其它系統(tǒng)的 HMI 軟件,可使用標(biāo)準(zhǔn)化的 OPC 器接口。
通過集成的以太網(wǎng)接口,可以通過 SIMOTION IT 訪問集成 Web 器上的數(shù)據(jù)。通信回路采用標(biāo)準(zhǔn) IT 協(xié)議,進(jìn)行調(diào)試、診斷和維護(hù)。
也可以使用遠(yuǎn)程維護(hù)、診斷和遠(yuǎn)程等功能。
另外還提供了標(biāo)準(zhǔn) PC 接口,用于連接以下部件:
完全獨(dú)立的 SIMOTION 操作系統(tǒng)與 SIMOTION P 上的 Windows 并行運(yùn)行。通過這種實(shí)時(shí)擴(kuò)展,可實(shí)現(xiàn)能夠滿足 SIMOTION P 平臺(tái)上的高性能要求的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用。
CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡(MMC)
CPU 314 用于對(duì)處理能力和響應(yīng)速度有很高要求的場(chǎng)合。通過其工作存儲(chǔ)器,該CPU也適用于中等規(guī)模的應(yīng)用。
CPU 314 安裝有:
CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡(MMC)
CPU 315-2 DP 是一個(gè)帶有大中型程序存儲(chǔ)器和 PROFIBUS DP 主/從接口的 CPU。除了集中式 I/O 結(jié)構(gòu)外,它還可用于分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)。
它在 SIMATIC S7-300 中經(jīng)常被用作標(biāo)準(zhǔn) PROFIBUS DP 主站。 該 CPU 也被用作分布式智能設(shè)備(DP從站)。
它已經(jīng)依照量化框架作了,以便使用 SIMATIC 工程工具,如:
另外,CPU 為采用軟件來實(shí)現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的工藝任務(wù)提供了一個(gè)理想的平臺(tái),例如:
通過使用 SIMATIC S7-PDIAG 可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展過程診斷。
CPU 315-2 DP 安裝有:
處理器對(duì)每條二進(jìn)制指令的處理時(shí)間大約為 60 ns,每個(gè)浮點(diǎn)預(yù)算的時(shí)間為 0.59 μs。
與執(zhí)行相關(guān)的程序段的 128 KB 高速 RAM(相當(dāng)于約 42 K 指令)可以為用戶程序提供足夠的空間;
SIMATIC 微型存儲(chǔ)卡(大 8 MB)作為程序的裝載存儲(chǔ)器,還允許將項(xiàng)目(包括符號(hào)和注釋)存儲(chǔ)在 CPU 中。
多達(dá) 32 個(gè)模塊,(4排結(jié)構(gòu))
集成的 MPI 接口多可以同時(shí)建立與 S7-300/400 或編程設(shè)備、PC、OP 的 12 條連接。在這些連接中,始終為編程器和 OP 分別預(yù)留一個(gè)連接。通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”,MPI可以用來建立多16個(gè)CPU組成的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。
處理器對(duì)每條二進(jìn)制指令的處理時(shí)間大約為 50 ns,每個(gè)浮點(diǎn)預(yù)算的時(shí)間為 0.45 μs。
與執(zhí)行程序段相關(guān)的大容量工作存儲(chǔ)器可以為用戶程序提供足夠的空間。作為程序裝載存儲(chǔ)器的微型存儲(chǔ)卡(大為 8 MB)也允許將可以項(xiàng)目(包括符號(hào)和注釋)保存在 CPU 中。裝載存儲(chǔ)器還可用于數(shù)據(jù)歸檔和配方管理。
多達(dá) 32 個(gè)模塊,(4排結(jié)構(gòu))
集成的 MPI 接口多可以同時(shí)建立與 S7-300/400 或編程設(shè)備、PC、OP 的 16 條連接。在這些連接中,始終為編程器和 OP 分別預(yù)留一個(gè)連接。通過“全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊”,MPI可以用來建立多16個(gè)CPU組成的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)。
帶有 PROFIBUS DP 主/從接口的 CPU 315-2 DP 可以用來建立高速、易用的分布式自動(dòng)化系統(tǒng)。對(duì)用戶來說,分布式I/O單元可作為一個(gè)集中式單元來處理(相同的組態(tài)、編址和編程).
全面支持 PROFIBUS DP V1 標(biāo)準(zhǔn)。它提高了 DP V1 標(biāo)準(zhǔn)從站的診斷和參數(shù)化能力。
基本型控制器是適合中低端應(yīng)用的智能控制器。包括標(biāo)準(zhǔn)型和安全型。通過其集成輸入和輸出以及工藝功能,可實(shí)現(xiàn)高性價(jià)比的緊湊解決方案。使用基本型控制器,可通過集成和可選通信接口,實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)簡(jiǎn)便的靈活解決方案。
基本型控制器可在 TIA 博途平臺(tái)中進(jìn)行組態(tài)和編程。工程組態(tài)效率高,而且,隨著應(yīng)用復(fù)雜性的增加,還可方便地轉(zhuǎn)為使用型控制器。
SIMATIC S7-1200 控制器用于處理機(jī)械設(shè)備制造和工廠建造中的開環(huán)和閉環(huán)控制任務(wù)。
由于具有模塊化的緊湊型設(shè)計(jì),同時(shí)又具有高性能,SIMATIC S7-1200 適用于廣泛的自動(dòng)化應(yīng)用。其應(yīng)用范圍從取代繼電器和接觸器,一直延伸到網(wǎng)絡(luò)中以及分布式結(jié)構(gòu)內(nèi)的復(fù)雜自動(dòng)化任務(wù)。
S7-1200 在先前出于經(jīng)濟(jì)原因而開發(fā)專用電子裝置的領(lǐng)域中日益得到應(yīng)用。
例如,應(yīng)用的例子包括:
SIMATIC S7-1200 系列包括以下模塊:
機(jī)械特性
設(shè)備特性
SIMATIC S7-1200 支持各種通信機(jī)制:
PROFINET 接口
通過集成 PROFINET 接口,可與以下設(shè)備通信:
支持以下協(xié)議:
可連接以下設(shè)備:
在編程器和 SIMATIC S7-1200 的 CPU 之間建立連接
在精簡(jiǎn)面板和 SIMATIC S7-1200 的 CPU 之間建立連接
通過 CSM 1277 以太網(wǎng)交換機(jī)連接多臺(tái)設(shè)備
點(diǎn)到點(diǎn)接口,可自由編程的接口模式
通信模塊可通過點(diǎn)到點(diǎn)連接進(jìn)行通信。采用 RS232 和 RS485 物理傳輸介質(zhì)。在 CPU 的“自由口 (Freeport)”模式下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。采用面向位的用戶特定通信協(xié)議(例如,ASCII 協(xié)議、USS 或 Modbus)。
可以連接任何具有串行接口的終端設(shè)備,如驅(qū)動(dòng)、打印機(jī)、條碼讀碼器、調(diào)制解調(diào)器等。
在可編程接口模式下,通過 CM 1241 實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)連接
S7-200PLC的數(shù)據(jù)區(qū)
(一)數(shù)字量輸入和輸出映象區(qū)
1.輸入映象寄存器(數(shù)字量輸入映象區(qū))(I)
數(shù)字量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為輸入端信號(hào)狀態(tài)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。輸入映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為I,在每個(gè)掃描周期的開始,CPU對(duì)輸入點(diǎn)進(jìn)行采樣,并將采樣值存于輸入映像寄存器中。
輸入映像寄存器是PLC接收外部輸入的開關(guān)量信號(hào)的窗口。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從I0.0~I15.7,共有128點(diǎn)
(2)按“字節(jié)”方式:從IB0~IB15,共有16個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從IW0~IW14,共有8個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從ID0~ID12,共有4個(gè)雙字
2.輸出映像寄存器(Q)
數(shù)字量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為輸出端信號(hào)狀態(tài)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。輸出映像寄存器的標(biāo)識(shí)符為Q(從Q0.0~Q15.7,共有128點(diǎn)),在每個(gè)掃描周期的末尾,CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊,再由后者驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從Q0.0~I15.7,共有128點(diǎn)
(2)按“字節(jié)”方式:從QB0~QB15,共有16個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從QW0~QW14,共有8個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從QD0~QD12,共有4個(gè)雙字
說明:實(shí)際沒有使用的輸入端和輸出端的映象區(qū)的存儲(chǔ)單元可以作中間繼電器用。
(二)模擬量輸入映象區(qū)和輸出映象區(qū)
1.模擬量輸入映象區(qū)(AI區(qū))
模擬量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸入端信號(hào)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。S7-200將測(cè)得的模擬量(如溫度、壓力)轉(zhuǎn)換成1個(gè)字長(zhǎng)(2個(gè)字節(jié))的數(shù)字量,模擬量輸入映像寄存器用標(biāo)識(shí)符(AI)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(W)及字節(jié)的起始地址表示。
從AIW0~AIW30,共有16個(gè)字,總共允許有16路模擬量輸入。
說明:模擬量輸入值為只讀數(shù)據(jù)。
2.模擬量輸出映象區(qū)(AQ區(qū))
模擬量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸出端信號(hào)開辟的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)。S7-200將1個(gè)字長(zhǎng)(2個(gè)字節(jié),16位)的數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。模擬量輸出映像寄存器用標(biāo)識(shí)符(AQ)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(W)及字節(jié)的起始地址表示。
從AQW0~AQW30,共有16個(gè)字,總共允許有16路模擬量輸出。
(三)變量存儲(chǔ)器(V)(相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器)
PLC執(zhí)行程序過程中,會(huì)存在一些控制過程的中間結(jié)果,這些中間數(shù)據(jù)也需要用存儲(chǔ)器來保存。變量存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)實(shí)際的要求設(shè)計(jì)的。變量存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存中間變量數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用V表示。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從V0.0~I5119.7,共有40960點(diǎn)。CPU221、CPU222變量存儲(chǔ)器只有2048個(gè)字節(jié),其變量存儲(chǔ)區(qū)只能到V2047.7位。
(2)按“字節(jié)”方式:從VB0~VB5119,共有5120個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從VW0~VW5118,共有2560個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從VD0~VD5116,共有1280個(gè)雙字
(四)位存儲(chǔ)器(M)區(qū)
PLC執(zhí)行程序過程中,可能會(huì)用到一些標(biāo)志位,這些標(biāo)志位也需要用存儲(chǔ)器來寄存。位存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。位存儲(chǔ)器是S7-200CPU為保存標(biāo)志位數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用M表示。該區(qū)雖然叫位存儲(chǔ)器,但是其中的數(shù)據(jù)不僅可以是位、還可以是字節(jié)、字或雙字。
(1)按“位”方式:從M0.0~M31.7,共有256點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從MB0~MB31,共有32個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從MW0~MW30,共有16個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從MD0~MD28,共有8個(gè)雙字
(五)順序控制繼電器區(qū)(S)
PLC執(zhí)行程序過程中,可能會(huì)用到順序控制。順序控制繼電器就是根據(jù)順序控制的特點(diǎn)和要求設(shè)計(jì)的。順序控制繼電器區(qū)是S7-200CPU為順序控制繼電器的數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用S表示。在順序控制過程中,用于組織步進(jìn)過程的控制。
可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從S0.0~S31.7,共有256點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從SB0~SB31,共有32個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從SW0~SW30,共有16個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從SD0~SD28,共有8個(gè)雙字
(六)局部存儲(chǔ)器區(qū)(L)(相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器)
S7-200PLC有64個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器,其中60個(gè)可以用作暫時(shí)存儲(chǔ)器或者給子程序傳遞參數(shù)。
局部存儲(chǔ)器和變量存儲(chǔ)器很相似,主要區(qū)別是變量存儲(chǔ)器是全局有效的,而局部存儲(chǔ)器是局部有效的。全局是指同一個(gè)存儲(chǔ)器可以被任何程序存?。ɡ纾鞒绦?、子程序或中斷程序)。局部是指導(dǎo)存儲(chǔ)器區(qū)和特定的程序相關(guān)聯(lián)。
幾種程序之間不能互訪。
局部存儲(chǔ)器區(qū)是S7-200CPU為局部變量數(shù)據(jù)建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用L表示。該區(qū)域的數(shù)據(jù)可以用位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。
(1)按“位”方式:從L0.0~L63.7,共有512點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從LB0~LB63,共有64個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從LW0~LW62,共有32個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從LD0~LD60,共有16個(gè)雙字
(七)定時(shí)器存儲(chǔ)器區(qū)(T)
PLC在工作中少不了需要計(jì)時(shí),定時(shí)器就是實(shí)現(xiàn)PLC具有計(jì)時(shí)功能的計(jì)時(shí)設(shè)備。定時(shí)器的編號(hào):
T0、T1、……、T255
S7-200有256個(gè)定時(shí)器。
(八)計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器區(qū)(C)
PLC在工作中有時(shí)不僅需要計(jì)時(shí),還可能需要計(jì)數(shù)功能。計(jì)數(shù)器就是PLC具有計(jì)數(shù)功能的計(jì)數(shù)設(shè)備。
計(jì)數(shù)器的編號(hào):
C0、C1、……、C255
(九)高速計(jì)數(shù)器區(qū)(HSC)
高速計(jì)數(shù)器用來累計(jì)比CPU掃描速率更快的事件。S7-200各個(gè)高速計(jì)數(shù)器不僅計(jì)數(shù)頻率高達(dá)30kHz。
S7-200各個(gè)高速計(jì)數(shù)器有32位帶符號(hào)整數(shù)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。若要存取高速計(jì)數(shù)器的值,則必須給出高速計(jì)數(shù)器的地址,即高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)。
高速計(jì)數(shù)器的編號(hào)為:HSC0、HSC1、……、HSC5。
S7-200有6個(gè)高速計(jì)數(shù)器。其中CPU221和CPU222僅有4個(gè)高速計(jì)數(shù)器(HSC0、HSC3、HSC4、HSC5)
(十)累加器區(qū)(AC)
累加器是可以像存儲(chǔ)器那樣進(jìn)行讀/寫的設(shè)備。例如,可以用累加器向子程序傳遞參數(shù),或從子程序返回參數(shù),以及用來存儲(chǔ)計(jì)算的中間數(shù)據(jù)。
S7-200CPU提供了4個(gè)32位累加器(AC0、AC1、AC2、AC3)。
可以按字節(jié)、字或雙字來存取累加器數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)。但是,以字節(jié)形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時(shí),只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低8位數(shù)據(jù)。如果是以字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù),只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低16位數(shù)據(jù)。只有采取雙字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時(shí),才能一次讀寫全部32位數(shù)據(jù)。
因?yàn)?/span>PLC的運(yùn)算功能是離不開累加器的。因此不有像占用其他存儲(chǔ)器那樣占用累加器。
(十一)特殊存儲(chǔ)器區(qū)(SM)
特殊存儲(chǔ)器是S7-200PLC為CPU和用戶程序之間傳遞信息的媒介。它們可以反映CPU在運(yùn)行中的各種狀態(tài)信息,用戶可以根據(jù)這些信息來判斷機(jī)器工作狀態(tài),從而確定用戶程序該做什么,不該做什么。這些特殊信息也需要用存儲(chǔ)器來寄存。特殊存儲(chǔ)器就是根據(jù)這個(gè)要求設(shè)計(jì)的。
1.特殊存儲(chǔ)器區(qū)
它是S7-200PLC為保存自身工作狀態(tài)數(shù)據(jù)而建立的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū),用SM表示。特殊存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)據(jù)有些是可讀可寫的,有一些是只讀的。特殊存儲(chǔ)器區(qū)的數(shù)據(jù)可以是位,也可是字節(jié)、字或雙字。
(1)按“位”方式:從SM0.0~SM179.7,共有1440點(diǎn)。
(2)按“字節(jié)”方式:從SM0~SM179,共有180個(gè)字節(jié)
(3)按“字”方式:從SMW0~SMW178,共有90個(gè)字
(4)按“雙字”方式:從SMD0~SMD176,共有45個(gè)雙字
說明:特殊存儲(chǔ)器區(qū)的頭30個(gè)字節(jié)為只讀區(qū)。
2.常用的特殊繼電器及其功能
特殊存儲(chǔ)器用于CPU與用戶之間交換信息,例如SM0.0一直為“1”狀態(tài),SM0.1僅在執(zhí)行用戶程序的第一個(gè)掃描周期為“1”狀態(tài)。SM0.4和SM0.5分別提供
SIMADYN D系 統(tǒng) 特 點(diǎn):
全數(shù)字
多微機(jī)處理,高精度, 高動(dòng)態(tài)性能
模塊化: 軟、硬件可自由組合
自由圖形配置, 用 D7-ES 軟件
高可信度: > 10 年的經(jīng)驗(yàn)
通用性 (全集成自動(dòng)化)
與 SIMATIC S7軟、硬件兼容
多種通訊: Industrial Ethernet, PROFIBUS
> 循環(huán)處理 極強(qiáng)的循環(huán)處理能力
> 采樣時(shí)間短 短100μs
> 運(yùn)算時(shí)間短 PI 控制僅需10/2.5 μs
>的操作系統(tǒng) 固定時(shí)隙100/25 μs
>閉環(huán)控制 采用功能塊技術(shù)
>豐富的功能塊庫 300 個(gè)不同的功能塊
>多處理器 每個(gè)機(jī)架可支持8個(gè)CPU
> 自由圖形配置和調(diào)試 任務(wù)方案
> 基于STEP 7的配置工具軟件 統(tǒng)一的軟件工具
> 操作系統(tǒng) Win 95/98/NT4.0 對(duì)外部硬,軟件環(huán)境的要求簡(jiǎn)單
SIMADYN D模塊化硬件特點(diǎn):
特點(diǎn):
? 機(jī)架種類: 6, 12,24 槽
? 快速并聯(lián)背板總線(4μs/16 bit)
? 每機(jī)架可插8 個(gè)CPU
? 每個(gè)CPU可帶 8 個(gè)增量型
編碼器
? 每個(gè)PM5 CPU 有兩個(gè)型
編碼器接口
全模塊化連接模塊是 SIMATIC S7-300/400 的標(biāo)準(zhǔn)連接模塊,其作用在于外圍設(shè)備方便、快捷、準(zhǔn)確地連接到 SIMATIC S7-300/400 上。
連接前連接器模塊時(shí),請(qǐng)注意以下事項(xiàng):
每字節(jié)的綜合電流小于4 A,
外部電源電壓的正極與該連接模塊連接, 使電源電壓通過連接電纜傳送。 考慮到連接電纜的載流能力,綜合電流不得超過4 A/byte。
當(dāng)每字節(jié)的綜合電流大于4 A時(shí)
需單獨(dú)增加電纜傳送高于4 A的綜合電流, 該增加電纜連接于前連接器的特殊連接插座上。
經(jīng)調(diào)整后的前連接器被稱為前連接器模塊,可與該模塊連接, 將其插入該模塊而不是前連接器進(jìn)行連接。 前連接器模塊有各種型號(hào)可供選擇。 SIMATIC S7-300和SIMATIC S7-400分別有數(shù)字式和模擬式兩種型號(hào)。 連接電纜插入前連接器模塊。
SIMODRIVE POSMO - 采用分布式解決方案的智能化運(yùn)動(dòng)控制
---- SIMODRIVE© POSMO系列驅(qū)動(dòng)器在為機(jī)械控制領(lǐng)域開辟了全新的應(yīng)用可能性與應(yīng)用空間。采用SIMODRIVE POSMO©,整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以分布地安裝在機(jī)器內(nèi)或機(jī)器旁邊,還可以采用該系統(tǒng)的不同型號(hào),將集中式和分布式控制單元有機(jī)結(jié)合,從而驅(qū)動(dòng)布局。
---- SIMODRIVE POSMO A和SIMODRIVEPOSMO SI驅(qū)動(dòng)器可以與伺服變頻器和伺服電機(jī)一起作為一個(gè)緊湊單元,完全集成在機(jī)器之中。SIMODRIVE POSMOCD和CA型變頻器則與電機(jī)分開布置。
---- 使用該驅(qū)動(dòng)技術(shù)的分布式結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)更大的機(jī)器布局設(shè)計(jì)靈活性。只需額外布置幾根驅(qū)動(dòng)軸,即可隨時(shí)進(jìn)行機(jī)器改裝。而控制柜或冷卻設(shè)備將不再是限制靈活性的瓶頸。使用SIMODRIVE POSMO驅(qū)動(dòng)單元,更有助于將整套機(jī)器或零部件獨(dú)立模塊化。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間也有顯著縮短,因?yàn)檫@些模塊可以事先調(diào)試完畢。另外,盡管實(shí)現(xiàn)了更為廣泛的標(biāo)準(zhǔn)化,但使用SIMODRIVE POSMO系列驅(qū)動(dòng)器,仍能通過組合不同的模塊,很容易地構(gòu)建極為個(gè)性化的解決方案。
---- 應(yīng)用更為廣泛SIMODRIVE POSMO驅(qū)動(dòng)單元適合應(yīng)用于包裝業(yè)、木材加工業(yè)、玻璃加工業(yè)、印刷業(yè)和塑料工業(yè)中的加工機(jī)械,尤其是機(jī)床。典型應(yīng)用包括機(jī)床中的進(jìn)給軸和輔助軸以及伺服軸和獨(dú)立的定位軸。
SIMODRIVE POSMO A
---- 從設(shè)計(jì)方面,SIMODRIVE POSMO A是一種帶有集成式變頻器、定位控制器、可選變速箱以及PROFIBUS DP通訊接口連接功能的智能電機(jī)。在應(yīng)用上,其典型應(yīng)用包括產(chǎn)品規(guī)格的調(diào)整、終點(diǎn)擋板和閥門的調(diào)整等,通過按鈕操作即可將所有裝置定位。憑借其較短的調(diào)試時(shí)間和過程變量的自動(dòng)設(shè)置,SIMODRIVE POSMO A系列電機(jī)確立了全新的工業(yè)合理化標(biāo)準(zhǔn)。在功能范圍方面,SIMODRIVE POSMO A系列可提供75 W(連接到24 VDC電源)和300 W(連接到48VDC電源)兩種單元型號(hào)。在SIMODRIVEPOSMO A 300 W中,可作為選件集成一個(gè)抱閘。使用該抱閘和實(shí)際值存儲(chǔ)器(保存在FEPROM中的實(shí)際值),SIMODRIVEPOSMO A可以當(dāng)作一個(gè)值位置編碼器使用。這就意味著,一旦它獲得一個(gè)基準(zhǔn)值,它就會(huì)保持其位置并繼續(xù)采用該基準(zhǔn)值,即使在再次啟動(dòng)之后。選擇行星齒輪和蝸輪減速機(jī),可以選擇不同的減速比。但是,即使沒有齒輪傳動(dòng)裝置, SIMODRIVE POSMO A也可以處完成簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)任務(wù)。在SIMODRIVE POSMO A中,借助于SimoCom A-一種簡(jiǎn)便易用的調(diào)試工具-可以多編程27個(gè)進(jìn)給程序段。在編程之后, 進(jìn)給程序可以通過任何具有PROFIBUS能力的PLC啟動(dòng),并且還可進(jìn)行編輯。
---- 突出特性
通過通訊總線和電源總線的有機(jī)統(tǒng)一,簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)。
通過簡(jiǎn)單的通訊接口,即可集成在任何PROFIBUS DP環(huán)境中。
通過兩個(gè)可編程輸入或輸出的端子,即可直接集成驅(qū)動(dòng)相關(guān)過程信號(hào)。例如機(jī)械端子或BERO信號(hào)。
用戶友好的功能塊簡(jiǎn)化了使用STEP 7在SIMATIC環(huán)境中的配置。
通過Drive ES進(jìn)行工程調(diào)試,符合全集成自動(dòng)化理念,即聯(lián)合通訊、配置和數(shù)據(jù)管理。
采用SimoCom A,一種直觀用戶友好的調(diào)試工具,系統(tǒng)調(diào)試極其容易。
使用帶有集成PROFIBUS地址開關(guān)和端接電阻的插入式連接蓋,無需斷開接線,即可更換單元。
通過故障/準(zhǔn)備就緒指示燈,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的故障診斷。
通過PROFIBUS DP進(jìn)行故障診斷。
使用SIMATIC Teleservice和路由以及Drive ES進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。
SIMODRIVE POSMO SI
---- 從設(shè)計(jì)上,SIMODRIVE POSMO SI是一種用于分布式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置,可直接用作PROFIBUS DP的節(jié)點(diǎn)。SIMODRIVE POSMO SI是一種全功能機(jī)電單元,可使用獨(dú)立的模塊化功能單元直接在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制和驅(qū)動(dòng)任務(wù)。
---- 通過電源總線從直流電源直接給單元供電。其優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)直流鏈路中的能量平衡。通過供電/再生電源模塊,還可以將電能回饋到電網(wǎng)中去。
---- 功能范圍
轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)矩的控制與定位。
標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS DP從站,與主站進(jìn)行高速循環(huán)數(shù)據(jù)交換。
與其它具有PROFIBUS DP同步總線運(yùn)動(dòng)控制功能的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)順序插補(bǔ)計(jì)算。
帶有值編碼器的集成測(cè)量系統(tǒng)。
突出特性
通過一個(gè)帶有4個(gè)可參數(shù)化輸入和輸出的M12連接器,即可直接鏈接驅(qū)動(dòng)相關(guān)過程信號(hào)。
采用用戶友好的調(diào)試工具SimoCom U,所有SIMODRIVE驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)快速和簡(jiǎn)單的調(diào)試、參數(shù)化以及診斷。
通過Drive ES進(jìn)行工程調(diào)試,符合全集成自動(dòng)化理念,即聯(lián)合通訊、配置和數(shù)據(jù)管理。
采用存儲(chǔ)卡設(shè)計(jì),模板更換極為便捷(無需復(fù)位)。
通過SIMATIC系統(tǒng)采用Drive ES,進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。
SIMODRIVE POSMO CD/CA
---- 從設(shè)計(jì)上,SIMODRIVE POSMO CD/CA單元是一種用于分布式伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的閉環(huán)控制成套變頻器。以其較高的防護(hù)等級(jí)(IP 65),該伺服系統(tǒng)可以近電機(jī)安裝。
---- 通過電源總線連接到供電電源。對(duì)于SlMODRIVE POSMO CA,電源總線可直接連接到三相電源。對(duì)于SlMODRIVE POSMO CD,電源總線通過直流供電系統(tǒng)從電源模板直接供電。其優(yōu)點(diǎn)是可直流鏈路中的能量平衡。通過供電/再生電源模塊,還可回饋電能。
---- 功能范圍
速度或轉(zhuǎn)矩控制或定位。
標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS DP從站,與主站進(jìn)行高速循環(huán)數(shù)據(jù)交換。
與其它具有PROFIBUS DP 同步總線運(yùn)動(dòng)控制功能的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)順序插補(bǔ)計(jì)算。
靈活連接各種類型的電機(jī): 同步電機(jī)或異步電機(jī)。
高分辨率測(cè)量系統(tǒng)接口,用于電機(jī)測(cè)量系統(tǒng),以及直接測(cè)量系統(tǒng)(作為選件)。
突出特性
通過一個(gè)帶有4個(gè)可參數(shù)化輸入和輸出的M12連接器,即可直接鏈接驅(qū)動(dòng)相關(guān)過程信號(hào)。
采用用戶友好的調(diào)試工具SimoCom U,所有SIMODRIVE 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)快速和簡(jiǎn)單的調(diào)試、參數(shù)化以及診斷。
采用存儲(chǔ)卡設(shè)計(jì),模板更換極為便捷(無需復(fù)位)。
通過Drive ES進(jìn)行工程調(diào)試,符合全集成自動(dòng)化理念,即聯(lián)合通訊、配置和數(shù)據(jù)管理。
通過SIMATIC 系統(tǒng)采用Drive ES,進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷。
---- 由于其單元的緊湊結(jié)構(gòu)和直接運(yùn)行式的設(shè)計(jì),顯著減少工程和物流工作量。尤其是SIMODRIVE POSMO A和SIMODRIVE POSMO SI,實(shí)際均與電機(jī)集成在一起。同時(shí),借助于其功能強(qiáng)大的軟件工具SimoCom U和SimoCom A,調(diào)試、診斷和維修極為容易。使用Drive ES,這些工具可以全集成在SIMATIC 的自動(dòng)化環(huán)境中:即全集成自動(dòng)化。如果您想對(duì)分布式SIMODRIVE POSMO驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行配置合參數(shù)設(shè)置,那么您只需使用簡(jiǎn)單易用的SimoCom U和SimoCom A軟件工具即可完成。使用PROFIBUS DP和SimoCom U/SimoCom A,每個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的調(diào)試和診斷都可即刻完成。
CPU 運(yùn)行需要 SIMATIC 微存儲(chǔ)卡 (MMC)。
CPU 314C-2 PtP 是一種緊湊型 CPU,用于對(duì)處理性能和響應(yīng)速度要求很高的系統(tǒng)。通過其擴(kuò)展工作存儲(chǔ)器,該緊湊型CPU也適用于中等規(guī)模的應(yīng)用。使用集成數(shù)字量和模擬量 I/O,可實(shí)現(xiàn)與過程的直接連接;使用第二個(gè)串口,可以與其它的外圍設(shè)備相連接,例如打印機(jī)、條形碼掃描器等。
集成技術(shù)工程的其他用途包括:
CPU 314C-2 PtP 安裝有:
大量功能可支持用戶對(duì) S7-400 進(jìn)行編程、調(diào)試和維護(hù):
SIMATIC S7-400 符合以下國內(nèi)和國際標(biāo)準(zhǔn):
有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參見手冊(cè)《S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng) S7-400 模塊技術(shù)規(guī)格》。
設(shè)計(jì)
S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點(diǎn)是不帶風(fēng)扇,運(yùn)行可靠,支持信號(hào)模塊的熱插拔。
S7-400 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔,使用靈活,操作極為方便:
通信
CPU 和通信處理器支持以下通信類型:
數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制:
通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。
全局?jǐn)?shù)據(jù) (GD)
通過 MPI 以及“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”,聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)(多可達(dá) 16 個(gè) GD 數(shù)據(jù)包,每個(gè)循環(huán)的大 GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié))。例如,CPU 可以訪問另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲(chǔ)器/過程映像。若網(wǎng)絡(luò)上連接有 S7-300,則數(shù)據(jù)交換限制為大 22 字節(jié)。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信可通過 MPI 來實(shí)現(xiàn)。可使用 STEP 7 來執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中,兩個(gè) CPU 可以使用 GD 并通過 C 總線通信。
通信功能
通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊,可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信。
這些包括:
通過可加載的塊,可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信。
這些包括:
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,必須建立通信連接才能實(shí)現(xiàn)通信功能。
集成到 IT 環(huán)境中
通過 S7-400,可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動(dòng)化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced,可以實(shí)現(xiàn)下列功能:
帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此,可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息:
可通過使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 器內(nèi)提供安全機(jī)制。
等時(shí)同步模式
通過等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能,可通過連接到等時(shí)同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán),以實(shí)現(xiàn):
創(chuàng)建自動(dòng)化解決方案,以恒定間隔時(shí)間(恒定總線周期時(shí)間)來捕捉并處理輸入和輸出信號(hào)。同時(shí)創(chuàng)建一致的部分過程圖像。
借助于恒定總線周期時(shí)間和分布式 I/O 同步信號(hào)處理,S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時(shí)間。
提供了大量支持等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能的組件,可用來處理運(yùn)動(dòng)控制、測(cè)量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。
在分布式自動(dòng)化解決方案中,SIMATIC S7-400 還將開辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域,并可實(shí)現(xiàn)高精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供佳且恒定的質(zhì)量的同時(shí)提高產(chǎn)量。
在運(yùn)行模式下更改硬件組態(tài)(運(yùn)行時(shí)組態(tài),CiR)
通過 SIMATIC S7-400,在工廠運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以實(shí)現(xiàn)硬件組態(tài)的更改,不會(huì)影響生產(chǎn)的進(jìn)行。選項(xiàng)包括:
CiR(即運(yùn)行時(shí)組態(tài))功能可在設(shè)備運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)設(shè)備擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換,從而降低設(shè)備調(diào)試和重新裝備的時(shí)間。此外,通過該系統(tǒng)功能,還可以靈活響應(yīng)工藝的變化(例如,工藝的),因?yàn)椴槐匾蛴布M態(tài)發(fā)生改變而將設(shè)備初始化或同步。
模塊的診斷和過程監(jiān)控
SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能:
診斷
智能診斷系統(tǒng)可用來確定模塊的信號(hào)采集(對(duì)于數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(對(duì)于模擬量模塊)是否正常工作。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息:
如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)(例如,“無傳感器輸入”),則該模塊會(huì)觸發(fā)一個(gè)診斷中斷(如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會(huì)觸發(fā)中斷)。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理,并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號(hào),并且可以觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
根據(jù)模塊類型的不同,提供了各種不同診斷消息:
數(shù)字量輸入/輸出模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
無傳感器電源 |
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無外部輔助電壓 |
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無內(nèi)部輔助電壓 |
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熔斷器燒斷 |
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模塊中的參數(shù)不正確 |
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時(shí)間看門夠脫落 |
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EPROM 故障 |
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RAM 故障 |
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硬件中斷丟失 |
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模擬量輸入模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
無外部負(fù)載電壓 |
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 |
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共模錯(cuò)誤 |
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斷線 |
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低于量程下限 |
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高于量程上限 |
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模擬量輸出模塊 |
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診斷消息 |
可能的故障原因 |
無外部負(fù)載電壓 |
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 |
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對(duì) M 短路 |
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斷線 |
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硬件中斷
可以監(jiān)控過程信號(hào),并且可通過過程中斷觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
容錯(cuò)通信
進(jìn)行高可用性通信時(shí),SIMATIC 將提供以下功能:
S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 目前支持容錯(cuò)通信。在 PC 上,需要安裝 Redconnect 程序包(參見“SIMATIC NET 通信系統(tǒng)”)。
根據(jù)具體可用性要求,可使用不同組態(tài)選項(xiàng):
操作模式
CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要額外功能:
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動(dòng)冗余原理工作(發(fā)生故障時(shí)執(zhí)行無反應(yīng)的自動(dòng)切換)。根據(jù)該原理,在無故障運(yùn)行期間,兩個(gè)子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時(shí),未發(fā)生故障的設(shè)備獨(dú)自接管過程控制。
為確保平穩(wěn)接管,必須通過中央控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。
在故障轉(zhuǎn)移期間,設(shè)備會(huì)自動(dòng)保留:
這意味著,這兩個(gè)設(shè)備始終保持在新狀態(tài),并且可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時(shí),這會(huì)帶來以下結(jié)果:
同步
為了實(shí)現(xiàn)無反應(yīng)切換,需要對(duì)兩個(gè)子單元進(jìn)行同步。
S7-400H 遵循“時(shí)間驅(qū)動(dòng)的同步”工作原理。
每當(dāng)子單元中發(fā)生可能導(dǎo)致不同內(nèi)部狀態(tài)的事件時(shí),都會(huì)執(zhí)行同步操作,例如在發(fā)生以下事件時(shí):
同步是通過操作系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的,可在編程階段將其忽略。
自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面:
報(bào)告每個(gè)檢測(cè)到的故障。
啟動(dòng)時(shí)自檢
啟動(dòng)時(shí),每個(gè)子單元都會(huì)完整執(zhí)行全部自檢功能。
循環(huán)操作期間的自檢
完整的自檢分布在多個(gè)循環(huán)中。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢,因此,實(shí)際控制器所承受的負(fù)荷不是很大。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對(duì) S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模塊的組態(tài)
硬件組態(tài)時(shí),用戶必須通過 HW Config 指定相互形成冗余的模塊。只需指定要在冗余模式下運(yùn)行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個(gè)模塊。在用戶程序中,應(yīng)訪問具有低地址的模塊。第二個(gè)地址不向用戶顯示,并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程完全相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫中的兩個(gè)函數(shù)塊(RED_IN 和 RED_OUT),需要在用戶程序的開始處和結(jié)束處調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)塊。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中,該庫已作為標(biāo)準(zhǔn)庫集成到 STEP 7 中。
S7-400F/FH 滿足下列安全要求:
操作模式
S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中,并包含在故障安全信號(hào)模塊中。
信號(hào)模塊通過差異分析和測(cè)試信號(hào)注入來監(jiān)控輸出和輸入信號(hào)。
通過定期自檢、命令測(cè)試以及按時(shí)間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查,CPU 可檢查控制器的運(yùn)行是否正常。此外,通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請(qǐng)求,還可以檢查 I/O 狀況。
若在系統(tǒng)中診斷出故障,則將系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)。
F-Runtime 許可證
必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運(yùn)行 S7-400F/FH。每個(gè) S7-400F/FH 都需要一份許可證。
編程
S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方式相同。非故障安全工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具(如 STEP 7)來創(chuàng)建。
S7 F Systems 可選軟件包
編程安全相關(guān)的程序段時(shí),需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數(shù)和塊。
對(duì)于包含安全功能的 F 程序,可使用 CFC 調(diào)用來 F 庫中的專用函數(shù)塊并進(jìn)行互連。使用 CFC 可以簡(jiǎn)化工廠的組態(tài)和編程工作,由于工廠范圍內(nèi)具有統(tǒng)一的表示形式,也將簡(jiǎn)了驗(yàn)收測(cè)試。無需使用額外工具,程序員就可以完全專注于安全相關(guān)應(yīng)用程序。