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SIMOTION D4x5-2 的應用領域為具有大量協(xié)調(diào)軸和循環(huán)時間較短的應用。

典型的應用領域包括：

• 緊湊型多軸機器
• 機器循環(huán)段的高性能應用程序
• 緊湊型機器
  • 包括驅(qū)動器中的全套機器控制
  • 大量的通信、HMI 和 I/O 連接
• 分布式驅(qū)動器概念
  • 具有大量協(xié)調(diào)軸的應用
  • 使用分布式同步操作同步多個 SIMOTION D 控制單元

Design

SIMOTION D425?2 DP（左側(cè)）和插有 CBE30?2 的 SIMOTION D435?2 DP/PN（右側(cè)）

接口

顯示和診斷

• 用于顯示運行狀態(tài)和錯誤的 LED
• 3 測量接口
• 維護開關和模式選擇開關
• 診斷按鈕

內(nèi)置 I/O

• 12 點數(shù)字量輸入
• 16 點數(shù)據(jù)量輸入/輸出（高速測量輸入的大值為 16，高速輸出凸輪的大值為 8）

通信

• 6 x DRIVE?CLiQ (4 × DRIVE?CLiQ 用于 D425?2)
• 2 個工業(yè)以太網(wǎng)接口（D4x5-2 DP 具有 3 個工業(yè)以太網(wǎng)接口），其中一個接口可方便地從模塊前面接觸
• 2 x PROFIBUS DP
• 1 x PROFINET IO
  （1 個接口，帶 3 個端口；僅限于 D4x5?2 DP/PN）
• 2 x USB

數(shù)據(jù)后備

• 1 個 SIMOTION CF 卡插槽

附加接口（非數(shù)據(jù)傳輸）

• 用于 24 V 電子電源的端子

選件模塊

通過 TB30 端子板，可使用 4 路數(shù)字量輸入、4 路數(shù)字量輸出、2 路模擬量輸入和 2 路模擬量輸出對 SIMOTION D4x52 控制單元進行擴展。TB30 端子板可插入控制單元的選件插槽內(nèi)。

使用 PROFINET IO 的 CBE30-2 通信板，可以使用帶有 4 個端口的第二個 PROFINET 接口配置 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 控制單元。

第二個 PROFINET 接口的應用：

• 2 個獨立網(wǎng)絡（例如，一個本地網(wǎng)絡，一個上層網(wǎng)絡）
• 地址空間可以加倍為 2 × 4 KB
• 可連接設備的大數(shù)目可加倍為 2 × 64
• 為了高效利用控制器能力，分離為高速和慢速總線系統(tǒng)/執(zhí)行系統(tǒng)（僅適用于 SIMOTION D435?2 DP/PN、D445?2 DP/PN 和 D455?2 DP/PN）
  • PROFINET 內(nèi)置接口：SERVO_Fast 和 IPO_Fast
  • PROFINET，通過 CBE30-2：SERVO / IPO / IPO2

注意：

CBE30-2 不能在 SIMOTION D4x5-2 DP 控制單元中使用。如果在沒有 SERVO_Fast 和 IPO_Fast 的情況下使用 CBE30-2，則兩個 PROFINET 接口都分配給 SERVO / IPO / IPO2。

裝配/安裝

SIMOTION D4x5-2 控制單元可通過以下三種方式之一安裝在控制柜中：

• 使用隔板進行安裝
• 不使用隔板進行安裝（僅限 D425-2 和 D435-2）
• 不使用隔板進行安裝（僅限外部冷卻， D445-2 和 D455-2）

對于外部風冷，D445-2/D455-2 控制單元的散熱片安裝在控制柜外。需要使用一個密封墊（選件），以便能夠?qū)⒃摽刂茊卧獨饷苄园惭b在后部機柜板中。

SIMOTION D4x5-2 控制單元提供有預組裝的隔板。如有必要，可將這些隔板卸下。

數(shù)據(jù)存儲/數(shù)據(jù)備份

SIMOTION D4x5-2 控制單元以一種免維護的方式性地存儲保持性過程數(shù)據(jù)（有關存儲器大小，請參見技術(shù)數(shù)據(jù)）。

通過一個 SuperCap，可對實時時鐘后備若干天。后備時間可通過安裝在雙風扇/電池模塊中的一塊電池來延長。

SIMOTION D4x5-2 的供貨范圍內(nèi)包括雙風扇/電池模塊（含電池）。

運行時軟件、用戶數(shù)據(jù)和用戶程序可保存在 CF 卡中。控制單元的保持性過程數(shù)據(jù)也可通過系統(tǒng)命令存儲在這個 CF 卡上（例如，在需要使用備件時）。

擴展的執(zhí)行系統(tǒng) (SERVO_Fast / IPO_Fast)

除 SERVO、IPO 和 IPO2 外，SIMOTION D435-2 DP/PN、D445-2 DP/PN 和 D455-2 DP/PN 控制單元還具有另外一個運行層級（SERVO_Fast 和 IPO_Fast）。

通過這個附加的運行層級，可以在慢速和快速總線系統(tǒng)上分布具有不同動態(tài)響應的電動和/或液壓軸，以便能夠更加高效地利用控制器的性能。

與高速 PROFINET I/O 模塊結(jié)合使用時，也可實現(xiàn)極快速的 I/O 處理。

由于采用這種擴展執(zhí)行系統(tǒng)，可以用需要較少資源的毫秒級循環(huán)時間對電氣定位驅(qū)動器進行控制，同時，可以較高的動態(tài)響應和較短的循環(huán)時間對液壓機的壓力控制軸進行控制。

通過 SERVO_Fast 和 IPO_Fast對液壓機進行閉環(huán)控制

若激活了 SERVO_Fast 和 IPO_Fast，則會進行以下分配：

• 將 SERVO_Fast 和 IPO_Fast 分配給 PROFINET。
• 將 SERVO、IPO 和 IPO2 分配給 PROFIBUS 或 SIMOTION D4x5-2/CX32-2 的集成變頻器。

如果通過 CBE30-2 提供了第二個 PROFINET 接口，則該接口也將被分配給 SERVO、IPO 和 IPO2。這種情況下，PROFINET 內(nèi)置接口將始終分配給 SERVO_Fast 和 IPO_Fast。

可連接 I/O

PROFINET IO：

• 經(jīng)過認證的 PROFINET 設備
• 分布式 I/O (SIMATIC ET 200S/SP/M/pro/eco PN)
• 變頻調(diào)速柜（例如，SINAMICS S110/S120）

PROFIBUS DP：

• 認證的 PROFIBUS 標準從站
  (DP-V0, DP-V1, DP-V2)
• SIMATIC ET 200S/M/eco/pro 分布式 I/O
• 變頻調(diào)速柜（例如，SINAMICS S110/S120）

DRIVE?CLiQ

SINAMICS S120 系列模塊：

• TM15、TM17 高性能型，TM31 端子模塊
• SMC/SME傳感器模塊
• DMC20/DME20 DRIVE-CLiQ 集線器模塊

USB:

例如，通過集成 USB 接口，可連接一個 USB 記憶棒，用于項目或固件升級。

帶SINAMICS S120 驅(qū)動器驅(qū)動器模塊的擴展

SINAMICS S120 書本型變頻調(diào)速柜模塊（電源模塊、電機模塊等）可通過 DRIVE-CliQ 接口，連接到 SIMOTION D4x5-2 控制單元。

通過使用 CUA31/CUA32 控制單元適配器，SINAMICS S120 PM340 塊型功率模塊可運行在 SIMOTION D4x5-2 控制單元上。

注意：

電源模塊/電機模塊隨附有用于將電源模塊/電機模塊連接到 SIMOTION D 的 DRIVE-CLiQ 電纜（標準長度）。

西門子S7系統(tǒng)PLC的符號編程基礎介紹

一、系統(tǒng)存儲區(qū)

S7的系統(tǒng)存儲區(qū)集成在CPU中，不能被擴展。系統(tǒng)存儲區(qū)根據(jù)功能分為不同的區(qū)域供用戶使用。在用戶程序中使用相應的指令可以在相應的地址區(qū)內(nèi)直接對數(shù)據(jù)進行尋址。

1．輸入過程暫存區(qū)（I）

2．輸出過程暫存區(qū)（Q）

3．位存儲區(qū)（M）

4．外部輸入輸出（PI/PQ）

5．計時器（T）

6．計數(shù)器（C）

7．數(shù)據(jù)塊（DB）

8．局部數(shù)據(jù)（L）

二、地址尋址

什么是地址尋址？

1.位尋址

2.字節(jié)尋址

3.字尋址

4.雙字尋址

三、符號地址尋址

1.       全局符號

在符號編輯器中定義的符號。

2.       局部符號

局部符號是在程序塊中變量申明區(qū)中定義，定義的對象也只限于本塊的塊參數(shù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)和臨時數(shù)據(jù)等，且所定義的符號只在本程序塊中有效。

S7-200數(shù)據(jù)長度和數(shù)值范圍

S7-200 尋址時，可以使用不同的數(shù)據(jù)長度。不同的數(shù)據(jù)長度表示的數(shù)值范圍不同。S7-200 指令也分別需要不同的數(shù)據(jù)長度。

    S7-200系列在存儲單元所存放的數(shù)據(jù)類型有布爾型( BOOL)、整數(shù)型( INT )、實數(shù)型和字符串型四種。數(shù)據(jù)長度和數(shù)值范圍如表6所列。

表1   數(shù)據(jù)長度和數(shù)值范圍

● 實數(shù)的格式

    實數(shù)（浮點數(shù)）由32位單精度數(shù)表示，其格式按照ANSI/IEEE 754-1985標準中所描述的形式。實數(shù)按照雙字長度來存取。對于S7-200來說，浮點數(shù)精確到小數(shù)點后第六位。因而當使用一個浮點數(shù)常數(shù)時，多可以指定到小數(shù)點后第六位。
● 實數(shù)運算的精度
    在計算中涉及到非常大和非常小的數(shù)，則有可能導致計算結(jié)果不精確。 
● 字符串的格式
    字符串指的是一系列字符，每個字符以字節(jié)的形式存儲。字符串的第一個字節(jié)定義了字符串的長度，也就是字符的個數(shù)。一個字符串的長度可以是0到254個字符，再加上長度字節(jié)，一個字符串的大長度為255個字節(jié)。而一個字符串常量的大長度為126字節(jié)。
● 布爾型數(shù)據(jù)（0或1）。 
● S7-200CPU不支持數(shù)據(jù)類型檢測
    例如：可以在加法指令中使用VW100中的值作為有符號整數(shù)，同時也可以在異或指令中將VW100中的數(shù)據(jù)當作無符號的二進制數(shù)。
● S7-200提供各種變換指令，使用戶能方便地進行數(shù)據(jù)制式及表達方式的變換。

• 用于故障安全SIMATIC S7系統(tǒng)的數(shù)字量輸出
• 兩種型號(1 x 源/源輸出，1 x 源/漏輸出)
• 用于連接電磁閥、DC 接觸器和指示燈
• 具有安全集成功能，用于安全運行
• 用于故障安全模式
  • 集中式：帶 S7-31xF DP、S7-31xF PN/DP
  • ET200M 分布式：帶 SIMATIC IM 151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-41xF-2 及 S7-400F/FH

故障安全型數(shù)字量輸出模塊具有以下機械特性：

• 設計緊湊：
  • 每個輸出有兩個連接器，用于單通道或冗余執(zhí)行器控制
  • 綠色 LED，用于指示輸出的信號狀態(tài)
  • 一個綠色 LED 指示安全模式
  • 1個紅色組故障指示燈
  • 插入式設備，用于前連接器，通過前蓋保護
  • 前蓋上的標簽區(qū)
• 安裝方便：
  安裝方法與ET 200M的其它 I/O 模塊相同
• 通過前連接器進行用戶友好接線

這些模塊以集中形式被用于 SIMATIC S7-31xF-2 DP，或與 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 設備中使用。

0 - 20 mA 和 4 - 20 mA 電流變送器（也包括 HART）可作為編碼器連接。

LOGO!使用非常簡單：

• 36 種不同功能：
  用于電氣工程的基本功能(例如：與、或)以及特殊功能(例如：計數(shù)器，閉鎖繼電器，PI 控制器)。
• 只需通過鍵盤或PC軟件將所存儲的功能進行作何，即可輕松進行編程。
• 通過可選的程序模塊，可以簡單、方便地復制控制程序。

LOGO!8:

• 38/43 種不同功能：集成基本功能(例如：與、或)和特殊功能(例如：計數(shù)器，閉鎖繼電器，PI 控制器)。
• 通過可選的程序模塊或使用標準 CF/微型 CF 卡，可以簡單、方便地復制切換程序

LOGO! 提供大的靈活性和通用性：

• 通過按鍵可方便、靈活地重新鏈接功能。無需耗時的接線。
• 可選擇在PC機上操作：
  通過 PC 創(chuàng)建、仿真、在線測試和歸檔控制程序，包括歸檔選項
• • 節(jié)省空間的基本類型
  • 擴展模塊連接接口，多可編址 24 點數(shù)字量輸入、20 (16) 點數(shù)字量輸出、8 點模擬量輸入和 8 (2) 點模擬量輸出
  • 可選擇連接 LOGO!TD 文本顯示（可連接到所有 LOGO!0BA6 和 0BA7 基本型）；LOGO!TDE 可與 LOGO! 連接8 或更高

  LOGO! 的新改進8

  • 所有基本單元都配有集成 Web 器
  • 外殼寬度與 LOGO! 相同 0BA6 (4 MW)
  • 所有基本單元都帶有以太網(wǎng)接口，用于與 LOGO!、SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板和 PC 通信
  • 采用標準微型 CF 卡

  LOGO!0BA7 型號：

  • 以太網(wǎng)接口，用于與 SIMATIC 控制器、SIMATIC 面板以及 PC 進行通訊
  • 可組網(wǎng)多達 8 個 LOGO! 設備
  • 標準 CF 卡或 SIMATIC 存儲卡的使用

  LOGO! 0BA6:

  • 繼電器輸出，高輸出電流 10A(不適于 LOGO!24).
  • 集成了可參數(shù)設計背光的顯示區(qū)(4x12字符)。
  • 集成了操作員控制面板。
  • 內(nèi)置EEPROM存儲器，用于控制程序和設定值
  • 用于防復制和專有技術(shù)保護的可選程序模塊。
  • 可選電池模塊和組合電池/程序模塊，2 年后備集成實時時鐘。
  • 內(nèi)置夏令時/冬令時自動調(diào)節(jié)的實時時鐘。
  • 8個數(shù)字量輸入，4個數(shù)字量輸出。
  • 對于DC12/24V型號，4個輸入作為模擬量輸入(0-10V)；也可作為數(shù)字量輸入。
  • 4個輸入可用來高速計數(shù)，高5KHz(只針對于直流型)。
  • 擴展模塊連接接口，多可編址 24 點數(shù)字量輸入、16 點數(shù)字量輸出、8 點模擬量輸入和 2 點模擬量輸出。
  • 用于連接到 LOGO!TD 文字顯示屏。
  • 每個用戶程序多 200 個函數(shù)塊

  LOGO!0BA7:

  • 以太網(wǎng)接口（取代以前系列的串行編程接口）
  • 繼電器輸出，輸出電流大為 10A
  • 集成了可參數(shù)設計背光的顯示區(qū)(4x12字符)。
  • 集成了操作員控制面板。
  • 內(nèi)置EEPROM存儲器，用于控制程序和設定值
  • 標準 SD 卡或 SIMATIC 存儲卡可選
  • 內(nèi)置夏令時/冬令時自動調(diào)節(jié)的實時時鐘。
  • 備份集成的實時時鐘 20 天。
  • 8個數(shù)字量輸入，4個數(shù)字量輸出。
  • 對于DC12/24V型號，4個輸入作為模擬量輸入(0-10V)；也可作為數(shù)字量輸入。
  • 4個輸入可用來高速計數(shù)，高5KHz(只針對于直流型)。
  • 擴展模塊連接接口，多可編址 24 點數(shù)字量輸入、16 點數(shù)字量輸出、8 點模擬量輸入和 2 點模擬量輸出。
  • 用于連接到 LOGO!TD 文字顯示屏。

  LOGO!8:

  • 以太網(wǎng)端口
  • 繼電器輸出，輸出電流大為 10A
  • 背光可參數(shù)化集成顯示區(qū)（6 x 16 個字符，3 種背光顏色）。
  • 集成了操作員控制面板。
  • 內(nèi)置EEPROM存儲器，用于控制程序和設定值
  • 可選的標準微型 CF 卡
  • 內(nèi)置夏令時/冬令時自動調(diào)節(jié)的實時時鐘。
  • 備份集成的實時時鐘 20 天。
  • 8個數(shù)字量輸入，4個數(shù)字量輸出。
  • 對于DC12/24V型號，4個輸入作為模擬量輸入(0-10V)；也可作為數(shù)字量輸入。
  • 4個輸入可用來高速計數(shù)，高5KHz(只針對于直流型)。
  • 擴展模塊連接接口，多可編址 24 點數(shù)字量輸入、20 點數(shù)字量輸出、8 點模擬量輸入和 8 點模擬量輸出。
  • 連接 LOGO!TDE 通過以太網(wǎng)。

S7-200PLC的基本配置

語句表程序設計語言與梯形圖

語句表程序設計語言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設計語言。語句表程序設計語言與計算機中的匯編語言非常相似，采用布爾助記符來表示操作功能。

語句表程序設計語言具有下列特點：

(1) 采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于撐握的特點；

(2) 在編程器的鍵盤上采用助記符表示，具有便于操作的特點，可在無計算機的場合進行編程設計；

(3) 用編程軟件可以將語句表與梯形圖可以相互轉(zhuǎn)換。

例如，圖1中的梯形圖轉(zhuǎn)換為語句表程序如下：

適用于 ET 200pro 的標準型 CPU：

• IM 154-8 PN/DP CPU
• 
  
• • 帶有與 S7-315-2 PN/DP 等效的 PLC 功能的 CPU 可以為預處理提供分布式智能
  • 接口模塊，用于在 ET 200pro 和上位主站/IO 控制器之間通過 PROFIBUS DP/PROFINET IO 交換預處理 I/O 數(shù)據(jù)
  • PROFINET IO 控制器，用于在PROFINET上運行分布式I/O
  • 在PROFINET上實現(xiàn)基于組件的自動化(CBA)
  • PROFINET 代理，用于基于組件的自動化（CBA）中的 PROFIBUS DP 智能設備
  • 用于 3 端口交換機的 PROFINET 接口
  • PROFIBUS 或 PROFINET 上的等時同步模式
  • 集成 Web 器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點的選項
  • 帶有與 S7-315-2 PN/DP 等效的 PLC 功能的 CPU 可以為預處理提供分布式智能
  • 接口模板，用于 ET200pro 和上位主站之間通過 PROFIBUS DP 進行預處理 I/O 數(shù)據(jù)的交換
  • 應用 STEP 7 的模塊化程序，快速、簡單和點對點地對系統(tǒng)進行程序設計
  • 提供有故障安全型 IM 154-8F PN/DP CPU PROFIsafe

  IM 154-8 PN/DP CPU 可以同時用作一個 IO 控制器以及通過集成的 PROFINET 接口用作一個 PROFINET I-Device。智能 154-8 CPU 接口模塊具有集成的 PLC 功能。提供的功能與 S7-300 CPU 315-2 PN/DP 的功能相對應。

  ET 200pro 可使用 PLC 功能來控制自動技術(shù)功能裝置, 如

  • 輸送系統(tǒng)，開關
  • 升降臺
  • 定位任務
  • 由于除了 PROFINET 接口外還具有 PROFIBUS 接口，IM 154-8 PN/DP 還可以提供通過 PROFIBUS 操作其它分布式 I/O 的選項。IM 154-8 PN/DP CPU 可以用在 PROFIBUS 上，不僅可以用作主站還可以用作從站。因此，C
  
  

西門子SIMATIC系列PLC的子系列的功能和適用范圍

SIMATIC S7-200系列PLC

SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性價格比。S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。    

SIMATIC S7-300系列PLC

S7-300是SIMATIC控制器中銷售量多的產(chǎn)品，它已成功地用于范圍廣泛的自動化領域。S7-300 的重點在于為生產(chǎn)制造工程中的系統(tǒng)解決方案提供一個通用的自動化平臺，是用于集中式或分布式結(jié)構(gòu)的解決方案。模塊化設計，安裝簡單、維護方便。

S7系列PLC分為S7-200小型機、 S7-300中型機、S7-400大型機。S7-200系列PLC是西門子公司20世紀90年代推出的整體式小型機，其結(jié)構(gòu)緊湊、功能強，具有很高的性能價格比，在中小規(guī)?？刂葡到y(tǒng)中應用廣泛。

• 通過點對點連接(高信息率)進行高性能的信息傳輸
• 物理接口：RS 422/RS 485 (X.27)
• 多 32 節(jié)點
• 執(zhí)行的協(xié)議：ASCII, 3964 (R)
• 利用集成在 STEP7 中的參數(shù)設置工具可以方便地進行參數(shù)設置

CP 440 通訊模塊通過 RS 422/RS 485（X27）進行高性能的短消息幀傳送。該特點可促使實現(xiàn)上述所有點對點連接。

例如，點對點連接可用于：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 可編程邏輯控制器和非西門子控制器
• 編程器和PC機
• 機器人控制
• 掃描器，條碼閱讀器
• 測量系統(tǒng)
• 秤

RS 485 接口允許多連接 32 個通訊連接。

通訊處理器有以下機械特性：

• 堅固的塑料外殼
• LED指示燈:
  用于指示 "發(fā)送", "接收" 或 "故障"

CP 440 也可在擴展機架中使用。但是，必須C總線信號的傳輸。在“技術(shù)規(guī)范”中列出了使用范圍。

采用了多種標準協(xié)議，因此可與廣泛的節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換：

• ASCII: 
  用于通過簡單通訊協(xié)議連接到第三方系統(tǒng)，如帶有開始和結(jié)束字符的協(xié)議或帶有塊檢查字符的協(xié)議。 接口的握手信號可被掃描，并由用戶程序來控制。
• 3964（R）： 
  用于通過已標準化和公布的西門子 3964 (R) 協(xié)議連接到西門子設備或第三方設備。 另外還采用了一個帶有默認值的 3964(R) 驅(qū)動程序和一個可編程 3964(R) 驅(qū)動程序。

參數(shù)化

CP 440 通訊處理器的參數(shù)化極為簡單而方便：

• 用戶可通過集成在 STEP 7 中的一個參數(shù)分配工具來指定模塊特性，例如：
  • 要使用哪個已實施協(xié)的議驅(qū)動程序，或
  • 要使用哪些驅(qū)動程序相關功能
• 通過 CPU 進行參數(shù)化： 
  只需將編程設備與 CPU 相連。 組態(tài)數(shù)據(jù)歸檔在一個系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊中，而數(shù)據(jù)塊存儲在 CPU 中。 在更換一個模塊時，新的模塊可立即投入使用。
• 組態(tài)軟件包（光盤）： 
  含電子手冊以及用于與 CP 通訊的參數(shù)化屏幕和標準功能塊