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模擬量輸入模塊將來(lái)自過(guò)程的的模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)換為可在控制器中進(jìn)行內(nèi)部處理的數(shù)字量信號(hào)。

該模塊具有如下特點(diǎn)：

• 分辨率為 9-15 位 + 符號(hào)位（具有不同的轉(zhuǎn)換時(shí)間），可以設(shè)置。
• 各種量程；
  電流/電壓的默認(rèn)設(shè)置是使用量程模塊以機(jī)械方式設(shè)置的，可通過(guò)編程器和 STEP 7 的“Hardware configuration”進(jìn)行細(xì)調(diào)。
• 中斷能力；
  該模塊將診斷和限值中斷發(fā)送到控制器的 CPU。
• 診斷；
  該模塊將綜合診斷信息發(fā)送到 CPU。

在生產(chǎn)工程中，針對(duì)分布式故障安全應(yīng)用而特別開(kāi)發(fā)了SIMATIC S7故障安全型CPU和故障安全信號(hào)模塊SIMATIC ET200S、ET200pro、ET200eco和ET200M。 故障安全I(xiàn)/O具有模塊化結(jié)構(gòu)，只有在實(shí)際需要時(shí)才能使用安全技術(shù)。 新系統(tǒng)替換了傳統(tǒng)的機(jī)電部件，例如：

• 可自由編程，可安全地將傳感器連接到執(zhí)行器
• 可選擇地安全關(guān)斷執(zhí)行器
• 在一個(gè)站中可采用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊混合安裝結(jié)構(gòu)
• 單總線理念；
  通過(guò)一個(gè)總線(PROFIBUS DP、PROFINET)可以傳送故障安全信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)

全集成自動(dòng)化(TIA)

安全技術(shù)(安全集成)是全集成自動(dòng)化的一個(gè)組件，它提供全集成的安全自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化(SIMATIC S7)。

當(dāng)今，標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化(傳統(tǒng)的PLC)和安全自動(dòng)化(機(jī)電結(jié)構(gòu))是彼此分開(kāi)的，這兩種自動(dòng)化正成長(zhǎng)為一個(gè)統(tǒng)一的、集成的整體系統(tǒng)。

西門子作為一個(gè)自動(dòng)化技術(shù)完整提供商，可以提供全面的自動(dòng)化系統(tǒng)。

• 用于故障安全SIMATIC S7系統(tǒng)的數(shù)字量輸入
• 對(duì)于連接：
  • 開(kāi)關(guān)和 2 線制接近開(kāi)關(guān)
  • NAMUR傳感器和機(jī)械觸點(diǎn)以及危險(xiǎn)區(qū)域信號(hào)
• 具有安全集成功能，用于安全運(yùn)行
• 用于故障安全操作
  • 集中式：帶有 S7-31xF-2 DP
  • ET200M 分布式：帶 SIMATIC IM 151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-416F-2 和 S7-400F/FH
• 在標(biāo)準(zhǔn)操作中，可以像 S7-300 模塊一樣使用

西門子S7-200系列PLC數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊

常用的數(shù)字量輸入／輸出擴(kuò)展模塊有三類，即輸入擴(kuò)展模塊、輸出擴(kuò)展模塊、輸入/輸出擴(kuò)展模塊。S7-200系列PLC數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊如表1所列。

      表1 S7-200系列PLC數(shù)字量I/O擴(kuò)展模塊

• 用于簡(jiǎn)單、方便地連接傳感器和執(zhí)行器
• 當(dāng)更換模塊時(shí)可保留接線
• 更換模塊時(shí)通過(guò)編碼避免發(fā)生模塊類型錯(cuò)誤

SIMATIC S7 I/O 模塊與傳感器/執(zhí)行器之間的接線是關(guān)系成本高低、配置、控制柜加工、購(gòu)置和維修方便性的關(guān)鍵因素。

通過(guò) SIMATIC TOP connect 系統(tǒng)電纜連接技術(shù)，可簡(jiǎn)便而快速地建立 SIMATIC S7-300/400 的可靠連接。

使用 TIA Selection Tool，只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)，即可組態(tài)從 SIMATIC S7 模塊到 I/O 的連接。程序會(huì)自動(dòng)檢查合理性，并生成所選連接組件的部件列表，隨后就可以在西門子工業(yè)產(chǎn)品網(wǎng)上商城中進(jìn)行訂購(gòu)。

兩種布線形式可用于十分廣泛的控制柜設(shè)計(jì)：

模塊化連接

單獨(dú)插入每個(gè)組件。

該系統(tǒng)包括：

• 前連接器模塊
• 連接電纜
• 連接模塊，分為以下三種：基本模塊、信號(hào)模塊、功能模塊。

從而可以幾乎排除連接錯(cuò)誤，并將安裝費(fèi)用降到低�？上到y(tǒng)性地連接 SIMATIC 系統(tǒng)。電纜按米銷售，并且電纜經(jīng)過(guò)預(yù)組裝或者可方便地進(jìn)行組裝，從而顯著降低連接電纜的組裝開(kāi)銷。

完全模塊化連接設(shè)計(jì)（以 16 通道為例）

柔性連接

包括：

• 前連接器采用螺釘式或壓接式觸點(diǎn)
• 單芯前連接器
• 單芯線符合 UL/CSA 標(biāo)準(zhǔn)。

藍(lán)色單芯線上有編號(hào)，分別連接到控制柜內(nèi)的各個(gè)元件上。單芯線上的編號(hào)與前連接器的針腳編號(hào)對(duì)應(yīng)。

與常規(guī)單一布線方式相比，組裝成本節(jié)約 50%，因?yàn)楣潭ǜ鱾�(gè)線芯時(shí)，已在接頭上對(duì)它們進(jìn)行過(guò)檢查。

因此，無(wú)需對(duì)每個(gè)模塊多達(dá)兩倍的 46 個(gè)線芯進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)組裝。

多層軟件結(jié)構(gòu)

通過(guò) SIMOTION，帶有眾多不同機(jī)器的運(yùn)動(dòng)任務(wù)可輕松、統(tǒng)一地執(zhí)行。

為了方便任務(wù)的執(zhí)行，一個(gè)非常特別的多層軟件結(jié)構(gòu)被選擇作為運(yùn)行系統(tǒng)。所有 SIMOTION 設(shè)備都提供了 PLC 功能等基本功能，帶有符合標(biāo)準(zhǔn) IEC 61131-3 的一個(gè)指令集。用戶可使用隨附的工藝包和函數(shù)庫(kù)來(lái)擴(kuò)展基本功能。

可擴(kuò)展的功能

工藝包、函數(shù)庫(kù)和運(yùn)行系統(tǒng)的多層結(jié)構(gòu)相結(jié)合，可將 SIMOTION 的功能加以擴(kuò)展。

可伸縮

• 具有功能級(jí)別
• 具有廣泛功能的軟件模塊和技術(shù)功能包

使用靈活

• 由于使用集成、可自由編程的 PLC，因此符合 IEC 61131-3 標(biāo)準(zhǔn)
• 可無(wú)限使用的技術(shù)功能包
• 通過(guò)一個(gè)綜合指令集和符合 PLCopen 標(biāo)準(zhǔn)的功能塊而具有廣泛功能
• 可運(yùn)轉(zhuǎn)伺服、矢量、步進(jìn)和液壓驅(qū)動(dòng)器
• 能夠?qū)⒏鞣N技術(shù)功能包和功能庫(kù)組合在一起

可擴(kuò)展

• 由于功能庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)功能

技術(shù)功能包

每個(gè)技術(shù)功能包都為相關(guān)技術(shù)提供了完整功能。例如，運(yùn)動(dòng)控制功能包提供了用于精確定位運(yùn)動(dòng)的所有功能（包括凸輪系統(tǒng)）。

它還負(fù)責(zé)處理與驅(qū)動(dòng)器之間進(jìn)行的設(shè)定點(diǎn)和實(shí)際值循環(huán)交換，包括位置控制、運(yùn)動(dòng)曲線的計(jì)算、運(yùn)動(dòng)的刪除和超控、歸位功能、編碼器切換、軸的釋放、狀態(tài)信息，等等。

除運(yùn)動(dòng)控制工藝包（包括定位、同步操作、輸出凸輪和路徑插補(bǔ)）之外，還提供了用于其他技術(shù)的功能包，如溫度控制。

功能庫(kù)

功能庫(kù)提供了標(biāo)準(zhǔn)功能

• 用于集成專用 I/O 模塊（如計(jì)數(shù)器模塊、通信模塊、AS-Interface）
• 用于擴(kuò)展系統(tǒng)功能（如閉環(huán)控制器）

模塊化用戶功能也可存儲(chǔ)為庫(kù)，以便在項(xiàng)目中以標(biāo)準(zhǔn)形式執(zhí)行。

數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中存取的方式

1．位、字節(jié)、字和雙字

二進(jìn)制數(shù)的1位（bit）只有0和1兩種不同的取值，可用來(lái)表示開(kāi)關(guān)量（或稱數(shù)字量）的兩種不同的狀態(tài)，如觸點(diǎn)的斷開(kāi)和接通，線圈的通電和斷電等。如果該位為1，則表示梯形圖中對(duì)應(yīng)的編程元件的線圈“得電”，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，以后稱該編程元件為1狀態(tài)，或稱該編程元件ON。反之亦反。

8位二進(jìn)制數(shù)組成1個(gè)字節(jié)（Byte），其中的第0位為低位（LSB），第7位為高位（MSB）。兩個(gè)字節(jié)組成1個(gè)字（Word），兩個(gè)字組成1個(gè)雙字。

2．?dāng)?shù)據(jù)的存取方式

（1）“位”存取方式：位存儲(chǔ)單元的地址由字節(jié)地址和位地址組成，如I3.2，其中的區(qū)域標(biāo)識(shí)符“I”表示輸入（Input），字節(jié)地址為3，位地址為2。如圖：

這種存取方式稱為“字節(jié)·位”尋址方式。

（2）“字節(jié)”存取方式：輸入字節(jié)IB3（Byte）由I3.0~I3.7這8位組成。

（3）“字”存取方式：相鄰的兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字，一個(gè)字中的兩個(gè)字節(jié)的地址必須連續(xù)，且低位字節(jié)在一個(gè)字中應(yīng)該是高8位，高位字節(jié)在一個(gè)字中應(yīng)該是低8位。IW14表示由IB14和IB15組成的1個(gè)字，IW14中的I為區(qū)域標(biāo)識(shí)符，W表示字（Word），14為起始字節(jié)的地址。IW14中的IB14應(yīng)該是高8位，IB15應(yīng)該是低8位。

（4）“雙字”存取方式：相鄰的四個(gè)字節(jié)表示一個(gè)雙字，四個(gè)字節(jié)的地址必須連續(xù)。低位字節(jié)在一個(gè)雙字中應(yīng)該是高8位。ID12表示由IB12~IB15組成的雙字，I為區(qū)域標(biāo)識(shí)符，D表示存取雙字（Double Word），12為起始字節(jié)的地址。ID12中的IB12應(yīng)該是高8位，IB15應(yīng)該是低8位。

結(jié)構(gòu)緊湊，功能強(qiáng)大

SIMATIC ET 200SP 開(kāi)放式控制器時(shí)此類控制器當(dāng)中將 ET 200SP 控制器的功能與可視化和 PC 應(yīng)用程序合并在一個(gè)堅(jiān)固耐用的緊湊型控制系統(tǒng)（帶有集中 I/O）的控制器。

• 成套多功能一體化解決方案，預(yù)裝 SIMATIC S7-1500 軟件控制器，也可預(yù)裝 WinCC Runtime Advanced V13 SP1
• 通過(guò) ET 200SP 模塊進(jìn)行集中式擴(kuò)展（站的大寬度為 1 m，或者多 64 個(gè)模塊）
• SIMATIC 虛擬機(jī)監(jiān)控程序：
  用于將 Windows 系統(tǒng)與控制功能分離
• 通過(guò)雙核處理器來(lái)佳利用虛擬機(jī)監(jiān)控程序
• 可交換閃存盤（CFast 卡）用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、運(yùn)行系統(tǒng)和項(xiàng)目數(shù)據(jù)
• 集成 DVI-I 圖形接口；3x USB 2.0 接口
• 2 個(gè) PROFINET 接口：X1通過(guò) PN-IO 總線適配器來(lái)連接（RJ45 或 FC），帶有 2 個(gè)端口；X2：千兆以太網(wǎng)接口 (RJ45)
• PROFINET IRT
• 開(kāi)放式以太網(wǎng)通信（TCP/IP、UDP、Iso-on-TCP）
• Web 器功能可用于顯示信息、狀態(tài)、診斷以及用戶定義的 Web 頁(yè)面
• 可將 CM DP 作為 DP 主站進(jìn)行 PROFIBUS DP 通信
• 組態(tài)控制（選項(xiàng)處理）
• 提高了專有技術(shù)和復(fù)制保護(hù)程度；具有 Security Integrated 功能
• 集成式系統(tǒng)診斷
• 集成運(yùn)動(dòng)控制功能用于控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器
• 跟蹤功能
• 尤其適用于數(shù)量量很大且與用戶特定相關(guān)的開(kāi)放式應(yīng)用程序
• 集成控制功能并用 C/C++ 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序（使用 SIMATIC ODK-1500S 開(kāi)放式開(kāi)發(fā)工具包）

ET 200SP 開(kāi)放式控制器 CPU 1515SP PC 是一種堅(jiān)固耐用的緊湊型系統(tǒng)，它將 ET 200SP 控制器的功能與基于 PC 的平臺(tái)組合在一起。該 CPU 提供了 ET 200SP 系統(tǒng)、S7-1500 控制器系列以及 TIA 環(huán)境的完整功能。該控制器可用于控制特殊及系列機(jī)器設(shè)備，或用于控制分布式配置中的設(shè)備。該控制器尤其適用于數(shù)量較高的機(jī)器設(shè)備，例如，可用于攝像頭檢查以及圖像傳輸或打印機(jī)連接的質(zhì)量。在必須使用編程語(yǔ)言 C 或 C++ 來(lái)集成特殊自動(dòng)化功能時(shí)、將 Windows 軟件緊密連接到軟件控制器時(shí)或必須存儲(chǔ)較大量的數(shù)據(jù)時(shí)，CPU 1515SP PC 尤其顯示出自身的優(yōu)點(diǎn)。

預(yù)裝有 WinCC Runtime Advanced V13 SP1 的 CPU 1515SP PC + HMI 提供了額外 HMI 功能�？梢栽谝慌_(tái)設(shè)備上集成控制和可視化功能。