西门子6ES72221HF300XB0

西门子6ES72221HF300XB0

功能强大的控制器，带有增强型网络选件
可通过以下方式扩展：

1 个信号板 (SB)、电池板 (BB) 或通信板 (CB)
8 个信号模块 (***)
***多 3 个通信模块 (CM)

设计

紧凑型 CPU 1215C 带有：

3 种设备类型，带有不同的电源和控制电压。
集成电源，可作为宽范围交流或直流电源（85 ~ 264 V AC 或 24 V DC）
集成的 24 V 编码器/负载电流源：
用于直接连接传感器和编码器。带有 400 mA 输出电流，它也可用作负载电源。
14 点集成 24 V 直流数字量输入（漏电流/源电流（IEC 1 型漏电流））。
10 点集成数字量输出，24 V 直流或继电器。
2 点集成模拟量输入 0 ~ 10 V。
2 点集成模拟量输出 0 ~ 20 mA。
4 点脉冲输出 (PTO)，频率***高 100 kHz。
脉冲宽度调制输出 (PWM)，频率***高 100 kHz。
2 个集成以太网接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）。
6 个快速计数器（3 个***大频率为 100 kHz；3 个***大频率为 30 kHz），带有可参数化的使能和复位输入，可以同时用作带有 2 点单独输入的加减计数器，或用于连接增量型编码器
通过附加通信接口扩展，例如，RS485 或 RS232
通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展（保持 CPU 安装尺寸）
通过信号模块使用各种模拟量和数字量输入和输出信号扩展。
可选存储器扩展（SIMATIC 存储卡）。
PID 控制器，具有自动调谐功能。
集成实时时钟。
中断输入：
对过程信号的上升沿或下降沿作出极高速响应
所有模块上均为可拆卸的端子。
仿真器（可选）：
用于仿真集成输入和测试用户程序。

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西门子S7-1200CPU1211C（紧凑型CPU,DC/DC/DC）

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西门子S7-1200CPU1211C（紧凑型CPU,DC/DC/DC）概述

• S7 入门级控制器

• 可通过以下方式扩展：

   

  • 1 个信号板 (SB)、电池板 (BB) 或通信板 (CB)

  • ***多 3 个通信模块 (CM)

  • 紧凑型 CPU 1211C 具有：

  • 3 种设备类型，带有不同的电源和控制电压。

  • 集成的电源，可作为宽范围交流或直流电源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）

  • 集成的 24 V 编码器/负载电流源：
    用于直接连接传感器和编码器。300 mA 输出电流，也可用作负载电源。

  • 14 点集成 24 V 直流数字量输入（漏电流/源电流（IEC 1 型漏电流））。

  • 10 点集成数字量输出，24 V 直流或继电器。

  • 2 点集成模拟量输入，0 至 10 V。

  • 2 点脉冲输出 (PTO)，频率***高 100 kHz。

  • 脉冲宽度调制输出 (PWM)，频率***高 100 kHz。

  • 集成以太网接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）

  • 3 个快速计数器 (100 kHz)，带有可参数化的使能和复位输入，可以同时用作带有单独输入的加减计数器，或用于连接增量型编码器。

  • 通过附加通讯接口扩展，例如，RS485 或 RS232

  • 通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展（保持 CPU 安装尺寸）

  • 通过信号模块使用各种模拟量和数字量输入和输出信号扩展

  • 可选存储器扩展（SIMATIC 存储卡）

  • PID 控制器，具有自动调谐功能

  • 

  •  

  • Functi***

    S7-1200 具有以下特点：

  • 易于上手：
    专门的入门套件（其中包括仿真器和文档），便于熟悉设备的使用。
  • 操作简单：
    功能强大的标准指令，易于使用，用户友好的编程软件，可***大限度降低编程成本。
  • 实时能：
    特殊中断功能、高速计数器和脉冲输出，适用于对时间要求严格的应用。

  • SIMATIC S7-1200 符合以下国内和国际标准：

  • UL 508
  • CSA C22.2 No. 142
  • FM Class I, Div 2, Groups A, B, C, D; T4A Class I, Zone 2, IIC, T4
  • VDE 0160
  • EN 61131-2
  • 符合标准 EN 50081-1、50081-2 和 50082-2 电磁兼容要求
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    • 中低端紧凑型控制器
    • 大规模集成，节省空间，功能强大
    • 具有出色的实时能和功能强大的通信选件：
      • 带有集成 PROFINET IO 接口的控制器，可与 SIMATIC 控制器、HMI、编程设备和其它自动化组件进行通信
    • 所有 CPU 都可用于单机模式、网络以及分布式结构
    • 安装、编程和操作极为简便
    • 集成式 Web 服务器，带有标准和用户特定 Web 页面
    • 数据记录功能，用于归档用户程序的运行数据
    • 强大的集成工艺功能，如计数、测量、闭环控制和运动控制
    • 集成数字量和模拟量输入/输出
    • 灵活的扩展设备
      • 可直接用于控制器的信号板卡
      • 可通过 I/O 通道对控制器进行扩展的信号模块
      • 附件，如电源、开关模块或 SIMATIC 存储卡等国际标准：
  • SIMATIC S7-1200 符合 VDE、UL、CSA 和 FM（I 类，类别 2；***区组别 A、B、C 和 D，T4A）。生产质量管理体系已按照 ISO 9001 进行认证。

  • 

    通信

    SIMATIC S7-1200 支持各种通信机制：

  • 集成 PROFINET IO 控制器接口
  • 带 PROFIBUS DP 主站接口的通信模块
  • 带 PROFIBUS DP 从站接口的通信模块
  • GPRS 模块，用于连接到 G***/G 移动电话网络
  • LTE 模块，用于在第四代 LTE（长期演进）移动电话网络中进行通信。
  • 通信处理器，可通过以太网接口连接到 TeleControl Server Basic 控制中心软件，并借助于基于 IP 的网络进行安全通信。
  • 通信处理器，可连接到服务应用的控制中心。
  • RF120C，可连接到 SIMATIC Ident 系统。
  • 模块 ***1278，用于连接 IO-link 传感器和执行器。
  • 通过通信模块实现点到点连接。

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    PROFINET 接口

    通过集成 PROFINET 接口，可与以下设备通信：

  • 编程设备
  • HMI 设备
  • 其它 SIMATIC 控制器
  • PROFINET IO 自动化组件

  • 支持以下协议：

  • TCP/IP
  • ISO-on-TCP
  • S7 通信

  • 可连接以下设备：

  • 通过标准 5 类电缆连接现场编程器和 PC。

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    在编程器和 SIMATIC S7-1200 的 CPU 之间建立连接

  • SIMATIC HMI 精简面板

  • 在精简面板和 SIMATIC S7-1200 的 CPU 之间建立连接

  • 其它 SIMATIC S7-1200 控制器

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    通过 C*** 1277 以太网交换机连接多台设备

    点到点接口，可自由编程的接口模式

    通信模块可通过点到点连接进行通信。采用 RS232 和 RS485 物理传输介质。在 CPU 的“自由口 (Freeport)”模式下进行数据传输。采用面向位的用户特定通信协议（例如，ASCII 协议、USS 或 Modbus）。

    可以连接任何具有串行接口的终端设备，如驱动、打印机、条码读码器、调制解调器等。

    在可编程接口模式下，通过 CM 1241 实现点到点连接

    采用 SIMATIC 的远程控制系统与工厂的设计原则

    远程控制涉及将距离很远的过程站连接至一个或更多***控制系统。可以将远程控制系统细分为以下各组成部分

  • 控制中心
  • 子站
  • 通信网络

  • 为了进行监视与控制，可将各种不同的公共或专用网络用于通讯。通过专用的远程控制协议（如 SINAUT ST7、DNP3），在发生特定事件时交换过程数据或循环交换过程数据。

    子站

    通过 SIMATIC，西门子面向各种不同领用领域提供了广泛组件，用于建立远程控制子站，即远程终端单元 (RTU)。

    基本硬件是 PLC，并在每种情况下，都针对特殊硬件和软件组件的远程控制功能加以补充，例如，TIM 通信模块。相应 PLC 所支持的用于通过总线系统连接 I/O 以及连接 HMI 或传感器等的本地功能，在 RTU 配置中也可以无限制地使用。

    具体解决方案在以下方面有所不同：

  • 能等级（所需的 IO 信号数量和控制器能）
  • 支持远程控制协议

  • 下表列出了所提供的不同类型子站的概览及其基本特征：

    

    不同远程控制子站的分类（RTU 类型）

    TIM 通信模块

    远程控制子站的远程控制无线站的硬件组件是 TIM (Telecontrol Interface Module) 通信模块。S7 CPU 或控制中心 PC 可使用它通过广域网，根据 SINAUT ST7、SINAUT ST1 或 DNP3 协议进行数据交换。

    在一个通信网络中，不能组合使用不同协议。但是，如果通信网络通过单独的接口连接到主控制中心，那么总是可以组合使用采用不同协议的通信网络。

    TIM 的每个 WAN 接口都可通过“站”(Station)、“节点终端”(Node terminal) 或“控制中心”(Control center) 功能来操作（例外：TIM 3V-IE、TIM 3V-IE DNP3、TIM 4R-IE DNP3 上不可以使用 “Node Terminal”功能；TIM 3V-IE DNP3 和 TIM 4R-IE DNP3 上不可以使用“Control center”功能）。这可以构建典型广域网中所需的分层通讯结构类型。

    在每个伙伴都具有同等优先级的 IP 网络中，无需进行这种分类。但通过 GPRS 进行的传输是一个例外，因为如果没有与 GPRS 提供商签订专门合同，就不可能进行 GPRS 站之间的直接通讯。这种问题可通过经由一个控制中心 TIM 进行“重新路由”来解决，正如一个在专用租用线路上或通过无线方式进行交叉通讯的传统 WAN 中那样。在此情况下，也要在 IP 网络中将有关 TIM 的接口设置为“控制中心”或“站”功能，以便通过“控制中心”自动发现“站”与“站”之间的正确通路。

    TIM 通过每种情况下所连接的网络并按照存储转发原理来***处理数据流量。为此，模块配备了自身处理器和用于缓冲数据报文的 RAM（取决于 TIM，在 10,000 和 56,000 个报文帧之间）。报文的保存可防止数据链路有问题或对方设备出现故障时发生数据丢失。它还可帮助降低拨号网络中的连接费用。如果将可选的后备电池用于 TIM 4R-IE 或 TIM 4R-IE DNP3，那么即使 24 V 电源出现故障，存储的数据帧也不会丢失。

    读取和写入 TIM 要为 CPU 发送或接收的数据也可通过以下方式法进行：

  • TD7onCPU，用于 CPU 的 SINAUT TD7 软件，适用于 S7-300 和 S7-400 CPU 以及 C7 紧凑型控制系统：
    CPU 中的 SINAUT 程序（配置有 SINAUT TD7 库中的模块）获取要传输的数据，检查其有无变化，并将变化的数据发送到 TIM 以便通过 WAN 进行传输。通过广域网由 TIM 模板接收到的无故障报文将被传送到本地 CPU 中。已经集成进来的用于分析特定报文帧的一个块，可确保接收的信息被输出到输出处或在块中配置的数据区域中。
    这个块库不能和 TIM 3V-IE DNP3 或 TIM 4R-IE DNP3 一起使用。
  • TD7onTIM，集成在 TIM 中的 SINAUT TD7 软件（对于 TIM 4R / TIM 4RD 来说不存在），可结合 S7-300 CPU 和 C7 紧凑型控制系统使用：
    由用户配置的 TD7onTIM 程序负责直接从安装到 S7-300 机架中的 CPU 的存储区域读取要传输的过程数据（输入、位存储器、DB），检查它们又是否有变化，然后将变化的数据传送到 TIM 的发送缓冲区以便通过 WAN 进行传输。由 TIM 通过 WAN 正确接收的报文帧中的数据由 TIM 直接写入到所配置的 CPU 存储区域中。

  • 如果需要，可将通过“TD7onCPU”或“TD7onTIM”采集的数据加上时间标记以及“普通”或“高”优先级标识，以便通过一个收费网络（如拨号网络或 GPRS 网络）进行传输。“TD7onTIM”还可将极为重要的数据用“报警”优先级进行识别。它们具有比保存在发送缓冲区中的所有其它报文帧都要高的优先级，即它们将在其它帧之前传输。

    如果本地 SINAUT 站是一台控制中心 PC，则 PC 程序会按照数据消息帧的配置记录操作员的输入，并采用已经配置的目标地址将其传输给 TIM。由 TIM 通过 WAN 正确接收的报文被转发到控制中心 PC。相关帧的评估，由控制系统软件处理。

    TIM 模板首先将要传送的数据保存在其 RAM 缓存区中。在下面两节中，将对发送此数据时 TIM 的响应进行介绍。

    通过经典 WAN 进行通信

    发送数据时 TIM 的响应取决于 WAN 类型以及在 WAN 接口上设置的 TIM 功能：

  • 专用线路，无线网络； 
    如果接口在“站”或“节点终端”功能中运行，则在 TIM 传输存储的数据报文帧之前，等待由控制中心进行轮询。如果不存在报文帧，则轮询被简单地确认。
    如果作为一个“控制中心”运行，则 TIM 将在每个完成的“轮询+响应”循环之后，发送保存在缓冲区中的报文帧中的一个（标准设置）。如果要在两次轮询之间发送数目较大的报文帧，则可以在组态 TIM 时加以指定。
  • 拨号网络； 
    在“站”或“节点终端”模式下，TIM 起初对于具有“普通”优先级的数据不做出响应。在出现具有“高”或“中断”优先级的数据时，TIM 将立即尝试建立至被寻址伙伴的链路，以便传输数据。如果此时在 TIM 缓冲区中还具有“普通”优先级的数据，该数据将被传输。具有“中断”优先级的数据总是首先被传输。虽然将按照 FIFO 原理来传输具有“高”和“普通”优先级的数据，即不管它们各自的优先级如何。
    如果将接口设置为“控制中心”功能，则 TIM 将总是不考虑优先级而尝试建立至被寻址伙伴的链路并传输数据。

  • SINAUT ST7/ST1 协议可以用于各处类型的 WAN 和 TIM 功能。在功能“Station”中，DNP3 协议仅允许使用专线和无线网络。所用运行模式取决于广域网的类型：

  • 通过专用线路和无线网络进行的数据交换通常是在“轮询”模式下完成的。在采用 SINAUT ST7 协议的无线网络中，可在需要时选择“采用时隙方法的轮询”操作模式。
  • 在拔号网络中（仅有 SINAUT ST7/ST1 协议），数据交换总是在“自主”模式中进行。

  • 通过基于 IP 的网络进行通信

    为了通过基于 IP 的网络进行传输，每种情况下都要在两个 TIM 之间或一个 TIM 与控制系统之间建立固定 S7 连接，通信伙伴通过该连接来交换数据包。

    PG 通讯

    通过编程器通信，连接到局域网（例如工业以太网）的所有 S7 站都可以远程编程。通过 S7 路由，编程器可在整个网络中进行通讯。

    采用 SINAUT ST7 协议实现的 PG 跨网络通信功能，适用于所有的经典 WAN 和基于 IP 的 WAN。因此，可对与 WAN 相连的站（CPU 和 TIM）进行远程编程和远程诊断。

    在基于 IP 的 DNP3 网络中，PG 通信并不使用该协议，而是采用了某个单独的 PC 连接（TCP/IP 连接）。

    诊断与维护

    “SINAUT 诊断与服务工具”提供了***的诊断功能，可帮助进行调试和故障排除，例如：

  • TIM 的操作状态
  • TIM 的模块状态
  • 一般诊断信息

  • 具有以太网接口的 TIM 模块还具备以下特点：

  • 分别用于每个通讯伙伴的发送缓冲区的状态与填充程度
  • 有关 TD7onTIM 的诊断信息

  • 组态

    “SINAUT ES”配置软件用于配置 TIM。必须使用 SINAUT TD7 模块库中的模块来组态 CPU (TD7onCPU) 中的 SINAUT 程序。这两个软件包都是 SINAUT ES 工程软件的组成部分。SINAUT ST7 组态软件要求已经安装了 STEP 7 V5.5（带 SP2）或更高版本。

    每种情况所需的组态数据（如接口功能、协议、通讯各方的地址、拨号网络中伙伴的电话号码等）可保存在每个 TIM 上的闪存 EPROM 上，对于 TIM 4R-IE 或 TIM 4R-IE DNP3 来说，还可保存在可选的插入式 C-PLUG 介质上。对于具备以太网接口的各种 TIM，安装在 S7-300 机架中或者 C7 控制系统中时，组态数据也可以存储在 CPU 的存储卡（MMC）中。如果组态数据保存在 CPU 中或 C-PLUG 中，则无需编程设备即可将 TIM 更换。

    认证

    所有 TIM 通讯模块都通过 CE、FM、ATEX、cUL508 (= UL508, CSA22.2) 和 cUL HazLoc 认证。TIM 3V-IE 和 TIM 4R-IE 模块也可以供货 SIPLUS 型产品。该产品的工作温度范围更宽 (-25 ... +70 °C)。

     

  • TIM 的诊断缓冲区
  • 本地和远程通讯方（CPU、TIM、控制系统）的连接状态显示
  • 用于记录帧流量的 TIM 帧监视器
  • 禁用和启用专用线路或无线网络中的站，例如在调试过程中