西门子显示器代理商
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上海晋营自动化科技有限公司
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中央处理单元 (CPU) 是 SIMATIC S7-1500 的核心组件。它们除了可以执行用户程序，还可用于连接控制器和其它自动化组件。
首次发布的产品中包含以下三种 CPU：
CPU-1511-1 PN 适用于中小型应用
CPU-1513-1 PN 适用于大中型应用
CPU-1516-3 PN/DP 适用于要求较高的大型应用和其它通信任务
使用SIMATIC and STEP 7 (TIA Portal)高效的完成自动化任务
在这些页面下您可以浏览和下载这些视频。此外，相关的博途工程对应的每个自动化任务都是可以下载的。
西门子按键式面板代理商西门子按键式面板代理商西门子按键式面板代理商
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| 时间节省 | 控制 |
通讯 |
通讯 | 驱动 | 技术 |
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| 安全 | 仿真 | 维护 |
电 话：（同号）
| TIA 博途: 节省时间工具 - 面板技术 | 链接 |
| 面板技术可以帮助工程师节省大量时间。因为能够同时创建可视化和控制；支持保存面板到全局库并且反复使用它。 这意味着能够快速的进行HMI开发，同时能够快速且高效的实现全局改变! | 78380998 |
| TIA 博途: 节省时间工具 - 改变设备类型 | 链接 |
| 在自动化项目中经常会提出新的需求；能够轻松改变设备类型的能力恰迎合了那些新的需求。从而帮助工程师节省大量时间。 | 78380995 |
| TIA 博途: 节省时间工具 - 画面动画 | 链接 |
| 当通过简单的动画快速准确的创建可视化应用时，屏幕动画可以大量的节省时间。 | 78530249 |
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SIMATIC S7-1200: AT 2 - 用户定义网页 |
链接 |
| 用户自定义Web界面是诊断和控制工厂级设备非常重要的工具。拥有大量远程自动化系统的zui终用户，可以直接通过智能手机/设备zui大限度的透明的访问所有的系统。 | 75311612 |
| SIMATIC S7-1200: AT 4 - 简单的 HMI | 链接 |
| 在工程组态中，轻松添加一个HMI到当前的自动化系统的能力是一个很大的优点。这是因为图形化的用户界面使控制系统更加简单直观。 | 75313273 |
| SIMATIC S7-1200: AT 5 - HMI 到 SCADA | 链接 |
| 能够利用当前的HMI画面和变量，并且在工厂范围内重复使用所有的内容。为所有的自动化系统提供了广泛的适用性和灵活性。 | 75312933 |
| SIMATIC S7-1200: AT 9 - SIMATIC App | 链接 |
| 自动化系统的Apps已经增加了诊断和控制的功能——随时随地! | 75312637 |
| 仿真: AT 1 - SIMATIC S7-1500 & HMI 精智面板 | 链接 |
| 集成仿真和测试对于工程师是有很大帮助的。因为它能帮工程师一遍又一遍地测试硬件配置以及代码。因为无需要购买硬件就可以实现zui初的测试，从而节省了宝贵的工程时间和前期项目成本。 | 99572823 |
| 维护: AT 1 - 远程HMI 访问 | 链接 |
| 远程HMI访问对于工程师有很大的帮助。因为可以使用网页浏览器快速高效地获得诊断信息，并且能够在库中添加控件图标创建更加完美的HMI架构。它节省了宝贵的工程时间和解决问题的时间。 | 99572770 |
| 可视化: AT1 - 在HMI上运行和停止CPU | 链接 |
| 对于工程师通过在HMI上远程启停 CPU 有巨大的优势。因为通过这种方式不需要为了设置CPU的通断而打开现场的控制柜。并且还可以通过webserver或者SCADA 连接远程操作。 | 99521371 |
| 可视化: AT2_HMI_to_PC_RunTime | 链接 |
| 具有把当前面板的HMI项目在基于PC的人机界面中重复利用的能力。例如，工厂扩建，对工程师有巨大的优势。因为通过这种方式自动化架构会具有很高的灵活性和可扩展性。 从而节能宝贵的工程时间。 |
99522231 |
附加关键词
调查, 总结, 概括, 综述, 综合评述, 工程效率, 性能, 全集成自动化, 自动化解决方案, 工程平台SIMATIC PCS 7 支持集成PROFIBUS DP, PROFIBUS PA 和FF设备，同时也支持传统的HART通讯现场设备。和DP、PA 和FF设备不同，HART现场设备并不在硬件组态中显示。
IEC61850是新一代的变电站自动化系统的国际标准，它规范了数据的命名、数据定义、设备行为、设备的自描述特征和通用配置语言。同传统的IEC60870-5-103标准相比，它不仅仅是一个单纯的通信规约，而是数字化变电站自动化系统的标准，它指导了变电站自动化的设计、开发、工程、维护等各个领域。该标准通过对变电站自动化系统中的对象统一建模，采用面向对象技术和独立于网络结构的抽象通信服务接口，增强了设备之间的互操作性，可以在不同厂家的设备之间实现无缝连接。智能化一次设备和数字式变电站要求变电站自动化采用IEC61850标准。IEC61850是至今为止zui为完善的变电站自动化标准，它不仅规范保护测控装置的模型和通信接口，而且还定义了数字式CT、PT、智能式开关等一次设备的模型和通信接口。采用IEC61850国际标准可以大大提高变电站自动化技术水平、提高变电站自动化安全稳定运行水平，节约开发验收维护的人力物力，实现完全的互操作，如图1所示。
IEC61850与传统的SCADA协议不同的是，它不仅是一个简单的协议，更涉及到通信网络性能要求、对象建模、系统和项目管理等多方面的规范要求。IEC61850采用面向对象的建模方法和抽象、分层映射的技术，通过规范系统和项目管理以及一致性测试等途径来保证其目标的实现，并且IEC61850不仅适用于变电站自动化系统内部网络通信，也适用于配电自动化、电能计量系统、发电厂自动化系统、风力发电以及其它工业领域。
图1：IEC61850与数字化变电站(SAS)之间的相互关系：
1.2 制造报文规范MMS
制造报文规范(Manufacturing Message Specification,MMS)是网络上实时处理和监控系统信息交换的国际标准，由国际标准化组织和国际电工委员会工业自动化技术委员会TC184工业组负责制定和发展，它适合于在不同的设备、应用、发展商和领域内提供通用信息服务，例如：MMS提供的读(Read)服务允许网络上的设备、应用或计算机从另外一个设备、应用或计算机内读取所需的变量，而不管这个变量是在可编程逻辑控制器、机器人、远方终端设备或智能电子设备内。MMS已经广泛应用在制造、石油化工、电力工业和太空探索等领域。
MMS由以下各部分组成：
1) 服务规范(Service Specification)
2) 协议规范(Protocol Specification)
3) 机器人伴同标准(Robot Companion Standard)
4) 数字控制器伴同标准(Numberical Controller Companion Standard)
5) 可编程逻辑控制器伴同标准(Programmable Logical Controller Companion Standard)
6) 过程控制系统伴同标准(Process Control System Companion Standard)
上列各部分中，*部分服务规范和第二部分协议规范是其核心，服务规范包含的定义
有：①虚拟制造设备(Virtual Manufacturing Device,VMD)；②网络上节点间的信息交换；③与VMD有关的属性和参数。协议规范定义的是通信规则，包括：①信息格式；②通过网络的信息顺序；③MMS层与ISO/OSI开放模型的其他层的交互，而3)-6)则是针对不同的应用领域的伴同标准。
MMS提供了丰富的针对对等式实时通信网络的一系列任务，已经成为许多工业领域的控制设备的通信协议，例如CNC、可编程逻辑控制器、机器人、电力领域中的远方终端设备(RTU)、能源管理系统(EMS)、重合器、开关等IED设备。许多流行的计算机平台都支持基于MMS的互联，在软件支持上，更多的API、图形界面、网关、字处理、电子表格、关系型数据库都支持MMS，从通信连接上看，MMS在以太网、令牌总线、串行接口RS-232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易实现，如图2所示：
图2：MMS在IEC61850报文结构中的位置
1.3 IEC61850标准的体系结构
变电站自动化系统由各种IED 组成，主要完成变电站内设备的控制、监视和保护功能，并实现系统配置、通信管理和软件管理等系统维护功能。IEC 61850 标准将变电站自动化系统在逻辑上划分为3 层(即变电站层、间隔层和过程层)，并将具体应用功能分解为许多常驻在不同IED 内、彼此间相互通信的单元，称为逻辑节点(logical node，LN)，然后以LN 为对象建立变电站内IED 的统一的数据和服务模型，旨在解决不同厂商提供的IED间的数据交换、信息共享等问题。
遵循IEC 61850 标准的变电站自动化系统主要包括：①主站自动化系统软件(人机界面、数据库及系统管理等)；②间隔层装置(保护、测控单元等)；③过程层设备，包括电子式电流/电压互感器(electronic current/potential transducer，ECT/EPT)、智能断路器/隔离开关、合并单元等；④工程化工具(如配置工具等)，用于管理IEC 61850所定义的的通信模型，并满足IEC 61850-6(配置)和IEC 61850-10(一致性测试)的规范要求，如图3所示：
图3：IEC61850与数字化变电站接口与体系结构
1.4数据模型
在了解数据模型之前，首先需要了解一些关于IEC61850 的重要概念
智能电子设备(IED)：实际的物理设备，如开关、断路器，综保等。
功能：变电站自动化系统执行的任务，如：母线保护、联锁、报警管理等。
逻辑设备(LD)：一种虚拟设备，聚合逻辑节点和数据，物理设备可以包含一个或多个LD。
逻辑节点(LN)：用来描述系统功能的基本单位，是数据对象的容器，可以任意分配到
IED，每个逻辑节点和内部的数据都有具体的语义，并通过他们的服务与外部进行交互。
在IEC61850 中，一个IED 设备的外部性能通过Server 服务器类来表征，Server 服务器可以包含一个或多个逻辑设备，一个逻辑设备可以包含多个逻辑节点，在IEC61850 中一些逻辑节点是电力系统实设备的映射。一个IED 设备要实现特定功能必然需要这些逻辑节点来zui终实现操作、控制的功能。可以简单理解逻辑设备是IED 设备实现具体一个功能的抽象容器，在这个容器中包含了实现功能所需的相应的逻辑节点。
下图4描述了从一个实际的项目中如何对实际的物理设备建模的完整过程：
图4:设备建模的完整过程
就针对一个具体的IED设备模型而言，下图5描述了该物理设备中所包含的内容及其交互关系：
图5：数据模型所包含的内容及交互关系
下图6为一个实际的IED物理设备所包含的相关内容，该图描述了该LED设备中其中一个逻辑设备”Tampa_Control”的逻辑节点”Q0XCBR1”断路器的”位置Pos”数据的相关状态 “stVal和ctlVal”。
图6：一个实际的IED设备所包含的内容
2 “IEC61850 Server Library”软件包概述
2.1 “IEC61850 Server Library”通信概述
“IEC61850 Server Library”软件包是西门子推出的基于S7-300/400作为服务器端的IEC61850规约的通信解决方案，通过该软件包，可以将S7-300/400 “虚拟”为一个IEC61850服务器端设备，之后S7-300/400 可以支持在IEC61850总线上的过程变量导出，下图7为“IEC61850 Server Library”软件包通信总览：
图7：“IEC61850 Server Library“软件包通信总览
“IEC61850 Server Library “软件包具有如下特征：
1) 功能完全的功能块库，支持德语及英语的在线帮助。
2) 每个IEC61850 客户端设备将通过一个ISO-On-TCP连接服务器。
3) zui多可以支持100 Data-Attribute及10 DataSet(每个DataSet包含100个Data-Attributes)：
4) Data-Attribute支持如下数据类型，如图8所示：
图8：”IEC61850 Server Library”所支持的数据类型
5) 支持如下MMS服务类型，如下图9所示：
图9：”IEC61850 Server Library”所支持的MMS服务类型
6) 提供基于XML语言描述的SCL和.icd文件，供客户端访问
7) 通过标准PCS7或Step7工具进行编程
8) 支持S7-300/S7-400/S7 mec
9) 冗余设计(用于S7-400H)
10) 带通信诊断功能
11) 软件包仅支持通过CP343/443-1建立通信连接，不支持CPU的集成PN口创建连接
2.2 “IEC61850 Server Library”软件包工作原理
下图10描述了“IEC61850 Server Library”软件包的工作原理：
图10：“IEC61850 Server Library”软件包的工作原理
从图10可以看出，软件包中主要的核心为数据模型.ICD文件及Table DB数据块，两者之间必须一致，这个将包含在软件包中，其中.ICD文件提供给IEC61850客户端用于IEC61850通信的连接、变量的导出及读写等，Table DB数据块用于下载到S7-300/400中用于创建S7-300/400作为IEC61850服务器的数据模型，之后将其匹配到主功能块“SVR_IEC61850”中。
在软件包的实际应用中还需要注意以下几点：
1) 允许多个IEC61850客户端访问同一个S7-300/400 IEC61850服务器，但是每个客户端需要创建多个ISO-on-TCP连接并多次调用之后将其匹配到功能块“SVR_IEC61850”,此时将功能块“SVR_IEC61850”均连接到同一个Table DB，这样能够保证客户端访问服务器的数据一致性。
2) 通过DataSet(数据集)可以批量读写Data-Attribute，软件包只支持静态DataSet功能，不支持动态的 DataSet创建，因此只允许IEC61850客户端的静态DataSet访问请求。
3) 所有的Data-Attribute及DataSet均可以在 Table DB中更改，这可以通过软件包 的SCL源文件编辑，当更改Table DB时，.ICD文件(软件包中的server_x_y.icd文件)也必须调整以保证更改后的Table DB与.ICD文件保持一致
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FN直线电机 |
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S7-300可编程 |
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西门子S7-400可编程控制器 |
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S5系列可编程 |
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西门子ET200S可编程控制器 |
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西门子SINUMERIK 840D数控系统 |
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SINUMERIK 802D数控系统 |
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西门子S7-200系列可编程 |
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西门子S7-300系列可编程 |
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西门子LOGO逻辑控制模块 |
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S7-200可编程控制器 |
下列标准型CPU 可以提供：
- CPU 312，用于小型工厂
- CPU 314，用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂
- CPU 315-2 DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
- CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
- CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
- CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
- CPU 319-3 PN/DP，用于具有极大容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
下列紧凑型CPU 可以提供：
- CPU 312C，具有集成数字量 I/O 以及集成计数器功能的紧凑型 CPU
- CPU 313C，具有集成数字量和模拟量 I/O 的紧凑型 CPU
- CPU 313C-2 PtP，具有集成数字量 I/O 、2个串口和集成计数器功能的紧凑型 CPU
- CPU 313C-2 DP，具有集成数字量 I/O 、PROFIBUS DP 接口和集成计数器功能的紧凑型 CPU
- CPU 314C-2 PtP，具有集成数字量和模拟量 I/O 、2个串口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU
- CPU 314C-2 DP，具有集成数字量和模拟量 I/O、PROFIBUS DP 接口和集成计数、定位功能的紧凑型 CPU
下列技术型CPU 可以提供：
- CPU 315T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有中/高要求、同时需要对8个轴进行常规运动控制的工厂。
- CPU 317T-2 DP，用于使用 PROFIBUS DP进行分布式组态、对程序量有高要求、又必须同时能够处理运动控制任务的工厂
下列故障安全型CPU 可以提供：
- CPU 315F-2 DP，用于采用 PROFIBUS DP 进行分布式组态、对程序量有中/高要求的故障安全型工厂
- CPU 315F-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
- CPU 317F-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的故障安全工厂
- CPU 317F-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
- CPU 319F-3 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的故障安全型工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
所有 CPU 均具有坚固、紧凑的塑料机壳。在前面板上的部件有：
- 状态和故障 LED
- 模式选择开关
- MPI 端口
CPU 还具有以下配置：
- SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）插槽；
MMC 卡替代集成的装载存储器，因此是操作必备品。 - 使用前连接器连接到集成的 I/O 端口（仅限紧凑型 CPU）
- 连接 PROFIBUS 总线(仅限于DP型CPU)
- RS 422/485 的连接（仅 PtP CPU）
- 连接 PROFINET(仅限于PN型CPU)
SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空间小以及zui小的维护成本，因此提高了性价比。
- 高处理速度；
例如，在 CPU 315-2 DP 中，位运算时，0.05 µs；浮点运算时，0.45 µs，
在 CPU 319-3 PN/DP 中，位运算时，0.004 µs；浮点运算时，0.04 µs - 扩展数量
- 作为装载存储器的 SIMATIC 微型存储卡（MMC）：
可在微型存储卡中存储一个完整的项目，包括符号和注释。RUN 模式下也可以进行读/写操作。这样可以降低服务成本 - 无需电池即可在 MMC 上备份 RAM 数据