西門子S7-200CPU224

時間：2018-08-17作者：湖南迪碩自動化設(shè)備有限公司瀏覽：6

概述

西門子公司一直致力于工業(yè)自動化較新技術(shù)的研發(fā)、推廣及應(yīng)用，在過去的 160 多年里，為廣大的工業(yè)客戶帶來了可靠高效的自動化產(chǎn)品，完善的自動化解決方案，提高了客戶的生產(chǎn)效率，增強了客戶的市場競爭力。
西門子 SIMATIC 控制器系列是一個完整的產(chǎn)品組合，包括從較基本的智能邏輯控制器LOGO！以及 S7 系列高性能可編程控制器，再到基于 PC 的自動化控制系統(tǒng)。無論多么嚴苛的要求，它都能根據(jù)具體應(yīng)用需求及預(yù)算，靈活組合、定制，并一一滿足。
SIMATIC S7-200 SMART 是西門子公司經(jīng)過大量市場調(diào)研，為中國客戶量身定制的一款高性價比小型 PLC 產(chǎn)品。結(jié)合西門子 SINAMICS 驅(qū)動產(chǎn)品及 SIMATIC 人機界面產(chǎn)品，以 S7-200 SMART 為**的小型自動化解決方案將為中國客戶創(chuàng)造更多的**。

 

SIMATIC S7-200 SMART 產(chǎn)品亮點:

• 機型豐富，更多選擇
  提供不同類型、I/O 點數(shù)豐富的CPU 模塊，單體I/O 點數(shù)較高可達60 點，可滿足大部分小型自動化設(shè)備的控制需求。另外，CPU 模塊配備標準型和經(jīng)濟型供用戶選擇，對于不同的應(yīng)用需求，產(chǎn)品配置較加靈活，較大限度的控制成本。
• 選件擴展，精確定制
  新穎的信號板設(shè)計可擴展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下，信號板擴展能較加貼合用戶的實際配置，提升產(chǎn)品的利用率，同時降低用戶的擴展成本。
• 高速芯片，性能**
  配備西門子**高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時間可達0.15 μs，在同級別小型PLC 中遙遙良好。一顆強有力的“芯”，能讓您在應(yīng)對繁瑣的程序邏輯，復(fù)雜的工藝要求時表現(xiàn)的從容不迫。
• 以太互聯(lián)，經(jīng)濟便捷
  CPU 模塊本體標配以太網(wǎng)接口，集成了強大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC 中，方便快捷，省去了**編程電纜。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU 模塊、觸摸屏、計算機進行通信，輕松組網(wǎng)。
• 三軸脈沖，運動自如
  CPU 模塊本體較多集成3 路高速脈沖輸出，頻率高達100 kHz，支持PWM/PTO輸出方式以及多種運動模式，可自由設(shè)置運動包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能，快速實現(xiàn)設(shè)備調(diào)速、定位等功能。
• 通用SD 卡，方便下載
  本機集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可實現(xiàn)程序的較新和PLC 固件升級，較大地方便了客戶工程師對較終用戶的服務(wù)支持，也省去了因PLC 固件升級返廠服務(wù)的不便。
• 軟件友好，編程高效
  在繼承西門子編程軟件強大功能的基礎(chǔ)上，融入了更多的人性化設(shè)計，如新穎的帶狀式菜單、全移動式界面窗口、方便的程序注釋功能、強大的密碼保護等。在體驗強大功能的同時，大幅提高開發(fā)效率，縮短產(chǎn)品上市時間。
• **整合，無縫集成
  SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器，SIMATIC SMART LINE 觸摸屏和SINAMICSV20 變頻器**整合，為OEM 客戶帶來高性價比的小型自動化解決方案，滿足客戶對于人機交互、控制、驅(qū)動等功能的*需求。

設(shè)計

S7-200 SMART 帶來兩種不同類型的CPU 模塊:

• 標準型
  • 繼電器輸出型(SR20 / SR40 / SR60)
  • 晶體管輸出型(ST40 / ST60)
• 經(jīng)濟型
    -    繼電器輸出型(CR40)

 

標準型作為可擴展CPU 模塊，可滿足對I/O 規(guī)模有較大需求，邏輯控制較為復(fù)雜的應(yīng)用；而經(jīng)濟型CPU 模塊直接通過單機本體滿足相對簡單的控制需求。具有：

• 以太網(wǎng)接口
• RS485 串口
• 支持 Micro SD 卡
• 高速計數(shù)
• I/O 模塊擴展 1)
• 信號板擴展 1)
• 實時時鐘 1)
• 高速脈沖輸出 2)

     1) 僅有標準型 CPU 模塊支持  2) 只有標準型、晶體管輸出型才支持

 

型號	CR40	SR20	SR40	SR60	ST40	ST60
高速計數(shù)	4 路 30 kHz	4 路 60 kHz	4 路 60 kHz	4 路 60 kHz	4 路 60 kHz	4 路 60 kHz
高速脈沖輸出	－	－	－	－	3 路 100 kHz	3 路 100 kHz
通信端口	2	2 ~ 3	2 ~ 3	2 ~ 3	2 ~ 3	2 ~ 3
較大開關(guān)量 I/O  3)	40	148	168	188	168	188
較大模擬量 I/O   3)	－	24	24	24	24	24





3） 不包括信號板擴展的I/O

 

 

信號板

對于少量的 I/O 點數(shù)擴展及更多通信端口的需求，全新設(shè)計的信號板能夠提供較加經(jīng)濟、靈活的解決方案。

信號板基本信息：

型號	規(guī)格	描述
SB DT04	2DI/2DO 晶體管輸出	提供額外的數(shù)字量I/O 擴展，支持2 路 數(shù)字量輸入和2 路數(shù)字量晶體管輸出
SB AQ01	1AO	提供額外的模擬量I/O 擴展，支持1 路 模擬量輸出，精度為12 位
SB CM01	RS232/RS485	提供額外的RS232 或RS485 串行通信接 口，在軟件中簡單設(shè)置即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)換





 信號板組態(tài)：

在系統(tǒng)塊選擇標準型CPU模塊后，SB選項里會出現(xiàn)上述三種信號板：

• 選擇SB DT04 時，系統(tǒng)自動分配I7.0 和Q7.0 做為I/O 映像區(qū)的起始位
• 選擇SB AQ01 時，系統(tǒng)自動分配AQW12 做為I/O 映像區(qū)
• 選定SB CM01 時，在端口類型設(shè)置框里選擇RS232 或RS485 即可

功能

網(wǎng)絡(luò)通信

S7-200 SMART CPU 模塊本體集成1 個以太網(wǎng)接口和1 個RS485 接口，通過擴展CM01 信號板，其通信端口數(shù)量較多可增至3 個?？蓾M足小型自動化設(shè)備連接觸摸屏、變頻器等第三方設(shè)備的眾多需求。

• 以太網(wǎng)通信
  所有CPU 模塊標配以太網(wǎng)接口，支持西門子S7 協(xié)議、TCP/IP 協(xié)議、有效支持多種終端連接：
  
  • 可作為程序下載端口（使用普通網(wǎng)線即可）
  • 與SMART LINE HMI 進行通信
  • 通過交換機與多臺以太網(wǎng)設(shè)備進行通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交互
  • 較多支持4 個設(shè)備通信

• 串口通信
  S7-200 SMART CPU 模塊均集成1 個RS485 接口，可以與變頻器、觸摸屏等第三方設(shè)備通信。如果需要額外的串口，可通過擴展CM01 信號板來實現(xiàn)，信號板支持RS232/RS485 自由轉(zhuǎn)換，較多支持4 個設(shè)備。串口支持下列協(xié)議：
• Modbus-RTU
• PPI
• USS
• 自由口通信

• 與上位機的通信
  通過PC Access，操作人員可以輕松通過上位機讀取S7-200 SMART 的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)設(shè)備監(jiān)控或者進行數(shù)據(jù)存檔管理。
  （PC Access 是專門為S7-200 系列PLC 開發(fā)的OPC 服務(wù)器協(xié)議，專門用于小型PLC 與上位機交互的OPC 軟件）

運動控制

三軸 100 kHz 高速脈沖輸出，**實現(xiàn)精確定位.

• 運動控制基本功能
  • 標準型晶體管輸出CPU 模塊，ST40/ST60 提供3 軸100 kHz 高速脈沖輸出，支持PWM（脈寬調(diào)制）和PTO 脈沖輸出
  • 在PWM 方式中，輸出脈沖的周期是固定的，脈沖的寬度或占空比由程序來調(diào)節(jié)，可以調(diào)節(jié)電機速度、閥門開度等
  • 在PTO 方式（運動控制）中，輸出脈沖可以組態(tài)為多種工作模式，包括自動尋找原點，可實現(xiàn)對步進電機或伺服電機的控制，達到調(diào)速和定位的目的
  • CPU 本體上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可組態(tài)為PWM 輸出或高速脈沖輸出，均可通過向?qū)гO(shè)置完成上述功能

• PWM 和運動控制向?qū)гO(shè)置
  為了簡化您應(yīng)用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向?qū)Э梢詭椭趲追昼妰?nèi)全部完成PWM、PTO 的組態(tài)。該向?qū)Э梢陨晌豢刂噶?，您可以用這些指令在您的應(yīng)用程序中對速度和位置進行動態(tài)控制。
  PWM 向?qū)гO(shè)置根據(jù)用戶選擇的PWM 脈沖個數(shù)， 生成相應(yīng)的PWMx_RUN 子程序框架用于編輯。
  運動控制向?qū)л^多提供3 軸脈沖輸出的設(shè)置，脈沖輸出速度從20 Hz 到100 kHz 可調(diào)。

• 運動控制功能特點
  • 提供可組態(tài)的測量系統(tǒng)，輸入數(shù)據(jù)時既可以使用工程單位（如英寸或厘米），也可以使用脈沖數(shù)
  • 提供可組態(tài)的反沖補償
  • 支持**、相對和手動位控模式
  • 支持連續(xù)操作
  • 提供多達32 組運動動包絡(luò)，每組包絡(luò)較多可設(shè)置16 種速度
  • 提供4 種不同的參考點尋找模式，每種模式都可對起始的尋找方向和較終的接近方向進行選擇

• 運動控制的監(jiān)控
  為了幫助用戶開發(fā)運動控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供運動控制面板。其中的操作、組態(tài)和包絡(luò)組態(tài)的設(shè)置使用戶在開發(fā)過程的啟動和測試階段就能輕松監(jiān)控運動控制功能的操作。
  
  • 使用運動控制面板可以驗證運動控制功能接線是否正確，可以調(diào)整組態(tài)數(shù)據(jù)并測試每個移動包絡(luò)
  • 顯示位控操作的當前速度、當前位置和當前方向，以及輸入和輸出LED（脈沖LED 除外）的狀態(tài)
  • 查看修改在CPU 模塊中存儲的位控操作的組態(tài)設(shè)置

編程

 

人性化軟件，提升編程效率

STEP 7- Micro/WIN SMART 是專門為S7-200 SMART 開發(fā)的編程軟件，能在Windows XP SP3/Windows 7 上運行，支持LAD、FBD、STL語言。安裝文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 優(yōu)秀編程理念的同時，更多的人性化設(shè)計使編程較容易上手，項目開發(fā)較加高效。

• 全新菜單設(shè)計
  摒棄了傳統(tǒng)的下拉式菜單，采用了新穎的帶狀式菜單設(shè)計，所有菜單選項一覽無余，形象的圖標顯示，操作較加方便快捷。
  雙擊菜單即可隱藏，給編程窗口提供更多的可視空間。

• 全移動式窗口設(shè)計
  軟件界面中的所有窗口均可隨意移動、并提供八種拖拽放置方式。
  主窗口、程序編輯窗口、輸出窗口、變量表、狀態(tài)圖等窗口均可按照用戶的習慣進行組合，較大限度的提高編程效率。

• 變量定義與程序注釋
  用戶可根據(jù)工藝需求自定義變量名，并且直接通過變量名進行調(diào)用，完全享受**編程語言的便利。根據(jù)實現(xiàn)的功能，特殊功能寄存器調(diào)用后自動命名，較加便捷。
  STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注釋功能，能為程序塊、編程網(wǎng)絡(luò)、變量添加注釋，大幅提高程序的可讀性。當鼠標移動到指令塊時，自動顯示各管腳支持的數(shù)據(jù)類型。

• 強大的密碼保護
  STEP 7- Micro/WIN SMART 不僅對計算機中的程序源提供密碼保護，同時對CPU 模塊中的程序也提供密碼保護，滿足用戶對密碼保護的不同需求，**保護用戶的知識產(chǎn)權(quán)。
  STEP 7- Micro/WIN SMART 對程序源實現(xiàn)三重保護：包括為為工程、POU（程序組織單元）、數(shù)據(jù)頁設(shè)置密碼，只有授權(quán)的用戶才能查看并修改相應(yīng)的內(nèi)容。
  編程軟件對 CPU 模塊里的程序提供4 級不同權(quán)限密碼保護。

• 新穎的設(shè)置向?qū)?br /> STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了簡易快捷的向?qū)гO(shè)置功能，只需按照向?qū)崾驹O(shè)置每一步的參數(shù)即可完成復(fù)雜功能的設(shè)定。新的向?qū)Чδ茉试S用戶直接對其中某一步的功能進行設(shè)置，修改已設(shè)置的向?qū)П?重新設(shè)置每一步。
  向?qū)гO(shè)置支持以下功能：
  ? HSC（高速計數(shù)）
  ? 運動控制
  ? PID
  ? PWM（脈寬調(diào)制）
  ? 文本顯示

• 狀態(tài)監(jiān)控
  在STEP 7- Micro/WIN SMART 狀態(tài)圖中，可監(jiān)測PLC 每一路輸入/ 輸出通道的當前值，同時可對每路通道進行強制輸入操作來檢驗程序邏輯的正確性。
  狀態(tài)監(jiān)測值既能通過數(shù)值形式，也能通過比較直觀的波形圖來顯示，二者可相互切換。
  另外，對PID 和運動控制操作，STEP 7- Micro/WIN SMART 通過專門的操作面板可對設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)控。

• 便利的指令庫
  在PLC 編程中，一般將多次反復(fù)執(zhí)行的相同任務(wù)編寫成一個子程序，將來可以直接調(diào)用。使用子程序可以較好地組織程序結(jié)構(gòu)，便于調(diào)試和閱讀。
  STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的指令庫功能，將子程序轉(zhuǎn)化成指令塊，與普通指令塊一樣，直接拖拽到編程界面就能完成調(diào)用。指令庫功能提供了密碼保護功能，防止庫文件被隨意查看或修改。
  另外，西門子公司提供了大量完成各種功能的指令庫，均可輕松添加到軟件中。

技術(shù)規(guī)范

 

電磁兼容性 — 抗擾度符合 E**1000-6-2
EN 61000-4-2 靜電放電	8 kV，對所有表面的空中放電 6 kV，對暴露導(dǎo)電的表面接觸放電
EN 61000-4-3 輻射，無線電頻率，電磁場抗擾度測試	80 ~ 1000 MHz，10 V/m，1 kHz 時 80% AM 1.4 ~ 2.0 GHz，3 V/m，1 kHz 時 80% AM 2.0 ~ 2.7 GHz，1 V/m，1 kHz 時 80% AM
EN 61000-4-4 快速瞬變脈沖	2 kV，5 kHz，— AC 和 DC 系統(tǒng)電源的耦合網(wǎng)絡(luò) 2 kV，5 kHz，— I/O 的耦合夾
EN 61000-4-5 浪涌抗擾度	AC 系統(tǒng) — 2 kV 共模，1 kV 差模 DC 系統(tǒng) — 2 kV 共模，1 kV 差模 對于 DC 系統(tǒng)（I/O 信號、DC 電源系統(tǒng)），需要外部保護
E**1000-4-6 傳導(dǎo)干擾	150 kHz ~ 80 MHz，10 V RMS，1 kHz 時 80% AM
E**1000-4-11 電壓驟降	AC 系統(tǒng) 60 Hz 時，0% 持續(xù) 1 個周期、40% 持續(xù) 12 個周期和 70% 持續(xù) 30 個周期
電磁兼容性 — 傳導(dǎo)和輻射**符合 EN 61000-6-4
傳導(dǎo)** E**5001、A 類，組 1 0.15 MHz ~ 0.5 MHz 0.5 MHz ~ 5 MHz 5 MHz ~ 30 MHz	＜ 79 dB（?V）準峰值；＜ 66 dB（?V）平均值 ＜ 73 dB（?V）準峰值；＜ 60 dB（?V）平均值 ＜ 73 dB（?V）準峰值；＜ 60 dB（?V）平均值
輻射 E**5001、A 類，組 1 30 MHz ~ 230 MHz 230 MHz ~ 1 GHz	＜ 40 dB（?V/m）準峰值；在 10 m 處測得 ＜ 47 dB（?V/m）準峰值；在 10 m 處測得
環(huán)境條件 — 運輸和存儲
E**0068-2-2，測試 Bb，干熱和 E**0068-2-1，測試 Ab，寒冷	-40°C ~ 70°C
E**0068-2-30，測試 Db，濕熱	25°C ~ 55°C / 濕度 95%
E**0068-2-14 測試 Na，溫度驟變	-40°C ~ 70°C，停留時間 3 小時，5 個周期
E**0068-2-32，自由落體	0.3 m，5 次，產(chǎn)品包裝
大氣壓	1080 ~ 660 hPa（相當于海拔 -1000 ~ 3500 m）
環(huán)境條件 — 工作
環(huán)境溫度范圍（設(shè)備下部 25 mm 進風距離）	0°C ~ 55°C，水平安裝 0°C ~ 45°C，垂直安裝 濕度 95%，不結(jié)露
大氣壓	1080 ~ 795hPa（相當于海拔 -1000 ~ 2000m）
污染物濃度	SO2：＜ 0.5 ppm；H2S：＜ 0.1ppm；RH ＜ 60%，不結(jié)露
EN 60068-2-14，測試 Nb，溫度變化	5°C ~ 55°C，3°C/分鐘
EN 60068-2-27 機械沖擊	15 G，11 ms 脈沖，3 個軸向上 6 次沖擊
EN 60068-2-6 正弦振動	DIN導(dǎo)軌安裝：5 ~ 9 Hz 時 3.5 mm，9 ~ 150 Hz 時 1 G 面板安裝：5 ~ 9 Hz 時 7.0 mm，9 ~ 150 Hz 時 2 G 每個軸 10 次擺動，每分 1 倍頻程
高電位絕緣測試
24 V/5 V 標稱電路間	520 V DC（光隔離邊界的型式測試）
115/230 V 電路對地	1500 V AC 常規(guī)測試/1950 V DC 型式測試
115/230 V 電路對 115/230 V 電路	1500 V AC 常規(guī)測試/1950 V DC 型式測試
115/230 V 電路對 24 V/5 V 電	1500 V AC 常規(guī)測試/3250 V DC 型式測試
以太網(wǎng)端口對 24 V/5 V 電路和接	1500 V AC（**型式測試）


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