西门子6ES7-412-2XJ05-0AB0

• 用于开发 S7-1500 软件控制器的可动态加载的函数库：
  • 借助于 C/C++ 编程语言实现函数库。
  • 在 Windows 中或在软件控制器的实时运行环境中执行库函数。
  • 从 PLC 程序直接调用函数。
• 供货范围内包括实时库函数的开发环境：
• 使用 MS Visual Studio 开发 Windows 库函数。
• 自动创建用于调用库函数的函数块。
• 通过导入将函数块简便集成在 STEP 7 中。
• 无需专门的语言知识，即可在控制器中方便地使用库函数。

SIMATIC ODK 1500S 可为开发 Windows 以及 S7-1500 软件控制器的实时库函数提供支持。典型应用包括：

• Windows 库应用程序
  • 与数据库接口
  • 与 Office 应用程序等 Windows 程序通信
  • 连接到与应用相关的可视化软件
  • 实现特定领域的协议转换器，如 PV02、IEC 61850 等
  • 访问 Windows 文件系统，例如，用特定文件格式进行访问
• 实时库应用程序
  • 将现有 C/C++ 算法集成到控制任务中。
  • 实现闭环控制器或算法

西门子已经为基于 PC 的自动化开发了丰富的相关硬件和软件组件。

重点：可通过 SIMATIC WinAC 实现基于 SIMATIC PC 的控制，而 SIMATIC WinAC 是一种开放、灵活和可靠的控制器，可用于实现基于 PC 的自动化解决方案。

在 PC 上的单一平台上，可以执行所有自动化任务，如开环/闭环控制、HMI 和运动控制。除了典型的 PLC 任务之外，无论在哪必须处理 PC 应用程序，基于 PC 的自动化都是您的。

SIMATIC 基于 PC 的控制

• 扩展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
• 当数据处理，通讯，可视化，工艺和控制必须在单个 PC 上实现以节省空间和提高性能时

型号

• SIMATIC WinAC 软件 PLC 
  用于需要高灵活性和集成能力的任务
• SIMATIC WinAC ODK 
  可实现工艺任务 PC 解决方案与 PLC 灵活高性能地结合。

特性：

• 在安装有 Windows XP Professional SP2 的标准 PC 上运行。
• 编码和 SIMATIC S7 兼容
  使用 SIMATIC 工业软件编程，创建的程序还可用于 SIMATIC S7。
• 使用与办公应用集成的标准接口
• 用于解决方案指定的工艺硬件和软件集成的开放式接口

西门子S7-200 CPU的类型

从CPU模块的功能来看，SIMATIC S7-200系列小型PLC发展至今，大致经历了两代：

     第一代产品，其CPU模块为CPU 21X，主机都可进行扩展，它具有四种不同配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，本书不介绍该产品。

     第二代产品，其CPU模块为CPU 22X，主机都可进行扩展，它具有五种不同配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226和CPU226XM，除CPU 221之外，其它都可加扩展模块，是目前小型PLC的主流产品。本书将介绍CPU22X系列产品。

     对于每个型号，西门子厂家都提供有产品货号，根据产品货号可以购买到指定类型的PLC。

西门子6ES7-412-2XJ05-0AB0 不同性能级别的 6 种标准 CPU：

• CPU 1511-1 PN
• CPU 1513-1 PN
• CPU 1515-2 PN/DP
• CPU 1516-3 PN/DP
• CPU 1517-3 PN/DP
• CPU 1518-4 PN/DP

• S7-1500 控制器产品系列中的入门级 CPU
• 适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用
• 在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
• PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机
• PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
• 用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或 非西门子 PROFINET I/O 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET 智能设备
• 等时同步模式
• 集成运动控制功能，可以控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器
• 集成 Web 器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
• 运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡

CPU 1511-1 PN 是经济型入门级 CPU，用于不连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能设备 （PROFINET 智能设备）。 集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为 2-端口交换机以便在系统中设立总线型拓扑。 另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。CPU 1511-1 PN 是经济型入门级 CPU，用于不连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。 CPU 1511-1 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能设备 （PROFINET 智能设备）。 集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为 2-端口交换机以便在系统中设立总线型拓扑。 另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力

The CPU 1511-1 PN 有:

• 功能强大的处理器：
  该 CPU 的单条二进制命令的命令执行时间可低至 60 ns。
• 大容量工作存储器：
  150KB，用于程序；1 MB，用于数据
• 采用 SIMATIC 存储卡作为加装存储器；
  允许实现例如数据日志和归档等其它功能
• 灵活的扩展功能：
  单层组态多可支持 32 个模块（CPU + 31 个模块）
• 显示器的功能为：
  • 显示概览信息，例如，集成接口的 IP 地址、站名称、别名称、位置名称等。
  • 诊断信息显示
  • 模块信息显示
  • 显示可由用户定义的徽标
  • 显示器设置显示
  • IP 地址设置
  • 日期和时间设置
  • 选择操作模式
  • 复位 CPU 至出厂设置
  • 禁用/启用显示屏
  • 启用保护级别
• PROFINET IO IRT 接口用于通过 PROFINET 进行分布式 I/O 连接

西门子6ES7-412-2XJ05-0AB0

6ES7392-1AM00-0AA0西门子PLC

SIMATIC S7-3006ES7392-1AJ00-0AA0

Monitor V6.2带50个客户机 WinCC Audit V7.0 6AV6 371-1DV07-0AX0 SIMATIC WinCC /Audit RT V7.0 6AV6 371-1DV17-0AX0 SIMATIC WinCC /Audit RC V7.0

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空间小以及小的维护成本，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。这样可以降低成本
• 无需电池即可在 MMC 上备份 RAM 数据
  

编程

使用STEP7中的 LAD、FBD STL 对 CPU 进行编程。可以使用下列编程工具：STEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。

可以运行 CPU 314 的工程与组态工具（例如，S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC）。

标准型CPU

对标准型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的软件。

紧凑型 CPU

对紧凑型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的软件。老版本的STEP 7需要升级。

• 7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
• 7种CPU可在-25°C 至 +60°C的扩展的环境温度范围中使用
• 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域。

提供了以下标准 CPU

• 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

S7-200PLC的基本配置

语句表程序设计语言与梯形图

语句表程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。语句表程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似，采用布尔助记符来表示操作功能。

语句表程序设计语言具有下列特点：

(1) 采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于撑握的特点；

(2) 在编程器的键盘上采用助记符表示，具有便于操作的特点，可在无计算机的场合进行编程设计；

(3) 用编程软件可以将语句表与梯形图可以相互转换。

例如，图1中的梯形图转换为语句表程序如下：

Monitor V6.2带50个客户机 WinCC Audit V7.0 6AV6 371-1DV07-0AX0 SIMATIC WinCC /Audit RT V7.0 6AV6 371-1DV17-0AX0 SIMATIC WinCC /Audit RC V7.0

CPU 417-4 具有：

• 功能强大的处理器： 
  CPU 执行每条二进制指令时间仅为 0.018μs 。
• 30 MB RAM（其中程序和数据各使用 15 MB）；
  用于执行用户程序的快速 RAM。
• 灵活扩展： 
  多达 262144 点数字量和 16384 点模拟量输入/输出。
• MPI 多点接口： 
  通过 MPI，可在高达 12 Mbit/s 的数据传输速率下，建立包含多 32 个站的简单网络。CPU 可与通信总线（C 总线）和 MPI 的站建立多 44 个连接。
  注意：
  如果同时使用 PROFIBUS DP 接口和 MPI 接口，则只能将以下总线连接器与 MPI 接口相连：
  
  • 带插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
  • 不带插口：6ES7 972-0BA42-0XA0
• 模式选择开关： 
  拨动开关设计。
• 诊断缓冲区： 
  后的 120 个故障和中断事件保存在一个环形缓冲区中，用于进行诊断（可扩展）。
• 实时时钟： 
  在 CPU 的诊断消息后面附加日期和时间。
• 存储卡： 
  用于对集成的装载存储器进行扩展。存储在装载存储器中的信息包括 S7-400 参数数据以及程序，因此需要 2 倍的存储空间。 其结果是：
  
  • 内置的装载存储器不能满足大程序量的要求，因此需要存储卡。 
    可使用 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 卡用于保持性存储）。
• PROFIBUS DP 接口： 
  通过 PROFIBUS DP 主站接口，可以实现分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。对用户来说,分布式 I/O 单元可作为一个集中式单元来处理（相同的组态、编址和编程）。 
  混合组态： SIMATIC S5 和 SIMATIC S7 作为符合 EN 50170 的 PROFIBUS 主站。
  注意：
  如果同时使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口，则只能将以下总线连接器连接至 MPI 接口：
  
  • 带插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
  • 不带插口：6ES7 972-0BA42-0XA0
• 两个附加插槽： 
  可用 IF 964-DP 接口子模块连接两个附加的 PROFIBUS DP 主站系统。

• 3 个故障安全 CPU（CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2、CPU 416F-3 PN/DP）
• 具有不同性能等级，满足不同的应用要求。