西門子CPU319-3PN/DP處理器

【SIEMENS】湖南國雄智能科技有限公司
湖南國雄智能科技有限公司是中國西門子的合作伙伴，公司主要從事工業自動化產品的集成,銷售各維修。 致力于為您提供在食品、化工、水泥、電力、環保等領域的電氣及自動化技術的完整解決方案，包括自動化產品及系統、工程項目執行及管理、主要過程控制領域技術支持，以及專業的售后服務、培訓等。

• • 隨著多媒體信息查詢設備的與日俱增，  屏
    人們越來越多地談到屏，因為屏不僅適用于多媒體信息查詢的國情，而且屏具有堅固耐用、反應速度快、節省空間、易于交流等許多優點。利用這種技術，用戶只要用輕輕地碰計算機顯示屏上的圖符或文字就能實現對主機操作，從而使人機交互更為直截了當，這種技術大大方便了那些不懂電腦操作的用戶。 　　

    屏在我國的應用范圍非常廣闊，主要是公共信息的查詢；如電信局、、、電力等部門的業務查詢；城市街頭的信息查詢；此外應用于辦公、工業控制、指揮、電子、點點菜、多媒體教學、房地產預售等。將來，屏還要走入家庭。

    　　隨著使用電腦作為信息來源的與日俱增，屏以其易于使用、堅固耐用、反應速度快、節省空間等優點，使得設計師們越來越多的感到使用屏的確具有相當大的優點。屏出現在市場上至今只有短短的幾年時間，  聲波屏這個新的多媒體設備還沒有為許多人和了解，包括一些正打算使用屏的設計師，還都把屏當作可有可無的設備，從發達屏的普及歷程和我國多媒體信息業正處在的階段來看，這種觀念還具有一定的普遍性。事實上，屏是一個使多媒體信息或控制改頭換面的設備，它賦予多媒體以嶄新的面貌，是極富吸引力的全新多媒體交互設備。發達的設計師們和我國使用屏的設計師們已經清楚的知道，屏對于各種應用領域的電腦已經不再是可有可無的東西，而是的設備。它的簡化了計算機的使用，即使是對計算機一無所知的人，也照樣能夠信手拈來，使計算機展現出更大的魅力。解決了公共信息市場上計算機所無法解決的問題。

屏工作原理及分類

工作原理　　

為了操作上的方便，人們用屏來代替鼠標或鍵盤。工作時，首先用或其它物體安裝在顯示器前端的屏，然后根據的圖標或菜單位置來定位選擇信息輸入。屏由檢測部件和屏控制器組成；檢測部件安裝在顯示器屏幕前面，用于檢測用戶位置，接受后送屏控制器；而屏控制器的主要作用是從點檢測裝置上接收信息，并將它轉換成觸點坐標，再送給CPU，它同時能接收CPU發來的命令并加以執行。

屏分類

從技術原理來區別屏，可分為五個基本種類矢量壓力傳感技術屏、電阻技術屏、電容技術屏、紅外線技術屏、表面聲波技術屏。其中矢量壓力傳感技術屏已退出歷史舞臺；紅外線技術屏價格低廉，但其外框易碎，容易產生光，曲面情況下失真；電容技術屏設計構思合理，但其圖像失真問題很難根本解決；電阻技術屏的定位準確，但其價格頗高，且怕刮易損；表面聲波屏解決了以往屏的各種缺陷，清晰不容易被損壞，適于各種，缺點是屏幕表面如果有水滴和塵土會使屏變的遲鈍，甚至不工作。 　　按照屏的工作原理和傳輸信息的介質，把屏分為四種，它們分別為電阻式、電容感應式、紅外線式以及表面聲波式。每一類屏都有其各自的優缺點，要了解哪種屏適用于哪種，關鍵就在于要懂得每一類屏技術的工作原理和特點。下面對上述的各種類型的屏進行簡要介紹一下

電阻式屏　

　這種屏利用壓力感應進行控制  屏
。電阻屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，這是一種多層的復合薄膜，它以一層玻璃或硬塑料平板作為基層，表面涂有一層氧化金屬（的導電電阻）導電層，上面再蓋有一層外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層、它的內表面也涂有一層涂層、在他們之間有許多的（小于1/1000英寸）的隔離點把兩層導電層隔開絕緣。當屏幕時，兩層導電層在點位置就有了，電阻發生變化，在X和Y兩個方向上產生，然后送屏控制器。控制器偵測到這一并計算出（X，Y）的位置，再根據模擬鼠標的運作。這就是電阻技術屏的基本的原理。所以電阻屏可用較體操作。 電阻類屏的關鍵在于材料科技，常用的導電涂層材料有 　　ITO，氧化銦，弱導電體，特性是當厚度降到1800個埃（埃=10-10米）以下時會突然，透光率為80%，再薄下去透光率反而下降，到300埃厚度時又上升到80%。ITO是所有電阻技術屏及電容技術屏都用到的主要材料，實際上電阻和電容技術屏的工作面就是ITO涂層。 　

　鎳金涂層，五線電阻屏的外層導電層使用的是延展性好的鎳金涂層材料，  手機屏
外導電層由于，使用延展性好的鎳金材料目的是為了使用壽命，但是工藝成本較為高昂。鎳金導電層雖然延展性好，但是只能作導體，不適合作為電阻屏的工作面，因為它導電率高，而且金屬不易做到厚度非常均勻，不宜作電壓分布層，只能作為探層。

四線電阻屏　　

四線電阻模擬量技術的兩層金屬層工作時每層均5V恒定電壓一個方向，一個水平方向。總共需四根電纜。特點高解析度，高速傳輸反應。 表面硬度處理，擦傷、刮傷及防化學處理。具有光面及霧面處理。一次校正，性高，漂移。編輯本段五線電阻屏　　五線電阻技術屏的基層把兩個方向的電壓場通過精密電阻網絡都加在玻璃的導電工作面上，我們可以簡單的理解為兩個方向的電壓場分時工作加在同一工作面上，而外層鎳金導電層只僅僅用來當作純導體，有后分時檢測內層ITO點X軸和Y軸電壓值的測得點的位置。五線電阻屏內層ITO需四條引線，外層只作導體僅僅一條，屏得引出線共有5條。 　　特點解析度高，高速傳輸反應。表面硬度高，擦傷、刮傷及防化學處理。同點3000萬次尚可使用。導電玻璃為基材的介質。一次校正，性高，漂移。五線電阻屏有高價位和對要求高的缺點。

電阻屏的局限　

　不管是四線電阻屏還是五線電阻屏，它們都是一種對外界隔離的工作，  15寸工業顯示器（屏應用）
[3]不怕灰塵和水汽，它可以用任何物體來,可以用來寫畫，比較適合工業控制領域及辦公室內有限人的使用。電阻屏共同的缺點是因為復合薄膜的外層采用塑膠材料，不知道的人太或使用銳器可能劃傷整個屏而報廢。不過,在限度之內，劃傷只會傷及外導電層，外導電層的劃傷對于五線電阻屏來說沒有關系，而對四線電阻屏來說是致命的。 　　性能特點 　

　1、它們都是一種對外界隔離的工作，不怕灰塵、水汽和油污； 　　2、可以用任何物體來，可以用來寫畫，這是它們比較大的優勢； 　　3、電阻屏的精度只取決于A/D轉換的精度，因此都能達到40964096·比較而言，五線電阻比四線電阻在保證分辨率精度上還要*，但是成本代價大，因此售價非常高。

對于數量結構有限的簡單應用，建議使用基本型 HMI，這種產品性價比高，運行快 ，操作直觀。這些面板提供了明亮的顯示和高性能可視畫面，可顯著簡化機器設備的操作。您還可以通過完整靈活的解決方案在安裝、調試和工程期間節省寶貴的時間。SIMATIC HMI 按鍵型面板按鍵式面板可方便地作為操作面板使用，由于采取裝配式結構，易于安裝，可節省大量時間與資金。所有帶燈按鈕均可配置，并配有五個彩色 LED（紅色、綠色、藍色、和白色）。所有按鈕也可以防護等級IP進行刻字。背面有用于連接執行器和傳感器的集成式 IO 端子。SIMATIC HMI 精簡面板精簡面板非常適合經濟有效地執行機器級的簡易可視化任務。基本特性與功能以及吸引力的價格使其成為入門級設備。隨著工業自動化的發展，越來越多的工程項目中使用到了西門子HMI操作面板，它為客戶提供了友好的界面，便捷的操作，使得整個中的設備狀態可以清晰的顯示在畫面上，并由操作員進行控制。西門子HMI操作面板有多種下載。本文下面以精簡面板KTP1000 Basic color DP為例，介紹一下西門子HMI的下載，供用戶在項目調試中進行參考。

6ES74217DH000AB0SM421數字量輸入模塊， 光隔離，16DI，24-60V C，，診斷功能6ES74217DH000AB0SM421數字量輸入模塊， 光隔離，16DI，24-60V C，，診斷功能

6ES79521KM000AA0FLASH-EPROM，MB裝置間通訊使用新穎的BICO技術使SIMOREG DC-MASTER在功能性方面達到一個新水平。點連接"新一代產品的*。它把上一代產品SIMOREGDC-MASTER的優勢與SINAMICS系列的優點結合在了一起。

S7-系列在集散自動化中充分發揮其*功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的 自動化控制。應用領域極為廣泛， 覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、保護設備等等。 如 沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，空調，電梯控制，運動。

---- S7-200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供您使用。

3CPU單元設計

集成的24V負載電源可直接連接到傳感器和變送器（執行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分別輸出280，400mA。可用作負載電源。

不同的設備類型。

CPU 221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。

本機數字量輸入/輸出點。

CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點，CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點，CPU 224具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 224XP具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 226具有24個輸入點和16個輸出點。

本機模擬量輸入/輸出點。

CPU 224XP具有2個輸入點，1個輸出點。

中斷輸入。

允許以極快的速度對的上升沿作出響應。

高速計數器。

CPU 221/

4個高速計數器（30KHz），可編程并具有復位輸入，2個的輸入端可同時作加、減計數，可連接兩個相位差為90?的A/B相增量編碼器。

CPU224/224XP/226。

6個高速計數器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。

CPU 222/224/224XP/226。

可方便地用數字量和模擬量擴展模塊進行擴展。可使用器（選件）對本機輸入進行，用于調戶程序。

4模擬電位器

CPU221/1個。

CPU224/224XP/個。

CPU221/222/224/224XP/226還具有。

脈沖輸出

2路高脈沖輸出（大20KHz），用于控制步進電機或伺服電機實現定位任務。

實時時鐘

例如為信息加注時間標記，記錄機器運行時間或對進行時間控制。

EEPROM存儲器模塊（選件）

可作為修改與拷貝程序的快速工具（無需編程器），并可進行輔助歸檔工作。

電池模塊

用于長時間數據后備。用戶數據（如標志位狀態，數據塊，定時器，計數器）可通過內部的超級電容存貯大約5天。選用電池模塊能存貯時間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。

編程CPU 221/222/224/224XP/

STEP 7-Micro/WINV3.1編程可以對所有的CPU 221/222/224/224XP/226功能進行編程。同時也可以使用STEP 7-Micro/WINV2.1包，但是它只支持對S7-21x同樣具有的功能進行編程。

STEP 7-Micro/DOS不能對CPU 221/222/224/224XP/226編程。如果使用PG/PC的串口編程，則需要使用PC/PPI電纜。

如果使用STEP 7-Micro/WINV3.1編程，則也可以通過SIMATIC CP 5511或CP 5611編程。在這種情況下，通訊速率可高達187.5kbit/s。

可以利用PC/PPI 電纜和口通訊功能把 S7-CPU 連接到許多和RS-232兼容的設備。

有兩種不同型號的 PC/PPI 電纜

帶有RS-232口的隔離型 PC/PPI 電纜，用5個DIP開關設置波特率和其它配置項 （見下圖）。

帶有RS-232口的非隔離型 PC/PPI 電纜，用4個DIP開關設置波特率。 有關非隔離型PC/PPI電纜的技術規范，請參閱S7-可編程控制器手冊。

當 數據從RS-232傳送到RS-485口時，PC/PPI 電纜是發送。當數據從RS-485傳送到RS-232口時，PC/PPI 電纜是接收模 式。當檢測到RS-232的發送線有字符時，電纜立即從接收轉換到發送。當RS-232發送線處于閑置的時間超過電纜切換時間時， 電 纜又切換到接收。這個時間與電纜上的DIP開關設定的波特率選擇有關。

  6ES74221BL000AA0SM422數字量輸出模塊， 光隔離，32DO，24V DC，0.5A6ES74921BL000AA048針前連接器，彈簧型6ES74311KF200AB0SM 431模擬量輸入模塊， 光隔離，AI，1BIT， U/I/RESIST.0.4ms 掃描計時

是這種變 頻器采用開環控制，不能達到較高的控制性能，而且，在低頻時，必須進行轉矩補償，以改變低頻轉矩特性。

1．PROFIBUS的協議結構
PROFIBUS協議結構是根據ISO7498，以OSI作為參考模型的。PROFIBUS-DP定義了第1、2層和用戶接口。第3到7層未加描述。用戶接口規定了用戶及以及不同設備可調用的應用功能，并詳細說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為。PROFIBUS-FMS定義了第1、2、7層，應用層包括現場總線信息規范（FMS）和低層接口（LLI）。FMS包括了應用協議并向用戶提供了可廣泛選用的強的通信服務；LLI協調不同的通信關系并提供不依賴設備的第2層訪問接口。PROFIBUS-PA的數據傳輸采用擴展的PROFIBUS-DP協議。另外，PA還描述了現場設備行為的PA行規。根據IEC1157-2，PA的傳輸技術可確保其本質性，而且可通過總線給現場設備供電。使用連接器可在DP上擴展PA網絡。 
  2．PROFIBUS的傳輸技術
PROFIBUS提供了三種數據傳輸型式RS-485傳輸、IEC1157-2傳輸和光纖傳輸。 （1) RS-485傳輸技術
RS-485傳輸是PROFIBUS常用的一種傳輸技術，通常稱之為H2。RS-485傳輸技術用于PROFIBUS-DP與PROFIBUS-FMS。
RS-485傳輸技術基本特征是網絡拓撲為線性總線，兩端有有源的總線終端電阻；傳輸速率為9.6kbps~12Mbps；介質為屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于條件；不帶中繼時每分段可連接32個站，帶中繼時可多到127個站。RS-485傳輸設備安裝要點全部設備均與總線連接；每個分段上多可接32個站（主站或從站）；每段的頭和尾各有一個總線終端電阻，確保操作運行不發生誤差；兩個總線終端電阻必須一直有電源；當分段站超過32個時，必須使用中繼器用以連接各總線段，串聯的中繼器一般不超過4個；傳輸速率可選用9.6kbps~12Mbps，一旦設備投入運行，全部設備均需選用同一傳輸速率。電纜大長度取決于傳輸速率采用RS-485傳輸技術的PROFIBUS網絡好使用9針D型插頭。當連接各站時，應確保數據線不要擰絞，在高電磁發射下運行應使用帶屏蔽的電纜，屏蔽可電磁兼容性（EMC）。如用屏蔽編織線和屏蔽箔，應在兩端與保護接地連接，并通過盡可能的大面積屏蔽接線來復蓋，以保持良好的傳導性。  （2）IEC1157-2傳輸技術
IEC1l57-2的傳輸技術用于PROFIBUS-PA，能化工和石油化工業的要求。它可保持其本質性，并通過總線對現場設備供電。IEC1157-2是一種位同步協議，可進行無電流的連續傳輸，通常稱為H1。 
 
（3）光纖傳輸技術
PROFIBUS在電磁很大的下應用時，可使用光纖導體，以高速傳輸的距離。可使用兩種光纖導體一種是價格低廉的塑料纖維導體，供距離小于50m情況下使用；另一種是玻璃纖維導體，供距離小于1km情況下使用。許多廠商提供總線插頭可將RS-485轉換成光纖導體或將光纖導體轉換成RS- 
3. PROFIBUS總線存取控制技術
PROFIBUS-DP、FMS、PA均采用一樣的總線存取控制技術，它是通過OSI參考模型第2層（數據鏈路層）來實現的，它包括保證數據可靠性技術及傳輸協議和報文處理。在PROFIBUS中，第2層稱之為現場總線數據鏈路層（FDL，Fieldbus Data ）。介質存取控制（M A C，   Medium Access Control）具體控制數據傳輸的程序，MAC必須確保在任何一個時刻只有一個站點發送數據。PROFIBUS協議的設計要介質存取控制的兩個基本要求

S7-300

模塊化微型PLC，中、小規模的性能要求各種性能的模塊可以非常好地和適應自動化控制任務簡單實用的分布式結構和多界面網絡能力，應用十分靈活方便用戶和簡易的無風扇設計當控制任務時，可擴展大量的集成功能使它功能非常強勁

S7-300F

故障型自動化，工廠日益的需求基于S7-300可連接配有相關模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 進行相關通訊此外，還有用于與無關應用的模塊ST 產品樣本:您也可以在產品目錄 ST 70 中查找有關 SIMATIC S7-的信息

S7-300 是模塊化的微型 PLC ，可中、低端的性能要求。模塊化、無風扇設計、易于實現分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-成為中、低端應用中各種不同任務的經濟、用戶友好的解決方案。SIMATIC S7-的應用領域包括特殊機械，紡織機械，包裝機械，一般機械設備制造，控制器制造，機床制造，安裝，電氣與電子工業及相關產業。多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據不同的應用選取相應模塊。任務擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。SIMATIC S7-是一個通用的控制器具有高電磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工業領域。

S7-300FSIMATIC S7-300F 故障自動化可使用在對要求較高的設備中。其可對立即停車進行控制，因此不會對人身、造成損害。S7-300F 下列要求要求等級 AK - AK 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801要求等級 SIL - SIL 符合 IEC 61508類別 - 符合 EN 954-1另外，模塊還可用在 S7-300F 及故障模塊中。因此它可以創建一個全集成的控制，在非相關和相關任務共存的工廠中使用。使用相同的工具對整個工廠進行組態和編程。

S7-300自動化采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以地組合使用。西門子PLC擴展模塊S7-200EM221CN規格

一個包含下列組件CPU不同的 CPU 可用于不同的性能范圍，包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。用于數字量和模擬量輸入/輸出的模塊 (SM)。用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。用于高速計數、定位（開環/閉環）及 PID 控制的功能模塊（FM）根據要求，也可使用下列模塊用于將 SIMATIC S7-連接到 120/V AC 電源的負載電源模塊(PS)。接口模塊 (IM)，用于多層配置時連接控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。通過分布式控制器 (CC) 和 個擴展裝置 (EU)，SIMATIC S7-可以操作多達 個模塊。所有模塊均在外殼中運行，并且無需風扇。SIPLUS 模塊可用于擴展的條件適用于 -至 60℃ 的溫度范圍及高濕度、結露以及有霧的條件。防直接日曬、雨淋或水濺，在防護等級為 IP機柜內使用時，可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調節的機柜和 IP外殼。

HMI硬件配合PLC使用，為用戶提供數據、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板TD200（可顯示中文），OP3，OP7，OP17等；圖形/文本操作面板OP27，OP37等，屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。個人計算機（PC）也可以作為HMI硬件使用。HMI硬件需要經過（如ProTool）組態才能配合PLC使用。其他6ES74901AA000AA0槽蓋，用于子機架UR，CR和ER，10片包裝 SIMATIC 意味著更多 SIMATIC 意味著解決一切工業領域內自動化任務的全部集成式自動化。它包括各種硬件和，它們為用戶型擴展開拓廣泛的機會。

西門子CPU319-3PN/DP處理器