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用于基于 PC 自動化的軟控制器

SIMATIC S7-1500 軟控制器用于在 SIMATIC IPC 上實現 SIMATIC S7-1500 控制器。

它特別適用于專用機器制造中的控制解決方案，涉及高性能實現復雜控制任務、集成 PC 應用程序或在一臺設備上實現多個任務。

S7-1500 軟控制器是 SIMATIC WinAC RTX 的長期后續產品。它可提供顯著提高的可用性和系統診斷，可在 TIA Portal 中完成全面組態。與 S7-1500 控制器一樣，該軟控制器具有集成運動控制功能以及經過改進的信息安全機制，適合知識產權和復制保護。

• SIMATIC S7-1500 軟控制器用于實現通過 SIMATIC IPC 完成的控制任務
• 采用創新的實時系統，系統可用性高
• 經過改進的專有技術和復制保護
• 集成運動控制功能，可以控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器
• 集成 Web 器，帶有創建用戶定義的 Web 站點的選項
• 通過功能強大的嵌入式 IPC427D 和 IPC477D 為解決方案提供最優功能
• 可在 SIMATIC IPC627D、IPC827D、IPC677D、IPC647D 和 IPC847D 上運行
• SIMATIC ODK 1500S 用于通過高級語言 C/C++ 開發和集成控制功能和應用程序

S7-1500 軟控制器執行 S7-1500 控制器的功能，作為軟件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系統中運行。這樣，SIMATIC IPC 就能用于控制機器設備。

要通過 PROFINET 或 PROFIBUS 連接分布式 I/O，可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太網和 PROFIBUS 接口。另外，CPU 通過易組態的塊提供全面控制功能，以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅動器的能力。

當必須使用編程語言 C 或 C++ 來集成特殊自動化功能或需要將 Windows 軟件與軟控制器直接連接時，該軟控制器顯示出特殊優勢。

為此，可使用 SIMATIC ODK 1500S 來開發這種應用程序。這些應用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 軟件（例如，數據庫、可視化系統或 Windows 文件系統），或用于實時應用（例如，算法、控制器）。

標準 CPU：

• SIMATIC S7-1500 軟控制器 CPU 1507S

特點	CPU 1507S
程序用工作存儲器，集成	5 MB
數據用工作存儲器，集成	20 MB
裝載存儲器	320 MB
命令執行時間（Microbox IPC427D，Core i7，1.7 GHz）
位運算	0.001 μs
字運算	0.002 μs
定點運算	0.002 μs
浮點運算	0.006 μs
位存儲器、定時器、計數器
S7 計數器/定時器	各 2048
IEC 計數器	任意（僅受工作存儲器限制）
IEC 定時器	任意（僅受工作存儲器限制）
位存儲器	16 KB
I/O 地址范圍
輸入	32 KB（所有輸入都保存在過程映像中）
輸出	32 KB（所有輸出都保存在過程映像中）
運動
軸數	最多 60
通信
PROFINET	√（通過 PC 接口） 2 x PN，其中 1 個為 PN IO RT
PROFIBUS	√（通過 PC 接口）
Web 器	√

• 可通過 PROFIBUS FMS 方便地將 SIMATIC S7 集成到多供應商自動化集團中
• 采用冗余 S7 通訊，可在容錯系統中應用
• 簡便組態和通訊處理器上的獨立數據轉換大大降低了 PROFIBUS FMS 規范用戶的工作負荷
• 時鐘同步提供了工廠范圍內的時鐘時間
• 通過開放式通訊將 SIMATIC S7-400 集成到現有系統中
• 通過在一個通訊處理器上同時使用不同通訊來實現通訊處理器的通用

CP443-5 基本型通信處理器是用于 PROFIBUS 總線系統的 SIMATIC S7-400 所需要的模塊。

它減輕了 CPU 的通信任務。

通過通信模塊實現的 S7-400 通信選項：

• 通過 PROFIBUS 的與 PROFIBUS 站的 FMS 通信
• 與編程部件、操作器接口系統的通信
• 與其他 SIMATIC S7 系統進行通信。
• 與 SIMATIC S5 可編程控制器的通信；

可運行的的 CP 數目取決于所使用的 CPU 的性能范圍和通信。

CP 443-5 通訊處理器具有 SIMATIC S7-400 設計的所有優點：

• 結構緊湊;
  9 針 Sub-D 接口，用于連接至 PROFIBUS
• 單寬度模板
• 安裝簡單；
  CP 443-5 安裝在 S7-400 機架上，并經過背板總線連接到 S7-400 的其它模塊。這種情況下沒有槽位規則。
• 用戶友好的接線；
  Sub-D 插座易于接觸，操作方便。
• CP 443-5 基本型無須風扇就可操作。不需要備用電池或存儲器模塊
• 在使用 SEND/RECEIVE 時，可操作模塊的數目取決于所用的 S7-400 CPU。

CP 443-5 基本型 在 PROFIBUS 總線系統上利用一些不同的通信：

• 編程器/OP 通訊
• S7 通信（S7 控制器）。
• 開放式通訊 (SEND/RECEIVE)
• PROFIBUS FMS (符合 IEC 61158/61784)
• 時間同步

編程器/OP 通訊

編程器/OP通訊，連接到網絡的所有S7站都可以遠距編程。

• S7路由
  借助于路由，可以跨網絡使用編程設備通訊。

S7 通訊

S7 通信用于以下的耦合連接：

• SIMATIC S7自動化系統之間
• 聯結到編程設備上（編程器/OP 通訊）
• 至 PC，
  例如，帶有 CP 5512、CP 5611 A2、CP 5621 和 SOFTNET-S7 或 CP 5613 A2、CP 5613 FO、CP 5614 A2 和 S7-5613
• 到操作員接口系統（OP）。
• CP 443-5 基本型 可在 SIMATIC H 系統中實現以用于冗余 S7 通訊。

開放式通訊 (SEND/RECEIVE)

基于 PROFIBUS 的第 2 層（FDL），CP 443-5 提供簡單的、的數據通信接口。使用該接口，可在 SIMATIC S5、SIMATIC S7 與 PC 之間實現集成的高性能通訊。它提供 SDA（PLC/PLC 連接）和 SDN（廣播/多播）。

可能與下列自動化系統進行通信：

• SIMATIC S7
  帶 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 擴展型和基本型
• SIMATIC S5
  具有 S5-95U，帶 PROFIBUS 接口，、而 S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H 帶 CP 5431 FMS/DP
• SIMATIC 505
  帶 CP 5434-FMS
• PCs
  帶有 CP 5512、CP 5611 A2、CP 5621、CP 5613 A2、CP 5613 FO、CP 5614 A2 的 PC
• 配有一個 FDL 接口的其他類型系統。

功能呼叫必須與 SEND/RECEIVE（PLC-SEND/PLC-RECEIVE）一起使用，并且必須集成到 STEP7 應用程序。

PROFIBUS-FMS

根據 IEC 61158/61784，PROFIBUS FMS 允許通過各種 FMS 來傳輸消息。

• READ，WRITE；
  用來讀取或寫入來自于用戶程序（通過變量索引或變量名）的通訊方變量，用于將自身變量值傳輸到通訊方。
  支持對變量值的部分訪問。通訊通過非循環連接（主站/主站，主站/從站）、通過帶從站激活的非循環連接以及循環連接（主站/從站）進行處理。
• INFORMATION REPORT（信息報告）；
  （報告）允許通過一臺 FMS 器進行變量的未確認傳輸。尤其是，對于廣播 FMS 連接的傳輸，常采用這種任務類型。
• IDENTIFY（識別）；
  用來詢問通訊方的識別特征
• STATUS（狀態）；
  用來詢問對方的狀態。

時間同步

CP 443-5 Basic 通信處理器能夠從 S7-400 CPU 將時間傳送到 PROFIBUS。相反，S7-400 CPU 的 CP 443-5 Basic 可提供 PROFIBUS 上的當前時間。

診斷數據

通過 STEP S7，可提供豐富的診斷選項，包括：

• CP 的狀態
• 一般診斷與統計功能
• 連接診斷
• 總線統計
• 報文緩沖區

組態

組態 CP 443-5 基本型的完整功能需要 STEP 7 V5.1 SP2 或更高版本。在 V5 或更高版本的 STEP 7 中，也可將 CP 的組態數據存儲在 CPU 上，即使電源出現故障，數據也能保留。因此，在更換模板時無需從編程器中重新裝載組態數據。在啟動時 CPU 會將組態數據傳送到通訊處理器中。CP 的組態數據可保存在 CPU 中。模塊可以不通過編程設備進行交換。

可以對所有連接到網絡的 SIMATIC S7 控制器進行組態和編程。

安裝 STEP 7 后，用于使用開放式通訊（SEND/RECEIVE）的功能塊放置在 SIMATIC NET 庫內。

• 用于開發 S7-1500 軟件控制器的可動態加載的函數庫：
  • 借助于 C/C++ 高級編程語言實現函數庫。
  • 在 Windows 中或在軟件控制器的實時運行環境中執行庫函數。
  • 從 PLC 程序直接調用函數。
• 供貨范圍內包括實時庫函數的開發環境：
• 使用 MS Visual Studio 開發 Windows 庫函數。
• 自動創建用于調用庫函數的函數塊。
• 通過導入將函數塊簡便集成在 STEP 7 中。
• 無需專門的高級語言知識，即可在控制器中方便地使用庫函數。

SIMATIC ODK 1500S 可為開發 Windows 以及 S7-1500 軟件控制器的實時庫函數提供支持。典型應用包括：

• Windows 庫應用程序
  • 與數據庫接口
  • 與 Office 應用程序等 Windows 程序通信
  • 連接到與應用相關的可視化軟件
  • 實現特定領域的協議轉換器，如 PV02、IEC 61850 等
  • 訪問 Windows 文件系統，例如，用特定文件格式進行訪問
• 實時庫應用程序
  • 將現有 C/C++ 算法集成到控制任務中。
  • 實現閉環控制器或算法

西門子已經為基于 PC 的自動化開發了豐富的相關硬件和軟件組件。

重點：可通過 SIMATIC WinAC 實現基于 SIMATIC PC 的控制，而 SIMATIC WinAC 是一種開放、靈活和可靠的控制器，可用于實現基于 PC 的自動化解決方案。

在 PC 上的單一平臺上，可以執行所有自動化任務，如開環/閉環控制、HMI 和運動控制。除了典型的 PLC 任務之外，無論在哪必須處理 PC 應用程序，基于 PC 的自動化都是您的首選。

SIMATIC 基于 PC 的控制

• 擴展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
• 當數據處理，通訊，可視化，工藝和控制必須在單個 PC 上實現以節省空間和提高性能時

型號

• SIMATIC WinAC 軟件 PLC 
  用于需要高靈活性和集成能力的任務
• SIMATIC WinAC ODK 
  可實現工藝任務 PC 解決方案與 PLC 靈活高性能地結合。

特性：

• 在安裝有 Windows XP Professional SP2 的標準 PC 上運行。
• 編碼和 SIMATIC S7 兼容
  使用 SIMATIC 工業軟件編程，創建的程序還可用于 SIMATIC S7。
• 使用與辦公應用集成的標準接口
• 用于解決方案指定的工藝硬件和軟件集成的開放式接口

• 模擬量輸入/輸出
• 用于解決更復雜的模擬量過程信號控制任務
• 用于連接模擬傳感器和執行機構，而無需增加測量放大器
  

HART 模塊

• 用于在 SIMATIC S7 和 PCS 7 系統中使用 HART（高速尋址遠程變送器）設備
• 可以連接所有變送器或HART傳感器/執行器，這些設備必須可以使用HART協議進行通信
• 此外,還可以連接采用4-20mA技術的轉換變送器(無HART協議)
• 只能插入到帶 IM153-2 的 ET 200M 中

有關 HART 模塊的詳細信息，請參見 "ET 200M 分布式 I/O 站"。

模擬量輸入/輸出模塊用于處理自動化系統中的模擬量輸入/輸出任務。模擬傳感器和執行器可以通過這些模塊連接到自動化系統。
使用模擬量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優點：

• 最佳適應性：
  通過合適的模塊組合方式，可以根據特定任務調整輸入/輸出的點數。節約了不必要的成本。
• 功能強大的模擬量處理技術：
  多種輸入/輸出范圍以及高精度允許連接多種不同的模擬量傳感器和執行器。

模擬量輸入模塊具有下列機械特性：

緊湊型設計

堅固的塑料機殼里包括：

• 指示組故障的紅色指示燈
• 前連接器插接選件，裝在前門后面而得到防護。
• 前門上的標簽區。
• 連接器針腳分配，用于在前門內部進行配線。

安裝方便

模塊安裝在 DIN 導軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規則；輸入地址由插槽決定。

當在 ET 200M 分布式 I/O 系統中與有源總線模塊一起使用時，可以對數字量輸入/輸出模塊進行熱插拔，而不會有任何反應。其它模塊繼續工作。

方便用戶接線

裝置單元通過前置連接器連接。當首次連接模塊時，編碼設備鎖定在連接器中，這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線的前連接器插入到錯誤模塊中。

6ES7332-5RD00-0AB0模擬量輸出模塊

通過熱電偶信號板 SB 1231，可使用連接的熱電偶進行高精度溫度記錄。另外，也可記錄低電平模擬信號 ±80 mV�？蓪�熱電偶信號板 SB 1231 直接插到所有 SIMATIC S7-1200 CPU 中。

這為用戶提供了下列優勢：

• 最佳適應性：
  使用號板，用戶可以使其控制器最佳地滿足更加復雜的任務要求
• 靈活性：
  如果任務后續有所擴展，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單。
• 在空間有限的場合使用：
  可將信號板直接插到 CPU 中，從而在不占用額外空間的情況下對控制器進行擴展。

信號板直接插到每個 S7-1200-CPU 前面的支架中。

• 安裝：
  信號板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中，因此可以電氣、機械地連接到 CPU。
• CPU 的安裝尺寸保持不變。
• 所有信號板上的端子均可拆卸，便于更換（“固定接線”）。

SM 1231 RTD 模塊的結構特點和其他 S7-1200 系列模塊的相同：

• 安裝在 DIN 導軌上：
  將模塊卡裝到 CPU 右側的導軌上，互相連接以后再通過集成背板總線連接到 CPU 12xx。
• 直接安裝：
  通過鉆孔，可將模塊直接螺栓安裝到墻壁上。在易受劇烈振動的場合建議采用這種安裝方式。
• 電阻傳感器：
  可使用最為常用的電阻溫度監測器：Pt 100、Pt 200、Pt 500、Pt 1000、Pt 10000、Ni 100、Ni 120、Ni 1000、Cu 10、FS 150、FS 30、FS 600�？梢詿o需使用放大器直接連接到模塊上，并且所有 RTD 的類型必須相同。探測器可以采用 2、3 或 4 線制連接。
• 安裝位置：
  為了實現最大的測量和重復精度，應將 RTD 模塊安裝在溫度變化較小的位置。
• DIP 開關：
  所需設置（如所連 RTD 的選擇）應通過模塊上的 DIP 開關進行。

通過 RTD 信號板 SB 1231，可使用電阻式溫度檢測器進行高精度溫度記錄�？蓪� RTD 信號板 SB 1231 用于 SIMATIC S7-1200 CPU。可將 RTD 信號板 SB 1231 直接插到所有 SIMATIC S7-1200 CPU 中。

這為用戶提供了下列優勢：

• 最佳適應性：
  使用號板，用戶可以使其控制器最佳地滿足更加復雜的任務要求
• 靈活性：
  如果任務后續有所擴展，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單。
• 在空間有限的場合使用：
  可將信號板直接插到 CPU 中，從而在不占用額外空間的情況下對控制器進行擴展。