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SIMATICS7-1500著眼于自動化性能和效率

就整體性能而言，技術(shù)、工業(yè)信息安全、故障安全和系統(tǒng)性能都有顯著提高。為實現(xiàn)效率的提高，該系列在設(shè)計、處理、系統(tǒng)診斷以及TIA博途的工程設(shè)計方面都有進一步的改善。

系統(tǒng)性能：高水平的系統(tǒng)性能和快速信號處理能夠極大地縮短響應(yīng)時間，加強控制能力。為達到這一目的，SIMATICS7-1500設(shè)計有高速背板總線，具有高波特率和高效的傳輸協(xié)議。點到點的反應(yīng)時間不到500微秒，位指令的運算時達10納秒之內(nèi)（因CPU而異）。CPU1511和CPU1513控制器設(shè)置有兩個Profinet端口，CPU1516控制器設(shè)置有三個端口：其中兩個與現(xiàn)場級通訊，第三個用于整合至企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。ProfinetIOIRT可以保證確定的反應(yīng)時間和高精度的系統(tǒng)響應(yīng)。此外，集成Web服務(wù)器支持非本地系統(tǒng)和過程數(shù)據(jù)查詢，以實現(xiàn)診斷的目的。

工藝：在現(xiàn)場工藝方面，SIMATICS7-1500標準化的運動控制功能使其與眾不同。這使得模擬量和Profidrive兼容驅(qū)動不需要其它模塊就可以實現(xiàn)直接連接，支持速度和定位軸，以及編碼器。按照PLCopen進行標準化的塊簡化了Profidrive兼容驅(qū)動的連接。為使驅(qū)動和控制器實現(xiàn)高效快速調(diào)試，用戶可以執(zhí)行Trace功能，對程序和動作應(yīng)用進行實時診斷，從而優(yōu)化驅(qū)動。另一個集成工藝功能是PID控制，可用方便配置的塊確?？刂瀑|(zhì)量?？刂茀?shù)可以自整定。

SIMATICS7-1500工業(yè)信息安全集成的概念從塊保護延伸至通訊完整性，幫助用戶確保應(yīng)用安全。集成的專有知識保護功能，如防止機器拷貝，能夠幫助防止未授權(quán)的訪問和修改。SIMATIC存儲卡用于防拷貝保護，將單個塊關(guān)綁定至原存儲卡的序列號，從而確保程序僅能通過配置過的存儲卡運行，而不能被復(fù)制。訪問保護功能防止對應(yīng)用進行未經(jīng)授權(quán)的配置修改，可以通過給不同的用戶組分配不同的授權(quán)級別來實現(xiàn)這一功能。專有的數(shù)據(jù)校驗機制可識別修改過的工程數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)例如保護通過未授權(quán)操作傳輸?shù)娇刂破鞯臄?shù)據(jù)等功能。

故障安全：SIMATICS7-1500集成了故障安全功能。為實現(xiàn)故障安全自動化，用戶配置了F型（故障安全型）的控制器，對標準和故障安全程序使用同樣的工程設(shè)計和操作理念。用戶在定義、修改安全參數(shù)的時候可以借助安全管理編輯器。例如，當(dāng)使用到故障安全型驅(qū)動技術(shù)提供服務(wù)的時候，用戶可以得到圖形化支持。新控制器在功能安全性方面通過了EN61508，符合IEC62061中SIL3級安全應(yīng)用標準，以及ISO13849中PLe級安全應(yīng)用標準。

設(shè)計處理：SIMATICS7-1500的設(shè)計和處理以方便操作為前提，大限度地實現(xiàn)用戶友好性（對許多細節(jié)都進行了創(chuàng)新，例如，SIMATIC控制裝了顯示裝置），并能顯示普通文本信息，從而實現(xiàn)全工廠透明化。標準化的前連接器節(jié)省了用戶接線時間，簡化了配件存儲。集成短接片使電位組的橋接更加簡單靈活。輔助配件，如自動斷路器或繼電器迅速便捷地安裝到集成DIN導(dǎo)軌?？蓴U展的電纜存儲空間能夠方便地關(guān)閉前蓋板，即便使用帶有絕緣的電纜，也可以通過兩個預(yù)定義的閉鎖位輕松關(guān)閉前蓋板。預(yù)接線位置的設(shè)計簡化了初始接線過程以及端子的重新連接的復(fù)雜性。集成屏蔽保證了模擬信號能夠屏蔽良好，從而獲得良好的信號接收質(zhì)量，以及抗外部電磁干擾的魯棒性。該款產(chǎn)品的另一個優(yōu)點是擴展性：SIMATICS7-1500CPU可以擴展至每個底板32個模塊，用戶可以根據(jù)自動化任務(wù)需要選擇模塊。

系統(tǒng)診斷：SIMATICS7-1500的集成系統(tǒng)診斷具有強大的診斷功能，不需要額外編程。只需配置，無需編程即可實現(xiàn)診斷。另外，顯示功能實現(xiàn)了標準化。各種信息，比如來自于驅(qū)動器的信息或者相關(guān)的錯誤信息，都以普通文本信息的形式在CPU顯示器上顯示出來，在各種設(shè)備上，諸如TIA博途、人機界面（HMI）、Web服務(wù)器看到的信息都是一致的。接線端子和標簽1:1的分配以及LED指示燈的使用幫助用戶在調(diào)試、測試、診斷以及操作過程中節(jié)省時間。另外，通過離散通道單獨顯示，用戶可以快速檢測到并分配相應(yīng)的通道，對解決故障十分有益。

使用TIA博途進行工程設(shè)計：西門子新的自動化設(shè)備都要集成到TIA博途工程設(shè)計軟件平臺中，新品SIMATICS7-1500控制器也不例外。該設(shè)計為控制器、HMI和驅(qū)動產(chǎn)品在整個項目中共享數(shù)據(jù)存儲和自動保持數(shù)據(jù)一致性提供了標準操作的概念，同時提供了涵蓋所有自動化對象的強大的庫。新版TIA博途V12不僅有更強的性能、還涵蓋自動系統(tǒng)診斷功能、集成故障安全功能性，強大的Profinet通信，集成工業(yè)信息安全和優(yōu)化的編程語言。編輯器以任務(wù)為導(dǎo)向且操作直觀，使得新軟件產(chǎn)品易學(xué)易用。此外，產(chǎn)品對快速編程、調(diào)試、維修具有很強的性能。產(chǎn)品在設(shè)計過程中特別重視對目前項目和軟件的再利用和兼容性：例如，從S7-300/400轉(zhuǎn)向S7-1500，項目可以重復(fù)利用，S7-1200的程序可以通過復(fù)制的功能將程序轉(zhuǎn)換到S7-1500。

S7-200PLC的數(shù)據(jù)區(qū)

（一）數(shù)字量輸入和輸出映象區(qū)

1．輸入映象寄存器（數(shù)字量輸入映象區(qū)）（I）

數(shù)字量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為輸入端信號狀態(tài)開辟的一個存儲區(qū)。輸入映像寄存器的標識符為I，在每個掃描周期的開始，CPU對輸入點進行采樣，并將采樣值存于輸入映像寄存器中。

輸入映像寄存器是PLC接收外部輸入的開關(guān)量信號的窗口。

可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。

（1）按“位”方式：從I0.0~I15.7，共有128點

（2）按“字節(jié)”方式：從IB0~IB15，共有16個字節(jié)

（3）按“字”方式：從IW0~IW14，共有8個字

（4）按“雙字”方式：從ID0~ID12，共有4個雙字

2．輸出映像寄存器（Q）

數(shù)字量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為輸出端信號狀態(tài)開辟的一個存儲區(qū)。輸出映像寄存器的標識符為Q（從Q0.0~Q15.7，共有128點），在每個掃描周期的末尾，CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊，再由后者驅(qū)動外部負載。

可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。

（1）按“位”方式：從Q0.0~I15.7，共有128點

（2）按“字節(jié)”方式：從QB0~QB15，共有16個字節(jié)

（3）按“字”方式：從QW0~QW14，共有8個字

（4）按“雙字”方式：從QD0~QD12，共有4個雙字

說明：實際沒有使用的輸入端和輸出端的映象區(qū)的存儲單元可以作中間繼電器用。

（二）模擬量輸入映象區(qū)和輸出映象區(qū)

1．模擬量輸入映象區(qū)（AI區(qū)）

模擬量輸入映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸入端信號開辟的一個存儲區(qū)。S7-200將測得的模擬量（如溫度、壓力）轉(zhuǎn)換成1個字長（2個字節(jié)）的數(shù)字量，模擬量輸入映像寄存器用標識符（AI）、數(shù)據(jù)長度（W）及字節(jié)的起始地址表示。

從AIW0~AIW30，共有16個字，總共允許有16路模擬量輸入。

說明：模擬量輸入值為只讀數(shù)據(jù)。

2．模擬量輸出映象區(qū)（AQ區(qū)）

模擬量輸出映象區(qū)是S7-200CPU為模擬量輸出端信號開辟的一個存儲區(qū)。S7-200將1個字長（2個字節(jié)，16位）的數(shù)字量按比例轉(zhuǎn)換為電流或電壓。模擬量輸出映像寄存器用標識符（AQ）、數(shù)據(jù)長度（W）及字節(jié)的起始地址表示。

從AQW0~AQW30，共有16個字，總共允許有16路模擬量輸出。

（三）變量存儲器（V）（相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器）

PLC執(zhí)行程序過程中，會存在一些控制過程的中間結(jié)果，這些中間數(shù)據(jù)也需要用存儲器來保存。變量存儲器就是根據(jù)這個實際的要求設(shè)計的。變量存儲器是S7-200CPU為保存中間變量數(shù)據(jù)而建立的一個存儲區(qū)，用V表示。

可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。

（1）按“位”方式：從V0.0~I5119.7，共有40960點。CPU221、CPU222變量存儲器只有2048個字節(jié)，其變量存儲區(qū)只能到V2047.7位。

（2）按“字節(jié)”方式：從VB0~VB5119，共有5120個字節(jié)

（3）按“字”方式：從VW0~VW5118，共有2560個字

（4）按“雙字”方式：從VD0~VD5116，共有1280個雙字

（四）位存儲器（M）區(qū)

PLC執(zhí)行程序過程中，可能會用到一些標志位，這些標志位也需要用存儲器來寄存。位存儲器就是根據(jù)這個要求設(shè)計的。位存儲器是S7-200CPU為保存標志位數(shù)據(jù)而建立的一個存儲區(qū)，用M表示。該區(qū)雖然叫位存儲器，但是其中的數(shù)據(jù)不僅可以是位、還可以是字節(jié)、字或雙字。

（1）按“位”方式：從M0.0~M31.7，共有256點。

（2）按“字節(jié)”方式：從MB0~MB31，共有32個字節(jié)

（3）按“字”方式：從MW0~MW30，共有16個字

（4）按“雙字”方式：從MD0~MD28，共有8個雙字

（五）順序控制繼電器區(qū)（S）

PLC執(zhí)行程序過程中，可能會用到順序控制。順序控制繼電器就是根據(jù)順序控制的特點和要求設(shè)計的。順序控制繼電器區(qū)是S7-200CPU為順序控制繼電器的數(shù)據(jù)而建立的一個存儲區(qū)，用S表示。在順序控制過程中，用于組織步進過程的控制。

可以按位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。

（1）按“位”方式：從S0.0~S31.7，共有256點。

（2）按“字節(jié)”方式：從SB0~SB31，共有32個字節(jié)

（3）按“字”方式：從SW0~SW30，共有16個字

（4）按“雙字”方式：從SD0~SD28，共有8個雙字

（六）局部存儲器區(qū)（L）（相當(dāng)于內(nèi)輔繼電器）

S7-200PLC有64個字節(jié)的局部存儲器，其中60個可以用作暫時存儲器或者給子程序傳遞參數(shù)。

局部存儲器和變量存儲器很相似，主要區(qū)別是變量存儲器是全局有效的，而局部存儲器是局部有效的。全局是指同一個存儲器可以被任何程序存?。ɡ?，主程序、子程序或中斷程序）。局部是指導(dǎo)存儲器區(qū)和特定的程序相關(guān)聯(lián)。

幾種程序之間不能互訪。

局部存儲器區(qū)是S7-200CPU為局部變量數(shù)據(jù)建立的一個存儲區(qū)，用L表示。該區(qū)域的數(shù)據(jù)可以用位、字節(jié)、字、雙字四種方式來存取。

（1）按“位”方式：從L0.0~L63.7，共有512點。

（2）按“字節(jié)”方式：從LB0~LB63，共有64個字節(jié)

（3）按“字”方式：從LW0~LW62，共有32個字

（4）按“雙字”方式：從LD0~LD60，共有16個雙字

（七）定時器存儲器區(qū)（T）

PLC在工作中少不了需要計時，定時器就是實現(xiàn)PLC具有計時功能的計時設(shè)備。定時器的編號：

T0、T1、……、T255

S7-200有256個定時器。

（八）計數(shù)器存儲器區(qū)（C）

PLC在工作中有時不僅需要計時，還可能需要計數(shù)功能。計數(shù)器就是PLC具有計數(shù)功能的計數(shù)設(shè)備。

計數(shù)器的編號：

C0、C1、……、C255

（九）高速計數(shù)器區(qū)（HSC）

高速計數(shù)器用來累計比CPU掃描速率更快的事件。S7-200各個高速計數(shù)器不僅計數(shù)頻率高達30kHz。

S7-200各個高速計數(shù)器有32位帶符號整數(shù)計數(shù)器的當(dāng)前值。若要存取高速計數(shù)器的值，則必須給出高速計數(shù)器的地址，即高速計數(shù)器的編號。

高速計數(shù)器的編號為：HSC0、HSC1、……、HSC5。

S7-200有6個高速計數(shù)器。其中CPU221和CPU222僅有4個高速計數(shù)器（HSC0、HSC3、HSC4、HSC5）

（十）累加器區(qū)（AC）

累加器是可以像存儲器那樣進行讀/寫的設(shè)備。例如，可以用累加器向子程序傳遞參數(shù)，或從子程序返回參數(shù)，以及用來存儲計算的中間數(shù)據(jù)。

S7-200CPU提供了4個32位累加器（AC0、AC1、AC2、AC3）。

可以按字節(jié)、字或雙字來存取累加器數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)。但是，以字節(jié)形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時，只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低8位數(shù)據(jù)。如果是以字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)，只能讀/寫累加器32位數(shù)據(jù)中的低16位數(shù)據(jù)。只有采取雙字的形式讀/寫累加器中的數(shù)據(jù)時，才能一次讀寫全部32位數(shù)據(jù)。