西门子S7-1200模块6ES72141AG400XB0

西门子模块6ES7321-1BH02-0AA0西门子 S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,模块化,无风扇设计,易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 西门子 S7-300 成为中,低端应用中各种不同任务的经济,用户友好的解决方案。

项目背景
鄂尔多斯西汇供水是为硅铁项目提供支持的配套项目之一,鄂尔多斯西汇供水是从黄河岸边引水经过稳压井,沉淀池(辐流池),澄清池,然后给鄂尔多斯某电力冶金公司供水,每年可向鄂尔多斯某电力冶金公司供水10万余吨。

图1.厂区图

解决方案
根据工艺的特点,本工程采用三套S7-300的PLC,液位,压力,流量,浊度等信号采集包含在ET200M远程从站部分和S7-300主站部分,ET200M在网络上作为Profibus从站与S7-300相连,三个分站的WINCC通过MPI和S7-300进行数据访问,中央控制室WINCC通过Profibus和各个分站的CPU进行数据通讯。

项目亮点
实时检测系统各工艺段参数,实时报警,各个工艺段协调配合,简化操作流程,节约人力,大幅提高生产效率。

SINAMICS S7-300模块满足通用需求的多功能变频器现如今,工厂与机械制造业的自动化需求日益增多。传统的集成式控制系统被逐渐分割为立的运动控制过程,相应简化了每个工艺步骤的复杂性。西门子推出的基本型变频器 SINAMICS V20 针对此类应用为用户提供了简易,经济的驱动解决方案。SINAMICS V20 具有调试过程快捷,易于操作,稳定可靠以及经济的特点。
该款变频器有五种尺寸可供选择,输出功率覆盖 0.12 kW ~300模块 kW。成本较小化工艺设计,调试和操作成本以及运行过程中产生的其它成本
都尽可能的低。针对这一点,SINAMICS V20 必定是您的较佳选择。此款变频器所配备的控制技术能够通过自动减少磁通来实现较佳的能量效率。不仅如此,变频器还可以显示实际的能耗数值,同时提供额外的节能功能。 由此大幅度地降低能耗。

西门子S7-1500PLC模块化,可扩展通用系统,IP20 防护等级,适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案,具有性能和可用性。

概述
• 模块化,可扩展通用系统,IP20 防护等级
• 适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案
• 具有性能和可用性
• 可通过 Totally Integrated Automation Portal 平台中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型号进行组态

性能
• 提
o 高速指令执行:
o 语言扩展
o 新数据类型
o 更快速的背板总线
o 经过优化的代码生成
• 功能强大的通信：
o PROFINET IO（2 端口交换机）标准接口；
从 CPU 1515-2 PN 起,具有一个更多额外的集成 PROFINET 接口,例如,用于网络分离
o 可针对总线系统和点到点连接,通过通信模块进行扩展

集成技术
• 无需附加模块就可集成运动控制功能：
o 通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器
o 运动控制功能支持转速控制轴和定位轴以及外部编码器
o 轴之间实现位置准确的齿轮传动
• 全面跟踪所有 CPU 标签,以进行实时诊断和间歇错误检测；
拥有有效调试和快速优化驱动器和控制装置
• 广泛的控制功能：
例如,可轻松组态的块可进行控制参数的自动优化以实现较优控制质量
• 通过提供的工艺模块获得附加功能：
例如,高速计数,位置检测或高达 1 MHz 信号的测量

安全集成
人身安全和机器安全 – 在集成式完整系统框架内
• 故障安全 SIMATIC S7-1500F 控制器可在同一控制器上处理标准程序和安全程序。
在 TIA 博途中,使用相同的编辑器生成故障安全和标准用户程序；例如,这样就能向评估标准用户程序中的标准数据那样,评估故障安全数据。由于这种软件集成,故障安全应用也可利用 SIMATIC 的系统有点和全面功能。

集成安全功能
• 通过密码进行知识保护,防止未经授权读取和修改程序块
• 通过复制保护来提高保护程度,防止未经授权而复制程序块：
通过复制保护,可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定,以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时,该程序块才可运行。
• 具有四个不同授权级别的权限：
可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4,还可以限制与 HMI 设备之间的通信。
• 改进了操作保护：
控制器将会检测到组态数据的更改或未授权传输。
• 用于以太网通信处理器 (CP 1543-1)：
o 通过防火墙提供附加访问保护
o 建立安全 VPN 连接（V12 SP1 或更高版本）

设计与操作
• CPU 带有用于显示普通文本信息的显示屏：
o 可显示所有连接模块的订货号,固件版本和序列号信息
o 直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置,无需使用编程设备
o 直接以普通文本形式显示错误消息,可缩短停机时间
• 所有模块采用统一的前连接器,并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件,从而简化了库存,降低了接线成本
• S7-1500 安装导轨上集成有 DIN 导轨：
快速,方便地安装小型断路器,继电器等附加组件
• 通过信号模块进行集中扩展：
可根据任何应用的要求进行灵活调整
• 数字量信号模块的系统电缆连接：
可快速,清晰地进行安排,以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线
• 电源：
o 负载电源模块（电源模块）为模块提供 24 V 电源
o 电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电
• 分布式扩展：
o 通过 PROFINET 接口模块 IM 155-5,可针对 ET 200MP I/O 系统使用较多 30 个信号模块,通信模块和工艺模块
o 在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别

集成系统诊断
• CPU 的集成系统诊断,默认情况下已激活：
o 在显示屏上以及 TIA Portal,HMI 和 Web 服务器中以普通文本形式一致地显示系统诊断信息,甚至可显示变频器消息。即使 CPU 处于停止状态,也会更新消息。
o 系统诊断功能集成在 CPU 固件中。无需由用户进行组态。组态发生改变时,会自动对诊断信息进行更新。
数据记录（归档）和配方
• SIMATIC 存储卡：
o 插入式装载存储器
o 可进行固件更新
o STEP 7 项目（包括注释和符号）,附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）的存储选项
o 通过 SD 读卡器并使用 Office 工具,可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
• 集成 wed 服务器：
- 通过 Web 浏览器,可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据

西门子模块6ES7321-1BH02-0AA0概述

SIMATIC S7-200 Micro PLC自成一体：
特别紧凑但是具有惊人的能力－特别是有关它的实时性能－它速度快,功能强大的通讯方案,并且具有操作简便的硬件和软件。但是还有更多特点：
SIMATIC S7-200 Micro PLC具有统一的模块化设计－目前不是很大,但是未来不可的定制解决方案。这一切都使得SIMATIC S7-200 Micro PLC在一个紧凑的性能范围内为自动化控制提供一个非常有效和经济的解决方案。

应用
简单自动化任务用SIMATIC S7-200Micro PLC
SIMATIC S7-200的应用领域从更换继电器和接触器一直扩展到在单机,网络以及分布式配置中更复杂的自动化任务。S7-200也越来越多地提供了对以前曾由于经济原因而开发的特殊电子设备的地区的进入。
除了五种不同CPU的全面基本功能,SIMATIC S7-200的模块化系统技术还提供了一系列可升级的扩展模块,以满足各种需求对功能性的要求。
由于其各种与众不同的特点,S7-200已经在范围内涵盖各种行业的应用程序中得到了证实：
简单自动化任务用的小型CPU－如果您想变更为一个非常经济地执行简单自动化任务的有效解决方案,这是较好的小型设备。还可以在扩展的温度范围内使用。

设计和功能
可选模块
• 在性能范围中较佳模块化5个不同的CPU,具有全面的基本功能和集成的Freeport通讯接口
• 用于各种功能的一系列扩展模块：
－数字/模拟扩展,可升级至具体要求,作为从站的PROFIBUS通讯
－作为主站的AS-Interface通讯
－确切的温度测量
－定位
－远程诊断
－以太网/互联网通讯
－SIWAREX MS
称重模块
• HMI功能
• 带有Micro/WIN附加指令库的STEP 7-Micro/WIN软件
• 引人注目的系统工程－目前的特点是用于完整自动化任务的各种不同要求的准确尺寸和较佳的解决方案

主要特点
• 数据记录用记忆卡,配方管理,STEP 7-Micro/WIN的项目节约,以及各种格式的文件存储
• PID自动调谐功能
• 用于扩展通讯选项的2个内置串口,例如：与其它制造商的设备配套使用（CPU 224 XP, CPU 226）
• 具有内置模拟输入/输出的CPU 224 XP

实时响应
的技术直至较后的细节确保我们的CPU发挥的实时响应率：
• 4个或6个立的硬件计数器,每个30 kHz,带有CPU 224 XP的2 x 200 kHz,例如：通过增量编码器或者高速记录过程事件的准确路径监测
• 4个立的报警输入,输入滤波时间0.2毫秒至程序起动－较大过程安全
• 对应用程序快速事件大于0.2 ms信号的脉冲捕捉功能
• 2个脉冲输出,每个 20 kHz,或者具有脉冲宽度调制和脉冲无脉冲设的CPU 224 XP 的2 x 100 kHz－例如：用于控制步进电机
• 2个定时中断,在1ms处开始,以1ms的增量进行调节－用于迅速变化过程的无扰控制
• 快速模拟输入－具有25 μs的信号转换,12位分辨率
• 实时时钟

定时中断
• 1至255ms,具有1 ms的分辨率
• 例如：在转四分之一圈后,以3000 RPM的转速可以在螺钉插入机上记录和处理信号。可以实现非常准确的记录,例如：拧紧扭矩,以确保螺钉的较佳紧固。

快速计数器
• 彼此,其他操作和程序周期均立运行
• 当达到用户可选择的计算值时,中断触发－从检测到输入信号到切换输出的反应时间为300 μs
• 当增量位置编码器用于确切定位时的4边缘评估
• 模块化可扩展性
报警输入
• 4个立的输入
• 用于快速连续登记信号
• 用于信号检测的200 μs–500 μs 响应时间/用于信号输出的300 μs
• 对正向和/或负向信号边沿的响应
• 在一个队列中较多16次中断,取决于顺序

优点
SIMATIC S7-200发挥统一而经济的解决方案。整个系统的系列特点
• 强大的性能,
• 较优模块化

概述
SIMATIC HMI 操作员控制和系统 - 树立效率新标竿
使用创新的人机界面产品,可以更快,更经济和更地实现机器级别的 HMI 解决方案和 SCADA 解决方案。
全面的工程组态和可视化软件（SIMATIC WinCC（TIA 博途）,SIMATIC WinCC 和 SIMATIC WinCC Open Architecture）以及坚固的高亮度 SIMATIC HMI,可实现基于面板的可视化和基于 PC 的单用户和多用户站,显著提率。

SIMATIC HMI - 树立效率新标竿
面向车间的解决方案
使用 TIA 博途中的 SIMATIC WinCC 软件,可进行工程组态,同时采用坚固的 SIMATIC HMI 面板系列,这种软件和硬件的组合可快速而经济地实现机器级解决方案与价值增值。

工程组态 – 可视化更快捷,更方便：
• 通过在一个共享工程组态平台上随时提供所有数据,避免重复输入和错误
• 通过全面的库概念或集成式设备转换,可简单地重新利用可靠组件
• 在通过详细模拟进行调试之前进行测试和评估

创新的设计和操作– 给予机器与众不同的外观,可作为客户自动化解决方案的旗舰产品：
• 通过创新的操作员控件,设计有效而特的用户界面。
• 通过可集中组态和选择的设计,迅速满足设计要求。
• 借助于手势和多点触控功能实现和直观的操作。

明亮的 HMI 设备 – 始终是所有应用的较佳设备（从标准型到极端环境型）：
• 可以扩展,以满足所有性能级别的创新 HMI 设备的不同要求。
• 在使用 HMI 设备的所有条件下,均具有可靠性能 – 经过认证,适用于所有领域。
• 通过明亮且亮度可调宽屏,大可视角度显示屏,提供持续的过程概览

安全性与信息安全 – 容易满足要求并为系统提供保护,不会带来有害影响：
• 通过 Safety Integrated 功能,轻松保障人员,机器和环境的安全。
• 通过集成化信息安全解决方案 Security Integrated,为解决方案提供全面保护。
• 通信与组态可顺利实现代次变更且具有开放性,较大限度提供了投资保护

集成诊断功能 – 不会在维护方面浪费时间,并且可显著缩短停机时间：
• 进行可靠故障检测,并通过面向操作员的综合报警系统获取信息
• 借助于集成的系统诊断功能,快速分析和定位错误（本地或远程）
• 较久性自动备份所有数据,设备更换简单,不会丢失数据
TIA 博途中的 SIMATIC WinCC 软件
TIA 博途中的 SIMATIC WinCC 是集成工程组态平台的一部分,该平台提供了一个用于对控制,可视化和驱动解决方案进行编程与组态的统一组态环境。

SIMATIC WinCC（TIA 博途）是继 SIMATIC WinCC flexible 之后适用于所有 HMI 应用的软件。
使用该软件,可以组态几乎全面 SIMATIC HMI 设备系列。功能涵盖机器层的可视化任务以及基于 PC 的多用户系统上的 SCADA 应用。

SIMATIC SCADA 系统 – 树立效率新标竿
西门子 SCADA 系统树立了工厂自动化以及基础设施应用中的效率新标竿
用于运行管理的 SIMATIC WinCC V7 以及用于高度定制应用的 SIMATIC WinCC Open Architecture 均支持国际标准与平台。

这样就能方便地集成现有硬件,并无缝集成到 IT 环境中。
移动式解决方案和创新的操作方式,确保方便,快速获取工厂信息,符合广泛的安全标准,可防止操作错误。西门子 SCADA 系统可在整个生命周期内扩展,因此可以随时扩展现有工厂。这样就确保了投资安全。无论您采用的是单用户系统,多用户系统,还是广泛分布的系统：西门子 SCADA 系统都可让您实现机器设备,生产线和整个工厂的可视化,从而确保更高的透明度。从而挖掘优化潜力,较大限度缩短停产时间,加快产品上市。

• 效率：
通过 SIMATIC SCADA 系统,可实现工程组态,以及归档和较高数据安全性,从而显著提高生产率。这些功能特性是运行管理和智能生产分析的基础。

• 可扩展性：
西门子提供了可满足日益增长的需求并能数据安全的固定式和移动式解决方案。融入了西门子 15 年的工业领域 SCADA 知识。无论用户的需求大小,我们都可提供正确的解决方案。

• 创新性：
通过移动式 SCADA 解决方案,可随时随地掌握较新信息– 包括采用现今的平板电脑和智能手机硬件。工业环境下的多点触控手势操作开辟了全新的操作方式。开放性：支持各种国际标准和系统内部脚本和编程接口,可方便地满足各种特殊要求。

• 开放性：
支持各种国际标准和系统内部脚本和编程接口,可方便地满足各种特殊要求.
IMATIC HMI – 明亮而坚固的 HMI 设备
• HMI 设备
• SIMATIC HMI 按键面板 – 预组装,即装即用,用于常规操作面板。
• SIMATIC HMI 精简面板 – 用于简易 HMI 应用的入门级系列
• SIMATIC HMI 精智面板 – 具有功能,可满足苛刻的 HMI 应用要求。
• SIMATIC HMI 移动式面板 - 便携式 HMI 设备,适合在现场进行移动式部署。