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描述

新的模塊化 控制器是我們新推出產(chǎn)品的核心,，可實現(xiàn)簡單卻高度的自動化任務,。SIMATIC S7-1200 控制器實現(xiàn)了模塊化和緊湊型設計，功能強大,、投資安全并且*適合各種應用,。

可擴展性強、靈活度高的設計,，可實現(xiàn)高標準工業(yè)通信的通信接口以及一整套強大的集成技術(shù)功能,，使該控制器成為完整、全面的自動化解決方案的重要組成部分,。

SIMATIC HMI 基礎面板的性能經(jīng)過優(yōu)化,，旨在與這個新控制器以及強大的集成工程組態(tài)兼容，可確保實現(xiàn)簡化開發(fā),、快速啟動,、監(jiān)控和高等級的可用性。正是這些產(chǎn)品之間的相互協(xié)同及其創(chuàng)新性的功能,，幫助您將小型自動化系統(tǒng)的效率提升到一個的水平,。

優(yōu)勢

• 整合

SIMATIC HMI 基礎面板的性能經(jīng)過優(yōu)化，旨在與這個新控制器以及強大的集成工程組態(tài)兼容,，可確保實現(xiàn)簡化開發(fā),、快速啟動,、監(jiān)控和高等級的可用性。正是這些產(chǎn)品之間的相互協(xié)同及其創(chuàng)新性的功能,，幫助您將小型自動化系統(tǒng)的效率提升到一個的水平,。

• 用于可擴展設計中緊湊自動化的模塊化概念。

SIMATIC S7-1200 具有集成的 PROFINET 接口,、強大的集成技術(shù)功能和可擴展性強,、靈活度高的設計。它實現(xiàn)了通信簡便,，有效的技術(shù)任務解決方案,，并*一系列的獨立自動化系統(tǒng)的 應用需求。

• 在工程組態(tài)中實現(xiàn)率.

使用*集成的新工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic,，并借助 SIMATIC WinCC Basic 對 SIMATIC S7-1200 進行編程,。SIMATIC STEP 7 Basic 的設計理念是直觀、易學和易用,。這種設計理念可以使您在工程組態(tài)中實現(xiàn)率,。一些智能功能，例如直觀編輯器,、拖放功能和“IntelliSense”（智能感知）工具,，能讓您的工程進行的更加迅速。這款新軟件的體系結(jié)構(gòu)源于對未來創(chuàng)新的不斷追求,，西門子在軟件開發(fā)領域已經(jīng)有很多年的經(jīng)驗,，因此 SIMATIC STEP 7 的設計是以未來為導向的。

設計和功能

SIMATIC S7-1200 CPU

SIMATIC S7-1200 系統(tǒng)有三種不同模塊,，分別為 CPU 1211C,、CPU 1212C 和 CPU 1214C。其中的每一種模塊都可以進行擴展,，以*您的系統(tǒng)需要,。可在任何 CPU 的前方加入一個信號板,，輕松擴展數(shù)字或模擬量 I/O,，同時不影響控制器的實際大小?？蓪⑿盘柲K連接至 CPU 的右側(cè),，進一步擴展數(shù)字量或模擬量 I/O 容量。CPU 1212C 可連接 2 個信號模塊,，CPU 1214C 可連接 8 個信號模塊,。后，所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左側(cè)均可連接多達 3 個通訊模塊，便于實現(xiàn)端到端的串行通訊,。

安裝簡單方便

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都有內(nèi)置的卡扣,，可簡單方便地安裝在標準的 35 mm DIN 導軌上。這些內(nèi)置的卡扣也可以卡入到已擴展的位置,，當需要安裝面板時,，可提供安裝孔。SIMATIC S7-1200 硬件可以安裝在水平或豎直的位置,，為您提供其它安裝選項,。這些集成的功能在安裝過程中為用戶提供了大的靈活性，并使 SIMATIC S7-1200 為各種應用提供了實用的解決方案,。.
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節(jié)省空間的設計

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都經(jīng)過專門設計,，以節(jié)省控制面板的空間。例如,，經(jīng)過測量，CPU 1214C 的寬度僅為 110 mm,，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的寬度僅為 90 mm,。結(jié)合通信模塊和信號模塊的較小占用空間，在安裝過程中,，該模塊化的緊湊系統(tǒng)節(jié)省了寶貴的空間,，為您提供了率和大靈活性。

SIMATIC S7-1200

可擴展的緊湊自動化的模塊化概念

SIMATIC S7-1200 具有集成的 PROFINET 接口,、強大的集成技術(shù)功能和可擴展性強,、靈活度高的設計。它實現(xiàn)了簡便的通信,、有效的技術(shù)任務解決方案,，并能*一系列的獨立自動化需求。

亮點

可擴展性強,、靈活度高的設計

信號模塊：

大的 CPU 多可連接八個信號模塊,，以便支持其它數(shù)字量和模擬量 I/O。

信號板：

可將一個信號板連接至所有的 CPU,，讓您通過在控制器上添加數(shù)字量或模擬量 I/O 來自定義 CPU,，同時不影響其實際大小。SIMATIC S7-1200 提供的模塊化概念可讓您設計控制器系統(tǒng),，以*您應用的需求,。

內(nèi)存

為用戶程序和用戶數(shù)據(jù)之間的浮動邊界提供多達 50 KB 的集成工作內(nèi)存。同時提供多達 2 MB 的集成加載內(nèi)存和 2 KB 的集成記憶內(nèi)存,?？蛇x的 SIMATIC 存儲卡可輕松轉(zhuǎn)移程序供多個 CPU 使用。該存儲卡也可用于存儲其它文件或更新控制器系統(tǒng)固件。

集成的 PROFINET 接口

集成的 PROFINET 接口用于進行編程以及 HMI 和 PLC-to-PLC 通信,。另外,，該接口支持使用開放以太網(wǎng)協(xié)議的第三方設備。該接口具有自動糾錯功能的 RJ45 連接器,，并提供 10/100 兆比特/秒的數(shù)據(jù)傳輸速率,。它支持多達 16 個以太網(wǎng)連接以及以下協(xié)議：TCP/IP native、ISO on TCP 和 S7 通信,。

SIMATIC S7-1200 集成技術(shù)

SIMATIC S7-1200 具有用于進行計算和測量,、閉環(huán)回路控制和運動控制的集成技術(shù)，是一個功能非常強大的系統(tǒng),，可以實現(xiàn)多種類型的自動化任務,。

用于速度,、位置或占空比控制的高速輸出

SIMATIC S7-1200 控制器集成了兩個高速輸出,，可用作脈沖序列輸出或調(diào)諧脈沖寬度的輸出。當作為 PTO 進行組態(tài)時,，以高達 100 千赫的速度 提供50% 的占空比脈沖序列,，用于控制步進馬達和伺服驅(qū)動器的開環(huán)回路速度和位置。使用其中兩個高速計數(shù)器在內(nèi)部提供對脈沖序列輸出的反饋,。當作為 PWM 輸出進行組態(tài)時,，將提供帶有可變占空比的固定周期數(shù)輸出，用于控制馬達的速度,、閥門的位置或發(fā)熱組件的占空比,。
PLCopen 運動功能塊

SIMATIC S7-1200 支持控制步進馬達和伺服驅(qū)動器的開環(huán)回路速度和位置。使用軸技術(shù)對象和認可的 PLCopen 運動功能塊,，在工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic 中可輕松組態(tài)該功能,。除了“home”和“jog”功能，也支持移動,、相對移動和速度移動,。

驅(qū)動調(diào)試控制面板

工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic 中隨附的驅(qū)動調(diào)試控制面板，簡化了步進馬達和伺服驅(qū)動器的啟動和調(diào)試操作,。

它提供了單個運動軸的自動控制和手動控制,，以及在線診斷信息。

用于閉環(huán)回路控制的 PID 功能

SIMATIC S7-1200 多可支持 16 個 PID 控制回路,，用于簡單的過程控制應用,。借助 PID 控制器技術(shù)對象和工程組態(tài) SIMATIC STEP 7 Basic 中提供的支持編輯器，可輕松組態(tài)這些控制回路,。另外,，SIMATIC S7-1200 支持 PID 自動調(diào)整功能，可自動為節(jié)省時間,、積分時間和微分時間計算調(diào)整值,。

PID 調(diào)試控制面板

SIMATIC STEP 7 Basic 中隨附的 PID 調(diào)試控制面板，簡化了回路調(diào)整過程,。它為單個控制回路提供了自動調(diào)整和手動控制功能,，同時為調(diào)整過程提供了圖形化的趨勢視圖。

1.1 簡介
HART (Highway Addressable Remote Transducer),，可尋址遠程傳感器高速通道的開放通信協(xié)議, HART協(xié)議使用FSK技術(shù),，在4~20mA信號過程量上疊加一個頻率信號，成功的實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號雙向通訊,，而不互相干擾,。
HART 模擬量模塊是指除了可以提供模擬量數(shù)值外，還可以提供 HART 通訊功能的模擬量模塊,。HART 模擬量模塊可以用于PROFIBUS-DP 的分布式 I/O 從站中,。（使用6ES7153-2BA02-0AB0及更高版本或6ES7153-2BB02-0AB0及更高版本的接口模塊作為連接 PROFIBUS-DP 的從站接口）。

1.2 多變量讀取
在實際應用中通常用SFC58,，SFC59進行數(shù)據(jù)記錄的讀寫實現(xiàn)多變量的讀取,。但6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本可以使用HART變量直接進行多變量的讀取。

1.3 HART變量
基本要求：IM 153-2（6ES7153-2BA02-0AB0 或更高版本）和 STEP 7（V5.4 SP3 或更高版本）
地址分配：HART 模塊占用 16 個輸入/輸出字節(jié),。 如果組態(tài) HART 變量,，該模塊將為每個 HART變量分配5 個字節(jié),，其中4個字節(jié)表示過程值,，一個字節(jié)表示質(zhì)量代碼。
HART變量數(shù)量：6ES7153-2BA02-0AB0模塊可以多分配 8 個 HART 變量,，每個通道的HART 變量不超過 4 個,。 您可以在模塊的屬性對話框中為通道分配 HART 變量。
IO資源：如果使用全部 8 個 HART 變量,，則 每個HART 模擬量輸入模塊總共占用 56 個輸入/輸出字節(jié)（16 個字節(jié) + 8 x 5 個字節(jié) = 56 個字節(jié)）,。“無”組態(tài)不占用其它輸入字節(jié)。
組態(tài) HART 變量：可以在 STEP 7 HW Config 中分配 HART 變量,。
多變量：PV,，SV，TV,，QV
● PV（Primary Variable,，主變量）
● SV（Secundary Variable，二級變量）
● TV（Teritary Variable,，三級變量）
● QV（Quatenary,，四級變量）

HART變量結(jié)構(gòu)：

圖1

質(zhì)量代碼含義：

 表1

1.4 直接讀取HART變量的條件：
(1) IM支持這種通訊方式
(2) 模板信息中有hart variables的可以支持
(3) 儀表本身也要能支持多變量
只有在三者滿足的情況下才可以通訊成功。

接口模板是否支持直接讀取HART變量請參見下圖：
6ES7153-2BA02-0AB0:

圖2

6ES7153-2BA01-0AB0:

圖3

HART 模擬量模塊是否支持直接讀取HART變量請參見下圖：
其中6ES7331-7TF01-0AB0支持,。6ES331-7TF00-0AB0不支持,。

圖4

2. 工程實例

2.1 軟硬件列表

表2

2.2 HART模板接線方法：
對于6ES7331-7TF01-0AB0模板和HART儀表的接線，請參見下圖：
(1),、紅色線為 +24V,，黑色線為 0V。
(2),、黃色信號線為S+,，棕色信號線為S-。
在例程中使用的HART儀表為兩線制,，此時需要短接10,，11。如果為四線制則不需要,，具體接線請參考模板手冊,。

圖5

2.3 硬件組態(tài)步驟：

a. 使用Step7 v5.4 創(chuàng)建300主站項目，在硬件組態(tài)窗口依訂貨號添加背板,、電源,、CPU、343-1模塊,。參見下圖：

圖6

b. 雙擊DP接口,，添加DP網(wǎng)絡并定義網(wǎng)絡參數(shù)。參見下圖：

圖7

c. 添加訂貨號為6ES7153-2BA02-0AB0的DP從站,，并定義地址為8,。參見下圖：