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西門子S7-300產(chǎn)品說明

S7-300 CPU 的六個性能等級

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• 在*個實例中，SIMATIC S7-300 用于制造工藝中的創(chuàng)新性系統(tǒng)解決方案,，特別是用于汽車工業(yè),，一般機械工程，特別是特殊機械制造和機器的連續(xù)生產(chǎn) (OEM),，以及塑料加工,、包裝行業(yè)、食品和飲料工業(yè)和加工工程

• 作為一種多用的自動化系統(tǒng),，S7-300 是那些需要靈活的設(shè)計以實現(xiàn)集中和本地組態(tài)的應(yīng)用的理想解決方案,。

• 對于由于環(huán)境條件限制需要特殊的堅固性的應(yīng)用，我們可以提供SIPLUS 設(shè)備,。

IEC61850是新一代的變電站自動化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),，它規(guī)范了數(shù)據(jù)的命名、數(shù)據(jù)定義、設(shè)備行為,、設(shè)備的自描述特征和通用配置語言,。同傳統(tǒng)的IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)相比，它不僅僅是一個單純的通信規(guī)約,，而是數(shù)字化變電站自動化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，它指導(dǎo)了變電站自動化的設(shè)計,、開發(fā),、工程,、維護等各個領(lǐng)域,。該標(biāo)準(zhǔn)通過對變電站自動化系統(tǒng)中的對象統(tǒng)一建模，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)和獨立于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的抽象通信服務(wù)接口,，增強了設(shè)備之間的互操作性,，可以在不同廠家的設(shè)備之間實現(xiàn)無縫連接。智能化一次設(shè)備和數(shù)字式變電站要求變電站自動化采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn),。IEC61850是至今為止zui為完善的變電站自動化標(biāo)準(zhǔn),，它不僅規(guī)范保護測控裝置的模型和通信接口，而且還定義了數(shù)字式CT,、PT,、智能式開關(guān)等一次設(shè)備的模型和通信接口。采用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)可以大大提高變電站自動化技術(shù)水平,、提高變電站自動化安全穩(wěn)定運行水平,，節(jié)約開發(fā)驗收維護的人力物力，實現(xiàn)*的互操作,，如圖1所示,。
         IEC61850與傳統(tǒng)的SCADA協(xié)議不同的是，它不僅是一個簡單的協(xié)議,，更涉及到通信網(wǎng)絡(luò)性能要求,、對象建模、系統(tǒng)和項目管理等多方面的規(guī)范要求,。IEC61850采用面向?qū)ο蟮慕７椒ê统橄?、分層映射的技術(shù)，通過規(guī)范系統(tǒng)和項目管理以及*性測試等途徑來保證其目標(biāo)的實現(xiàn),，并且IEC61850不僅適用于變電站自動化系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)通信,，也適用于配電自動化、電能計量系統(tǒng),、發(fā)電廠自動化系統(tǒng),、風(fēng)力發(fā)電以及其它工業(yè)領(lǐng)域,。

1.2 制造報文規(guī)范MMS
        制造報文規(guī)范(Manufacturing Message Specification,MMS)是網(wǎng)絡(luò)上實時處理和監(jiān)控系統(tǒng)信息交換的標(biāo)準(zhǔn)，由標(biāo)準(zhǔn)化組織和電工委員會工業(yè)自動化技術(shù)委員會TC184工業(yè)組負(fù)責(zé)制定和發(fā)展,，它適合于在不同的設(shè)備、應(yīng)用,、發(fā)展商和領(lǐng)域內(nèi)提供通用信息服務(wù),，例如：MMS提供的讀(Read)服務(wù)允許網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備、應(yīng)用或計算機從另外一個設(shè)備,、應(yīng)用或計算機內(nèi)讀取所需的變量,，而不管這個變量是在可編程邏輯控制器、機器人,、遠方終端設(shè)備或智能電子設(shè)備內(nèi),。MMS已經(jīng)廣泛應(yīng)用在制造、石油化工,、電力工業(yè)和太空探索等領(lǐng)域,。
        MMS由以下各部分組成：

        上列各部分中，*部分服務(wù)規(guī)范和第二部分協(xié)議規(guī)范是其核心,，服務(wù)規(guī)范包含的定義
有：①虛擬制造設(shè)備(Virtual Manufacturing Device,VMD),；②網(wǎng)絡(luò)上節(jié)點間的信息交換；③與VMD有關(guān)的屬性和參數(shù),。協(xié)議規(guī)范定義的是通信規(guī)則,，包括：①信息格式；②通過網(wǎng)絡(luò)的信息順序,；③MMS層與ISO/OSI開放模型的其他層的交互,，而3)-6)則是針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域的伴同標(biāo)準(zhǔn)。
         MMS提供了豐富的針對對等式實時通信網(wǎng)絡(luò)的一系列任務(wù),，已經(jīng)成為許多工業(yè)領(lǐng)域的控制設(shè)備的通信協(xié)議,，例如CNC、可編程邏輯控制器,、機器人,、電力領(lǐng)域中的遠方終端設(shè)備(RTU)、能源管理系統(tǒng)(EMS),、重合器,、開關(guān)等IED設(shè)備。許多流行的計算機平臺都支持基于MMS的互聯(lián),，在軟件支持上,，更多的API、圖形界面,、網(wǎng)關(guān),、字處理、電子表格、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫都支持MMS,，從通信連接上看,，MMS在以太網(wǎng)、令牌總線,、串行接口RS-232C,、OSI、TCP/IP,、MiniMAP上也都很容易實現(xiàn),，如圖2所示：

1.3 IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)
        變電站自動化系統(tǒng)由各種IED 組成，主要完成變電站內(nèi)設(shè)備的控制,、監(jiān)視和保護功能,，并實現(xiàn)系統(tǒng)配置、通信管理和軟件管理等系統(tǒng)維護功能,。IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)將變電站自動化系統(tǒng)在邏輯上劃分為3 層(即變電站層,、間隔層和過程層)，并將具體應(yīng)用功能分解為許多常駐在不同IED 內(nèi),、彼此間相互通信的單元,，稱為邏輯節(jié)點(logical node，LN),，然后以LN 為對象建立變電站內(nèi)IED 的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和服務(wù)模型,，旨在解決不同廠商提供的IED間的數(shù)據(jù)交換、信息共享等問題,。
        遵循IEC 61850 標(biāo)準(zhǔn)的變電站自動化系統(tǒng)主要包括：①主站自動化系統(tǒng)軟件(人機界面,、數(shù)據(jù)庫及系統(tǒng)管理等)；②間隔層裝置(保護,、測控單元等),；③過程層設(shè)備，包括電子式電流/電壓互感器(electronic current/potential transducer,，ECT/EPT),、智能斷路器/隔離開關(guān)、合并單元等,；④工程化工具(如配置工具等),，用于管理IEC 61850所定義的的通信模型，并滿足IEC 61850-6(配置)和IEC 61850-10(*性測試)的規(guī)范要求,，如圖3所示：

1.4數(shù)據(jù)模型
        在了解數(shù)據(jù)模型之前,，首先需要了解一些關(guān)于IEC61850 的重要概念
智能電子設(shè)備(IED)：實際的物理設(shè)備，如開關(guān),、斷路器,，綜保等,。
功能：變電站自動化系統(tǒng)執(zhí)行的任務(wù)，如：母線保護,、聯(lián)鎖,、報警管理等。
邏輯設(shè)備(LD)：一種虛擬設(shè)備,，聚合邏輯節(jié)點和數(shù)據(jù),，物理設(shè)備可以包含一個或多個LD。
邏輯節(jié)點(LN)：用來描述系統(tǒng)功能的基本單位,，是數(shù)據(jù)對象的容器，可以任意分配到
IED,，每個邏輯節(jié)點和內(nèi)部的數(shù)據(jù)都有具體的語義,，并通過他們的服務(wù)與外部進行交互。
在IEC61850 中,，一個IED 設(shè)備的外部性能通過Server 服務(wù)器類來表征,，Server 服務(wù)器可以包含一個或多個邏輯設(shè)備，一個邏輯設(shè)備可以包含多個邏輯節(jié)點,，在IEC61850 中一些邏輯節(jié)點是電力系統(tǒng)實設(shè)備的映射,。一個IED 設(shè)備要實現(xiàn)特定功能必然需要這些邏輯節(jié)點來zui終實現(xiàn)操作、控制的功能,?？梢院唵卫斫膺壿嬙O(shè)備是IED 設(shè)備實現(xiàn)具體一個功能的抽象容器，在這個容器中包含了實現(xiàn)功能所需的相應(yīng)的邏輯節(jié)點,。
        下圖4描述了從一個實際的項目中如何對實際的物理設(shè)備建模的完整過程：

        就針對一個具體的IED設(shè)備模型而言,，下圖5描述了該物理設(shè)備中所包含的內(nèi)容及其交互關(guān)系：

        下圖6為一個實際的IED物理設(shè)備所包含的相關(guān)內(nèi)容，該圖描述了該LED設(shè)備中其中一個邏輯設(shè)備"Tampa_Control"的邏輯節(jié)點"Q0XCBR1"斷路器的"位置Pos"數(shù)據(jù)的相關(guān)狀態(tài) “stVal和ctlVal",。

2 “IEC61850 Server Library"軟件包概述

圖7：“IEC61850 Server Library“軟件包通信總覽

圖8："IEC61850 Server Library"所支持的數(shù)據(jù)類型

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概述

SIMATIC S7-1200是一款緊湊型,、模塊化的PLC，可完成簡單邏輯控制,、高級邏輯控制,、HMI 和網(wǎng)絡(luò)通信等任務(wù) 。單機小型自動化系統(tǒng)的*解決方案,。 對于需要網(wǎng)絡(luò)通信功能和單屏或多屏HMI的自動化系統(tǒng),，易于設(shè)計和實施,具有支持小型運動控制系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)的高級應(yīng)用功能,。

新的模塊化SIMATIC S7-1200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(wù)。SIMATIC S7-1200 控制器實現(xiàn)了模塊化和緊湊型設(shè)計,，功能強大,、投資安全并且*適合各種應(yīng)用 ,。

可擴展性強、靈活度高的設(shè)計,，可實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)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、的自動化解決方案的重要組成部分

一級代理

優(yōu)勢

SIMATIC HMI 基礎(chǔ)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(shè)計中緊湊自動化的模塊化概念,。

實現(xiàn)了通信簡便，有效的技術(shù)任務(wù)解決方案,，并*一系列的獨立自動化系統(tǒng)的 應(yīng)用需求,。

在工程組態(tài)中實現(xiàn)效率

使用*集成的新工程組態(tài) SIMATICSTEP 7 Basic，并借助 SIMATIC WinCC Basic 對 SIMATIC S7-1200 進行編程,。SIMATIC STEP 7 Basic 的設(shè)計理念是直觀,、易學(xué)和易用。這種設(shè)計理念可以使您在工程組態(tài)中實現(xiàn)效率,。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(lǐng)域已經(jīng)有很多年的經(jīng)驗,，因此 SIMATIC STEP 7 的設(shè)計是以未來為導(dǎo)向的 

功能

SIMATIC S7-1200 系統(tǒng)有五種不同模塊,，分別為 CPU 1211C、CPU 1212C ,、 CPU 1214C,、CPU1215C和CPU1217C。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 ,、CPU1215C和CPU1217C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(biāo)準(zhǔn)的 35 mm DIN 導(dǎo)軌上。這些內(nèi)置的卡扣也可以卡入到已擴展的位置,，當(dāng)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的靈活性，并使 SIMATIC S7-1200 為各種應(yīng)用提供了實用的解決方案,。

節(jié)省空間的設(shè)計

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都經(jīng)過專門設(shè)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,，為您提供了效率和靈活性。

SIMATIC S7-1200

可擴展的緊湊自動化的模塊化概念

它實現(xiàn)了簡便的通信,、有效的技術(shù)任務(wù)解決方案,，并能*一系列的獨立自動化需求。

通訊

PROFINET I/O作為所有控制器的接口標(biāo)準(zhǔn),，用于現(xiàn)場通信;同時也支持TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)通信方式 ,。

通過PN網(wǎng)絡(luò)，可以進行固件升級,。

智能IO設(shè)備(I-Device ),。

標(biāo)準(zhǔn)的Web服務(wù)器功能，用戶可自定義Web網(wǎng)頁,，可以獲取控制和診斷信息,。

針對控制器和通訊模塊的編程非常簡單。

新模塊S7-1217C和已有模塊S7-1215C都具有第二個PROFINET接口,，可以同時連接HMI,，I/O,，驅(qū)動和編程計算機。