西门子K-TP178micro触摸屏

使用 PROFIsafe，实现故障安全无线通讯

多年以来，安全技术已集成到基于 SIMATIC S7 控制器、PROFIBUS 和 PROFIsafe 的标准自动化系统中。

这一范围已由具有 PROFINET 功能的部件加以扩展，从而提供了包含故障安装控制器、故障安全 I/O 以及相应组态环境的一个完整产品系列。

通过对 PROFIsafe 数据进行连续编号、进行时间监控以及使用密码或优化的循环冗余校验 (CRC) 进行真实性监视 PROFIsafe 可防止错误，如地址损坏、丢失、延迟等。

使用 PROFIsafe，实现故障安全无线通讯

网络耦联

要进行高性能的网络耦合，可使用模块化工业以太网交换机 SCALANCE XM-400。 使用 SCALANCE XM-400，可通过高速 IP 路由实现不同 IP 子网和路由器之间的通信。 支持该技术的方法包括：

?静态路由

?动态路由 OSPF（开放式较短路径**）和

?RIPv1/2（路由信息协议）

?冗余路由 VRRP（虚拟路由器冗余协议）

高性能*三层交换与冗余路由 (VRRP) 相结合

S7-300是SIMATIC控制器中销售量较多的产品，它已成功地用于范围广泛的自动化领域。S7-300 的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台，是用于集中式或分布式结构的优化解决方案。模块化设计，安装简单、维护方便。

 S7系列PLC分为S7-200小型机、 S7-300中型机、S7-400大型机。S7-200系列PLC是西门子公司20世纪90年代推出的整体式小型机，其结构紧凑、功能强，具有很高的性能价格比，在中小规模控制系统中应用广泛。

 从CPU模块的功能来看，SIMATIC S7-200系列小型PLC发展至今，大致经历了两代：

     **代产品，其CPU模块为CPU 21X，主机都可进行扩展，它具有四种不同配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，本书不介绍该产品。

     *二代产品，其CPU模块为CPU 22X，主机都可进行扩展，它具有五种不同配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226和CPU226XM，除CPU 221之外，其它都可加扩展模块，是目前小型PLC的主流产品。本书将介绍CPU22X系列产品。

     对于每个型号，西门子厂家都提供有产品货号，根据产品货号可以购买到*类型的PLC。

(1) S7-200在扫描循环中完成一系列任务。任务循环执行一次称为一个扫描周期。S7-200的工作过程如图4所示。在一个扫描周期中，S7-200主要执行下列五个部分的操作：

（Ⅰ）读输入：S7-200从输入单元读取输入状态，并存入输入映像寄存器中。

（Ⅱ）执行程序：CPU根据这些输入信号控制相应逻辑，当程序执行时刷新相关数据。程序执行后，S7-200将程序逻辑结果写到输出映像寄存器中。

（Ⅲ）处理通讯请求：S7-200执行通讯处理。

（Ⅳ）执行CPU自诊断：S7-200检查固件、程序存储

器和扩展模块是否工作正常

（Ⅴ）写输出：在程序结束时，S7-200将数据从输出映像寄存器中写入把输出锁存器，最后复制到物理输出点，驱动外部负载。

（2）、S7-200 CPU的工作模式

   S7-200有两种操作模式：停止模式和运行模式。CPU面板上的LED状态灯可以显示当前的操作模式。

   在停止模式下，S7--200不执行程序，您可以下载程序和CPU组态。在运行模式下，S7-200将运行程序。

   S7-200提供一个方式开关来改变操作模式。您可以用方式开关（位于S7-200前盖下面）手动选择操作模式：当方式开关拨在停止模式，停止程序执行；当方式开关拨在运行模式，启动程序的执行；也可以将方式开关拨在TERM（终端）（暂态）模式，允许通过编程软件来切换CPU的工作模式，即停止模式或运行模式。

如果方式开关打在STOP或者TERM模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会自动进入STOP模式。如果方式开关打在RUN模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会进入RUN模式。

当需要完成某些特殊功能的控制任务时，CPU主机可以连接扩展模块，利用这些扩展模块进一步完善CPU的功能。常用的扩展模块有两类，即模拟量输入／输出扩展模块、特殊功能模块。模拟量扩展模块类型如表1所列。

　串联电路块的并联连接指令OLD

两个或两个以上的接点串联连接的电路叫串联电路块。串联电路块并联连接时，分支开始用LD、LDN指令，分支结束用OLD指令。OLD指令与后述的ALD指令均为无目标元件指令，而两条无目标元件指令的步长都为一个程序步。OLD有时也简称或块指令。

2、并联电路的串联连接指令ALD

两个或两个以上接点并联电路称为并联电路块，分支电路并联电路块与前面电路串联连接时，使用ALD指令。分支的起点用LD、LDN指令，并联电路结束后，使用ALD指令与前面电路串联。ALD指令也简称与块指令，ALD也是无操作目标元件，是一个程序步指令。

3、输出指令 =SIMATIC ET 200SP 作为 ET 200 分布式 I/O 家族的新成员，是一款面向过程自动化和工厂自动化 的创新产品。ET 200SP 可以帮助用户有效应对提高过程效率和工厂生产力的挑战。ET 200SP 具 有众多创新特性，可归纳为 ：简单易用，身形小巧，功能强大。

1、= 输出指令是将继电器、定时器、计数器等的线圈与梯形图右边的母线直接连接，线圈的右边不允许有触点，在编程中，触点以重复使用，且类型和数量不受限制。

4、置位与复位指令S、R

S为置位指令，使动作保持；R为复位指令，使操作保持复位。从*的位置开始的N个点的寄存器都被置位或复位,N=1～255如果被*复位的是定时器位或计数器位,将清除定时器或计数器的当前值。

5、跳变触点EU,ED

正跳变触点检测到一次正跳变(触点的入信号由0到1)时,或负跳变触点检测到一次负跳变(触点的入信号由1到0)时,触点接通到一个扫描周期.正/负跳变的符号为EU和ED,他们没有操作数,触点符号中间的”P”和”N”分别表示正跳变和负跳变

6、空操作指令NOP

NOP指令是一条无动作、无目标元件的一个序步指令。空操作指令使该步序为空操作。用NOP指令可替代已写入指令，可以改变电路。在程序中加入NOP指令，在改动或追加程序时可以减少步序号的改变。

7、程序结束指令END

8、SIMATIC ET 200SP 是新一代分布式 I/O 系统，具有体积小，使用灵活，性能**的特点 ? 防护等级 IP20，支持 PROFINET 和 PROFIBUS ? 更加紧凑的设计，单个模块较多支持 16 通道 ? 直插式端子，*工具单手可以完成接线 ? 模块，基座的组装更方便 ? 各种模块任意组合，并支持故障安全型模块 ? 各个负载电势组的形成* PM-E 电源模块 ? 运行中可以更换模块（热插拔） ? 编程组态可以通过新一代 TIA 博途平台或者 Step7 V5.5

END是一条无目标元件的一序步指令。PLC反复进行输入处理、程序运算、输出处理，在程序的最后写入END指令，表示程序结束，直接进行输出处理。在程序调试过程中，可以按段插入END指令，可以按顺序扩大对各程序段动作的检查。采用END指令将程序划分为若干段，在确认处于前面电路块的动作正确无误之后，依次删去END指令。要注意的是在执行END指令时，也刷新监视时钟。

 立即触点指令（Immediate）只能用于输入量I，执行立即触点指令时，立即读入物理输入点的值，根据该值决定触点的接通/断开状态，但是并不更新该物理输入点对应的输入过程映像寄存器。在语句表中，分别用LDI、AI、OI来表示开始、串联和并联的常开立即触点，用LDNI、ANI、ONI来表示开始、串联和并联的常闭立即触点。触点符号中间的“I”和“/I”用来表示立即常开触点和立即常闭触点。SIMATIC ET 200SP 安装于标准 DIN 导轨，一个站点基本配置包括 ? 支持 PROFINET 或 PROFIBUS 的 IM 通讯接口模块 ? 各种 I/O 模块，功能模块以及所对应的基座单元 ? 较右侧用于完成配置的服务模块（*单独订购，随接口模块附带）

S7-300 CPU模板的运行方式选择和状态指示

（1）CPU模板的运行方式选择

   RUN-P：可编程运行方式。 RUN：运行方式。

   STOP：停止方式。 MRES：清除存储器，不能保持。

（2）CPU的LED状态及故障指示灯

   SF（红色）：系统出错/故障指示灯。

   BATF（红色）：电池故障指示灯（只有CPU313和314配备）。

   DC5V（绿色）：＋5V电源指示灯。 FRCE（黄色）：强制有效指示灯。

   RUN（绿色）：运行状态指示灯。 STOP（黄色）：停止状态指示灯。

（3）CPU315-2DP CPU的另外两个状态及故障指示灯

   BUS DF（BF）（红色）：总线出错指示灯（只适用于带有DP接口的CPU）。

   SF DP(红色)：DP接口错误指示灯（只适用于带有DP接口的CPU）。

西门子PLC的SM322数字量输出模块

接口模块用于将 SIMATIC ET 200SP 连接到 PROFINET 或者 PROFIBUS 总线 ? 每个接口模块可以扩展 32