西门子PLC S7-200SMART系统手册

2018年7月26日22:09:42 发表评论 23,651 阅读
  1. 产品概述
  2. 入门指南
  3. 安装
  4. PLC 概念
  5. 编程概念
  6. PLC 设备组态
  7. 程序指令
  8. 通信

手册用途

S7-200 SMART 系列包括许多微型可编程逻辑控制器 (Micro PLC, Micro Programmable Logic Controller),这些控制器可以控制各种自动化应用。S7-200 SMART结构紧凑、成本低廉且具有功能强大的指令集,这使其成为控制小型应用的完美解决方案。S7-200 SMART 产品多种多样且提供基于 Windows的编程工具,这使得您可以灵活地解决各种自动化问题。

本手册提供了有关 S7-200 SMART CPU的安装和编程信息,适用于具备可编程逻辑控制器基本知识的工程师、编程人员、安装人员和电气人员。

所需的基本知识

要理解本手册,需要具备自动化和可编程逻辑控制器的基本知识。

本手册适用范围

本手册介绍了以下产品:

  • STEP7-Micro/WIN SMART V2.3
  • S7-200SMART CPU 固件版本 V2.3

产品概述

S7-200 SMART 系列微型可编程逻辑控器 (Micro PLC, Micro Programmable LogicController) 可以控制各种设备以满足您的自动化控制需要。

CPU

根据用户程序控制逻辑监视输入并更改输出状态,用户程序可以包含布尔逻辑、计数、定时、复杂数学运算以及与其它智能设备的通信。 S7-200 SMART结构紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集,这些优势的组合使它成为控制各种应用的完美解决方案。

1.1 S7-200 SMART CPU

CPU

将微处理器、集成电源、输入电路和输出电路组合到一个结构紧凑的外壳中,形成功能强大的 Micro PLC。下载用户程序后,CPU

将包含监控应用中的输入和输出设备所需的逻辑。

① I/O 的 LED

② 端子连接器

③ 以太网通信端口

④ 用于在标准 (DIN)导轨上安装的夹片

⑤ 以太网状态 LED(保护盖下方):LINK,RX/ TX

⑥ 状态 LED:RUN、STOP 和ERROR

⑦ RS485 通信端口

⑧ 可选信号板(仅限标准型)

⑨ 存储卡读卡器(保护盖下方)(仅限标准型)

CPU具有不同型号,它们提供了各种各样的特征和功能,这些特征和功能可帮助用户针对不同的应用创建有效的解决方案。以下显示 CPU 的不同型号。

说明

CPU CR40 CPU CR60

S7-200 SMART CPU 固件版本 V2.3 不适用于 CPU CR40 和 CPU CR60 型号。

表格 1- 1 S7-200 SMART CPU

表格 1- 2 紧凑型串行、不可扩展 CPU

可组态 V 存储器、M 存储器、C 存储器的存储区(当前值),以及T 存储器要保持的部分(保持性定时器上的当前值),最大可为最大指定量。

表格 1- 3 标准型可扩展 CPU

1.可组态 V 存储器、M 存储器、C 存储器的存储区(当前值),以及T 存储器要保持的部分(保持性定时器上的当前值),最大可为最大指定量。

2 指定的最大脉冲频率仅适用于带晶体管输出的 CPU 型号。对于带有继电器输出的 CPU型号,不建议进行脉冲输出操作。

  • 新功能

STEP 7-Micro/WIN SMART V2.3 和 S7-200 SMART V2.3 CPU 均引入了以下新功能:

CPU 型号

S7-200 SMART 具有四种新的紧凑型串行 CPU 型号:

  • CPUCR20s AC/DC/继电器 (6ES7288-1CR20-0AA1)
  • CPUCR30s AC/DC/继电器 (6ES7288-1CR30-0AA1)
  • CPUCR40s AC/DC/继电器 (6ES7288-1CR40-0AA1)
  • CPUCR60s AC/DC/继电器 (6ES7288-1CR60-0AA1)

说明

CPU CR40 CPU CR60

S7-200 SMART CPU 固件版本 V2.3 不适用于 CPU CR40 和 CPU CR60 型号。

状态 LED 状态

现在,如果强制施加一个值,则所有型号 CPU 在 1 Hz 时闪烁的都将是 STOP LED(在RUN 或 STOP 模式下)。

高速计数器 (HSC)

HSC 新功能包括:

  • SR和 ST 型号 CPU 的 HSC 数量由四个增至六个。新的 CRs 型 CPU 配有四个HSC。
  • SR/ST30CPU 现已针对 HSC4 使用高速输入 I0.6 和 I0.7。这意味着 SR/ST30 CPU比其他 SR/ST 型号多一个 200 kHz 计数器。

STEP 7-Micro/WIN SMART 支持 USB/PPI 串行接口

现在可以使用 USB/PPI 多主站电缆通过以下任意串行端口对所有 CPU 型号进行编程:

  • RS485端口
  • 信号板端口
  • DP01 PROFIBUS 端口

STEP 7-Micro/WIN SMART 固件更新

现可通过以下任意串行端口将固件更新下载至所有 CPU 型号:

  • RS485端口
  • 信号板端口

DP01 PROFIBUS 端口

1.2 CPU 特性差异

S7-200 SMART V2.3 CPU 系列包含十二种 CPU

型号,分为两条产品线:紧凑型产品线和标准型产品线。CPU 标识符的首字母指示产品线,分为紧凑型 (C) 和标准型

(S)。标识符的第二个字母指示交流电源/继电器输出 (R) 或直流电源/直流晶体管

(T)。标识符中的数字指示板载数字量 I/O

总数。新的紧凑型号由小写字符“s”(仅限串行端口)后加 I/O 计数进行指示。

CRs 型号

CPU CR20s、CPU CR30s、CPU CR40s 和 CPU CR60s 型号与标准 CPU

之间存在以下差异:

  • 无以太网端口:RS485端口现为编程端口。
  • STEP7-Micro/WIN SMART 使用 USB-PPI 电缆通过 RS485 端口对 CPU 编程。
  • CPU保留一个 STEP 7-Micro/WIN SMART 程序员连接。
  • 没有需要使用以太网端口的 CPU指令
  • 不支持数据日志
  • 无实时时钟
  • 无 microSD读卡器
  • 不提供信号板支持
  • 不提供信号模块支持
  • 无 24V 直流传感器电源
  • 无运动控制
  • 仅支持具有PROFIBUS/RS485 功能的 HMI
  • 12KB 梯形图内存和 8 KB V 内存
  • 保持性存储器限制为 2KB

无以太网端口

由于 CRs 型号无以太网端口,因此 RS485

端口为编程端口。STEP 7-Micro/WIN SMART 使用 USB-PPI 电缆对 CPU

编程。现可通过所有串行端口对任意 CPU 进行编程,包括 PROFIBUS DP01 模块。

USB-PPI 电缆

CRs 型号提供 RS485 端口作为 CPU 的唯一编程端口。使用 STEP 7-Micro/WIN SMART

和 USB-PPI 电缆,可以执行以下任务:

  • 上传和下载程序
  • 监控程序功能
  • 执行固件更新

如果在程序中使用自由端口,连接 USB-PPI 电缆将强制 CPU退出自由端口模式并启用 PPI 模式。PPI 模式允许 STEP 7-Micro/WIN SMART 重新控制CPU。

通信连接

由于 CRs 型 CPU 仅支持 RS485 编程端口,因此 CPU 始终保留一个STEP 7-Micro/WIN SMART 程序员连接。在 HMI 的 RS485 端口中,CRs 型 CPU仍支持四个连接。

没有需要使用以太网端口的 CPU 指令

无法使用在 CRs 型号中使用以太网端口的 CPU 指令。CRs 型 CPU中不可以使用的指令如下所述:

LAD 指令 STL 指令 说明
GET GET 通过以太网获取数据
SET SET 通过以太网写入数据
GIP_ADDR GIP 获取以太网 IP 地址
SIP_ADDR SIP 设置以太网 IP 地址
TCON TCON 打开 OUC 以太网连接
TSEND TSEND 通过以太网发送 OUC 数据
TRECV TRECV 通过以太网接收 OUC 数据
TDCON TDCON 断开 OUC 以太网连接

无实时时钟

CRs 型号不含实时时钟;但 CRs型号仍支持时间指令。每次循环上电后,时间均复位为默认时间(2000 年 1 月 1日)。如果没有实时时钟,则 CPU 保持时间的精确度受限。

没有 microSD 读卡器或任何与使用 microSD 卡相关的功能

由于 CRs 型号不支持 microSD 卡,因此如果忘记密码,可通过 RS485端口使用复位为出厂默认设置命令 。

HMI 限定为可通过 PROFIBUS/RS485 网络访问的接口

新 CRs 型号仅支持以下具有 PROFIBUS/RS485 功能的 HMI:

  • COMFORTHMI:
    • SIMATICHMI TP700 COMFORT
    • SIMATICHMI TP900 COMFORT
    • SIMATICHMI TP1200 COMFORT
    • SIMATICHMI KP400 COMFORT
    • SIMATICHMI KP700 COMFORT
    • SIMATICHMI KP900 COMFORT
    • SIMATICHMI KP1200 COMFORT
    • SIMATICHMI KTP400 COMFORT
  • SMARTHMI:
    • SMART700 IE
    • SMART1000 IE
  • BASICHMI:
    • SIMATICHMI KTP600 BASIC COLOR DP
    • SIMATICHMI KTP1000 BASIC COLOR DP
  • MicroHMI:

TD 400C 文本显示,4 行

1.4 S7-200 SMART 扩展模块

为更好的满足应用需求,S7-200 SMART

系列包括诸多扩展模块、信号板和通信模块。可将这些扩展模块与标准 CPU

型号(SR20、ST20、SR30、ST30、SR40、ST40、SR60 或 ST60)搭配使用,为CPU

增加附加功能。下表列出了当前提供的扩展模块。

表格 1- 4 扩展模块和信号板

类型 仅输入 仅输出 输入/输出组合 其他
数字扩展模块 · 8 个直流输入

· 16

个直流输入

· 8 个直流输出

· 8 个继电器输出

· 16 个继电器输出

· 16 个直流输出

· 8 个直流输入/8 个直流输出

· 8 个直流输入/8个继电器输出

· 16 个直流输入/16个直流输出

· 16 个直流输入/16个继电器输出

模拟量扩展模块 · 4

个模拟量输入

· 8

个模拟量输入

· 2 个 RTD

输入

· 4 个 RTD

输入

· 4

个热电偶输

· 2 个模拟量输出

· 4 个模拟量输出

· 4 个模拟量输入/2 个模拟量输出

· 2 个模拟量输入/1 个模拟量输出

信号板 · 1

个模拟量输

· 1 个模拟量输出 · 2 个直流输入/2 个直流输出 · RS485/RS232

· 电池板

表格 1- 5 通信扩展模块

模块 类型 说明
通信扩展模块 (EM) PROFIBUS DP SMART 模块 EM DP01 PROFIBUS DP

1.5 适用于 S7-200 SMART HMI 设备

S7-200 SMART 支持 Comfort HMI、SMART HMI、Basic HMI 和 Micro HMI。以下显示TD400C 和 SMART LINE 触摸面板。

表格 1- 6 HMI 设备

文本显示单元:TD400C 是一款仅支持 RS485

的显示设备,可以连接 CPU。使用文本显示向导,可以轻松地对

CPU 进行编程,以显示文本信息和其它与您的应用有关的数据。

TD400C

设备可以作为应用的低成本接口,使用该设备可查看、监视和更

改与应用有关的过程变量。

SMART HMISMART LINE

触摸面板可为小型机器和工厂提供操作和监视功能。组态和调试时间短、在 WinCC flexible(ASIA 版本)中组态以及具备双端口

Ethernet/RS485 接口,共同构成这些 HMI 的亮点。

STEP 7-Micro/WIN SMART 中的文本显示器向导可帮助您快速方便地为 TD400C组态文本显示器消息。要启动“文本显示”向导,请从“工具”(Tools)菜单中选择“文本显示”(Text Display) 命令。

  • 通信选项

S7-200 SMART 可实现 CPU、编程设备和 HMI 之间的多种通信:

  • 以太网:
    • 编程设备到 CPU的数据交换
    • HMI与 CPU 间的数据交换
    • S7与其它 S7-200 SMART CPU 的对等通信
    • 与其它具有以太网功能的设备间的开放式用户通信(OUC)

说明

CPU 型号 CPU CR20s、CPU CR30s、CPU CR40s 和 CPU CR60s无以太网端口,不支持与使用以太网通信相关的所有功能。

  • PROFIBUS:
    • 适用于分布式 I/O的高速通信(高达 12 Mbps)
    • 一个总线控制器连接许多 I/O设备(支持 126 个可寻址设备)。
    • 主站和 I/O设备间的数据交换
    • EMDP01 模块是 PROFIBUS I/O 设备。
  • RS485:
    • 使用USB-PPI 电缆时,提供一个适用于编程的 STEP 7-Micro/WIN SMART 连接
    • 总共支持 126个可寻址设备(每个程序段 32 个设备)
    • 支持PPI(点对点接口)协议
    • HMI与 CPU 间的数据交换
    • 使用自由端口在设备与CPU 之间交换数据(XMT/RCV 指令)
  • RS232:
    • 支持与一台设备的点对点连接
    • 支持PPI 协议
    • HMI与 CPU 间的数据交换
    • 使用自由端口在设备与CPU 之间交换数据(XMT/RCV 指令)

编程软件

STEP7-Micro/WIN SMART

提供了一个用户友好的环境,供用户开发、编辑和监视控制应用所需的逻辑。

顶部是常见任务的快速访问工具栏, 其后是所有公用功能的菜单。

左边是用于对组件和指令进行便捷访问的项目树和导航栏。

打开的程序编辑器和其他组件占据用户界面的剩余部分。

STEP7-Micro/WIN SMART

提供三种程序编辑器(LAD、FBD 和

STL),用于方便高效地开发适合用户应用的控制程序。

为帮助您找到所需信息,STEP7-Micro/WIN SMART 提供了内容丰富的在线帮助系统。

计算机要求

STEP 7-Micro/WIN SMART 在个人计算机上运行。计算机应满足以下最低要求:

  • 操作系统:Windows7 或 Windows 10(32 位和 64 位两种版本)
  • 至少 350M字节的空闲硬盘空间
  • 鼠标(推荐)

安装 STEP 7-Micro/WIN SMART

将 STEP 7-Micro/WIN SMART CD 插入到计算机的 CD-ROM 驱动器中,或联系您的

Siemens 分销商或销售部门,从客户支持网站 下载 STEP7-Micro/WIN SMART。安装程序将自动启动并引导您完成整个安装过程。 有关安装 STEP 7-Micro/WIN SMART的详细信息,请参见自述文件。

说明

要在 Windows XP 或 Windows 7 操作系统上安装

STEP 7-Micro/WIN SMART,必须以管理员权限登录。

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