SIMENS西门子PLC模块北京代理商

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冗余的系统架构

可以看出，系统是由两套独立的S7-300或S7-400 PLC系统组成，软冗余能够实现：

主机架电源、背板总线等冗余；PLC处理器冗余；PROFIBUS现场总线网络冗余（包括通讯接口、总线接头、总线电缆的冗余）；ET200M站的通讯接口模块IM153-2冗余。

软冗余系统由A和B两套PLC控制系统组成。开始时，A系统为主，B系统为备用，当主系统A中的任何一个组件出错，控制任务会自动切换到备用系统B当中执行，这时，B系统为主，A系统为备用，这种切换过程是包括电源、CPU、通讯电缆和IM153接口模块的整体切换。系统运行过程中，即使没有任何组件出错，操作人员也可以通过设定控制字，实现手动的主备系统切换，这种手动切换过程，对于控制系统的软硬件调整，更换，扩容非常有用，即Altering Configuration and Application Program in RUN Mode 。

2、系统工作原理

在软冗余系统进行工作时，A、B控制系统（处理器，通讯、I/O）独立运行，由主系统的PLC掌握对ET200从站中的I/O控制权。A、B系统中的PLC程序由非冗余（non-duplicated）用户程序段和冗余（redundant backup）用户程序段组成，主系统PLC执行全部的用户程序，备用系统PLC只执行非冗余用户程序段，而跳过冗余用户程序段

每60ms 传送240个字节数据 每48ms 传送 240个字节数据 每152ms 传送76个字节数据

用户需要在初始化程序中（OB100）定义冗余部分的数据区，该数据区可以包括：一个 过程映象区（process image area），一个定时器区（IEC timer area），一个计数器区（IEC counter area），一个 位地址区（memory address area）和一个 数据块区（data block area），S7-300同步的大数据量为8 kBytes，S7-400同步的大数据量64kBytes。

主备系统的切换时间 = 故障诊断检测时间 + 同步数据传输时间 + DP从站切换时间

如果CPU的故障是停机或断电，则故障诊断为大约100－1000毫秒，315－2DP同步1000字节的数据所需的时间大约为200－300ms，8个DP从站的切换时间在100ms左右。可以在软冗余手册当中找到关于切换时间的具体说明。

无论控制程序循环扫描到哪里，当前激活的系统（即主系统）随时都会接收并处理报警信息，这样，在主系统A与备用系统B进行切换过程中产生的alarm存在被丢失的可能。

了解LOGO!

1999年我在电子与自动化杂志上见到LOGO！产品的宣传图片，这也是我使用西门子自动化的*个产品，当时西门子产品在国内小型机电产品的应用还不是很广泛，了解到某工厂生产化工容器罐的设备--2台高频电阻缝焊机多次程序错乱故障，在维修发现是设备产生的高频谐波干扰引起的电路故障，都是的程序板卡，如果更换备件采购周期很长，2000年我使用LOGO!改进设备。

后来喜欢上了西门子的产品逐渐接触到S7-200、300、400、到现在的新产品S7-1200。我成为西门子自动化产品的粉丝，关注每一款新产品的发布都，并积*胆的参加新产品*和应用。

选择LOGO!

10年前，在包装行业中生产使用的国产自动/半自动多采用TTL/COMS数字集成电路板控制。它的功能可以区分为程序板，驱动板，触发板及保护板和电源板组成。各模板之间使用插座相连接，电路连线较多，通用性和灵活性比较差，同时也给维修带来了一定的困难，当采用SIEMENS LOGO！模块后，电路连接简单，抗干扰能力强，对设备的后续改造和维修非常容易

PROFIBUS协议包括三个主要部分：

       PROFIBUS-DP：主站和从站之间采用轮询的通讯方式，支持高速的循环数据通讯，主要用于制造业自动化系统中现场级的通信

       PROFIBUS-PA：电源和通信数据通过电源并行传输，主要用于面向过程自动化系统中本质安全要求的防爆场合

       PROFIBUS-FMS：定义了主站和从站之间的通信模型，主要用于自动化系统中车间级的数据交换

3. PROFIBUS现场总线标准由三部分组成：

① PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery分布式外围设备）

② PROFIBUS-PA（Process Automation 过程自动化）

③ PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification 现场总线报文规范）

4．①Profibus是一种广泛应用范围的，开发的数字通信系统，特别适用与工厂自动化和过程自动化领域。Profibus适合与**、时间要求严格的应用和复杂的通信任务

    ②Profibus-DP主要侧重与工厂自动化，它使用的是RS485传输技术

    ③Profibus-PA主要侧重于过程自动化，典型的使用MBP-IS传输技术，扩展的Profibus-DP

5. ① PROFIBUS-PA适用于过程自动化，PA将自动化系统和过程控制系统与压力、温度和液位变送器等现场设备连接起来，用来替代4~20MA的模拟技术

   ② PROFIBUS-FMS适用于解决车间监控级通信。在这一层，*控制器（例如PLC 、PC等）之间需要比现场层更大量的数据传送，但通信的实时性要求**现场。

6．MPI通信是当通信速率要求不高、通信数据量不大时，可以采用的一种简单经济型的

   通信；MPI网络的通信速率为19.2Kbit/s-12Mbps，通常默认设置为187.5KBPS

   西门子PLC S7-200/300/400 CPU上的RS485接口不仅是编程接口，同时也是一个MPI

   的通信接口

7．PLC与PLC之间的MPI通讯方式：

    ①全局数据包通讯方式：对于PLC之间的数据交换，我们只关心数据的发送区和接受区，全局数据包的通讯方式是在培植PLC硬件的过程中，组态所要通讯的PLC站之间的发送区和接受区，不需要任何程序处理，这种通讯方式只适合S7-300/400PLC之间相互通讯

    ②调用系统功能的通讯方式：

      ⑴双向通讯方式——在通讯的双方都要调用通讯块，一方调用发送块（SFC65 X-SEND），另一方调用接收块（SFC66  X-RCV）

      ⑵单向通讯方式——只在一方编写通讯程序，是客户机与服务器的关系，编写程序一方的CPU作为客户机，没有编程的一方作为服务器

8．通过MPI实现PLC到PLC之间通讯有三种方式：全局数据包通信方式、无组态连接

通信方式、组态连接通信方式

①     全局数据包通信方式：配置PLC硬件过程中，组态所要通讯的PLC站之间的发送和接收区，不需要任何程序处理。这种方式只适合S7-300/400之间相互通讯

②     无组态连接通信方式（数据包大76字节）有两种：双边通信方式、单边通信方式

ⅰ 双边通信方式：一方调用数据发送块SFC65（X-SEND），同时另一方调用数据接收块SFC66（X-RCV），双方均需要编程。

ⅱ 单边通信方式：只在一方编写程序，即客户机与服务器的访问模式。编写程序的一方做为客户机，不编写程序的一方作为服务器。S7-300/400既可作客户机又可作服务器。S7-200只能作服务器

SIMATIC S7-200

西门子PLC S7-200是超小型化的PLC，适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制。

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，它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214;CPU 215和CPU 216。第二代产品其CPU模块为CPU 22X，是在21世纪初投放市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226，除了CPU 221之外，其他都可加扩展模块。

西门子PLC S7-300

西门子PLC S7-300是模块化中型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。

从CPU模块来分，西门子PLC S7-300 大致可以分为紧凑型、标准型、革新性、户外性、故障安全性、特种这几类。紧凑型CPU包括312C、313C、313C-2PtP、313C- 2DP、314C-2PtP、314-2DP。标准型CPU有313、314、315、315-2DP、316-2DP。革新性CPU有312、314、 315-2DP、317-2DP、318-2DP。户外性CPU有312 IFM、314 IFM、314(户外性)。故障安全性CPU有315F、315F-2DP、317F-2DP。特种性CPU包括317T-2DP、 317-2PN/DP。

SIMATIC S7-400

西门子PLC S7-400是用于中、**性能范围的可编程序控制器。 S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠**，同时可以选用多种级别(功能逐步升级)的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。

SIMATIC S7-1200

西门子PLC S7-1200 是低端的离散自动化系统和独立自动化系统中使用的小型控制器模块。西门子PLC S7-1200 具有集成 PROFINET 接口、强大的集成工艺功能和灵活的可扩展性等特点，为各种工艺提供了简单的通讯和西门子PLC S7-1200 小型可编程控制器充分满足于中小型自动化的系统需求。在研发过程中充分考虑了系统、控制器、人机界面和软件的无缝整合和协调的需求。西门子PLC S7-1200 系列的问世，标志着西门子在原有产品系列基础上拓展了产品版图，代表了未来小型可编程控制器的发展方向，西门子也将一如既往开拓创新，自动化潮流。有效的解决方案，尤其满足多种应用中完全不同的自动化需求