西门子模块6ES7214-2BD23-0XB8型号含义

需要 IM 153-1 / IM 153-2 HF 接口模块，以把模块化的 I/O 设备 ET 200M 连接到 PROFIBUS DP 现场总线。

这些首部模块可应用于许多场合。

PCS 7的特殊功能和模块

IM 153-2 (铜) 配有特殊功能，如时钟同步、时间戳或 I&M 功能。此外，考虑到在过程施工中不断增加的诊断需求，还有一些可用的特殊模块。例如，数字量输入模板可连接 NAMUR 传感器，具有断线探测器，通过“0"和“1"信号，并具有整平监控和脉冲展宽功能。为获得一个合理的通道价格，可能会采用8-通道 HART 模块。

容错系统

高可用性系统可用于系统不允许出现停止或因意外停机后系统重启等会造成高昂损失的应用场合。例如，典型的应用场合包括发电、配电、隧道系统、机场行李运输系统、石油平台、炼油厂、特种玻璃制造商、半导体行业等。

通过与高可用的 S7-400H（冗余 CPU）相结合，ET 200M 能够以单通道模式（标准可用性）或开关模式（增强可用性）进行连接。

此外，IM 153-2 也可用于采用 S5-155H、S7-300 / S7-400的软件冗余应用以及PNO标准化冗余应用。

面临爆炸危险的范围

在爆炸危险范围内，不同信号和模拟量模板用作本安型版本。这意味着这些模块本身可高性价比地安装在Zone 2区域，但其传感器和执行器可安装在Zone1区。例如，可用于化工和制药行业、石油钻探平台、或普通制造工厂（如印刷工业或汽车工业的喷漆车间）。可以按通道隔离处理 Ex zone 1区信号。对于非防爆区域，模块通道隔离电压为250 V AC。还有带 HART 能力的模拟量模板。

安全型系统

产生错误时，故障安全型控制器进入安全状态，并确保操作人员、机器和环境的安全，例如出现挤压时的自动化系统或乘客运输。不同的信号模板可用于连接故障安全信号和 S7-300F 或 S7-400F/FH，并根据连接类型提供SIL 2 或 SIL 3。

对于面向安全的 I/O 模块的应用场合，必须使用 IM 153-2 HF 接口模块。

高动态生产过程

在高精度生产和加工过程中，用于控制高速机械的分布式解决方案日益重要，例如用于驱动控制。在这种情况下，分布式 I/O 设备捕获信号与执行器作出相应反应之间的时间必须尽量缩短，并可jingque复制。SIMATIC 自动化解决方案通过这种方式与同步PROFIBUS 的同步连接被称作“时钟同步"，并由不同的 ET 200M 信号模板提供支持。

(1) PLC的接地采用的接地极。如不可能，也可与其他盘板共用接地系统，但须用自己的接地线直接与公共接地极相连。不允许与大功率晶闸管装置和大型电动机之类的设备共用接地系统。

    (2) PLC的接地极离PLC越近越好，即接地线越短越好。如果PLC由多单元组成，则各单元之间应采用同一点接地，以保证各单元间等电位。当然，一台PLC的I/O单元如果有的分散在较远的现场(超过100 m)，则是可以分开接地的。

    (3) PLC的输入、输出信号线采用屏蔽电缆时，其屏蔽层应用一点接地，并用靠近PLC这一端的电缆接地，电缆的另一端不接地。如果信号随噪声波动，可以连接一个0.1～0.47μF/25 V的电容器到接地端。

    (4)接地线截面积应大于2 mm²，接地线一般长不超过20 m。PLC接地系统的接地电阻一般应小于40Ω

IM 153-1/153-2 接口模块被用作为 ET 200M 的首部模块（IM；接口模块）。 S7-300自动化系统的模块产品系列中，多 8个或12个 I/O 模块可以与该接口模块相连。

接口模块和必需的 I/ 模块安装在 S7‑300 的 异型导轨上；在安装期间，用总线连接器把 I/O模块相互连接起来并与 IM 153 接口模块连接。

在冗余模式中，两个 IM 153-2 安装在 BM IM/IM总线模块上。 特种异型导轨可用来安放总线模块。

在为 IM153 配备 S7-300 模块时，不必考虑插槽规则。

应合理配置PLC的使用环境，提高系统抗干扰能力。具体采取的措施有：远离高压柜、高频设备、动力屏以及高压线或大电流动力装置；通信电缆和模拟信号电缆尽量不与其他屏 (盘)或设备共用电缆沟；PLC柜内不用荧光灯等。另外，PLC虽适合工业现场，但使用中也应尽量避免直接震动和冲击、阳光直射、油雾、雨淋等；不要在有腐蚀性气体、灰尘过多、发热体附近应用；避免导电性杂物进入控制器。

 　　调试要点及注意事项
　　(1)常规检查。在通电之前要耐心细致地作一系列的常规检查(包括接线检查、绝缘检查、接地电阻检查、保险检查等)，避免损坏PLC模块(用STEP7的诊断程序对所有模块进行检查)。
　　(2)系统调试。系统调试可按离线调试与在线调试两阶段进行。其中离线调试主要是对程序的编制工作进行检查和调试，采用STEP7能对用户编制程序进行自动诊断处理，用户也可通过各种逻辑关系判断编制程序的正误。而在线调试是一个综合调试过程，包括程序本身、外围线路、外围设备以及所控设备等的调试。在线调试过程中，系统在监控状态下运行，可随时发现问题、随时解决问题，从而使系统逐步完善。因此，一般系统所存在的问题基本上可在此过程中得到解决。 
　　在线调试设备开停时，必须先调试空开关的运行情况；如果设备设有运行监视开关，则可把监视开关强制为"1"(正式运行时，撤销强制)。调试单台设备时可针对性地建立该设备的变量表，对该设备及其与该设备相关的变量进行实时监视。这样既可判断逻辑操作是否正确，对模拟量的变化也可一目了然。比如调试电动执行器时，可建立一变量表，对执行器的位置信号、限位信号、过力矩信号及输出命令信号等进行实时监视，便可非常直观地观测执行器的动作情况。 

CPU 运行需要 SIMATIC 微型存储卡 (8 MB)

        紧凑型 CPU，可用于具有分布式结构的系统。集成数字量 I/O，支持与过程的直接连接；PROFIBUS DP 主站/从站接口支持与分布式 I/O 的连接。因此，CPU 313C-2 DP 既可以用作分布式单元进行快速预处理，也可以用作带下位现场总线系统的上位控制器。

1.首先，在STEP7中新建一个Project，分别插入2个S7-300站。

这里我们插入的一个CPU315-2DP，作为主站；一个CUP317-2作为从站，并且使用317-2的*个端口MPI/DP端口配置成DP口来实现和315-2DP的通讯。然后分别对每个站进行硬件组态：首先对从站CPU317-2进行组态：将317的*个端口MPI/DP端口组态为PROFIBUS类型，并且创建一个不同于CPU自带DP口的PROFIBUS网络，设定地址。在操作模式页面中，将其设置为DPSLAVE模式，并且选择“Test,commissioning,routing"，是将此端口设置为可以通过PG/PC在这个端口上对CPU进行监控，以便于我们在通讯链路上进行程序监控。下面的地址用默认值即可。

然后选择Configuration页面，创建数据交换映射区。这里我们创建了2个映射区，图中的红色框选区域在创建时是灰色的，包括上面的图中的Partner部分创建时也是空的，在主站组态完毕并编译后，才会出现图中所示的状态。由于我们这里只是演示程序，所以创建的交换区域较小。组态从站之后，再组态主站。插入CPU时，不需要创建新的PROFIBUS网络，选择从站建立的第二条（也就是准备用来进行通讯的MPI/DP端口创建的那条）PROFIBUS网络即可。组态好其它硬件，确认CPU的DP口处于主站模式，从窗口右侧的硬件列表中的已组态的站点中选择CPU31X，拖放到主站的PROFIBUS总线上，

这时会弹出链接窗口，选择以组态的从站，点击Connect按钮，然后进入Configuration页面，可以看到前面在从站中设定的映射区域，逐条进行编辑（Edit…），确认主从站之间的对应关系。主站的输入对应从站的输出，主站的输出对应从站的输入。至此，硬件的组态完成，将各个站的组态信息下载到各自的CPU中。通过NetPro可以看到整个网络的结构图。

2.编写程序。

硬件组态完毕，下载，PLC运行之后，数据并不会自动交换。需要通过程序来执行。在组态中，input和output区域，也并不是实际硬件组态中的硬件地址，也就是说，input和output并不代表I/O模块的地址和数据。但是映射区域组态用到的input和output地址，同时也占用了I/O模块的组态地址，就是说，映射区的地址和I/O地址是并行的，不能重复使用。所以在硬件的I/O模块全部组态完毕之后再组态映射区。

西门子CPU6ES7313-6CG04-0AB0映射区的数据交换是通过系统功能块SFC14（DPRD_DAT——ReadConsistentDataofaStandardDPSlave）和SFC15（DPWR_DAT——WriteConsistentDatatoaStandardDPSlave）实现的。SFC14和SFC15是成对使用的，一个发送一个接收，缺一不可。数据的通讯也是交互的，可以相互交换数据。本例中，我们通过简单的数据来验证通讯结果。

首先，我们在程序中插入数据区DB1，前面我们只建立了2个字（2Word）的映射区，于是我们建立如下内容的DB1，为了查看的方便，DB1的前半部分作为接收数据的存储区，后半部分用作发送数据的存储区。在317和315中我们插入同样的DB1，然后分别在OB1中编写通讯程序。其中，程序的LADDR地址，对应的是硬件的映射区组态时本站的LocalAddr中的地址，从站的LocalAddr我们组态的是0，对应的PartnerAddr也就是主站的地址是4。需要注意的是这里的地址是需要用16进制的格式来表示的，我们组态时是用10进制表示的。

完成之后，我们在各站中插入OB82、OB86、OB122等程序块，这些是为了保证当通讯的一方掉电时，不会导致另一方的停机。完成之后，将所有的程序分别下载到各自的CPU中，个站切换到运行状态，通过PLC监控功能，设定数据之后，我们监控的结果如下：上面的表格内容为主站315的数据，下面的是从站317的数据。可以看到，两个站都分别将各自的DBB4—DBB7数据发送出去并被另一方成功接收后存储在各自的DBB0—DBB3中。验证中，我们将一个站的CPU切换到STOP状态，可以看到，另一个站的CPU硬件SF指示灯报警，但PLC正常运行不停机。待该站恢复之后，报警自动消失。

扩展问题：在一个站的CPU掉站之后，另一个站的接收数据区显示的仍然是后一次接收到的数据，并且，即使在这种状态下，居然仍然无法修改该数据区内容。这样就存在一个问题，当前站需要知道当前接收数据存储区的内容是否是实时的数据。如何判断。

大概思路：

方法1，用以前的方法，在每个数据接收周期开始前，将已接收数据清空。这样当接收周期内接收不到新的数据时，就可以察觉到。但是问题是，SFC14和SFC15没有接收是否完成、是否成功等标识位，并且，在接收不到新的数据时，原有数据不能修改。此方法不通。

方法2，通过别的方式方法检测两个站之间的通讯状态。在SIEMENS的文档中，有这样的描述：主站：主站掌握总线中数据流的控制权。只要它拥有访问总线权（令牌），主站就可在没有外部请求的情况下发送信息。在PROFIBUS协议中，主站也被称作主动节点。从站：从站是简单的输入、输出设备。典型的从站为传感器，执行器以及变频器。从站也可为智能从站，入S7-300/400带集成口的CPU等。从站不会拥有总线的访问*。从站只能确认收到的信息或者在主站的请求下发送信息。从站也被称作被动节点。另外，SIEMENS对SFC14/15的描述也分别是：用于读取Profibus从站的数据/用于将数据写入Profibus从站

西门子6ES7516-3UN00-0AB0

人机界面的设计过程可分为以下几个步骤：

3.1 创建系统功能的外部模型设计模型主要是考虑软件的数据结构、总体结构和过程性描述，界面设计一般只作为附属品，只有对用户的情况（包括年龄、性别、心理情况、文化程度、个性、种族背景等）有所了解，才能设计出有效的用户界面；根据终端用户对未来系统的假想(简称系统假想）设计用户模型，zui终使之与系统实现后得到的系统映象（系统的外部特征）相吻合，用户才能对系统感到满意并能有效的使用它；建立用户模型时要充分考虑系统假想给出的信息，系统映象必须准确地反映系统的语法和语义信息。只有了解用户、了解任务才能设计出好的人机界面。

3.2 确定为完成此系统功能人和计算机应分别完成的任务

任务分析有两种途径。一种是从实际出发，通过对原有处于手工或半手工状态下的应用系统的剖析，将其映射为在人机界面上执行的一组类似的任务；另一种是通过研究系统的需求规格说明，导出一组与用户模型和系统假想相协调的用户任务。

逐步求精和面向对象分析等技术同样适用于任务分析。逐步求精技术可把任务不断划分为子任务，直至对每个任务的要求都十分清楚；而采用面向对象分析技术可识别出与应用有关的所有客观的对象以及与对象关联的动作。

3.3 考虑界面设计中的典型问题

设计任何一个机界面，一般必须考虑系统响应时间、用户求助机制、错误信息处理和命令方式四个方面。系统响应时间过长是交互式系统中用户抱怨zui多的问题，除了响应时间的长短外，用户对不同命令在响应时间上的差别亦很在意，若过于悬殊用户将难以接受；用户求助机制宜采用集成式，避免叠加式系统导致用户求助某项指南而不得不浏览大量无关信息；错误和警告信息必须选用用户明了、含义准确的术语描述，同时还应尽可能提供一些有关错误恢复的建议。此外，显示出错信息时，若再辅以听觉（铃声）、视觉（颜色）刺激，则效果更佳；命令方式是菜单与键盘命令并存，供用户选用。

3.4 借助CASE工具构造界面原型，并真正实现设计模型软件模型一旦确定，即可构造一个软件原形，此时仅有用户界面部分，此原形交用户评审，根据反馈意见修改后再交给用户评审，直至与用户模型和系统假想*为止。一般可借助于用户界面工具箱作

SIMATIC ET 200iSP–适合在危险区域中使用本质安全型 I/O设备：
模块化设计,具有冗余性
坚固可靠的本质安全设计
可在 Zone 1/21的危险区域中使用,传感器和执行期甚至可在Zone 0/20危险区域中使用
可进行冗余配置、热插拔并在运行过程中进行配置更改,因此可获得很高的工厂可用性。上海振曦宏自动化有限公司

SIMATIC ET 200为所有应用提供解决方案
SIMATIC ET 200有丰富的分布式 I/O 系统可供选用,既可以用在控制柜中,也可以直接用在不带控制柜的机器上,还可在危险区域中使用域。模块化的设计让您能够轻松、快速地调整和扩展 ET200 系统。已集成的附加模块可以降低成本,同时拓宽了应用范围。您可以从多种不同的组合方案中进行选择：数字量和模拟量输入/输出、带 CPU 的智能模块、安全系统、电机启动器、气动装置、变频器以及各种不同的技术模块（例如,计数、定位等）。
通过 PROFIBUS 和PROFINET进行的通信、统一的工程组态、透明诊断功能以及 SIMATIC控制器和HMI单元的接口,都证明全集成自动化具有*的集成功能。

PROFINET
PROFINET 是自动化领域中的开放式、跨供应商工业以太网标准 (IEC 61158/61784)。
PROFINET 基于工业以太网,可实现现场设备（IO 设备）和控制器（IO 控制器）之间的直接通信,能够用于运动控制应用的等时同步驱动控制解决方案。PROFINET 基于符合 IEEE 802.3 标准的标准以太网技术,可将现场层的任何设备连接到管理层。这样,PROFINET 可实现系统范围内的通信、工厂范围内的工程组态,并将 Web 服务器或 FTP 等 IT 标准技术一直应用到现场层。可以方便地集成经过反复检验的现场总线系统（如 PROFIBUS 或 AS-Interface）,无需对现有设备进行任何改动。

PROFIBUS
PROFIBUS 是工业现场级的标准 (IEC 61158/61784)。它是经认可的在加工制造和过程工业两种领域均可进行通讯的现场总线。
PROFIBUS 用于将现场设备（如分布式 I/O 设备或驱动器）连接到自动化系统（如 SIMATIC S7、SIMOTION、SINUMERIK 或 PC 机）。
PROFIBUS 是标准化的现场总线,符合 IEC 61158 规范,是功能强、开放式、坚固耐用、响应时间短的现场总线系统。PROFIBUS 有多种规格,可用于各种应用环境。上海振曦宏自动化有限公司 

PROFIBUS DP（分布式 I/O）
PROFIBUS DP用于连接分布式现场设备（如 SIMATIC ET 200）或响应时间极快的驱动器。PROFIBUS DP 用在传感器/执行器分布在机器或厂房内的情况（如,现场级别）。

AS-Interface
AS-Interface 符合标准 (IEC 62026/EN 50295),可代替电缆束,只需一条双股线即可极其经济可靠地将传感器和执行器连接起来。这条双股线还用于为各个工作站提供电力。这样,AS-Interface 就成为 PROFINET 和 PROFIBUS DP 的理想接口。借助于 ET 200SP 中的 AS-Interface 通信模块,可将 AS-Interface 和分布式 I/O 灵活组合。AS-Interface 在同一个 AS-I 网络中传送标准数据和安全数据,安全等级高达 PL e / SIL 3。AS-Interface 不仅适合传输数字量和模拟量 I/O 信号,还适用于用户友好地连接急停按钮和防护门。

关于西门子,听这些人说,自动化向服务化演进 潘英章：的确,当前市场环境与宏观政策都在驱动我国工业企业的转型升级,其核心在于提升竞争力和可持续发展能力.受此影响,工业企业的发展已不再停留于基于标准化的产能和规模扩张,而是基于差异化的效率、质量、安全以及运营管理水平的提升,同时节约能耗、减少排放和降低运营成本.由此,工业用户对于自动化的需求内容也已发生变化.在您看来这些变化有怎样的体现

人机界面产品分类 薄膜键输入的HMI，显示尺寸小于5.7ˊ，画面组态软件免费，属初级产品。如POP－HMI 小型人机界面；
触摸屏输入的HMI，显示屏尺寸为5.7ˊ～12.1ˊ，画面组态软件免费，属中级产品；
基于平板PC计算机的、多种通讯口的、高性能HMI，显示尺寸大于10.4ˊ，画面组态软件收费，属产品。
5. 人机界面的使用方法 明确监控任务要求，选择适合的HMI产品；
在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件"；
测试并保存已编辑好的“工程文件" ；
PC机连接HMI硬件，下载“工程文件"到HMI中；
连接HMI和工业控制器（如PLC、仪表等），实现人机交互

西门子6ES7515-2UM01-0AB0

工控机与PLC比较

1、概述在工业自动化领域，PLC和工控机是人们不得不提的两类控制设备，它们是大多数自动化系统的基础设备。PLC和工控机的技术发展是工程师对设备应用性能要求的体现：控制器的硬件标准化，以及用户的各种控制要求通过软件来进行改变。PLC就是一种利用计算机原理为顺序控制专门设计的、通用的、使用方便的装置。它采用了设计的硬件，而使用性能都是通过控制程序来确定的。
2. 人机界面（HMI）产品的组成及工作原理
人机界面产品由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、显示单元、输入单元、通讯接口、数据存贮单元等，其中处理器的性能决定了HMI产品的性能高低，是HMI的核心单元。根据HMI的产品等级不同，处理器可分别选用8位、16位、32位的处理器。
HMI软件一般分为两部分，即运行于HMI硬件中的系统软件和运行于PC机Windows操作系统下的画面组态软件（如JB－HMI画面组态软件）。使用者都必须先使用HMI的画面组态软件制作“工程文件"，再通过PC机和HMI 产品的串行通讯口，把编制好的“工程文件"下载到HMI的处理器中运行

S7-1500 控制器产品系列中的入门级 CPU

　　适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用

　　在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用

　　PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口交换机

　　PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O

　　用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET I-Device

　　作为运行系统选件的 OPC UA 服务器和客户端，用于方便地将 SIMATIC S7-1500 连接到第三方设备/系统，具有以下功能：

　　OPC UA Data Access

　　OPC UA Security

　　OPC UA Methods Call，支持

　　OPC UA Companion Specifications

　　集中式和分布式等时同步模式

　　集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器，凸轮/凸轮轨道和探头

　　用于诊断集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项

对于长时间不用的设备要定期通电运转，尤其对于在潮湿的环境，更应如此。
      我单位有两套锅炉给设备供气，现在运行的是二号炉，运行的第三天二号炉的鼓风机电机变频器出现了故障指示，查变频器说明书故障为过流和接地，复位变频器结果无效，决定用500v摇表测电机的绝缘，相间和对地电阻均无穷大，正常，脱开电机，变频器运行正常，车间应为要生产，那么就把备用的一台打开，想着应该没有问题了。可是运行了不到一个小时，对讲机里传来了现场操作工的声音，没有蒸汽上来，压力表压力不升反而下降。
      我急忙赶到现场查看情况，一看变频器上显示的同样的故障，过电流和接地。这下可有点不好整了。两台电机同时坏了不可能吧。这设备总的运行了不到一年。冷静下来再次拿摇表测绝缘正常（5兆欧）。脱开电机，变频器也是运转正常。至此维修陷入了困境。情况紧急叫来了设备主管把情况和他说了，那就只有换电机了，好在库房有一同型号的电机，我们就拿来应急。在换电机的同时和厂家联系了，让发电机过来。新电机发来的时候测量了下对地电阻却只有1兆欧，还不如原来的5兆欧，接线试机一切正常。再次测试主电机，应厂家的指导说是要测下变频器的输出电压，谁知还没有准备测得时候电机的接线盒里冒烟了。这次可以确定两台电机都坏了。
      总结：两台电机同时出现故障这种概率不高，主要原因可能是工作的环境比较潮湿，又加上不是经常使用导致电机的绝缘受潮。