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西門子CPU224CN*控制單元
西門子CPU224CN*控制單元
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上海晉營自動化科技有限公司
：邵澤春
SIWAREX WP321 是一種功能多樣、使用靈活的稱重模塊，可將靜態秤無縫集成到 SIMATIC 自動化環境中。
該電子稱重系統集成在 SIMATIC ET 200SP 系列中，并利用現代自動化系統的全部功能，如集成通信、操作員控制與監視、TIA Portal 中的診斷系統和組態工具、SIMATIC STEP 7 和 WinCC flexible 和 PCS7。
本文介紹的電子稱重系統具有以下決定性優勢：
西門子CPU224CN*控制單元
- SIMATIC ET 200SP 系統標準統一的設計工作和相互兼容的通訊技術.
- 通過控制面板、CPU 或 PC 進行參數設置
- SIMATIC TIA Portal，SIMATIC STEP 7 和 PCS7 中的靈活組態功能
- 以高達 +/- 200 萬分之一的進度測量重量和力
- 100Hz/120Hz 測量速率（ 50/60Hz 干擾頻率抑制）
- 對可自由定義的限值進行內部比例監控
- 可方便地使用“SIWATOOL”軟件進行調試
- 可進行自動校準，無需校準砝碼
- 可以更換模塊，無需重新校準
- 可直接在 ATEX 區域 2 中使用
- 提供大量狀態和診斷信息
- “現成可用”的示例程序
在測量任務中采用應變計傳感器（如稱重傳感器、力傳感器或力矩測量軸）的所有場合，SIWAREX WP321 都可作為解決方案。
SIWAREX WP321 適合以下應用：
- 非自動秤，如臺秤
- 料倉和料斗的填充物位監控
- 起重機和鋼索負荷的測量
- 力的測量
- 皮帶張力的監測
- 可將秤安裝在危險區中
SIWAREX WP321 是 SIMATIC ET 200SP 系列的一個工藝模塊 (TM)，因此可借助于 ET 200SP 接口模塊 (Profibus/Profinet) 分布式連接到控制器。
以下基本單元（類型 A0）可用于集成：
用于打開新的電壓組：
BU15P-16+A10+2D (6ES7193-6BP20-0DA0)
BU15P-16+A0+2D (6ES7193-6BP00-0DA0)
用于延續電壓組：
BU15P-16+A10+2B (6ES7193-6BP20-0BA0)
BU15P-16+A0+2B (6ES7193-6BP00-0BA0)
稱重傳感器或力傳感器與基本單元的端子相連。這意味著可以快速、方便地更換模塊而不需要任何接線。
稱重電子裝置的主要任務是基于所連接的傳感器提供的信號測定當前重量和力值。由于可無縫集成到 SIMATIC 環境中，可以直接以及使用 CPU 的任何可用編程語言對值進行處理。如果超出或未達到可自由選擇的內部監控值，則會將這種情況直接報告給控制器。也可以方便地獨處各種狀態和診斷值并在 CPU 中進行分析。
SIWAREX WP321 在出廠時已經過校準。這樣不僅可以自動校準秤（無需校準砝碼），而且還可以無需重新校準而更換模塊。
通過集成式 RS 485 端口，可以連接 PC 以使用“SIWATOOL”軟件來設置稱重電子裝置的參數。為此，需要使用一個 USB RS 485 接口轉換器。
由于可無縫集成到 SIMATIC 環境中，使用 SIWAREX 稱重光電子裝置無需復雜或昂貴的秤通信驅動程序。
可以創建可根據任何情況量身定制的可編程稱重應用程序，也可以結合使用 TIA Portal 以及 SIMATIC Manager 和 WinCC 的功能隨時功能隨時擴展。
同樣，通過 WP321，也可將秤安裝在危險環境中。根據具體區域和所用的稱重傳感器，可能還需要使用 SIWAREX IS Ex 接口。
SIWAREX WP321 現成可用
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上海啟水自動化科技有限公司
：邵澤春
：｛話｝182
2179 6961（同 信號）
為了方便地介紹如何將該模塊集成到 TIA Portal 和 SIMATIC Manager 中，免費提供了一個“現成可用”的示例項目。此項目說明了如何將該模塊集成到硬件配置中，并包含用于 CPU 與 SIWAREX 之間通信的函數塊。它還包含一個現成可用的數據塊，其中包含所有秤參數。“現成可用”的項目通過一個觸摸面板配置特性變得更加全面，不僅可從面板對秤進行全面調試，而且還包括一個“操作員視圖”，用作秤的正常運行的示例。
SIWAREX WP321 SIWATOOL
SIWATOOL 是一個服務軟件工具，可用來在現場快速、高校對地對秤進行校準、設置或重置參數或在發生故障時執行診斷。而且，可以為秤創建完整的備份文件，并且還需點擊幾下鼠標，即可將文件上傳到新模塊，這樣改模塊將會像在備份之前那樣繼續運行，無需任何重新校準。甚至可以曾離線創建的組態文件，或讀出錯誤緩沖區中的數據。無需任何專門 SIMATIC 知識，即可使用 SIWATOOL。需要使用 USB RS 485 接口轉換器，通過該模塊的 RS 485 端口進行連接。有關其它建議，請參閱 WP321 手冊。
SIWAREX WT241 稱重終端
SIWAREX WT241 是一個用于皮帶秤的稱重終端。西門子標準組件通過多種連接選件安裝在一個不銹鋼外殼內。這可確保 SIWAREX 獨立式稱重系統具有經過實踐檢驗的高質量，適用于皮帶稱
SIWAREX WT241 具有下列主要優點：
- 完整解決方案 – 無需在 SIMATIC 中進行組態
- 具有直觀的操作方式，調試快速、方便
- 由于采用不銹鋼外殼，可在各種不同環境的應用中使用
- 通過各種接口，靈活連接到不同系統
- 4 點數字量輸入
- 4 點數字量輸出
- 1 個模擬量輸出
- RS 485 接口和 Modbus RTU
- 連接到模擬稱重傳感器 (1 … 4 mV/V)
- 稱重傳感器信號的精度可達 ± 4 ppm
- 不同的校準方法：使用測試砝碼、測試鏈、自動或通過材料批次。
- 皮帶傾斜角度
- 6 個總計值位置
- 模擬速度和皮帶載荷以進行測試
- 全面的診斷功能
- 日志記錄/日志
- 所有診斷和錯誤消息以及所有稱參數均以純文本表示
- 100 ... 240 V AC 電壓范圍
- 可設置參數的脈沖信號 (24 V DC)，用于外部累加器
- 通過校正因子校正物料流速
在需要高精度、高用戶友好性和綜合調整方案的皮帶秤應用中，SIWAREX WT241 是解決方案。
SIWAREX WT241 的典型應用是測定當前物料流速、皮帶載荷和皮帶速度。而且，6 個累加器可用于計算所輸送的物料量。
SIWAREX WT241 是一個獨立式稱重終端，其基于經過實踐反復檢驗的西門子 SIWAREX WP241 產品以及西門子 SIMATIC KTP 400 觸摸顯示屏。這些組件預裝在一個緊湊式不銹鋼外殼內，并輔以一塊連接板和一個大范圍電源。該外殼可安裝在墻壁上，具有 9 個電纜進線口，其中 5 個進線口在出廠前配有電纜密封端頭。通過各種接口，可將產品集成到工廠環境中。
通過集成式連接板，可以直接連接皮帶秤和速度傳感器。
SIWAREX WT241 預裝有 SIWAREX“隨時可用”版軟件。即，無需在 SIMATIC 中進行進一步調試。
SIWAREX WT241 的主要任務是測量皮帶速度，測量傳感器電壓并將其轉換為重量值，以及計算輸送的物料量或物料流速。
所輸送的物料體積可記錄在 6 個總計值存儲器中：累計總計值存儲器通過秤的整個運行時間來測定輸送的物料（只能通過加載出廠設置來復位），主總計值在需要正式校準的應用使用（不久提供）。四個剩余累加記憶位置可任意使用。例如，用于記錄每日或每周總計值。
提供了四種快速調試方法：
- 自動校準
使用輸入的稱重傳感器參數自動計算校準。在實際裝置上，只需計算零點。 - 使用校準重物或測試重物進行校準
將測試重物固定到稱重設備上，并啟動傳送帶。在皮帶運轉的同時計算校準值。必須還要確定零點。 - 通過測試鏈進行校準
可在皮帶的測量點上放置重量已知的鏈條，而不使用測試重物。與使用測試重物進行校準時一樣計算校準值。 - 通過物料批次進行校準
如果物料體積已知但沒有測試重物或測試鏈，則可使用這種方法。可以對物料先稱重或隨后稱重。物料從皮帶秤上通過。稱重模塊隨后自動計算校準特性。
如果設置了“自動設置到零點”(Automatic set to zero) 功能，則電子稱重系統會在皮帶到達“設置到零點”區域時自動執行“設置到零點”程序。
提供了豐富診斷功能。診斷消息輸出到不同接口。在模擬模式下，用戶可以速度和皮帶載荷（即模擬）。這樣就可以不用運行皮帶秤，就能事先測試許多功能。出于測試目的，可以仿真數字量輸入/輸出和模擬量輸出。對裝置進行優化或執行故障排除時，“跟蹤”(Trace) 功能非常有用。此功能會將稱重歷史數據記錄在內部模塊存儲器中（例如物料流速、皮帶載荷、速度），并以圖形格式將數據導出到 Excel 中。
若要讀出這種跟蹤數據，需使用可選軟件包中包含的服務工具“SIWATOOL V7”。另外，使用 SIWATOOL，可以創建稱數據的備份并在需要時重新導入。這樣，在發生錯誤時，可在很短時間內更換 WT241，無需重新調整。
SIWAREX WT241 稱重終端操作畫面
監控秤的信號和狀態
使用內置 RS 485 接口和 Modbus RTU 協議，SIWAREX WT241 可連接到許多自動化系統或連接到 PC。
而且還提供了 4 點數字量輸入、4 點數字量輸出和 1 點模擬量輸出。因而可以進一步直接處理報警或狀態消息。
軟件
觸摸面板預裝有 SIWAREX“隨時可用”版軟件。用戶界面結構清晰，操作直觀；提供的語言有德語、英語、法語和中文。結構化的菜單有利于稱的操作，并幫助用戶完成有指導的調試。
而且，還提供有眾多診斷選項。使用跟蹤功能，可以記錄并導出稱重歷史。還可以通過該設備模擬稱的行為特性。
LOGO! 邏輯模塊提供方便的、用戶友好的解決方案，用于滿足簡單的開環和閉環控制任務。
LOGO! 具有廣泛的通用性，例如：
- 樓宇服務/電氣安裝（照明、百葉窗、遮篷、門、門禁系統、柵欄、通風系統，等。）
- 控制柜制造。
- 機電設備（泵，小型壓機，壓縮機，傳送帶，升降臺等）
- 暖房，溫室的特殊控制
- 對其他控制器的信號進行處理
LOGO! 邏輯模塊可根據應用情況進行擴展。
船級社認證
美國船級社, 法國船級社, 挪威船級社,德國勞氏船級社, 英國勞氏船級社，等
LOGO! Modular 可提供多種電壓類型(12VDC, 24VDC, 24VAC, 115/230VDC, 115/230VAC)：
- 標準型：
- 純型號，成本經過優化，不帶按鍵控制面板和顯示屏。
LOGO! 具有以下特性：
- R：繼電器輸出
- C:時鐘/時間切換
- E：以太網接口
- o:無顯示屏
LOGO!使用非常簡單：
- 按鍵控制面板和顯示屏位于一個設備中。無需其它工具。
- 通過集成式 EEPROM 備份切換程序和設定值（如定時器），以防電源故障。
LOGO! 節省空間：
- 例如：LOGO! 230RC：72 x 90 x 55 mm (W x H x D).
- 經調整后，可安裝在配電箱中（尺寸與接地故障斷路器相同）。
LOGO! 提供zui大的靈活性和通用性：
- 可擴展性：
根據應用情況可連接擴展模塊。 LOGO! 具有通信功能：
- 使用可選的通信模塊，可連接到 AS-Interface 和 KNX Konnex 網絡。
- LOGO!7 和 8 可與其它 LOGO! 單元通信，或與 SIMATIC 控制器或 SIMATIC 面板通信
LOGO!使用非常簡單：
- 36 種不同功能：
用于電氣工程的基本功能(例如：與、或)以及特殊功能(例如：計數器，閉鎖繼電器，PI 控制器)。 - 只需通過鍵盤或PC軟件將所存儲的功能進行作何，即可輕松進行編程。
- 通過可選的程序模塊，可以簡單、方便地復制控制程序。
LOGO!8:
- 38/43 種不同功能：集成基本功能(例如：與、或)和特殊功能(例如：計數器，閉鎖繼電器，PI 控制器)。
- 通過可選的程序模塊或使用標準 CF/微型 CF 卡，可以簡單、方便地復制切換程序
LOGO! 提供zui大的靈活性和通用性：
- 通過按鍵可方便、靈活地重新鏈接功能。無需耗時的接線。
- 可選擇在PC機上操作：
通過 PC 創建、仿真、在線測試和歸檔控制程序，包括歸檔選項 - 用于開發適合 S7-1500 軟件控制器和 S7-1500 CPU 1518 ODK 的動態加載函數庫：
- 借助于 C/C++ 編程語言實現函數庫。
- 在 Windows 中或在軟件控制器的實時運行環境中執行庫函數。
- 從 PLC 程序直接調用函數。
- 供貨范圍內包括實時庫函數的開發環境
- 使用 MS Visual Studio 開發 Windows 庫函數。
- 自動創建用于調用庫函數的函數塊。
- 通過導入將函數塊簡便集成在 STEP 7 中。
- 無需專門的語言知識，即可在控制器中方便地使用庫函數。
SIMATIC ODK 1500S 支持開發適用于 S7-1500 軟件控制器和 S7-1500 COPU 1518 ODK 的庫函數。
典型應用包括：- Windows 庫應用程序（僅適用于 S7-1500 軟件控制器）：
- 與數據庫接口
- 與 Office 應用程序等 Windows 程序通信
- 連接到與應用相關的可視化軟件
- 實現特定領域的協議轉換器，如 PV02、IEC 61850 等
- 訪問 Windows 文件系統，例如，用特定文件格式進行訪問
- 實時庫應用程序（S7-1500 軟件控制器和 CPU 1518 ODK）：
- 將現有 C/C++ 算法集成到控制任務中。
- 實現閉環控制器或其算法，配備基于模型的開發環境，比如 MATLAB® 或 SIMULINK®
- 使用 C/C++ 語言對控制函數進行編程，該編程語言與平臺無關。
聯合使用 SIMATIC Target 1500S?for Simulink®，可直接從 Simulink® 生成庫函數。
通過 SIMATIC ODK 1500S 可以開發可動態加載的函數庫，這些函數庫可直接從 S7-1500 軟控制器用戶程序來調用。可以在 Windows (DLL) 以及具有 ODK 能力的軟件控制器的實時上下文（SO 共享對象）中生成可加載庫。
生成可加載的庫
可通過 Microsoft Visual C++ for Windows 庫應用程序以及用于實時函數庫的 Eclipse 來生成可加載的函數庫（包括在交貨范圍內）。通過借助于預定義的模板創建項目，用戶可以立即開始定義和實現其函數。
生成函數庫后，函數塊即可供使用，它們可直接集成到 STEP7 中，并用于從控制程序加載和執行函數。
函數庫本身可在生成之后作為 DLL（Windows 庫）或 SO 文件（共享對象 – 實時庫）的形式提供。實時庫將由軟控制器 Web 服務器加載到軟控制器的裝載存儲器中，這樣，它們也可獨立于 Windows 進行加載和執行。
對于 Windows 庫，整個功能范圍可以用于 Windows DLL。開發是使用 Visual Studio 完成的；支持以下版本：
- Visual Studio 2010
- Visual Studio 2012
- Visual Studio 2013
- Visual Studio Express 2013
- Visual Studio 2015
- Visual Studio Express 2015
ODK 1500S 的供貨范圍內包括開發實時庫所需的集成開發環境 Eclipse。
測試函數庫
可以使用 Visual Studio 來全面調試 Windows 庫。由于在 Windows 下異步執行函數，即使使用單步處理或斷點，軟控制器的實時特性也不會被削弱。
功能強大的跟蹤功能可用于實時庫，因為單步處理或斷點在實時條件下不可行。盡管如此，為了驗證使用單步處理或斷點時的代碼，可以在開發 PC 上的測試環境中調用實時庫的函數并進行測試。此外，當軟件發生異常時，可生成 ODK 應用程序的內存映射表。在 Eclipse 開發環境中，這可用于確定異常的發生原因。
zui低系統要求
SIMATIC ODK 1500S 可在具有以下要求的 PC 平臺上使用：
- Windows 7/8.1/10 操作系統
- zui低 150 MB 硬盤存儲空間
- zui低 4 GB 工作存儲器
- 鍵盤、鼠標、監控
SIMATIC ET 200 為所有應用提供解決方案
SIMATIC ET 200 有豐富的分布式 I/O 系統可供選用，既可以用在控制柜中，也可以直接用在不帶控制柜的機器上，還可在危險區域中使用域。模塊化的設計讓您能夠輕松、快速地調整和擴展 ET200 系統。已集成的附加模塊可以降低成本，同時拓寬了應用范圍。您可以從多種不同的組合方案中進行選擇：數字量和模擬量輸入/輸出、帶 CPU 的智能模塊、安全系統、電機啟動器、氣動裝置、變頻器以及各種不同的技術模塊（例如，計數、定位等）。
通過 PROFIBUS 和 PROFINET 進行的通信、統一的工程組態、透明診斷功能以及 SIMATIC 控制器和 HMI 單元的接口，都證明全集成自動化具有的集成功能。
PROFINET
PROFINET 是自動化領域中的開放式、跨供應商工業以太網標準 (IEC 61158/61784)。
PROFINET 基于工業以太網，可實現現場設備（IO 設備）和控制器（IO 控制器）之間直接通信，能夠用于運動控制應用的同步驅動控制解決方案。
PROFINET 基于符合 IEEE 802.3 標準的標準以太網技術，可將現場層的任何設備連接管理層。
這樣，PROFINET 可實現系統范圍內的通信、工廠范圍內的工程組態，并將 Web 服務器或 FTP 等 IT 標準技術一直應用到現場層。可以方便地集成經過反復檢驗的現場總線系統（如 PROFIBUS 或 AS-Interface），無需對現有設備進行任何改動。
PROFIBUS
PROFIBUS 是工業現場級的標準 (IEC 61158/61784)。它是經認可的在加工制造和過程工業兩種領域均可進行通訊的現場總線。
PROFIBUS 用于將現場設備（如分布式 I/O 設備或驅動器）連接到自動化系統（如 SIMATIC S7、SIMOTION、SINUMERIK 或 PC 機）。
PROFIBUS 是標準化的現場總線，符合 IEC 61158 規范，是功能強、開放式、堅固耐用、響應時間短的現場總線系統。PROFIBUS 有多種規格，可用于各種應用環境。
PROFIBUS DP（分布式 I/O）
PROFIBUS DP 用于連接分布式現場設備（如 SIMATIC ET 200）或響應時間極快的驅動器。PROFIBUS DP 用在傳感器/執行器分布在機器或廠房內的情況（如，現場級別）。
AS-Interface
AS-Interface 是符合標準 (IEC 62026/EN 50295)，可代替電纜束，只需一條雙股線即可極其經濟可靠地將傳感器和執行器連接起來。這條雙股線還用于為各個工作站提供電力。這樣，AS-Interface 就成為 PROFINET 和 PROFIBUS DP 的理想接口。借助于 ET 200SP 中的 AS-Interface 通信模塊，可將 AS-Interface 和分布式 I/O 靈活組合。AS-Interface 在同一個 AS-I 網絡中傳送標準數據和安全數據，安全等級高達 PL e / SIL 3。AS-Interface 不僅適合傳輸數字量和模擬量 I/O 信號，還適用于用戶友好地連接急停按鈕和防護門。
IO-Link
通過通信標準 IO-Link，可將傳感器和分斷裝置智能連接到控制層。IO-Link 促進了控制柜和現場層中了所有部件的集成，實現直至zui終過程儀表的zui大集成度和無縫通信。
西門子的 IO-Link 解決方案可確保任何生產系統實現精度和經濟實用性。IO-Link 已*集成在全集成自動化 (TIA) 中，具有眾多優點。
- 借助于開放式標準，可以將來自不同廠商的設備聯網
- 簡易接線促進了安裝過程
- 接線工作量減少，節省了安裝時間與成本
- 工程組態功能促進了組態與調試
- 高速診斷可確保縮短工廠停產時間，實現較高工廠可用性
- 較高的過程透明度可實現功耗管理