大庆中国西门子代理商

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 1.优化网络性能

  调整下列设置可优化网络性能:

  (1)波特率调整网络的波特率，以所有设备都支持的Zui高波特率来设置网络，使网络具有Zui高数据传输率。

  (2)网络上的主设备数减少网络上的主设备数目也可改善网络的性能。网络上的每个主设备都会增加网络资源占用:减少主设备可减少网络资源占用。

  (3)主设备和从属装置地址的选择对主设备的地址进行正确地设置，使所有主设备的地址都是连续的，地址之间没有空缺。如果主设备之间存在地址空缺，主设备都将不断检查地址空缺，以确定是否有另一个主设备即将联机。这种检查将需要占用一定的时间，并增加网络的资源消耗。如果主设备之间不存在任何地址空缺，则不进行检查，从而减小了网络资源消耗。只要从属装置没有位于主设备之间，可将从属装置地址设置为不影响网络性能的任何值。主设备之间的从属装置与主设备一样，如果存在地址空缺，将增加网络资源消耗。

  (4)间隙刷新因子(GUF)只有在S7-200CPU作为PPI主设备运行时才使用，GUF表示S7-200检查其他主设备的地址空缺的周期。可使用STEP7-Micro/WIN来设置CPU配置中用于CPU端口的GUF，把S7-200配置为只定时检查地址空缺。对于GUF=1，S7-200将在每一次持有令牌时检查地址空缺:对于GUF=2，S7-200将在每两次持有令牌时检查地址空缺。如果主设备之间存在地址空缺，则设置更高的GUF将可减小网络资源消耗。如果主设备之间不存在任何地址空缺，则GUF对性能将不产生任何影响。设置过高的GUF数值将导致主设备联机成功的时间产生较大的延迟，因为并不经常对地址进行检查。通常默认的GUF设置为10。

  (5)另一个主设备时的Zui高地址可使用STEP7-Micro/WIN来设置CPU配置中用于CPU端口的HSA。设置HSA将限制网络中Zui后一个主设备(具有Zui高地址)所必须检查的地址空缺，限制地址空缺的大小将减少对另一个主设备进行查找和联机时所需要的时间。Zui高站址对从属装置地址没有任何影响，主设备可仍然与地址大于HSA的从属装置进行通信。通常，将所有主设备上的Zui高站址都设置为同一个数值，该地址应大于或等于Zui高主设备地址。通常HSA的默认值为31。

  2.计算网络的令牌循环时间

  在令牌传递网络中，只有得到令牌的站才有进行通信的权力。令牌循环时间(令牌循环到逻辑环中的每个主设备所需要的时间)是衡量网络性能的一个参数。

  计算多台主设备网络的令牌循环时间的示例，如图6-48所示。在该示例中，TD200(站3)与CPU222(站2)进行通信，TD200(站5)与CPU222(站4)进行通信，依此类推。两个CPU224模块都使用网络读取和网络写入指令来收集来自其他S7-200的数据。CPU224(站6)发送信息给站2、站4和站8，CPU224(站8)发送信息给站2、站4和站6。在该网络中，存在有6个主设备站(4个TD200单元和两个CPU224模块)和两个从属装置站(两个CPU222模块).

  主设备必须持有令牌，才能发送信息。例如，当站3具有令牌时，它将启动对站2的请求信息，将令牌传递给站5。站5随后启动对站4的请求信息，将令牌传递给站6。站6随后启动给站2、站4或站8的信息，并将令牌传递给站7。启动信息和传递令牌的这些过程将继续沿着逻辑环从属装置3到站5、站6、站7、站8、站9，Zui后回到站3。令牌必须完全沿着逻辑环进行循环，以便主设备能够发送对信息的请求。对于具有6个站的逻辑环,如果每一持有的令牌发送一条请求信息,以读或写一个双字数值(4个字节的数据),则令牌循环时间在9.6kbaud下大约为900ms。增加每一信息所访问的数据字节数或增加站数都将延长令牌循环时间。

  令牌循环时间取决于各个站持有令牌的时间。将各个站持有令牌的时间相加，即可确定多台主设备网络的令牌循环时间。如果PPI主设备模式已经启用(在网络上的PPI协议下)，则通过使用S7-200的网络读取和网络写入指令，将信息发送给其他S7-200。

  令牌循环时间与主设备数、数据量以及波特率之间的对比关系见表6-11。当在S7-200CPU或其他主设备下使用网络读取和网络写入指令时，可参考表6-11计算时间。

  3.网络设备的连接

  网络设备通过相互的连接进行通信，这些连接均是主设备和从属装置之间的专用连接。如图6-49所示，不同的通信协议在连接的处理方式上有所不同:

  (1)PPI协议使用的是所有网络设备的共享连接。

  (2)PPIgaoji协议、MPI和PROFIBUS协议使用的是任意两个通信设备之间的单独连接。

  当使用PPIgaoji协议、MPI或PROFIBUS协议时，第二个主设备将不会干扰主设备与从属装置之间已经建立的连接。S7-200 CPU和EM277始终保留一个用于STEP7-Micro/WIN的连接和一个用于HMI设备的连接，其他主设备不能使用这些保留的连接。这样可以确保在主设备使用连接协议(如PPIgaoji协议)时，始终可以将至少一个编程站和至少一个HMI设备连接到S7-200CPU或EM277。

  S7-200CPU和EM277模块的容量见表6-12。S7-200的每个端口(端口0和端口1)Zui多可支持4个单独的连接。不包含共享的PPI连接，S7-200CPUZui多具有8个连接。EM277支持Zui多6个连接。

  4.复杂网络的使用

  对于S7-200，复杂网络的一个典型特点就是具有多个S7-200主设备，这些主设备使用网络读取(NETR)和网络写入(NETW)指令与PPI网络中的其他设备进行通信。复杂网络还可能存在一些特殊问题，可能使主设备中断与从属装置的通信。

  如果网络以较低的波特率运行(如9.6 kbaud或19.2 kbaud)，则在传递令牌之前，每个主设备将完成事务处理(读或写)。如果波特率为187.5 kbaud，则主设备将对从属装置发出请求，传递令牌，它将使未完成的请求留在从属装置上。

  一个具有潜在通信冲突的网络如图6-50所示。在该网络中，站1、站2和站3均是主设备，它们将使用网络读取或网络写入指令与站4进行通信。网络读取和网络写入指令使用PPI协议，这样，所有S7-200均将共享站4中的单个PPI连接。

  在此示例中，站1发出对站4的请求。对于19.2kbaud以上的波特率，站1将令牌传递给站2。如果站2试图发出对站4的请求，则站2的请求将被拒绝，因为站1的请求仍然存在。对站4的所有请求都将被拒绝，直到站4完成对站1的响应。只有在响应已经完成之后，另一个主设备才能发出对站4的请求。

  为避免站4通信端口的冲突，应设置站4成为网络上的唯一主设备。站4随后即可发出对其他S7-200的读/写请求，如图6-51所示。

  这种设置不但可避免通信中产生冲突，也可减少由于具有多台主设备而导致的额外网络资源占用，使网络运行更为高效。

  对于某些应用场合，不能随意选择减少网络中的主设备数量。当存在多个主设备时，必须对令牌循环时间进行管理，确保网络不超出目标令牌循环时间。令牌循环时间指的是从主设备传递令牌开始到主设备又重新收到令牌为止所花费的总时间。

  如果令牌返回到主设备所需要的时间大于目标令牌循环时间，则不允许主设备发出请求。只有在实际令牌循环时间低于目标令牌循环时间时，主设备才可发出请求。

  S7-200的Zui高站址(HSA)和波特率设置决定了目标令牌循环时间。HSA和目标令牌循环时间见表6-13。

  对于较低的波特率，例如，9.6kbaud和19.2kbaud，主设备在传递令牌之前，将等待对其请求的响应。因为按照扫描时间，处理请求/响应循环将要花费相对较长的时间，当网络上的某主设备得到令牌时，它们具有准备就绪的传送请求。这样，实际的令牌循环时间将增加，且某些主设备将有可能不能处理任何请求。在某些情况下，有可能完全不允许主设备对请求进行处理。

  例如，一个具有10个主设备的网络，该网络以9.6 kbaud的波特率传输一个HSA配置为15字节，在此例中每个主设备始终具有准备发送的信息。由表6-13可知，该网络的目标循环时间为0.613s。由表6-11可知，该网络所需要的实际令牌循环时间将为1.48s。因为实际的令牌循环时间大于目标令牌循环时间，在后面的令牌循环之前将不允许某些主设备传输信息。

  调整实际令牌循环时间大于目标令牌循环时间这种状况，有两种基本的方法:

  (1)通过减少网络上的主设备数目，可以缩短实际令牌循环时间。但随着应用场合变化，有可能不能解决问题。

  (2)通过增加网络上的所有主设备的HSA，可以增加目标令牌循环时间。

  增加HSA可能引起网络的其他问题，因为这影响S7-200切换到主设备模式并进入网络所占用的总时间。如果使用计时器来确保在指定时间内完成网络读取或网络写入指令的执行，则在启动主设备模式并将S7-200添加为网络中的主设备期间的延迟可能导致系统提示出现超时。通过减小网络上所有主设备的间隙刷新因子(GUF)，可Zui大限度减小添加主设备所产生的延迟。

  由于以187.5kbaud将请求发送并保留在从属装置上所采取的方式，在选择目标令牌循环时间时应留出多余的时间。对于187.5kbaud波特率，实际的令牌循环时间应大约为目标令牌循环时间的1/2。

  为确定令牌循环时间，须使用表6-11中的数据来确定网络读取和网络写入指令所需要的时间。HMI设备(如TD200)所需要的时间，按传送16字节的时间查表。通过将网络上所有设备的时间相加来计算令牌循环时间，所需时间Zui长的情况是所有设备在同-令牌循环期间都希望处理一个请求，这即是网络所需Zui大令牌循环时间的定义。

  例如，假设具有4个TD200和4个S7-200的网络以9.6kbaud波特率运行，每个S7-200每秒将10个字节的数据写入另一个S7-200。根据表6-11来计算网络的特定传送时间:

  ●4个TD200设备传送16字节的数据=0.66 s；

  ●4个S7-200传送10字节的数据=0.63s:

  ●总的令牌循环时间=1.29s。

  为使该网络有足够的时间来处理一个令牌循环期间的所有请求，可将HSA设置为63(见表6-13)。选择目标令牌循环(1.89s)大于Zui大令牌循环时间(1.29s)，确保每个设备在令牌的每个循环中都可传送数据。

  为提高多台主设备网络的可靠性，还可进行下列设置:

  (1)改变HMI设备的刷新速率，使得两次刷新之间有更长的间隔。例如，将TD200的刷新速率从“尽可能快”改变为“每秒一次”。

  (2)对网络读取操作或网络写入操作进行组合，减少请求数量，以减少处理请求时的网络资源占用。例如，不使用各自读取4字节的两个网络读取操作，而使用一个读取8字节的网络读取操作。因为处理一个8字节的请求所需要的时间远少于处理两个4字节的请求所需要的时间。

  (3)调整S7-200主设备的刷新速率，以使其刷新速率低于令牌循环时间。

S7-1200 CPU

*整合，与众不同

描述

新的模块化 SIMATIC S7-1200控制器是我们新推出产品的核心，可实现简单却高度的自动化任务。SIMATIC S7-1200 控制器实现了模块化和紧凑型设计，功能强大、投资安全并且*适合各种应用。

可扩展性强、灵活度高的设计，可实现高标准工业通信的通信接口以及一整套强大的集成技术功能，使该控制器成为完整、全面的自动化解决方案的重要组成部分。

SIMATIC HMI 基础面板的性能经过优化，旨在与这个新控制器以及强大的集成工程组态*兼容，可确保实现简化开发、快速启动、监控和高等级的可用性。正是这些产品之间的相互协同及其创新性的功能，帮助您将小型自动化系统的效率提升到一个*的水平。

优势

*整合

用于可扩展设计中紧凑自动化的模块化概念。SIMATIC S7-1200 具有集成的 PROFINET 接口、强大的集成技术功能和可扩展性强、灵活度高的设计。它实现了通信简便，有效的技术任务解决方案，并*一系列的立自动化系统的 应用需求。 在工程组态中实现率.

使用*集成的新工程组态 SIMATIC STEP 7 Basic，并借助 SIMATIC WinCC Basic 对 SIMATIC S7-1200 进行编程。SIMATIC STEP 7 Basic 的设计理念是直观、易学和易用。这种设计理念可以使您在工程组态中实现率。一些智能功能，例如直观编辑器、拖放功能和“IntelliSense”（智能感知）工具，能让您的工程进行的更加迅速。这款新软件的体系结构源于对未来创新的不断追求，西门子在软件开发领域已经有很多年的经验，SIMATIC STEP 7 的设计是以未来为导向的。

设计和功能

SIMATIC S7-1200 CPU

SIMATIC S7-1200 系统有三种不同模块，分别为 CPU 1211C、CPU 1212C 和 CPU 1214C。其中的每一种模块都可以进行扩展，以*您的系统需要。可在任何 CPU 的前方加入一个信号板，轻松扩展数字或模拟量 I/O，不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至 CPU 的右侧，进一步扩展数字量或模拟量 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块，CPU 1214C 可连接 8 个信号模块。后，所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左侧均可连接多达 3 个通讯模块，便于实现端到端的串行通讯。

安装简单方便

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都有内置的卡扣，可简单方便地安装在标准的 35 mm DIN 导轨上。这些内置的卡扣也可以卡入到已扩展的位置，当需要安装面板时，可提供安装孔。SIMATIC S7-1200 硬件可以安装在水平或竖直的位置，为您提供其它安装选项。这些集成的功能在安装过程中为用户提供了大的灵活性，并使 SIMATIC S7-1200 为各种应用提供了实用的解决方案。.

节省空间的设计

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都经过设计，以节省控制面板的空间。例如，经过测量，CPU 1214C 的宽度仅为 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度仅为 90 mm。结合通信模块和信号模块的较小占用空间，在安装过程中，该模块化的紧凑系统节省了宝贵的空间，为您提供了率和大灵活性。

SIMATIC S7-1200

可扩展的紧凑自动化的模块化概念

SIMATIC S7-1200 具有集成的 PROFINET 接口、强大的集成技术功能和可扩展性强、灵活度高的设计。它实现了简便的通信、有效的技术任务解决方案，并能*一系列的立自动化需求。

可扩展性强、灵活度高的设计

信号模块：

大的 CPU 多可连接八个信号模块，以便支持其它数字量和模拟量 I/O。

信号板：

可将一个信号板连接至所有的 CPU，让您通过在控制器上添加数字量或模拟量 I/O 来自定义 CPU，不影响其实际大小。SIMATIC S7-1200 提供的模块化概念可让您设计控制器系统，以*您应用的需求。

内存

为用户程序和用户数据之间的浮动边界提供多达 50 KB 的集成工作内存。提供多达 2 MB 的集成加载内存和 2 KB 的集成记忆内存。可选的 SIMATIC 存储卡可轻松转移程序供多个 CPU 使用。该存储卡也可用于存储其它文件或更新控制器系统固件。

集成的 PROFINET 接口

集成的 PROFINET 接口用于进行编程以及 HMI 和 PLC-to-PLC 通信。该接口支持使用开放以太网协议的第三方设备。该接口具有自动纠错功能的 RJ45 连接器，并提供 10/100 兆比特/秒的数据传输速率。它支持多达 16 个以太网连接以及以下协议：TCP/IP native、ISO on TCP 和 S7 通信。

SIMATIC S7-1200 集成技术

SIMATIC S7-1200 具有用于进行计算和测量、闭环回路控制和运动控制的集成技术，是一个功能非常强大的系统，可以实现多种类型的自动化任务。

用于速度、位置或占空比控制的高速输出

SIMATIC S7-1200 控制器集成了两个高速输出，可用作脉冲序列输出或调谐脉冲宽度的输出。当作为 PTO 进行组态时，以高达 100 千赫的速度 提供50% 的占空比脉冲序列，用于控制步进马达和伺服驱动器的开环回路速度和位置。使用其中两个高速计数器在内部提供对脉冲序列输出的反馈。当作为 PWM 输出进行组态时，将提供带有可变占空比的固定周期数输出，用于控制马达的速度、阀门的位置或发热组件的占空比。
PLCopen 运动功能块

SIMATIC S7-1200 支持控制步进马达和伺服驱动器的开环回路速度和位置。使用轴技术对象和认可的 PLCopen 运动功能块，在工程组态 SIMATIC STEP 7 Basic 中可轻松组态该功能。除了“home”和“jog”功能，也支持移动、相对移动和速度移动。

驱动调试控制面板

工程组态 SIMATIC STEP 7 Basic 中随附的驱动调试控制面板，简化了步进马达和伺服驱动器的启动和调试操作。

它提供了单个运动轴的自动控制和手动控制，以及在线诊断信息。

用于闭环回路控制的 PID 功能

SIMATIC S7-1200 多可支持 16 个 PID 控制回路，用于简单的过程控制应用。借助 PID 控制器技术对象和工程组态 SIMATIC STEP 7 Basic 中提供的支持编辑器，可轻松组态这些控制回路。SIMATIC S7-1200 支持 PID 自动调整功能，可自动为节省时间、积分时间和微分时间计算调整值。

PID 调试控制面板

SIMATIC STEP 7 Basic 中随附的 PID 调试控制面板，简化了回路调整过程。它为单个控制回路提供了自动调整和手动控制功能，为调整过程提供了图形化的趋势视图。

S7-1200信号模块

描述

信号模块可以连接到CPU的右侧，进一步扩展数字或模拟输入/输出能力。CPU 1212C接受两个，CPU1214C接受八个信号模块。

       大量不同的数字量和模拟量模块可提供每种任务所需的输入/输出。数字量和模拟量模块在通道数目、电压和电流范围、隔离、诊断和报警功能等方面有所不同。 对于在此列举的所有模块系列，SIPLUS 部件也可应用在扩展温度范围 -25 - +60℃ 以及腐蚀性环境/冷凝环境中