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模擬量輸入模塊將來自過程的的模擬量信號轉換為可在控制器中進行內部處理的數字量信號。

該模塊具有如下特點：

• 分辨率為 9-15 位 + 符號位（具有不同的轉換時間），可以設置。
• 各種量程；
  電流/電壓的默認設置是使用量程模塊以機械方式設置的，可通過編程器和 STEP 7 的“Hardware configuration”進行細調。
• 中斷能力；
  該模塊將診斷和限值中斷發送到控制器的 CPU。
• 診斷；
  該模塊將綜合診斷信息發送到 CPU。

在生產工程中，針對分布式故障安全應用而特別開發了SIMATIC S7故障安全型CPU和故障安全信號模塊SIMATIC ET200S、ET200pro、ET200eco和ET200M。 故障安全I/O具有模塊化結構，只有在實際需要時才能使用安全技術。 新系統替換了傳統的機電部件，例如：

• 可自由編程，可安全地將傳感器連接到執行器
• 可選擇地安全關斷執行器
• 在一個站中可采用故障安全模塊和標準模塊混合安裝結構
• 單總線理念；
  通過一個總線(PROFIBUS DP、PROFINET)可以傳送故障安全信號和標準信號

全集成自動化(TIA)

安全技術(安全集成)是全集成自動化的一個組件，它提供全集成的安全自動化和標準自動化(SIMATIC S7)。

當今，標準自動化(傳統的PLC)和安全自動化(機電結構)是彼此分開的，這兩種自動化正成長為一個統一的、集成的整體系統。

西門子作為一個自動化技術完整提供商，可以提供全面的自動化系統。

• 用于故障安全SIMATIC S7系統的數字量輸入
• 對于連接：
  • 開關和 2 線制接近開關
  • NAMUR傳感器和機械觸點以及危險區域信號
• 具有安全集成功能，用于安全運行
• 用于故障安全操作
  • 集中式：帶有 S7-31xF-2 DP
  • ET200M 分布式：帶 SIMATIC IM 151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-416F-2 和 S7-400F/FH
• 在標準操作中，可以像 S7-300 模塊一樣使用

西門子S7-200系列PLC數字量I/O擴展模塊

常用的數字量輸入／輸出擴展模塊有三類，即輸入擴展模塊、輸出擴展模塊、輸入/輸出擴展模塊。S7-200系列PLC數字量I/O擴展模塊如表1所列。

      表1 S7-200系列PLC數字量I/O擴展模塊

• 用于簡單、方便地連接傳感器和執行器
• 當更換模塊時可保留接線
• 更換模塊時通過編碼避免發生模塊類型錯誤

SIMATIC S7 I/O 模塊與傳感器/執行器之間的接線是關系成本高低、配置、控制柜加工、購置和維修方便性的關鍵因素。

通過 SIMATIC TOP connect 系統電纜連接技術，可簡便而快速地建立 SIMATIC S7-300/400 的可靠連接。

使用 TIA Selection Tool，只需點擊鼠標，即可組態從 SIMATIC S7 模塊到 I/O 的連接。程序會自動檢查合理性，并生成所選連接組件的部件列表，隨后就可以在西門子工業產品網上商城中進行訂購。

兩種布線形式可用于十分廣泛的控制柜設計：

模塊化連接

單獨插入每個組件。

該系統包括：

• 前連接器模塊
• 連接電纜
• 連接模塊，分為以下三種：基本模塊、信號模塊、功能模塊。

從而可以幾乎排除連接錯誤，并將安裝費用降到低。可系統性地連接 SIMATIC 系統。電纜按米銷售，并且電纜經過預組裝或者可方便地進行組裝，從而顯著降低連接電纜的組裝開銷。

完全模塊化連接設計（以 16 通道為例）

柔性連接

包括：

• 前連接器采用螺釘式或壓接式觸點
• 單芯前連接器
• 單芯線符合 UL/CSA 標準。

藍色單芯線上有編號，分別連接到控制柜內的各個元件上。單芯線上的編號與前連接器的針腳編號對應。

與常規單一布線方式相比，組裝成本節約 50%，因為固定各個線芯時，已在接頭上對它們進行過檢查。

因此，無需對每個模塊多達兩倍的 46 個線芯進行復雜的預組裝。

多層軟件結構

通過 SIMOTION，帶有眾多不同機器的運動任務可輕松、統一地執行。

為了方便任務的執行，一個非常特別的多層軟件結構被選擇作為運行系統。所有 SIMOTION 設備都提供了 PLC 功能等基本功能，帶有符合標準 IEC 61131-3 的一個指令集。用戶可使用隨附的工藝包和函數庫來擴展基本功能。

可擴展的功能

工藝包、函數庫和運行系統的多層結構相結合，可將 SIMOTION 的功能加以擴展。

可伸縮

• 具有功能級別
• 具有廣泛功能的軟件模塊和技術功能包

使用靈活

• 由于使用集成、可自由編程的 PLC，因此符合 IEC 61131-3 標準
• 可無限使用的技術功能包
• 通過一個綜合指令集和符合 PLCopen 標準的功能塊而具有廣泛功能
• 可運轉伺服、矢量、步進和液壓驅動器
• 能夠將各種技術功能包和功能庫組合在一起

可擴展

• 由于功能庫中的標準功能

技術功能包

每個技術功能包都為相關技術提供了完整功能。例如，運動控制功能包提供了用于精確定位運動的所有功能（包括凸輪系統）。

它還負責處理與驅動器之間進行的設定點和實際值循環交換，包括位置控制、運動曲線的計算、運動的刪除和超控、歸位功能、編碼器切換、軸的釋放、狀態信息，等等。

除運動控制工藝包（包括定位、同步操作、輸出凸輪和路徑插補）之外，還提供了用于其他技術的功能包，如溫度控制。

功能庫

功能庫提供了標準功能

• 用于集成專用 I/O 模塊（如計數器模塊、通信模塊、AS-Interface）
• 用于擴展系統功能（如閉環控制器）

模塊化用戶功能也可存儲為庫，以便在項目中以標準形式執行。

數據在存儲器中存取的方式

1．位、字節、字和雙字

二進制數的1位（bit）只有0和1兩種不同的取值，可用來表示開關量（或稱數字量）的兩種不同的狀態，如觸點的斷開和接通，線圈的通電和斷電等。如果該位為1，則表示梯形圖中對應的編程元件的線圈“得電”，其常開觸點閉合、常閉觸點斷開，以后稱該編程元件為1狀態，或稱該編程元件ON。反之亦反。

8位二進制數組成1個字節（Byte），其中的第0位為低位（LSB），第7位為高位（MSB）。兩個字節組成1個字（Word），兩個字組成1個雙字。

2．數據的存取方式

（1）“位”存取方式：位存儲單元的地址由字節地址和位地址組成，如I3.2，其中的區域標識符“I”表示輸入（Input），字節地址為3，位地址為2。如圖：

這種存取方式稱為“字節·位”尋址方式。

（2）“字節”存取方式：輸入字節IB3（Byte）由I3.0~I3.7這8位組成。

（3）“字”存取方式：相鄰的兩個字節組成一個字，一個字中的兩個字節的地址必須連續，且低位字節在一個字中應該是高8位，高位字節在一個字中應該是低8位。IW14表示由IB14和IB15組成的1個字，IW14中的I為區域標識符，W表示字（Word），14為起始字節的地址。IW14中的IB14應該是高8位，IB15應該是低8位。

（4）“雙字”存取方式：相鄰的四個字節表示一個雙字，四個字節的地址必須連續。低位字節在一個雙字中應該是高8位。ID12表示由IB12~IB15組成的雙字，I為區域標識符，D表示存取雙字（Double Word），12為起始字節的地址。ID12中的IB12應該是高8位，IB15應該是低8位。

結構緊湊，功能強大

SIMATIC ET 200SP 開放式控制器時此類控制器當中將 ET 200SP 控制器的功能與可視化和 PC 應用程序合并在一個堅固耐用的緊湊型控制系統（帶有集中 I/O）的控制器。

• 成套多功能一體化解決方案，預裝 SIMATIC S7-1500 軟件控制器，也可預裝 WinCC Runtime Advanced V13 SP1
• 通過 ET 200SP 模塊進行集中式擴展（站的大寬度為 1 m，或者多 64 個模塊）
• SIMATIC 虛擬機監控程序：
  用于將 Windows 系統與控制功能分離
• 通過雙核處理器來佳利用虛擬機監控程序
• 可交換閃存盤（CFast 卡）用于存儲操作系統、運行系統和項目數據
• 集成 DVI-I 圖形接口；3x USB 2.0 接口
• 2 個 PROFINET 接口：X1通過 PN-IO 總線適配器來連接（RJ45 或 FC），帶有 2 個端口；X2：千兆以太網接口 (RJ45)
• PROFINET IRT
• 開放式以太網通信（TCP/IP、UDP、Iso-on-TCP）
• Web 器功能可用于顯示信息、狀態、診斷以及用戶定義的 Web 頁面
• 可將 CM DP 作為 DP 主站進行 PROFIBUS DP 通信
• 組態控制（選項處理）
• 提高了專有技術和復制保護程度；具有 Security Integrated 功能
• 集成式系統診斷
• 集成運動控制功能用于控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器
• 跟蹤功能
• 尤其適用于數量量很大且與用戶特定相關的開放式應用程序
• 集成控制功能并用 C/C++ 語言實現應用程序（使用 SIMATIC ODK-1500S 開放式開發工具包）

ET 200SP 開放式控制器 CPU 1515SP PC 是一種堅固耐用的緊湊型系統，它將 ET 200SP 控制器的功能與基于 PC 的平臺組合在一起。該 CPU 提供了 ET 200SP 系統、S7-1500 控制器系列以及 TIA 環境的完整功能。該控制器可用于控制特殊及系列機器設備，或用于控制分布式配置中的設備。該控制器尤其適用于數量較高的機器設備，例如，可用于攝像頭檢查以及圖像傳輸或打印機連接的質量。在必須使用編程語言 C 或 C++ 來集成特殊自動化功能時、將 Windows 軟件緊密連接到軟件控制器時或必須存儲較大量的數據時，CPU 1515SP PC 尤其顯示出自身的優點。

預裝有 WinCC Runtime Advanced V13 SP1 的 CPU 1515SP PC + HMI 提供了額外 HMI 功能。可以在一臺設備上集成控制和可視化功能。