鹤壁西门子模块代理商

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1 问题

1.1 介绍
网络安全在工业自动化中变得越来越重要。
在过去，自动化网络由于专有的现场总线从而成为物理上成为一个孤岛。随着以太网优势凸显使得在工业领域出现了大量基于以太网的解决方案。其具体体现为两个方面：一方面是工业生产越来越多的和以前民用化的网络相连连接越来越紧密，以及通过办公网络需要采集获得生产网络的信息，与生产网络需要大量的信息的交换。另一方面现代的一些技术越来越多的应用到工业控制领域。两种体系的融合度越来越高。由于这方面的进展，工业通信面临着威胁，如从办公室或IT环境中的、病毒、蠕虫和木马等。

1.2 概述

图1是自动化需求。

图 1 自动化需求

从上图中看到自动化单元连接到了公司网络。但只允许公司网络的某些设备或某些通信服务可以访问自动化单元

2 自动化解决方案

2.1 网络拓扑结构
如图2所示，PC1（192.168.1.100/24）是工程师站；PC2（192.168.1.101）是普通的办公计算机。PLC通过CP343-1 Advanced V3的X1口（外网口）连接到了办公网络。

图2 网络拓扑结构

运动控制

三轴 100 kHz 高速脉冲输出，*实现定位.

运动控制基本功能

标准型晶体管输出CPU 模块，ST40/ST60 提供3 轴100 kHz 高速脉冲输出，支持PWM（脉宽调制）和PTO 脉冲输出

在PWM 方式中，输出脉冲的周期是固定的，脉冲的宽度或占空比由程序来调节，可以调节电机速度、阀门开度等

在PTO 方式（运动控制）中，输出脉冲可以组态为多种工作模式，包括自动寻找原点，可实现对步进电机或伺服电机的控制，达到调速和定位的目的

CPU 本体上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可组态为PWM 输出或高速脉冲输出，均可通过向导设置完成上述功能

PWM 和运动控制向导设置为了简化您应用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART 提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO 的组态。该向导可以生成位控指令，您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。PWM 向导设置根据用户选择的PWM 脉冲个数， 生成相应的PWMx_RUN 子程序框架用于编辑。运动控制向导***多提供3 轴脉冲输出的设置，脉冲输出速度从20 Hz 到100 kHz 可调。

运动控制功能特点

提供可组态的测量系统，输入数据时既可以使用工程单位（如英寸或厘米），也可以使用脉冲数

提供可组态的反冲补偿

支持、相对和手动位控模式

支持连续操作

提供多达32 组运动动包络，每组包络***多可设置16 种速度

提供4 种不同的参考点寻找模式，每种模式都可对起始的寻找方向和***终的接近方向进行选择

运动控制的监控为了帮助用户开发运动控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART 提供运动控制面板。其中的操作、组态和包络组态的设置使用户在开发过程的启动和测试阶段就能轻松监控运动控制功能的操作。

使用运动控制面板可以验证运动控制功能接线是否正确，可以调整组态数据并测试每个移动包络

显示位控操作的当前速度、当前位置和当前方向，以及输入和输出LED（脉冲LED 除外）的状态

查看修改在CPU 模块中存储的位控操作的组态设置

编程

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.S7-1500的数字量输入模块

• DI 32x24VDC HF

• DI 16x24VDC HF

• DI 16x230VAC BA

• DI 16x24VDC SRC BA型号简介：

DI： Digital input，数字量输入 32x24VDC：共32个输入通道 (点) ，电压规格为直流24V 16x230VDC：共16个输入通道 (点) ，电压规格为交流230V BA：Basic，基本型 HF：High feature, 高性能型 SRC： Source Input， 源型输入 ，未标识为漏型。

4.S7-1500的数字量输出模块

• DQ 16x24VDC/0.5A ST

• DQ 32x24VDC/0.5A ST

• DQ 8x24VDC/2A HF

• DQ 8x230VAC/2A ST

• DQ 8x230VAD/5A ST

型号简介，以个型号为例：

DQ： Digital Ouput, 数量输出 16x24VDC：共16个输出通道，输出电压为DC24V, 容量每个通道大0.5A。 HF：High Feature, 高性能型，通常意味着模块带诊断功能。相对应的是ST(Standard，标准)型，无诊断功能。

5.S7-1500的模拟量输入模块

• AI 8xU/I/RTD/TC ST以个型号为例，型号简介：

AI： Analogue input，模拟量输入模块 8xU/I：8个通道，支持电压或电流型号输入

6.S7-1500的模拟量输出模块

• AQ 4xU/I ST

• AQ 8xU/I HS同样以个型号为例，型号简介：

AQ：Analogue Output，模拟量输出模块 4xU/I：共4个通道，支持电压，电流输出 ST：标准型

7.选定CPU和I/O模块之后，要确定系统的供电，选择电源模块，电源模块选型需要注意S7-1500有两种背板供电方式：

• PM模块： 不提供机架的背板工作电源，由CPU提供

PM 70 W 120/230 VAC PM 190 W 120/230 VAC

• PS模块：连接到机架背板，提供背板工作电压，有诊断功能

PS 25W 24VDC PS 60W 120/230V AC/DC

S7-1500电源选型按模块消耗的功率选，TIA 博途软件提供电源计算：

根据软件提供的模块功率可以选电源模块， 需要提一下是上图的选项：

“Supply voltage L+ connected"选中，意思是CPU的电源端子有输入，CPU(也)提供背板的电源供电。

8.S7-1500安装需要导轨，导轨按长度分，有这么几种规格：

160mm，482mm，530mm，830mm，2000mm。

9.编程使用的工具是TIA博途软件，使用以太网网线直接连接计算机网卡与CPU1500就可以下载程序。

便利的指令库在PLC 编程中，一般将多次反复执行的相同任务编写成一个子程序，将来可以直接调用。使用子程序可以更好地组织程序结构，便于调试和阅读。STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的指令库功能，将子程序转化成指令块，与普通指令块一样，直接拖拽到编程界面就能完成调用。指令库功能提供了密码保护功能，防止库文件被随意查看或修改。另外，西门子公司提供了大量完成各种功能的指令库，均可轻松添加到软件中.