SIMATIC S7
Возможные типы интерфейсов связи между панелями SIMATIC и контроллерами SIMATIC S7:
- PROFINET интерфейс:
Связь панелей SIMATIC с контроллерами SIMATIC S7 по сети Industrial Ethernet по протоколу TCP/IP с использованием встроенных интерфейсов PROFINET на CPU или на модуле PROFINET. - MPI/PROFIBUS интерфейс:
Связь панелей SIMATIC с контроллерами SIMATIC S7 по сети MPI/PROFIBUS с использованием встроенного интерфейса MPI/PROFIBUS на CPU S7-300, S7-400 или встроенного PPI интерфейса CPU S7-200 или, альтернативно, интерфейс модуля PROFIBUS для контроллеров S7-1200, S7-300 и S7-400. - PPI интерфейс:
Связь панелей SIMATIC с контроллерами SIMATIC S7-200 по сети PPI с использованием встроенного в CPU интерфейса PPI
Максимально возможное число S7 соединений для одного CPU определяется его производительностью (смотри каталог ST 70); с точки зрения панелей SIMATIC, применимы следующие ограничения:
- OP 73: макс. 2 соединения
- OP 77A, TP 177A, Basic Panel, OP 77B, TP177B, OP 177B, Mobile Panel 177: макс. 4 соединения
- Comfort Panel, TP 277, OP 277; Mobile Panel 277, MP 177, MP 277, MP 377: макс. 6 соединений
- PC with PC WinCC Runtime Advanced: макс. 8 соединений
PPI интерфейс
Интерфейс PPI служит для соединения типа точка-к-точке между панелью SIMATIC (PPI master) или альтернативно PG (PPI master) и S7-200 (PPI slave).
Интерфейсы MPI/PROFIBUS или PROFINET
Используются соответствующие коммуникационные интерфейсы панелей SIMATIC и контроллеров SIMATIC S7.
Доступно следующее:
- Связь между одним или несколькими панелями SIMATIC (MPI master) и одним или несколькими контроллерами S7-1200/300/400s или WinAC (MPI master).(возможная топология сети: MPI/PROFIBUS или Industrial Ethernet, TCP/IP)
- Связб между одним или нескольктими панелями SIMATIC (MPI master) и одним и несколькими контроллерами S7-200 (MPI slave) 1) (возможная топология сети: PPI, MPI/PROFIBUS)
В отличии от PPI коннекции, MPI соединения являются статически устанавливаемыми при включении соединениями и далее работающие после этого постоянно.
Формат соединений master/master может быть объединен с соединениями master/slave, что дает возможность интеграции контроллеров S7-200 (исключая CPU 212). 1)
В принципе тип информационного обмена между панелями SIMATIC и контроллерами SIMATIC S7 не зависит от используемой сети PPI, MPI/PROFIBUS или Industrial Ethernet: панели SIMATIC являются S7 клиентами и SIMATIC S7 CPU являются S7 серверами.
1) В связи со скоростью сети S7-200; смотри каталог ST 70.
Target hardware (PROTOCOL)
(physics)
OP 73
OP 77A
TP 177A
OP 77B
TP 177B DP
OP 177B DP
TP 177B DP/PN
OP 177B DP/PN
Mobile Panel 177 DP 1)
Mobile Panel 177 PN 1)
TP 277
OP 277
Mobile Panel 277 1)
MP 177
MP 277
MP 377
WinCC Runtime Advanced
SIMATIC S7-1200 2)
По Ethernet (TCP/IP)
макс. 4 x S7-1200
ПО сетям MPI или PROFIBUS
макс. 4 x S7-1200 с модулем PROFIBUS(DP-Master) CM 1243-5
SIMATIC S7 — Системные интерфейсы: для панелей и Runtime
Для связи SIMATIC MP и SIMATIC S7 используются 3 интерфейса:
- PPI интерфейс:
Для соединения SIMATIC MP с SIMATIC S7-200 через PPI
- MPI интерфейс:
Для соединения SIMATIC MP с SIMATIC S7-200 через MPI или PROFIBUS. В этом случае SIMATIC MP использует службу связи «PG/OP коммуникация», реализованную в операционной системе SIMATIC S7.
Стандартный FB, используемый с SIMATIC S5, не требуется!
- PROFIBUS интерфейс:
Используется для соединения SIMATIC MP с SIMATIC S7 через интегрированный в ЦПУ PROFIBUS интерфейс или в качестве альтернативы через PROFIBUS интерфейс отдельного интерфейсного модуля и коммутационной платы, расположенной с оборотной стороны ЦПУ SIMATIC S7
PROFIBUS интерфейс и MPI интерфейс по функциональности идентичны (Мультипанели SIMATIC являются «активными узлами шины» и не являются «DP подчиненными» так же как в случае согласования PROFIBUS с SIMATIC S5)
Максимальное количество возможных соединений S7 с ЦПУ зависит от их характеристик (см. Каталог ST 70); со стороны SIMATIC MP накладываются следующие ограничения:
- OP 73micro, TP 177micro: 1 соединение
- OP 73: макс. 2 соединения
- OP 77A, TP 177A, OP 77B, TP177B, OP 177B, Mobile Panel 177: макс. 4 соединения
- TP 277, OP 277; Mobile Panel 277, MP 277, MP 370, MP 377: макс. 6 соединения
- PC with WinCC flexible Runtime: макс. 8 соединения
PPI интерфейс (за исключением TP 070)
PPI интерфейсы базируются на соединениях типа «точка к точке»: между одним MP (мастер PPI) или одним PG (мастер PPI) и одним S7-200 (PPI подчиненный).
Один MP и/или один PG может подключаться к одному S7-200 (последовательное логическое взаимоотношение «точка к точке», т.е. для S7-200 в любой момент времени только одно соединение может быть активно)
MPI интерфейс /PROFIBUS интерфейс
MPI или PROFIBUS интерфейс функционируют на базе многоточечных интерфейсов SIMATIC MP и SIMATIC S7 через «PG/OP коммуникацию». Вы можете соединить:
- Один MP (MPI мастер) с одним и более S7-300/400 (MPI мастер)
- Больше одного MP (MPI мастер) с одним и более S7-300/400 (MPI мастер)
- Один MP (MPI мастер) с одним и более S7-200 (MPI подчиненный)2)
- Несколько мультипанелей (MPI мастер) с одним и более S7-200 (MPI подчиненный)2)
В отличие от PPI соединений MPI соединения постоянные, они устанавливаются во время запуска и контролируются в процессе работы.
В дополнение к оригинальным связям «мастер-мастер» могут быть созданы связи «главный-подчиненный», это позволяет объединять S7-200 (кроме CPU 212) в MPI или PROFIBUS сети.2)
Метод обмена информацией между SIMATIC MP и SIMATIC S7 не зависит от типа сети (MPI или PROFIBUS): мультипанели SIMATIC являются клиентами S7, а SIMATIC S7 ЦПУ — серверами.
1) TP 070 можно соединить только с S7-200 методом «точка к точке»; сетевые операции (устройства с параллельным программированием и пр.) в данной конфигурации не доступны.
2) Об ограничении скорости передачи для S7-200 можно найти в каталоге ST 70
Программируемые контроллеры SIMATIC S7-200
Программируемые логические контроллеры S7-200 обладают широкими коммуникационными возможностями и могут интегрироваться в комплексные системы управления предприятием.
Для организации промышленной связи и построения систем распределенного ввода-вывода они позволяют использовать:
- встроенные коммуникационные порты центральных процессоров;
- коммуникационные модули для подключения к промышленным сетям Industrial Ethernet, PROFIBUS DP и ASInterface;
- аппаратуру модемной связи.
Один программируемый контроллер S7-200 способен поддерживать одновременный обмен данными через несколько промышленных сетей, а также выполнять функции шлюзового устройства между различными сетями.
Встроенные порты RS 485
Все модели центральных процессоров S7-200 оснащены одним или двумя встроенными портами RS 485. Каждый встроенный порт имеет универсальное назначение и может использоваться в следующих режимах:
- С поддержкой на уровне операционной системы контроллера:
— порт PPI (Point to Point Interface),
— порт MPI (Multi Point Interface),
— свободно программируемый порт.
- С поддержкой на уровне программы пользователя:
— свободно программируемый порт,
— порт ведущего или ведомого устройства MODBUS RTU.
PPI интерфейс
PPI (Point To Point Interface) интерфейс может быть использован для подключения программатора, устройств человеко-машинного интерфейса, других контроллеров S7-200. Каналы связи выполняются витой парой. Максимальная скорость обмена данными может достигать 187.5 Кбит/с.
На основе PPI интерфейса могут создаваться простейшие сетевые структуры, объединяющие в своем составе программируемые контроллеры S7-200, программатор, компьютер, а также устройства человеко-машинного интерфейса. Управление обменом данными из программы пользователя выполняется с помощью инструкций NETR/ NETW. В такой сети каждый программируемый контроллер S7-200 выступает в роли равноправного партнера по связи, способного генерировать запросы к другим сетевым станциям или отвечать на их запросы.
Общее количество станций в одной PPI сети может достигать 32.
MPI интерфейс
Контроллеры S7-200 способны осуществлять обмен данными через MPI интерфейс со скоростью до 187.5 Кбит/с. Связь может осуществляться с контроллерами SIMATIC S7-400, S7-300, WinAC, панелями операторов SIMATIC, программаторами и компьютерами. В сети MPI контроллеры SIMATIC S7-200 выполняют функции только пассивных сетевых устройств, которые не способны формировать запросы к другим станциям, но способны отвечать на их запросы.
Свободно программируемый порт
Этот режим позволяет поддерживать обмен данными с использованием протокола ASCII. Управление обменом данными из программы пользователя осуществляется с помощью инструкций XMT/ RCV. Подключение к устройствам с интерфейсом RS 232 допускается выполнять через RS 232/PPI кабель. Максимальная скорость обмена данными может достигать 38.4 Кбит/с.
Свободно программируемый режим может быть использован:
- для организации связи с приборами, оснащенными последовательным интерфейсом;
- для организации модемной связи с использованием внешнего модема;
- для организации непосредственной связи между двумя контроллерами S7-200.
USS протокол позволяет выполнять обмен данными между программируемым контроллером SIMATIC S7-200 и приводами серий MICROMASTER или SINAMICS. Для поддержки USS протокола STEP 7 Micro/WIN должен быть дополнен пакетом Instruction Library. Этот пакет включает в свой состав библиотеку программных блоков, позволяющих управлять обменом данными с приводами с поддержкой протокола USS.
К одному контроллеру допускается подключать до 30 приводов. Скорость обмена данными не превышает 19.2 Кбит/с.
Порт ведущего/ ведомого устройства MODBUS RTU
Один из встроенных интерфейсов центрального процессора S7-200 может быть использован для подключения программируемого контроллера к сети MODBUS RTU и выполнения функций ведущего или ведомого сетевого устройства. Набор программных блоков, используемых для организации обмена данными, включен в состав библиотек пакета Instruction Library.
Промышленные сети
Все центральные процессоры S7-200 за исключением CPU 221 оснащены шиной расширения, позволяющей производить подключение необходимого набора модулей расширения. Через эту шину к центральному процессору могут подключаться как обычные модули ввода-вывода, так и коммуникационные модули.
Industrial Ethernet
Подключение программируемых контроллеров S7-200 к сети Industrial Ethernet производится через коммуникационный процессор CP 243-1. В сети Industrial Ethernet этот модуль обеспечивает поддержку до восьми S7 соединений в режиме S7 клиента или сервера и способен выполнять обмен данными со скоростью 10/100 Мбит/с. С его помощью может производиться обмен данными с другими программируемыми контроллерами, компьютерами и программаторами. Для организации обмена данными с компьютерными приложениями необходимо наличие S7-OPC сервера.
Модуль CP 243-1 содержит встроенный Web сервер и позволяет производить обмен данными с S7-200 через Internet. Доступ к данным Web сервера может осуществляться с помощью стандартного Web браузера.
Обеспечивается возможность дистанционного программирования и диагностики контроллеров S7-200 через сеть Industrial Ethernet и Internet с программатора/ компьютера, оснащенного пакетом программ STEP 7 Micro/WIN от V3.2 SP1 и выше.
PROFIBUS DP
Наличие коммуникационного модуля EM 277 позволяет использовать программируемые контроллеры S7-200 в системах распределенного ввода-вывода на основе сети PROFIBUS DP со скоростью обмена данными до 12 Мбит/с. В сети PROFIBUS DP программируемый контроллер S7-200 с коммуникационным модулем EM 277 способен выполнять только функции интеллектуального ведомого DP устройства.
При необходимости модуль EM 277 может быть использован для получения дополнительного интерфейса MPI.
AS-Interface
Программируемые контроллеры S7-200 с коммуникационным процессором CP 243-2 способны выполнять функции ведущих устройств AS-Interface V2.1. К одному модулю CP 243-2 допускается подключать до 62 дискретных или до 31 аналогового ведомого устройства AS-Interface. С их помощью один центральный процессор способен обслуживать до 248 дискретных входов, до 186 дискретных выходов или до 124 аналоговых каналов ввода-вывода.
Для конфигурирования CP 243-2 в состав STEP 7 Micro/WIN включен специальный мастер.
Модемная связь
Со всеми центральными процессорами S7-200 за исключением CPU 221 может быть использован модем EM 241. Применение этого модема позволяет:
- Выполнять дистанционное программирование и отладку программ центральных процессоров CPU 22x с удаленного компьютера, оснащенного модемом и программным обеспечением STEP7 Micro/WIN 32 от V3.2.
- Поддерживать работу S7-200 в режиме ведущего или ведомого устройства сети MODBUS.
- Осуществлять передачу SMS сообщений.
- Устанавливать непосредственные соединения между удаленными CPU 22x.
Системы телеуправления SINAUT Micro
Система SINAUT MICRO базируется на использовании программируемых контроллеров SIMATIC S7-200 и находит применение для решения относительно простых задач телеуправления распределенными объектами.
Система SINAUT MICRO использует для своей работы каналы связи мобильной радиосети GPRS (General Packet Radio Service – общий сервис пакетной радиосвязи) и способна обслуживать до 256 станций S7-200. В рамках этой системы поддерживается двунаправленный обмен данными между удаленными станциями S7-200, а также между удаленными станциями S7-200 и центром управления. Все логические соединения работают в интерактивном режиме.
Дополнительно система SINAUT MICRO позволяет поддерживать обмен данными с мобильными станциями, управление которыми осуществляется из единого центра. Такие системы находят применение для управления:
Многоточечный интерфейс (mpi)
Интерфейс CPU для подсоединения устройств (таких, как устройства программирования) называется многоточечным интерфейсом (MPI), так как через этот интерфейс могут иметь доступ к CPU несколько устройств , т .е. CPU может быть доступен из нескольких точек . CPU с MPI могут быть объединены в сеть без использования каких-либо дополнительных модулей. К MPI могут подключаться 4 типа устройств:
• устройства программирования (PG/PC);
• устройства связи с оператором (OP и TD);
• другие программируемые контроллеры S7–400;
• программируемые контроллеры S7–300.
При связи с PG или OP CPU может поддерживать одновременно несколько соединений в режиме on-line. Однако, по умолчанию одно из этих соединений всегда резервируется для устройства программирования и одно для панели оператора. Это можно изменить с помощью STEP 7.
CPU 413–2 DP, 414–2 DP и 416–2 DP имеют встроенный интерфейс DP. Посредством этого интерфейса Вы можете соединять распределенные устройства ввода. CPU — это активная ведущая станция DP (DP- master), которая соединяется с пассивными станциями (slave — ведомыми) или с другими DP-master через полевую шину PROFIBUS DP.
К интерфейсу DP можно подсоединить следующие узлы :
• ET 200M (станция с входами S7–300);
• S7–300 как интеллектуальный ведомый контролер (CPU 34–2 с разъемом PROFIBUS DP);
• другие DP-ведомые узлы, соответствующие стандарту;
• другие DP-master’ S7 (PG, OP и т.д.)
При этом для подсоединения устройств к интерфейсу DP необходимо использовать только шинные соединители или кабели PROFIBUS
Для модулей 411,412, 414-1, 416-1: напряжение питания — 5 В и 24 В постоянного тока. При этом потребляемый ток
• из шины S7–400 (5 В пост. тока ) — 1,8A;
• из шины S7–400 (24В пост. тока ) — 0,15A.
Потребляемая мощность — 9Вт (для модулей 413-2DP, 414-2DP, 416-2DP — 15Вт).
Размеры (Ш x В x Г ) — 25 x 290 x 29 мм; масса 0,7кг.
Модули аналогового ввода/вывода
Общие сведения
Типовые размеры модуля: Ш x В x Г (мм): 25 х 290 х 20; масса – 0,5кг.
Модули универсальны и имеют 4 специальных модуля для настройки конкретных диапазонов измерения (рис.2). С помощью модулей выбора диапазона измерений Вы можете настроить два последовательных входных канала или один канал сопротивления на один тип датчика. Т.к. модуль настраивает сразу два соседних канала, то они не могут быть использованы произвольно — есть ограничения (см. соответствующие таблицы).
Р 
ис. 2. Расположение модулей выбора диапазона измерений на боковой поверхности модулей аналоговых УСО.
При подключении термопар для обеспечения компенсации температуры холодных спаев могут использоваться следующие варианты:
None () — Модуль фиксирует только разность температур между измерительным спаем и свободными концами термопары.
RTD on channel 0 (RTD на канале 0). Компенсация температуры холодных спаев достигается за счет измерения их температуры терморезистором, подключенным на канале 0. В этом случае можно использовать любые типы термопар на остальных каналах .
Reference temperature (опорная температура). Этот вариант предполагает либо постоянство температуры холодного спая, либо ее фиксацию другим модулем. Это значение температуры можно задать в параметре ‘Reference temperature’ (‘Эталонная температура’) и корректировать динамически в режиме RUN.