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西門子S7-300產品說明

S7-300 CPU 的六個性能等級

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• 在*個實例中，SIMATIC S7-300 用于制造工藝中的創新性系統解決方案，特別是用于汽車工業，一般機械工程，特別是特殊機械制造和機器的連續生產 (OEM)，以及塑料加工、包裝行業、食品和飲料工業和加工工程

• 作為一種多用的自動化系統，S7-300 是那些需要靈活的設計以實現集中和本地組態的應用的理想解決方案。

• 對于由于環境條件限制需要特殊的堅固性的應用，我們可以提供SIPLUS 設備。

IEC61850是新一代的變電站自動化系統的標準，它規范了數據的命名、數據定義、設備行為、設備的自描述特征和通用配置語言。同傳統的IEC60870-5-103標準相比，它不僅僅是一個單純的通信規約，而是數字化變電站自動化系統的標準，它指導了變電站自動化的設計、開發、工程、維護等各個領域。該標準通過對變電站自動化系統中的對象統一建模，采用面向對象技術和獨立于網絡結構的抽象通信服務接口，增強了設備之間的互操作性，可以在不同廠家的設備之間實現無縫連接。智能化一次設備和數字式變電站要求變電站自動化采用IEC61850標準。IEC61850是至今為止zui為完善的變電站自動化標準，它不僅規范保護測控裝置的模型和通信接口，而且還定義了數字式CT、PT、智能式開關等一次設備的模型和通信接口。采用IEC61850標準可以大大提高變電站自動化技術水平、提高變電站自動化安全穩定運行水平，節約開發驗收維護的人力物力，實現*的互操作，如圖1所示。
         IEC61850與傳統的SCADA協議不同的是，它不僅是一個簡單的協議，更涉及到通信網絡性能要求、對象建模、系統和項目管理等多方面的規范要求。IEC61850采用面向對象的建模方法和抽象、分層映射的技術，通過規范系統和項目管理以及*性測試等途徑來保證其目標的實現，并且IEC61850不僅適用于變電站自動化系統內部網絡通信，也適用于配電自動化、電能計量系統、發電廠自動化系統、風力發電以及其它工業領域。

1.2 制造報文規范MMS
        制造報文規范(Manufacturing Message Specification,MMS)是網絡上實時處理和監控系統信息交換的標準，由標準化組織和電工委員會工業自動化技術委員會TC184工業組負責制定和發展，它適合于在不同的設備、應用、發展商和領域內提供通用信息服務，例如：MMS提供的讀(Read)服務允許網絡上的設備、應用或計算機從另外一個設備、應用或計算機內讀取所需的變量，而不管這個變量是在可編程邏輯控制器、機器人、遠方終端設備或智能電子設備內。MMS已經廣泛應用在制造、石油化工、電力工業和太空探索等領域。
        MMS由以下各部分組成：

        上列各部分中，*部分服務規范和第二部分協議規范是其核心，服務規范包含的定義
有：①虛擬制造設備(Virtual Manufacturing Device,VMD)；②網絡上節點間的信息交換；③與VMD有關的屬性和參數。協議規范定義的是通信規則，包括：①信息格式；②通過網絡的信息順序；③MMS層與ISO/OSI開放模型的其他層的交互，而3)-6)則是針對不同的應用領域的伴同標準。
         MMS提供了豐富的針對對等式實時通信網絡的一系列任務，已經成為許多工業領域的控制設備的通信協議，例如CNC、可編程邏輯控制器、機器人、電力領域中的遠方終端設備(RTU)、能源管理系統(EMS)、重合器、開關等IED設備。許多流行的計算機平臺都支持基于MMS的互聯，在軟件支持上，更多的API、圖形界面、網關、字處理、電子表格、關系型數據庫都支持MMS，從通信連接上看，MMS在以太網、令牌總線、串行接口RS-232C、OSI、TCP/IP、MiniMAP上也都很容易實現，如圖2所示：

1.3 IEC61850標準的體系結構
        變電站自動化系統由各種IED 組成，主要完成變電站內設備的控制、監視和保護功能，并實現系統配置、通信管理和軟件管理等系統維護功能。IEC 61850 標準將變電站自動化系統在邏輯上劃分為3 層(即變電站層、間隔層和過程層)，并將具體應用功能分解為許多常駐在不同IED 內、彼此間相互通信的單元，稱為邏輯節點(logical node，LN)，然后以LN 為對象建立變電站內IED 的統一的數據和服務模型，旨在解決不同廠商提供的IED間的數據交換、信息共享等問題。
        遵循IEC 61850 標準的變電站自動化系統主要包括：①主站自動化系統軟件(人機界面、數據庫及系統管理等)；②間隔層裝置(保護、測控單元等)；③過程層設備，包括電子式電流/電壓互感器(electronic current/potential transducer，ECT/EPT)、智能斷路器/隔離開關、合并單元等；④工程化工具(如配置工具等)，用于管理IEC 61850所定義的的通信模型，并滿足IEC 61850-6(配置)和IEC 61850-10(*性測試)的規范要求，如圖3所示：

1.4數據模型
        在了解數據模型之前，首先需要了解一些關于IEC61850 的重要概念
智能電子設備(IED)：實際的物理設備，如開關、斷路器，綜保等。
功能：變電站自動化系統執行的任務，如：母線保護、聯鎖、報警管理等。
邏輯設備(LD)：一種虛擬設備，聚合邏輯節點和數據，物理設備可以包含一個或多個LD。
邏輯節點(LN)：用來描述系統功能的基本單位，是數據對象的容器，可以任意分配到
IED，每個邏輯節點和內部的數據都有具體的語義，并通過他們的服務與外部進行交互。
在IEC61850 中，一個IED 設備的外部性能通過Server 服務器類來表征，Server 服務器可以包含一個或多個邏輯設備，一個邏輯設備可以包含多個邏輯節點，在IEC61850 中一些邏輯節點是電力系統實設備的映射。一個IED 設備要實現特定功能必然需要這些邏輯節點來zui終實現操作、控制的功能。可以簡單理解邏輯設備是IED 設備實現具體一個功能的抽象容器，在這個容器中包含了實現功能所需的相應的邏輯節點。
        下圖4描述了從一個實際的項目中如何對實際的物理設備建模的完整過程：

        就針對一個具體的IED設備模型而言，下圖5描述了該物理設備中所包含的內容及其交互關系：

        下圖6為一個實際的IED物理設備所包含的相關內容，該圖描述了該LED設備中其中一個邏輯設備"Tampa_Control"的邏輯節點"Q0XCBR1"斷路器的"位置Pos"數據的相關狀態 “stVal和ctlVal"。

2 “IEC61850 Server Library"軟件包概述

圖7：“IEC61850 Server Library“軟件包通信總覽

圖8："IEC61850 Server Library"所支持的數據類型

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概述

SIMATIC S7-1200是一款緊湊型、模塊化的PLC，可完成簡單邏輯控制、高級邏輯控制、HMI 和網絡通信等任務 。單機小型自動化系統的*解決方案。 對于需要網絡通信功能和單屏或多屏HMI的自動化系統，易于設計和實施,具有支持小型運動控制系統、過程控制系統的高級應用功能。

新的模塊化SIMATIC S7-1200控制器是我們新推出產品的核心，可實現簡單卻高度的自動化任務。SIMATIC S7-1200 控制器實現了模塊化和緊湊型設計，功能強大、投資安全并且*適合各種應用 。

可擴展性強、靈活度高的設計，可實現標準工業通信的通信接口以及一整套強大的集成技術功能，使該控制器成為完整、的自動化解決方案的重要組成部分

一級代理

優勢

SIMATIC HMI 基礎面板的性能經過優化，旨在與這個新控制器以及強大的集成工程組態*兼容，可確保實現簡化開發、快速啟動、監控和等級的可用性。正是這些產品之間的相互協同及其創新性的功能，幫助您將小型自動化系統的效率提升到一個*的水平 。

用于可擴展設計中緊湊自動化的模塊化概念。

實現了通信簡便，有效的技術任務解決方案，并*一系列的獨立自動化系統的 應用需求。

在工程組態中實現效率

使用*集成的新工程組態 SIMATICSTEP 7 Basic，并借助 SIMATIC WinCC Basic 對 SIMATIC S7-1200 進行編程。SIMATIC STEP 7 Basic 的設計理念是直觀、易學和易用。這種設計理念可以使您在工程組態中實現效率。一些智能功能，例如直觀編輯器、拖放功能和"IntelliSense"(智能感知)工具，能讓您的工程進行的更加迅速。這款新軟件的體系結構源于對未來創新的不斷追求，西門子在軟件開發領域已經有很多年的經驗，因此 SIMATIC STEP 7 的設計是以未來為導向的 

功能

SIMATIC S7-1200 系統有五種不同模塊，分別為 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C。其中的每一種模塊都可以進行擴展，以*您的系統需要?？稍谌魏?CPU 的前方加入一個信號板，輕松擴展數字或模擬量 I/O，同時不影響控制器的實際大小?？蓪⑿盘柲K連接至 CPU 的右側，進一步擴展數字量或模擬量 I/O 容量。CPU 1212C 可連接 2 個信號模塊，CPU 1214C 、CPU1215C和CPU1217C可連接 8 個信號模塊。后，所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左側均可連接多達 3 個通訊模塊，便于實現端到端的串行通訊

安裝簡單方便

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都有內置的卡扣，可簡單方便地安裝在標準的 35 mm DIN 導軌上。這些內置的卡扣也可以卡入到已擴展的位置，當需要安裝面板時，可提供安裝孔。SIMATIC S7-1200 硬件可以安裝在水平或豎直的位置，為您提供其它安裝選項。這些集成的功能在安裝過程中為用戶提供了的靈活性，并使 SIMATIC S7-1200 為各種應用提供了實用的解決方案。

節省空間的設計

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都經過專門設計，以節省控制面板的空間。例如，經過測量，CPU 1214C 的寬度僅為 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的寬度僅為 90 mm。結合通信模塊和信號模塊的較小占用空間，在安裝過程中，該模塊化的緊湊系統節省了寶貴的空間，為您提供了效率和靈活性。

SIMATIC S7-1200

可擴展的緊湊自動化的模塊化概念

它實現了簡便的通信、有效的技術任務解決方案，并能*一系列的獨立自動化需求。

通訊

PROFINET I/O作為所有控制器的接口標準，用于現場通信;同時也支持TCP/IP標準通信方式 。

通過PN網絡，可以進行固件升級。

智能IO設備(I-Device )。

標準的Web服務器功能，用戶可自定義Web網頁，可以獲取控制和診斷信息。

針對控制器和通訊模塊的編程非常簡單。

新模塊S7-1217C和已有模塊S7-1215C都具有第二個PROFINET接口，可以同時連接HMI，I/O，驅動和編程計算機。