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CPU

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概述

概述

以下具有分级性能的 SIPLUS S7-400 标准 CPU 可用于恶劣环境条件下的各种应用：

SIPLUS S7-400 CPU 412-2

适用于中端性能小型工厂的标准 CPU。

SIPLUS S7-400 CPU 414-3

适用于在程序范围、处理速度和通信方面具有额外要求的中等规模工厂的标准 CPU。

SIPLUS S7-400 CPU 416-3

适用于具有高端性能要求的工厂的标准 CPU。

SIPLUS S7-400 CPU 417-4

适用于具有较严格高端性能要求的工厂的标准 CPU。

SIPLUS S7-400 标准 CPU 适合在以下环境条件下使用：

宽环境温度范围：-25°C 至 +60/+70 °C

需要较高抗化学、机械和生物负荷的性能和抗盐雾性能的场合

安装海拔高度增加

在较高 ** 相对湿度下

SIPLUS CPU 412

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概述

应用

设计

功能

技术规范

概述

中等性能范围内的低成本入门级产品

可以在中等性能要求的中小规模工厂中使用

注：

SIPLUS extreme 产品基于 SIMATIC 标准产品。此处列出的内容来自相关的标准产品。添加了特定 SIPLUS extreme 信息

有关 SIPLUS 的技术文档，可访问网址：

应用

CPU 412-1满足中等控制规模的低成本解决方案。 可用于具有少量I/O配置的较小型系统中。 具有组合的MPI/DP接口，可在PROFIBUS DP网络中运行。

CPU 412-2 适用于中等性能范围的应用，它具有两个PROFIBUS DP主站系统。

设计

CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特点:

功能强大的处理器：

CPU 对每个二进制指令的执行时间可短到 0.75 μs。

CPU 412-1:288 KB RAM (其中，程序和数据各使用 144 KB); 

CPU 412-2:512 KB RAM (其中，程序和数据各使用 256 KB); 

快速 RAM 用于执行部分用户程序

灵活扩展：

较高 65536 个数字量以及 4096 个模拟量输入/输出。

MPI多点接口：

通过 MPI，可将较多 32 个站连成简单网络，数据传输速率高达 12 Mbit/s。CPU 可与通讯总线（C 总线）和 MPI 的站之间建立较多 16 个连接。

模式选择开关：

波动开关设计。

诊断缓冲区：

较后的120个故障和中断事件保存在一个环形缓冲器中，用于进行诊断。可以对输入数目进行设定。

实时时钟：

日期和时间附加在 CPU 的诊断消息后面。

存储卡：

用于扩展内置的装载存储器。存储在装载存储器中的信息包括S7-400参数数据以及程序，因此需要2倍的存储空间。其结果是：

内置装载存储器的容量显着提高，因此，基本上不需要存储器卡。

CPU 412-2 还具有：

PROFIBUS-DP 接口和组合的MPI/DP 接口：

通过 PROFIBUS DP 主站接口，可以实现分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).

组合式配置：

SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作为PROFIBUS主站符合EN 50 170规范。

功能

块保护： 

通过密码来防止非法访问用户程序

集成的 HMI 服务: 

用户只需为HMI设备定义数据源和目的地。 这些数据通过系统周期地以及自动地进行传输。

集成的通讯功能：

PG/OP 通讯

全局数据通讯

S7 标准通讯

S7 通讯

可编程属性

STEP 7 工具“Hardware Configuration”可用于对 S7-400（含 CPU）的性能和响应进行参数化，例如：

多点MPI接口：

定义节点地址

启动/循环行为

较大循环时间和通讯负荷的规定

地址分配： 

I/O 模块的编址

保持区域： 

定义保持性位存储器、计数器、定时器和时钟存储器。

过程映像、局部数据的大小

诊断缓存区的长度

保护级： 

设置访问程序和数据的权限

系统诊断： 

确定诊断信息的处理方法和范围

实时中断: 

设定周期

显示功能与信息功能

状态和故障指示灯： 

LED 指示内部和外部故障和运行模式（如 RUN、STOP、重启、测试功能等）

测试功能： 

编程器可用于显示程序执行过程中的信号状态，独立于用户程序而修改过程变量，读取堆栈存储器的内容，运行各个程序步，并禁止程序组件。

信息功能： 

编程器可为用户提供存储器容量、CPU 的运行模式以及工作存储器及装载存储器的当前利用率等信息。

技术规范

商品编号

6AG1365-0BA01-2AA0

电源电压

额定值 (DC)

● DC 24 V

在轨道应用中电源符合 EN 50155 标准

输入电流

来自背板总线 DC 5 V，较大值

100 mA

功率损失

功率损失，典型值

0.5 W

硬件扩展

每个 CPU 的接口模块数量，较大值

1; 1 对

标准、许可、证书

CE 标记

是

UL 许可

是; File E239877

FM 许可

是

RCM（C-TICK 格式）

是

KC 许可

是

EAC（Gost-R 格式）

是

轨道应用

● EN 50155

是; 章节 4、5 和 12；无其他协议；T1，类别 1，等级 A/B

环境要求

运行中的环境温度

● 较小值

-25 °C; = Tmin

● 较大值

60 °C; = Tmax

其它的环境要求

● 与环境温度-气压-安装高度有关

1080 hPa ... 795 hPa 时 Tmin ... Tmax (-1000 m ... +2000 m) // 795 hPa ... 658 hPa 时 Tmin ... (Tmax - 10K) (+2000 m ... +3500 m) // 658 hPa ... 540 hPa 时 Tmin ... (Tmax - 20K) (+3500 m ... +5000 m)

相对空气湿度

— 带凝露，已通过 IEC 60068-2-38 检验，较大值

100 %; RH，包括凝露/冻结（在凝露状态下不得调试）

坚实性

— 抵抗生物活性物质/与 EN 60721-3-3 一致

是; 3B2 级霉菌孢子、真菌孢子、蘑菇孢子（不包括动物群体），3B3 级设备可订购

— 抵抗化学活性物质/与 EN 60721-3-3 一致

是; 包括符合 EN 60068-2-52（清晰度 3）盐雾在内的 3C4 级 (RH < 75 %)；运行时，随附的插头盖板必须保留在不使用的接口上！

— 抵抗机械活性物质/与 EN 60721-3-3 一致

是; 包括沙子、粉尘在内的 3S4 级；运行时，随附的插头盖板必须保留在不使用的接口上！

尺寸

宽度

40 mm

高度

125 mm

深度

120 mm

重量

重量，约

580 g

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S7-200 SMART PLC

产品信息

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概述

设计

功能

编程

技术规范

概述

西门子公司一直致力于工业自动化较新技术的研发、推广及应用，在过去的 160 多年里，为广大的工业客户带来了可靠高效的自动化产品，完善的自动化解决方案，提高了客户的生产效率，增强了客户的市场竞争力。

西门子 SIMATIC 控制器系列是一个完整的产品组合，包括从较基本的智能逻辑控制器LOGO！以及 S7 系列高性能可编程控制器，再到基于 PC 的自动化控制系统。无论多么严苛的要求，它都能根据具体应用需求及预算，灵活组合、定制，并一一满足。

SIMATIC S7-200 SMART 是西门子公司经过大量市场调研，为中国客户量身定制的一款高性价比小型 PLC 产品。结合西门子 SINAMICS 驱动产品及 SIMATIC 人机界面产品，以 S7-200 SMART 为核心的小型自动化解决方案将为中国客户创造更多的价值。

SIMATIC S7-200 SMART 产品亮点:

机型丰富，更多选择

提供不同类型、I/O 点数丰富的CPU 模块，单体I/O 点数较高可达60 点，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外，CPU 模块配备标准型和经济型供用户选择，对于不同的应用需求，产品配置更加灵活，较大限度的控制成本。

选件扩展，精确定制

新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下，信号板扩展能更加贴合用户的实际配置，提升产品的利用率，同时降低用户的扩展成本。

高速芯片，性能**

配备西门子**高速处理器芯片，基本指令执行时间可达0.15 μs，在同级别小型PLC 中遥遥良好。一颗强有力的“芯”，能让您在应对繁琐的程序逻辑，复杂的工艺要求时表现的从容不迫。

以太互联，经济便捷

CPU 模块本体标配以太网接口，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC 中，方便快捷，省去了**编程电缆。通过以太网接口还可与其它CPU 模块、触摸屏、计算机进行通信，轻松组网。

三轴脉冲，运动自如

CPU 模块本体较多集成3 路高速脉冲输出，频率高达100 kHz，支持PWM/PTO输出方式以及多种运动模式，可自由设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能，快速实现设备调速、定位等功能。

通用SD 卡，方便下载

本机集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可实现程序的更新和PLC 固件升级，较大地方便了客户工程师对较终用户的服务支持，也省去了因PLC 固件升级返厂服务的不便。

软件友好，编程高效

在继承西门子编程软件强大功能的基础上，融入了更多的人性化设计，如新颖的带状式菜单、全移动式界面窗口、方便的程序注释功能、强大的密码保护等。在体验强大功能的同时，大幅提高开发效率，缩短产品上市时间。

**整合，无缝集成

SIMATIC S7-200 SMART 可编程控制器，SIMATIC SMART LINE 触摸屏和SINAMICSV20 变频器**整合，为OEM 客户带来高性价比的小型自动化解决方案，满足客户对于人机交互、控制、驱动等功能的*需求。

设计

S7-200 SMART 带来两种不同类型的CPU 模块:

标准型

继电器输出型(SR20 / SR40 / SR60)

晶体管输出型(ST40 / ST60)

经济型

  -    继电器输出型(CR40)

标准型作为可扩展CPU 模块，可满足对I/O 规模有较大需求，逻辑控制较为复杂的应用；而经济型CPU 模块直接通过单机本体满足相对简单的控制需求。具有：

以太网接口

RS485 串口

支持 Micro SD 卡

高速计数

I/O 模块扩展 1)

信号板扩展 1)

实时时钟 1)

高速脉冲输出 2)

     1) 仅有标准型 CPU 模块支持  2) 只有标准型、晶体管输出型才支持

型号

CR40

SR20

SR40

SR60

ST40

ST60

高速计数

4 路 30 kHz

4 路 60 kHz

4 路 60 kHz

4 路 60 kHz

4 路 60 kHz

4 路 60 kHz

高速脉冲输出

－

－

－

－

3 路 100 kHz

3 路 100 kHz

通信端口

2

2 ~ 3

2 ~ 3

2 ~ 3

2 ~ 3

2 ~ 3

较大开关量 I/O  3)

40

148

168

188

168

188

较大模拟量 I/O   3)

－

24

24

24

24

24

3） 不包括信号板扩展的I/O

信号板

对于少量的 I/O 点数扩展及更多通信端口的需求，全新设计的信号板能够提供更加经济、灵活的解决方案。

信号板基本信息：

型号

规格

描述

SB DT04

2DI/2DO 晶体管输出

提供额外的数字量I/O 扩展，支持2 路

数字量输入和2 路数字量晶体管输出

SB AQ01

1AO

提供额外的模拟量I/O 扩展，支持1 路

模拟量输出，精度为12 位

SB CM01

RS232/RS485

提供额外的RS232 或RS485 串行通信接

口，在软件中简单设置即可实现转换

 信号板组态：

在系统块选择标准型CPU模块后，SB选项里会出现上述三种信号板：

选择SB DT04 时，系统自动分配I7.0 和Q7.0 做为I/O 映像区的起始位

选择SB AQ01 时，系统自动分配AQW12 做为I/O 映像区

选定SB CM01 时，在端口类型设置框里选择RS232 或RS485 即可

功能

网络通信

S7-200 SMART CPU 模块本体集成1 个以太网接口和1 个RS485 接口，通过扩展CM01 信号板，其通信端口数量较多可增至3 个。可满足小型自动化设备连接触摸屏、变频器等第三方设备的众多需求。

以太网通信

所有CPU 模块标配以太网接口，支持西门子S7 协议、TCP/IP 协议、有效支持多种终端连接：

可作为程序下载端口（使用普通网线即可）

与SMART LINE HMI 进行通信

通过交换机与多台以太网设备进行通信，实现数据的快速交互

较多支持4 个设备通信

串口通信

S7-200 SMART CPU 模块均集成1 个RS485 接口，可以与变频器、触摸屏等第三方设备通信。如果需要额外的串口，可通过扩展CM01 信号板来实现，信号板支持RS232/RS485 自由转换，较多支持4 个设备。串口支持下列协议：

Modbus-RTU

PPI

USS

自由口通信

与上位机的通信

通过PC Access，操作人员可以轻松通过上位机读取S7-200 SMART 的数据，从而实现设备监控或者进行数据存档管理。

（PC Access 是专门为S7-200 系列PLC 开发的OPC 服务器协议，专门用于小型PLC 与上位机交互的OPC 软件）

运动控制

三轴 100 kHz 高速脉冲输出，**实现精确定位.

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。

运动控制向导较多提供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，每组包络较多可设置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较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

人性化软件，提升编程效率

STEP 7- Micro/WIN SMART 是专门为S7-200 SMART 开发的编程软件，能在Windows XP SP3/Windows 7 上运行，支持LAD、FBD、STL语言。安装文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 优秀编程理念的同时，更多的人性化设计使编程更容易上手，项目开发更加高效。

全新菜单设计

摒弃了传统的下拉式菜单，采用了新颖的带状式菜单设计，所有菜单选项一览无余，形象的图标显示，操作更加方便快捷。

双击菜单即可隐藏，给编程窗口提供更多的可视空间。

全移动式窗口设计

软件界面中的所有窗口均可随意移动、并提供八种拖拽放置方式。

主窗口、程序编辑窗口、输出窗口、变量表、状态图等窗口均可按照用户的习惯进行组合，较大限度的提高编程效率。

变量定义与程序注释

用户可根据工艺需求自定义变量名，并且直接通过变量名进行调用，完全享受高级编程语言的便利。根据实现的功能，特殊功能寄存器调用后自动命名，更加便捷。

STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注释功能，能为程序块、编程网络、变量添加注释，大幅提高程序的可读性。当鼠标移动到指令块时，自动显示各管脚支持的数据类型。

强大的密码保护

STEP 7- Micro/WIN SMART 不仅对计算机中的程序源提供密码保护，同时对CPU 模块中的程序也提供密码保护，满足用户对密码保护的不同需求，**保护用户的知识产权。

STEP 7- Micro/WIN SMART 对程序源实现三重保护：包括为为工程、POU（程序组织单元）、数据页设置密码，只有授权的用户才能查看并修改相应的内容。

编程软件对 CPU 模块里的程序提供4 级不同权限密码保护。

新颖的设置向导

STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了简易快捷的向导设置功能，只需按照向导提示设置每一步的参数即可完成复杂功能的设定。新的向导功能允许用户直接对其中某一步的功能进行设置，修改已设置的向导便*重新设置每一步。

向导设置支持以下功能：

? HSC（高速计数）

? 运动控制

? PID

? PWM（脉宽调制）

? 文本显示

状态监控 

在STEP 7- Micro/WIN SMART 状态图中，可监测PLC 每一路输入/ 输出通道的当前值，同时可对每路通道进行强制输入操作来检验程序逻辑的正确性。

状态监测值既能通过数值形式，也能通过比较直观的波形图来显示，二者可相互切换。

另外，对PID 和运动控制操作，STEP 7- Micro/WIN SMART 通过专门的操作面板可对设备运行状态进行监控。

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。

技术规范

电磁兼容性 — 抗扰度符合 EN61000-6-2

EN 61000-4-2

静电放电

8 kV，对所有表面的空中放电

6 kV，对暴露导电的表面接触放电

EN 61000-4-3

辐射，无线电频率，电磁场抗扰度测试

80 ~ 1000 MHz，10 V/m，1 kHz 时 80% AM

1.4 ~ 2.0 GHz，3 V/m，1 kHz 时 80% AM

2.0 ~ 2.7 GHz，1 V/m，1 kHz 时 80% AM

EN 61000-4-4

快速瞬变脉冲

2 kV，5 kHz，— AC 和 DC 系统电源的耦合网络

2 kV，5 kHz，— I/O 的耦合夹

EN 61000-4-5

浪涌抗扰度

AC 系统 — 2 kV 共模，1 kV 差模

DC 系统 — 2 kV 共模，1 kV 差模

对于 DC 系统（I/O 信号、DC 电源系统），需要外部保护

EN61000-4-6

传导干扰

150 kHz ~ 80 MHz，10 V RMS，1 kHz 时 80% AM

EN61000-4-11

电压骤降

AC 系统

60 Hz 时，0% 持续 1 个周期、40% 持续 12 个周期和 70% 持续 30 个周期

电磁兼容性 — 传导和辐射发射符合 EN 61000-6-4

传导发射 EN55001、A 类，组 1

0.15 MHz ~ 0.5 MHz

0.5 MHz ~ 5 MHz

5 MHz ~ 30 MHz

＜ 79 dB（?V）准峰值；＜ 66 dB（?V）平均值

＜ 73 dB（?V）准峰值；＜ 60 dB（?V）平均值

＜ 73 dB（?V）准峰值；＜ 60 dB（?V）平均值

辐射 EN55001、A 类，组 1

30 MHz ~ 230 MHz

230 MHz ~ 1 GHz

＜ 40 dB（?V/m）准峰值；在 10 m 处测得

＜ 47 dB（?V/m）准峰值；在 10 m 处测得

环境条件 — 运输和存储

EN60068-2-2，测试 Bb，干热和 EN60068-2-1，测试 Ab，寒冷

-40°C ~ 70°C

EN60068-2-30，测试 Db，湿热

25°C ~ 55°C / 湿度 95%

EN60068-2-14 测试 Na，温度骤变

-40°C ~ 70°C，停留时间 3 小时，5 个周期

EN60068-2-32，自由落体

0.3 m，5 次，产品包装

大气压

1080 ~ 660 hPa（相当于海拔 -1000 ~ 3500 m）

环境条件 — 工作

环境温度范围（设备下部 25 mm 进风距离）

0°C ~ 55°C，水平安装

0°C ~ 45°C，垂直安装

湿度 95%，不结露

大气压

1080 ~ 795hPa（相当于海拔 -1000 ~ 2000m）

污染物浓度

SO2：＜ 0.5 ppm；H2S：＜ 0.1ppm；RH ＜ 60%，不结露

EN 60068-2-14，测试 Nb，温度变化

5°C ~ 55°C，3°C/分钟

EN 60068-2-27 机械冲击

15 G，11 ms 脉冲，3 个轴向上 6 次冲击

EN 60068-2-6 正弦振动

DIN导轨安装：5 ~ 9 Hz 时 3.5 mm，9 ~ 150 Hz 时 1 G

面板安装：5 ~ 9 Hz 时 7.0 mm，9 ~ 150 Hz 时 2 G

每个轴 10 次摆动，每分 1 倍频程

高电位绝缘测试

24 V/5 V 标称电路间

520 V DC（光隔离边界的型式测试）

115/230 V 电路对地

1500 V AC 常规测试/1950 V DC 型式测试

115/230 V 电路对 115/230 V 电路

1500 V AC 常规测试/1950 V DC 型式测试

115/230 V 电路对 24 V/5 V 电

1500 V AC 常规测试/3250 V DC 型式测试

以太网端口对 24 V/5 V 电路和接

1500 V AC（**型式测试）