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详细介绍
西门子*处理单元CPUSR20
西门子 SIMATIC 控制器系列是一个完整的产品组合，包括从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。
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 |
大开关量 I/O 3) | 40 | 148 | 168 | 188 | 168 | 188 |
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 |
SB AQ01 | 1AO | 提供额外的模拟量I/O 扩展，支持1 路 |
SB CM01 | RS232/RS485 | 提供额外的RS232 或RS485 串行通信接 |
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
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，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
西门子*处理单元CPUSR20
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，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，*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*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无需重新设置每一步。
西门子*处理单元CPUSR20
CPU型号电流供应
| +5 VDC | +24 VDC(传感器电源) | |
| CPU SR20 | 740mA | 300mA |
| CPU ST40 | 740mA | 300mA |
| CPU SR40 | 740mA | 300mA |
| CPU CR40 | -- | 300mA |
| CPU ST60 | 740mA | 300mA |
| CPU SR60 | 740mA | 300mA |
表2. S7-200 SMART CPU V2.0及以上版本供电能力
CPU型号电流供应
| +5 VDC | +24 VDC(传感器电源) | |
| CPU SR20/ST20 | 1400mA | 300mA |
| CPU SR30/ST40 | 1400mA | 300mA |
| CPU SR60/ST60 | 1400mA | 300mA |
| CPU CR40/CR60 | -- | 300mA |
表3. CPU上的数字量输入所消耗的电流
CPU上的数字量
电流需求
＋5VDC+24VDC
| 每点输入 | - | 4mA/每输入 |
表4. 数字扩展模块所消耗的电流
数字扩展模块型号电流供应
| +5 VDC | +24 VDC | |
| EM DE08 | 105mA | 8*4mA |
| EM DT08 | 120mA | -- |
| EM DR08 | 120mA | 8*11mA |
| EM DT16 | 145mA | 输入：8*4mA |
| EM DR16 | 145mA | 输入：8*4mA |
| EM DT32 | 185mA | 输入：16*4mA |
| EM DR32 | 180mA | 输入：16*4mA |
表5.模拟扩展模块所消耗的电流
模拟扩展模块型号电流供应
| +5 VDC | +24 VDC | |
| EM AE04 | 80mA | 40mA（无负载） |
| EM AE08 | 80mA | 70mA（无负载） |
| EM AQ02 | 60mA | 50mA（无负载） |
| EM AQ04 | 60mA | 75mA（无负载） |
| EM AM03 | 60mA | 30mA（无负载） |
| EM AM06 | 80mA | 60mA（无负载） |
表6. RTD、TC扩展模块所消耗的电流
RTD/TC扩展模块型号电流供应
| +5 VDC | +24 VDC | |
| EM AR02 | 80mA | 40mA |
| EM AR04 | 80mA | 40mA |
| EM AT04 | 80mA | 40mA |
表7. 信号板和DP扩展模块所消耗的电流
模拟扩展模块型号电流供应
| +5 VDC | +24 VDC | |
| SB AQ01 | 15mA | 40mA（无负载） |
| SB DT04 | 50mA | 2*4mA |
| SB RS485/RS232 | 50mA | 不适用 |
| SB AE01 | 50mA | 不适用 |
| EM DP01 | 150mA | 30 mA；通信端口激活时 60 mA；通信端口加90mA/5V负载时 180 mA；通信端口加120mA/24V负载时 |
功率要求计算示例
S7-200 SMART的硬件实时时钟可以提供年、月、时、分、秒的日期/时间数据。所有日期和时间必须采用BCD格式分配（例如，16#12代表2012）。00至99的BCD值范围可分配范围为2000至2099的年份。8字节时间缓冲区的格式，从字节地址T开始。
食品饮料自动化产品介绍
食品行业的自动化控制环节一般包括：过程自动化和工厂自动化。整个控制模块集成PLC、HMI、电机、变频器、伺服系统、主控集成系统等自动化元件，配合主要产线及设备构成整个自动化生产系统。
为减少外部需求疲弱的不利影响，*继续推进扩大内需政策，不论城镇居民还是农村居民，食品消费占总消费的比重均是大的。因此，扩大内需的政策推动了大众基础消费品食品饮料产业的发展。同时，社会安定，人民生活水平的不断提高，安全、卫生、营养食品的需求量大幅度增长，这也将继续推动我国食品饮料业的发展。行业的发展进而也会带动自动化产品的发展。
2017年食品饮料行业自动化产品整体市场规模较之前一年有了较大幅度的增幅，在我国食品饮料行业消费市场整体向好以及相关政策支持等有利因素带动下，未来自动化产品整体市场规模保持较小幅的增速逐年扩张，如表1所示。
表1食品饮料行业自动化产品市场规模（单位:百万人民币）
在食品饮料行业自动化产品整体市场规模按照产品种类细分中，驱动类产品线表现突出，份额达到了88.1%；控制类产品线、仪表类产品线则分别占据约7.7%与4.2%的*，如表2所示。
表22017年食品饮料行业自动化产品市场规模-按产品种类细分（单位:百万人民币）
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