西门子变频器6AV2124-1JC01-0AX0

SIEMENS上海堰歆自动化设备有限公司
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西门子电缆代理商
1．SIMOTION工业以太网网络介质
西门子工业以太网网络通常使用的物理传输介质为屏蔽双绞线（FC TP）、工业屏蔽双绞线（ITP）和光纤。
1.1 屏蔽双绞线（Fast Connection Twist Pair）
FC TP快速连接双绞线用于将DTE快速连接到工业以太网上，配合西门子FC TP RJ45接头使用，连接方式如图1所示：


图1： FC TP电缆与TP RJ45接头
将双绞线按照TP RJ45接头标示的颜色插入连接孔中，快捷、方便地将DTE设备连接到工业以太网上。使用FC双绞线从DTE到交换机长通信距离为100米（DTE到DTE）。也可以使用普通RJ45接

头，为了**数据传输的可靠性，在无干扰情况下长通信距离为5米。

RJ－45连接有两种连接方式，交叉连接（如图2所示）和直通连接（如图3所示）。交叉连接用于网卡之间的连接或集线器之间的连接；直通线用于网卡与集线器之间或网卡与交换机之间的连接。Siemens交换机由于采用了自适应技术，可以自动检测线序，故通过交换机可以选择任意一种电缆进行连接。
图3 直通线连接
SIMOTION 带有RJ45接头，建议使用西门子FC TP和FC TP RJ45接头。
1.2 工业屏蔽双绞线 （Industrial Twisted Pair）
屏蔽双绞线如图4所示，它有白/蓝和白/橙两对双绞屏蔽线。外部包有屏蔽层和绝缘层，用于连接有ITP端口的以太网设备。通过ITP电缆连接的两个设备的远距离为100米。

图4 ITP电缆结构图
连接ITP电缆的连接头有两种，即 9 针或 15 针的Sub－D 接头，如图所示5、6

图5 Sub－D 9针接头 图6 Sub－D 15针接头
使用Sub－D 接头进行连接的网络连接牢固，不易松动。其连线方法及9/15 接头的转换可以查阅西门子手册 。同样ITP 电缆也会有交叉连接的情况，可以直接定购 ITP XP 标准电缆 。
SIMOTION只有RJ45以太网，通常不使用工业双绞线ITP。
1.3光纤
按光在光纤中的传输模式不同，光纤可分为单模光纤和多模光纤。
多模光纤：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。
单模光纤：中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求， 即谱宽要窄，稳定性要好。
光纤技术只允许点对点的连接，即一个发送装置只对应一个接收装置。因而两个站点之间需要有发送和接收两根光纤进行连接。所有SIMATIC NET 标准的光缆都是两根光纤。光纤的连接头有很多种如图7所示：

图7 光纤的连接头
其中各种连接头都有各自的优点，例如：ST 连接头安装简易，比较适合于现场连接，（西门子BFOC接头就是ST 接头）；FC 接头有一个不固定的套环，可以提供较好的机械的隔离；SC 连接头适合紧密连接，其推拉设计可以避免在安装过程中的光纤平面受损，应用比较普遍。在西门子的网络设备中，大多光纤链路设备使用BFOC接头。
光纤通讯应用于工业以太网的优点：
隔离电气的站点或网段
没有电气的接地问题
没有屏蔽电流
数据传输不受外界电磁干扰
不受雷电的影响
不会产生电磁干扰
重量轻
根据光纤的类型不同，长距离的通讯依然可以保持高的通讯波特率
带有RJ45接头的SIMOTION 可以直接连接到交换机的电气接口上，交换机之间可以通过光纤连接，增加通信距离和抗干扰性。
图7 光纤的连接头
其中各种连接头都有各自的优点，例如：ST 连接头安装简易，比较适合于现场连接，（西门子BFOC接头就是ST 接头）；FC 接头有一个不固定的套环，可以提供较好的机械的隔离；SC 连接头适合紧密连接，其推拉设计可以避免在安装过程中的光纤平面受损，应用比较普遍。在西门子的网络设备中，大多光纤链路设备使用BFOC接头。
光纤通讯应用于工业以太网的优点：
隔离电气的站点或网段
没有电气的接地问题
没有屏蔽电流
数据传输不受外界电磁干扰
不受雷电的影响
不会产生电磁干扰
重量轻
根据光纤的类型不同，长距离的通讯依然可以保持高的通讯波特率
带有RJ45接头的SIMOTION 可以直接连接到交换机的电气接口上，交换机之间可以通过光纤连接，增加通信距离和抗干扰性。

2．SIMOTION工业以太网网络拓扑结构
通过西门子交换机组成的以太网有三种网络拓扑结构：1）总线型；2）星型；3）冗余环网。图8所示为SCALANCE 200组成的冗余环网。

图8 冗余环网示例


3．配置SIMOTION以太网接口
3.1在硬件配置中设定以太网接口
在SCOUT界面中点击SIMOTION CPU，右键点击“Open HW configuration”进入硬件配置界面，例如D435，X120和X130为以太网接口，双击选择的通信接口，在弹出的界面中定义IP地址和子网掩码，如图9所示：

图9 设定通信接口
注意：
即使建立两条以太网，两个以太网通信接口不能设置在相同的网段中或相同的IP地址。
3.2 在线联机设定以太网接口
将编程器连接到SIMOTION 以太网接口上，在控制面板“Setting the PG/PC Interface”接口中将访问点指向使用的编程网卡例如“S7ONLINE（STEP7）->TCP/IP -> Intel(R) PRO/1000 MT ”。打开SIMATIC Manager，使用菜单命令“PLC”->“Edit Ethernet Nodes”在界面中选择“Browse”键浏览网络上所有的站点，如图10所示：

图10 浏览网络上的站点
每一个接口在硬件的前面板标有网卡的MAC地址，选择站点，在“Edit Ethernet Nodes”界面中设置IP地址和子网掩码，点击“Assign IP Configuration”键传送设定的命令。如图11所示：


图11设置站点地址
IP地址设置完成后，可以使用以太网接口编程。


4．编写通信程序
通过以太网进行站点间的通信有两种方式：1）UDP；2)TCP。
4.1 UDP通信方式
UDP通信协议不需要在通信前建立连接，在发送和接收的数据报文中带有通信方的IP地址和端口号。通信函数存储于在“Communication”->“Data transfer”目录下，在发送方调用发送函数的示例程序如图12所示（使用LAD编写）：

图12 UDP发送程序
发送函数参数解释如下：
SourcePort
发送方的端口号，数据类型UINT，例如2001。
DestinationAddress
接收方的IP地址，数据类型为数组，ARRAY [0..3] OF USINT，在4个字节中输入接收方的IP地址，例如192、168、0、122，表示IP地址为192.168.0.122。
DestinationPort
接收方的端口号，数据类型UINT，例如2000。
CommunicationMode
通信模式，“EnumUdpCommunicationMode”枚举数据类型，有两种选择:
(1)“CLOSE_ON_EXIT”，通信完成后释放通信资源；
(2) “DO_NOT_CLOSE_ON_EXIT”， 通信完成后仍占用通信资源。
DataLength
发送的数据长度，数据类型UDINT，大长度1400字节。
Data
发送数据区，数据类型为数组，ARRAY [0..1399] OF BYTE。
OUT
发送函数状态信息，数据类型DINT。
在数据接收方调用接收函数的示例程序如图13所示：

图13 UDP接收程序
接收函数参数解释如下：
Port
定义本方的端口号，数据类型为UINT。定义的端口号必须与发送方参数“DestinationPort”*的端口号相同。
CommunicationMode
通信模式，与发送函数通信模式相同。
NextCommand
枚举数据类型，元素中包括“IMMEDIATELY ”、“WHEN_COMMAND_DONE”和“ABORT_CURRENT_COMMAND”。
“IMMEDIATELY”：接收命令与后续所要执行的命令同步执行。
“WHEN_COMMAND_DONE”：接收命令执行或失败后执行后续的命令，异步执行。
“ABORT_CURRENT_COMMAND”：终止当前的任务后执行执行后续的命令。
ReceiveVariable
数据接收区，数据类型为数组，ARRAY [0..1399] OF BYTE。
OUT
接收函数信息，包括接收数据的源地址和端口、状态信息等，数据类型为结构体，接收函数信息参考表1：
表1：接收函数信息
结构
名称
数据类型
函数调用信息
结果
DINT
数据源地址
发送方IP地址
ARRAY [0..3] OF USINT
数据源端口
发送方端口
UINT
接收数据长度
接收到有效字节数
UDINT
4.2 TCP通信方式
TCP通信方式在发送接收数据前必须建立通信连接，连接需要在通信双方编程建立。主动连接的一方作为客户端，被动连接的一方作为服务器。下面以SIMOTION D435与S7-300 CP343-1通信为例介绍TCP通信方式。
4.2.1在PLC侧建立通信连接
在STEP7项目下创建S7-300站点，插入以太网通信处理器CP343-1，选择与SIMOTION在相同的网络上。在NETPRO中点击CPU，在下面的连接表中插入一个连接如图14所示：

图14 建立TCP连接
连接的站点选择“Unspecified”，连接方式选择“TCP connection”，点击“Apply”键确认进入连接属性界面，如图15所示：


图14 配置TCP常规信息
在“General Information”栏中，“Block Parameters”参数显示CP343-1的地址及连接号，这两个参数也是PLC调用发送和接收通信功能块赋值参数。“Active connection establishment”选项决定通信双方哪一个是主动连接（户端），哪一个是被动连接（数据服务器）。选择该选项为主动连接，在SIMOTION 侧需要调用函数“_tcpOpenServer”与PLC建立连接，如果没有选择该选项为被动连接，在SIMOTION 侧需要调用函数“_tcpOpenClient” 与PLC建立连接。本例中选择PLC为数据服务器，SIMOTION为户端。
点击“Address”栏配置SIMTION的IP地址及端口号，如图15所示

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经销批发的西门子PLC、西门子变频器、西门子触摸屏、西门子伺服电机、西门子控制器、西门子软件、西门子电缆等！**消费者市场，在消费者当中享有较高的地位，公司与多家零售商和代理商建立了长期稳定的合作关系
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1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7-200、s7-1200、S7-300、S7-400、ET200
2、 逻辑控制模块 LOGO！230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SI** 系列直流电源 24V DCvalue="1.3" unitname="a" w:st="on">1.3A、value="2.5" unitname="a" w:st="on">2.5A、value="3" unitname="a" w:st="on">3A、value="5" unitname="a" w:st="on">5A、value="10" unitname="a" w:st="on">10A、value="20" unitname="a" w:st="on">20A、value="40" unitname="a" w:st="on">40A
4、HMI 触摸屏TD200 TDvalue="400" unitname="C" w:st="on">400CTP177,MP277 MP377
SIEMENS 交、直流传动装置
1、 交流变频器 MICROMASTER系列：MM、MM420、MM430、MM440、ECO
MIDASTER系列：MDV
6SE70系列（FC、VC、SC）
2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70 系列
SIEMENS 数控 伺服
1、840D、802S/C、802SL、828D 801D ：6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510,
2、伺服驱动：
3、系列等伺服电机
处理单元 (CPU) 是 SIMATIC S7-1500 的核心组件。它们除了可以执行用户程序，还可用于连接控制器和其它自动化组件。
发布的产品中包含以下三种 CPU：
CPU-1511-1 PN 适用于中小型应用
CPU-1513-1 PN 适用于大中型应用
CPU-1516-3 PN/DP 适用于要求较高的大型应用和其它通信任务
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特性和客户收益
凭借各种创新技术，SIMATIC S7-1500 的 CPU 较大地提升了生产力和生产效率。该系列 CPU 的硬件设计紧凑。组件和模块高度集成、通用性强，不仅节省了机柜空间，同时还降低了备件的库存费用。

优性能
机器的响应时间降，较大提升了生产效率（控制质量）
缩短了循环时间，提高了生产效率
相同的循环时间内可执行更多程序

显示调试和诊断信息
主机架模块和分布式模块中统一使用纯文本诊断信息，缩短了停机时间
可直接使用用户特定的网络设置，*进行现场编程
支持在操作过程中对显示屏进行热插拔操作
可通过 TIA 博途设置显示屏操作密码
使用寿命更长，运行时间长达 50,000 小时

创新的存储机制
充足的存储空间，可用于各行业的所有应用
灵活的存储卡机制，适合各种项目规模
较大的存储空间：支持高达 2 GB 的存储卡，可存储项目数据、归档、配方和相关文档
优化后的数据模块，可精确选择剩余存储空间中的数据。
SIMATIC 工业软件具有模块化的设计。各个工具可根据特定应用而单独使用。
提供了 4 个软件级别：
STEP 7 是用于对 SIMATIC S7/C7/WinAC 进行编程的基础。编程时总要使用该软件。
它具有以下版本：
STEP 7：
用于各种应用的完全版本，带有梯形图、功能块图和指令表编程语言
STEP 7 Professional 高性能软件包：
支持所有 IEC 语言（梯形图、功能块图、指令表、顺序功能图和结构化文本）。并且，还提供了一个集成离线模拟组件 (S7-PLCSIM)。
STEP 7 Lite：
适用于较低性能范围的版本，可用于 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC C7
STEP 7 Micro：
用于 SIMATIC S7-200 的精简编程软件包
工程工具是一些面向任务的工具，除 STEP 7 之外也可使用这些工具。它们可大大降低能源成本，并显着提高舒适性。
设计工具（Engineering Tool）包括：
供编程人员使用的语言
供技术专家使用的图形化语言
用于诊断、模拟、远程维护、设备文档制作等的扩展软件。
运行版软件包括已编程好并可由用户程序调用的解决方案。它直接集成在自动化解决方案中，分为两种类型：
硬件捆绑：
软件与特定硬件相关
非硬件捆绑：
软件可满足一般硬件要求。
例如，运行版软件包括：
用于 SIMATIC S7 和 WinAC 的控件
用于将自动化系统集成到 WINOOWs 应用程序中的工具
您可在“基于 SIMATIC PC 的控制”下面找到用于基于 PC 的控制的运行版软件。

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STEP 7 Professional 高性能软件包：
支持所有 IEC 语言（梯形图、功能块图、指令表、顺序功能图和结构化文本）。并且，还提供了一个集成离线模拟组件 (S7-PLCSIM)。
STEP 7 Lite：
适用于较低性能范围的版本，可用于 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC C7
STEP 7 Micro：
用于 SIMATIC S7-200 的精简编程软件包
工程工具是一些面向任务的工具，除 STEP 7 之外也可使用这些工具。它们可大大降低能源成本，并显着提高舒适性。
设计工具（Engineering Tool）包括：
供编程人员使用的语言
供技术专家使用的图形化语言
用于诊断、模拟、远程维护、设备文档制作等的扩展软件。
运行版软件包括已编程好并可由用户程序调用的解决方案。它直接集成在自动化解决方案中，分为两种类型：
硬件捆绑：
软件与特定硬件相关
非硬件捆绑：
软件可满足一般硬件要求。
例如，运行版软件包括：
用于 SIMATIC S7 和 WinAC 的控件
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您可在“基于 SIMATIC PC 的控制”下面找到用于基于 PC 的控制的运行版软件。

西门子S7-200产品信息


本机集成8输入/6输出共14个数字量I/O点。可连接2个扩展模块。6K字节程序和数据存储空间。4个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。非常适合于小点数控

本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块，大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。1个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控制器。

本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点，2输入/1输出共3个模拟量I/O点，可连接7个扩展模块，大扩展值至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。20K字节程序和数据存储空间，6个独立的高速计数器（100KHz），2个100KHz的高速脉冲输出，2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。本机还新增多种功能，如内置模拟量I/O,位控特性，自整定PID功能，线性斜坡脉冲指令，诊断LED，数据记录及配方功能等。是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU。

本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块，大扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。

航空航天及*
出色项目执行

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航空航天和*工业的市场竞争依然日趋激烈。 要在**环境中蓬勃发展，企业及其供应商必须按照成本和进度承诺交付产品，同时满足客户日益苛刻的要求。 通常，产品**投入生产时，需要不断更改项目设计，正式投入使用后也是如此。
商用航空产品的积压创下历史新高，导致企业在按时交付项目方面面临的压力日益增大。 随着*预算日趋紧缩，**选择将成本和进度风险转嫁给承包商，这导致他们无法按成本和进度完成项目。 出色地执行项目并保持这种势头，这对于公司赢得新业务至关重要。
综上所述，这些挑战使航空航天工业的重心转移到了以下方面：
按照进度和成本完成产品开发
快速扩大生产，满足市场需求
实现成熟、完善的运营
**发布设计后，满足所有技术要求，包括减少工程废料和返工，降低成本并提高进度执行效率


要成功应对这些挑战，企业必须简化项目管理和产品开发流程，提高航空航天项目的执行效率。 企业需要消除耗时冗长的非增值活动；将验证流程与工程、制造和采购仿真及测试联系在一起；并提高对成功验证、变更管理和状态报告的整体项目可视性。 航空航天制造商创建一个无缝集成的企业，将投标开发人员、设计和制造工程师、合作伙伴与供应商紧密联系在一起，能够增强信心，实现并验证项目交付成果，以供下游进行付款审批。
我们称这种方法为“出色项目执行（Program Execution Excellence）”，因为它使航空航天公司能够有效开发和管理项目要求，并在整个产品生命周期中积极融入到协作设计、分析、验证和制造环境。
利用久经验证的解决方案实现一致的航空航天项目出色执行
我们提供一套完整的解决方案，支持企业实现流程标准化并借助航空航天工业久经验证且可重复利用的更佳实践，实现出色项目执行。
我们的验证管理解决方案提供一套集成的工具和流程，使验证的计划、执行和管理方式发生翻天覆地的变化，从而提高项目性能。 所有产品验证活动均可按要求、按计划且按正确的顺序执行。 各项测试与必要的资源紧密联系在一起，这样企业可以进行全面跟踪。
我们的航空航天和*工业产品开发解决方案可为企业提供一种集成的协作方法，用于设计、开发、制造和服务所有项目。 企业可以借助通用的产品开发工具集、各种一致的设计方法、集成的专业工程软件，并在整个扩展企业范围内访问产品数据与设计应用程序，从而缩短开发时间并减少发布后变更。
借助我们的产品实现解决方案，企业可以管理制造规划与生产执行，从而更有效地实现目标，并控制制造成本。 规划和可视化功能可使制造工程尽早对设计流程产生积极影响。 流程仿真和分析可降低与车间人体工程学问题相关的成本。 将 PLM 与生产密切联系在一起，可以提高与车间的沟通效率，进而改善运营效率。

优化的功率单元设计：散热性能优异、有效提高系统寿命