SIMATICSIMATIC
SIMATIC ControllerDie innovative Lösung für alle Automatisierungsaufgaben
Broschüre · April 2008
www.siemens.de/automation
© Siemens AG 2008
Totally Integrated Automation2
Totally Integrated Automation
Mit Totally Integrated Automation (TIA) ist Siemens der ein-zige Anbieter eines durchgängigen Produkt- und System-spektrums für die Automatisierung in allen Branchen – vom Wareneingang bis zum Warenausgang, von der Feldebene über die Control-Ebene und die Produktionsleitebene (Manufacturing Execution System, MES) bis hin zur Anbin-dung an die Unternehmensleitebene (Enterprise Resource Planning, ERP, z. B. SAP).
Durch die Integration von sicherheitstechnischen Funktionen in TIA verschmelzen Standard- und sicherheitsgerichtete Automatisierung zu einem durchgängigen Gesamtsystem. Der Vorteil: deutliche Kosteneinsparungen für Anlagenbauer und -betreiber.
TotallyIntegratedAutomation
Control Level
Operations Level
Field Level
Management Level
SIMATIC HMIHuman Machine Interface
SINAMICS Drive Systems
SIMATIC ControllersModular/Embedded/PC-based
ERP – Enterprise Resource Planning
MES – Manufacturing Execution Systems
SIMOTIONMotion Control System
SIMATIC PCS 7Process Control (DCS)
SINUMERIKComputer Numeric Control
• Maintenance• Modernization and Upgrade
Industrial Software for
• Design and Engineering• Installation and Commissioning• Operation
SIMATIC NETIndustrialCommunication
SIMATIC Distributed I/OProcess Instrumentation
SIMATIC IT
AS-InterfacePROFIBUS PA
HART
Industrial Ethernet
Ethernet
Ethernet
IO-Link
SIMATIC Sensors
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Totally Integrated Automation 3
Als Herzstück von Totally Integrated Automation umfasst SIMATIC eine Vielzahl von standardisierten Produkten und Systemen – wie die SIMATIC Controller, die wir Ihnen in dieser Druckschrift vorstellen. Ob Sie eine klassische SPS, eine Em-bedded oder eine PC-basierte Automatisierungslösung bevor-zugen: Unser komplettes Spektrum an SIMATIC Controllern umfasst Lösungen für alle Anwendungsbereiche – mit der Leistungsfähigkeit und Flexibilität, die Sie brauchen.
Inhalt
text
SIMATIC Controller
Einführung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Produktspektrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Systemeigenschaften
Engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Diagnose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Kommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Sicherheitstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Hochverfügbarkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Technologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Taktsynchronität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Web-Server. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Bedienen und Beobachten. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Auswahlhilfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
SIMATIC Modulare Controller
SIMATIC S7-300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
SIMATIC S7-400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
SIMATIC S7-400H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
SIMATIC C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
SIMATIC ET 200. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
SIMATIC Embedded Automation
Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
SIMATIC S7-mEC RTX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
SIMATIC Microbox 427B-RTX, 427B-HMI/RTX. . . . . . . 74
SIMATIC Microbox 420-T. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
SIMATIC Panel PC 477B-HMI/RTX . . . . . . . . . . . . . . . . 76
SIMATIC WinAC MP 277/377. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
SIMATIC PC-based Controller
SIMATIC WinAC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Technische Daten
S7-300 Signalbaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
S7-400 Signalbaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
Safety Integrated
TotallyIntegratedPower
SIRIUS Industrial ControlsSENTRON Switching DevicesSIMOCODE pro MotorManagement System
SIMATIC WinCCSCADA-System
KNX/EIB GAMMA instabus
PROFIBUS
AS-Interface
Industrial Ethernet
PROFINET
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Einführung4
EinführungAutomatisierung mit SIMATIC Steuerungen
Damit Sie Ihre Maschinen und Anlagen wirtschaftlich und fle-xibel automatisieren können, brauchen Sie optimale Lösun-gen für jeden Anwendungsbereich. Das gilt im Anlagen- oder Maschinenbau ebenso wie in der Fertigungs- oder Verfah-renstechnik und der Einzel- oder Serienfertigung. Die Antwort: SIMATIC Controller.
Ihre Ziele: Dem Wettbewerb immer einen Schritt voraus
Märkte sind mehr denn je in Bewegung und Produktlebens-zyklen werden immer kürzer. Daraus resultieren für Sie als An-lagen- oder Maschinenbauer ständig wachsende Anforderun-gen wie Steigerung der Produktionsleistung, Erfüllung von Sicherheitsrichtlinien und Optimierung von Diagnose sowie Wartungs- und Bedienerfreundlichkeit – für alle Maschinen-größen und -varianten. Sie erhöhen die Produktionsleistung Ihrer Maschinen, indem Sie entweder die Maschinentaktzei-ten verkürzen oder Ihre Maschine mit neuen Funktionen aus-statten. Als Antwort auf den Wettbewerb müssen Sie zudem Ihre Entwicklungs- und Produktionskosten minimieren – ebenso wie Ihre Entwicklungs- und Lieferzeiten.
Highlights
Mehr Produktionsleistung durch Hochgeschwindig-keits-CPUs – auch für komplexe Rechenfunktionen und Kommunikationsaufgaben
Problemlose Implementierung weiterer Funktionen, z.B. Technologiefunktionen für Motion Control, Erfas-sen und Zwischenarchivieren von Qualitätsdaten oder Anbindung an ein übergeordnetes MES-System
Mehr Flexibilität durch offene Automatisierung auf robusten Industrie PCs
Kompaktere Maschinen dank geringerer Abmessun-gen der Controller, vieler integrierter Funktionen und dem schaltschranklosen Betrieb
Verkürzung der Time to Market durch effiziente Engi-neering-Software, optimale Integration mit Totally Integrated Automation und leichte Wiederverwend-barkeit von Anwenderprogrammen auf allen SIMATIC Controllern
Einsparungen von Zeit und Kosten bei Montage und Inbetriebnahme durch dezentrale Automatisierung
Erfüllung hoher Sicherheitsanforderungen mit nur einem System für Standard- und Sicherheitsanwen-dungen
Höhere Maschinen- und Anlagenverfügbarkeit durch hochverfügbare Konfigurationen und leistungsfähige Diagnosefunktionen
Gerüstet für den weltweiten Einsatz durch umfassen-den SIMATIC Support und Service in weltweit über 190 Ländern
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Einführung 5
Die Strategie für Ihren Erfolg: Lösungen auf Basis von Totally Integrated Automation
Totally Integrated Automation ist unser umfassendes Produkt- und Systemangebot für alle Branchen, das Ihnen schneller und mit weniger Aufwand zu Ihrer individuellen Lösung ver-hilft. Alle Einzelkomponenten zeichnen sich aus durch ihre hohe Leistungsfähigkeit und ihr perfektes Zusammenspiel. Das führt zu deutlich kürzeren Design-, Test- und Inbetrieb-nahmephasen für Sie und reduziert die Betriebskosten der An-lage. Auch wenn es um die schnelle Modernisierung beste-hender Anlagen geht, bietet Ihnen Totally Integrated Automa-tion entscheidende Vorteile.
Unser Angebot: Die Leistungsfähigkeit, die Sie brauchen
SIMATIC Controller sind ein wesentlicher Bestandteil von Totally Integrated Automation. Die umfangreiche Produktpa-lette ermöglicht passende Lösungen für die unterschiedlichs-ten Anwendungsbereiche – in der kostensensitiven Serienfer-tigung ebenso wie im Anlagen- und Sondermaschinenbau, wo die Reduzierung der Engineering- und Inbetriebnahme-kosten eine entscheidende Rolle spielt.
Ihr Vorteil: Für alle Anforderungen bestens gerüstet
SIMATIC Controller sind eine sichere Investition in die Zukunft: Mit ihnen sind Sie in der Lage, prompt, flexibel und wirtschaft-lich auf neue Herausforderungen zu reagieren.
Innovativ und kompatibel
Kontinuierliche Innovation sichert Ihren Maschinen und Anla-gen den beständigen Markterfolg. Und diese Innovations-schritte werden leichter, wenn Sie zuvor getätigte Investitio-nen auch für neue Maschinengenerationen nutzen können.
Aus diesem Grund entwickeln wir die SIMATIC Controller kon-tinuierlich und kompatibel weiter – und behalten dabei immer Ihre aktuellen Bedürfnisse als Anwender im Auge.
Vor fast 40 Jahren entwickelte und fertigte Siemens die erste speicherprogrammierbare Steuerung. Diese langjährige Er-fahrung spiegelt sich auch in der SIMATIC S7 wider. Der innovative Controller der neuesten Generation ist welt-weit bereits weit über eine Million Mal im Einsatz.
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Einführung6
Produktspektrum
Die individuellen Wünsche Ihrer Kunden stehen für Sie im Vor-dergrund. Um sie zu erfüllen, müssen Sie auch die Automati-sierung schnell an die unterschiedlichsten Anforderungen und Maschinenvarianten anpassen können. Mit SIMATIC Con-trollern erreichen Sie immer den notwendigen Grad an Flexi-bilität.
Egal, ob Sie einfach "nur" steuern möchten oder zusätzlich an-dere Automatisierungsaufgaben, z.B. Visualisieren, Technolo-gie oder Datenarchivierung gleich mit realisieren wollen – wir haben für Sie immer die richtige Lösung! Und das mit der ein-zigartigen Durchgängigkeit in Engineering, Kommunikation und Diagnose.
SIMATIC Controller Beschreibung
SIMATIC Modulare Controller
Die modularen SIMATIC Controller sind in ihrem Aufbau für Steuerungsaufgaben optimiert und besonders auf Robust-heit und Langzeitverfügbarkeit ausgelegt. Sie lassen sich über zusteckbare E/A-, Funktions- und Kommunikations-Baugruppen jederzeit flexibel erweitern. Je nach Größe der Applikation kann der passende Controller nach Perfor-mance, Mengengerüst und Kommunikations-Schnittstel-len aus einem großen Spektrum ausgewählt werden. Die modularen Controller können auch als hochverfügbare oder fehlersichere Systeme eingesetzt werden.
SIMATIC Embedded Automation
Die SIMATIC Embedded Automation-Produkte nutzen die Offenheit PC-basierter Systeme und bieten zudem ein er-höhtes Maß an Robustheit. Steuerung und PC-Applikatio-nen laufen auf einer gemeinsamen robusten Plattform – ohne Verwendung von drehenden Teilen wie z.B. Festplat-ten oder Lüfter. Das verwendete Betriebssystem ist auf die jeweilige Hardwarearchitektur zugeschnitten und opti-miert. Sie sind einschaltfertig und können direkt auf Hut-schienen bzw. an die Maschine vor Ort montiert werden.
SIMATIC PC-based Controller
Die SIMATIC PC-based Controller sind auf Standard-PC-Sys-temen entweder als reine Software-PLC oder als Slot-PLC in Form einer Einsteckkarte ablauffähig. Hier können beliebi-ge PC-Applikationen, Bedien- und Beobachtungs- und Steu-erungsaufgaben sowie technologische Funktionen einfach zu einer gesamten Automatisierungslösung kombiniert werden. Dabei werden die hohen Ressourcen eines Indus-trie-PC ausgenutzt, z.B. der Arbeitsspeicher.
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Einführung 7
Unsere SIMATIC Controller basieren auf unterschiedlichen Hardware- und Software-Architekturen. Sie haben dabei die freie Wahl zwischen verschiedenen Bauformen und unter-schiedlichen CPU-Leistungsklassen.
Ihre Anwenderprogramme können Sie auf den unterschiedli-chen, aber zueinander kompatiblen Gerätetypen einsetzen, ohne sie aufwändig anzupassen. Das spart Programmierauf-wand und Einarbeitungszeit. So sichern Sie Ihre Software-In-vestitionen und können gleichzeitig flexibel auf die unter-schiedlichsten Marktanforderungen reagieren.
Vorteile Einsatzbereiche
SIMATIC Modulare Controller
• Einschaltfertig• Langzeitkompatibel und -verfügbar• Einsetzbar in rauen Umgebungen• Modular erweiterbar und skalierbar• Vibrationsfest• Wartungsfrei
• Steuern mit zentraler und dezentraler Peripherie• Technologische Aufgaben• Hochverfügbar steuern• Fehlersicher steuern
SIMATIC Embedded Automation
• Einschaltfertig• Multifunktional• Vibrationsfest• Wartungsfrei• Kundenspezifische Varianten
• Steuern, Bedienen und Beobachten• Technologische Aufgaben• Einbinden von Anwenderprogrammen• Integration von C-/C++-Programmen• Datenaustausch über OPC
SIMATIC PC-based Controller
• Flexibel einsetzbar• Offen in Hardware- und Software-Konfiguration• Nutzung vorhandener PC-Ressourcen• Partizipieren an stetigen PC-Innovationen• Multifunktional• Kundenspezifische PC-Varianten
• Steuern, Bedienen und Beobachten• Technologische Aufgaben• Datenerfassung und Archivierung• Anbindung an PC-Hardware und -Software• Integration von C/C++-Programmen• Datenaustausch über OPC
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Einführung8
Produktspektrum
*) ohne Batterie
Modulare Controller
LOGO!
Logikmodul zum Schalten und Steuern
Einfache Automatisierung in Industrie, Handwerk und Zweckbau als Ersatz für mechanische Schaltgeräte
Einfachste Programmierung mit LOGO! Soft Comfort
Bestandteil von Micro Automation
Mehr Informationen über LOGO! unterwww.siemens.de/logo
SIMATIC S7-200
Das wirtschaftliche Microsystem
Für den Serienmaschinenbau oder als Stand-alone-Lösung
Leicht erlernbare Engineering Software STEP 7 Micro/WIN
Bestandteil von Micro Automation
Mehr Informationen über SIMATIC S7-200 unterwww.siemens.de/s7-200
SIMATIC S7-300
Der modulare Controller für Systemlösungen in der Fertigungsindustrie
Kompakte Bauform, Montage auf Profilschiene
Viele Funktionen in die CPU integriert (E/A-Peripherie, Technologie-Funktionen, PROFIBUS-/PROFINET-Anschluss)
Wartungsfrei durch Datenremanenz auf Micro Memory Card*)
Taktsynchronität am PROFIBUS
Fehlersichere Varianten
SIMATIC S7-400
Der Power-Controller für Systemlösungen in der Fertigungs- und Prozess-industrie
Racksystem mit diversen Baugruppenträgern
Sehr hohe Verarbeitungs- und Kommunikationsleistung
Konfigurationsänderungen im laufenden Betrieb
Taktsynchronität am PROFIBUS
Fehlersichere und hochverfügbare Varianten
Hot Swapping
SIMATIC C7
Komplettgerät aus Steuerung und Panel
Komplette Maschinensteuerung auf kleinstem Raum
Anschlussfertiger, kompakter Aufbau direkt an der Maschine
Erweiterbar mit S7-300 Baugruppen
Wartungsfrei durch Datenremanenz auf Micro Memory Card*)
SIMATIC ET 200
Modulares, dezentrales Peripheriesystem mit Intelligenz vor Ort
Ausführung in Schutzart IP20 (im Schaltschrank) und IP65/67 (ohne Schaltschrank)
Modultausch im laufenden Betrieb
Fehlersichere Variante
Wartungsfrei durch Datenremanenz auf Micro Memory Card*)
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Einführung 9
Embedded Automation
SIMATIC S7-mEC RTX
Embedded Controller in S7-300 Aufbautechnik
Kombination von modularem S7-300 Controller und embedded PC-Technologie
Lüfter- und festplattenlose S7-300 Aufbautechnik
Zentrale Peripherie-Erweiterung
Projektierung und Programmierung wie S7-300 mit STEP7
SIMATIC Microbox 427B-RTX, 427B-HMI/RTX
Einschaltfertiger Hutschienen-PC mit Software-PLC
Lüfter- und festplattenlose Plattform
Echtzeitfähige und deterministische Software-PLC auf Windows XP Embedded
Datenremanenz über integriertes SRAM
SIMATIC Microbox 420-T
Einschaltfertiger Hut-schienen-PC mit Software-PLC und Motion Control
Lüfter- und festplattenlose Plattform
Echtzeitfähige und deterministische Software-PLC auf Windows XP Embedded
PLCopen konforme Motion Control-Funktionen
Datenremanenz über integriertes SRAM
SIMATIC Panel PC 477B-HMI/RTX
Einschaltfertiger Panel PC mit Software-PLC und Visualisierungs-Software
Steuern sowie Bedienen und Beobachten auf einer lüfter- und festplattenlosen Plattform
Echtzeitfähige und deterministische Software-PLCauf Windows XP Embedded
Bedienen über Touchscreen oder Folientastatur
Datenremanenz über integriertes SRAM
SIMATICWinAC MP 277/377
Software-PLC auf multi-funktionaler Plattform
Steuern und Bedienen und Beobachten auf einer lüfter- und festplattenlosen Plattform
Echtzeitfähige und deterministische Software-PLC auf Windows CE
Bedienen über Touchscreen oder Folientastatur
Datenremanenz über integriertes SRAM
PC-based Controller
SIMATIC WinAC
Software- oder Slot-PLC – offen, flexibel und zuver-lässig
Offenes PC-basiertes Steuern auf Basis von Windows
Software-PLC für erhöhte Flexibilität und Offenheit – auch für Echtzeit und Deterministik
Slot-PLC für erhöhte Verfügbarkeit und Betriebssicherheit
NEU
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Systemeigenschaften10
SystemeigenschaftenEngineering
Leistungsfähige Tools, um das Engineering zu optimieren
Für Ihre Automatisierungslösungen benötigen Sie Software, die Sie optimal bei Ihren spezifischen Anwendungen unter-stützt. Alle verwendeten Komponenten sollen problemlos zu-sammenarbeiten und sich möglichst ohne langes Einarbeiten sofort nutzen lassen. SIMATIC Software ist die universelle Pro-jektierungs- und Programmierumgebung für alle SIMATIC Controller, einschließlich der Bedien- und Beobachtungssyste-me sowie der Prozessleitsysteme. Alle Tools sind perfekt auf-einander abgestimmt und unterstützen Sie bei den unter-schiedlichsten Aufgaben. Eine einheitliche Benutzerführung erleichtert die Einarbeitung und spart so Zeit und Kosten.
Durchgängige Software für effektives Engineering
SIMATIC Software mit dem Basispaket STEP 7 und einer Viel-zahl an Engineering-Tools unterstützt den gesamten Produkti-ons-Lebenszyklus – von der Projektierung bis hin zu Inbetrieb-nahme, Test und Service.
STEP 7 umfasst sowohl die Hardware-Konfiguration der Anla-ge als auch die Parametrierung der Baugruppen, sodass keine Hardware-Einstellungen mehr vorgenommen werden müs-sen. Mit STEP 7 werden über eine grafische Bedienoberfläche die Kommunikationsverbindungen innerhalb eines Projektes festgelegt. Mit dem SIMATIC Manager enthält STEP 7 das zen-trale Werkzeug zur Projektverwaltung. Der SIMATIC Manager hat nicht nur die Sicht auf eine CPU sondern auf die Gesamt-anlage – unabhängig davon, aus wie vielen Steuerungen, An-trieben, HMI-Geräten die Lösung besteht. Mit STEP 7 lassen sich projektweit die Kommunikationsverbindungen grafisch festlegen.
Grafische Projektierung der Kommunikationsverbindungen
Die strukturierte Programmierung erleichtert es wesentlich, ein Anwenderprgramm zu entwerfen. Es wird in überschauba-re, leicht testbare Einheiten, die sog. Bausteine untergliedert. Eine große Bibliothek an Standardbausteinen macht die Pro-grammerstellung sehr effizient.
Weniger Einarbeitungsaufwand durch Standardsprachen
Zur Erstellung des Anwenderprogramms stehen die drei Basis-sprachen Anweisungsliste (AWL), Kontaktplan (KOP) und Funktionsplan (FUP), sowie die Hochsprachen Structured Text (ST) und Sequential Function Chart (SFC) zur Verfügung. Sie sind nach IEC 61131-3 genormt und als internationaler Stan-dard weltweit verbreitet.
Für größere Anwendungen empfehlen sich aufgabenorien-tierte Engineering Tools:• S7-SCL (ST)
Structured Control Language, die textuelle Hochsprache für die Programmierung von komplexen Algorithmen und mathematischen Funktionen oder für Aufgabenstellungen aus dem Bereich der Datenverarbeitung.
• S7-GRAPH (SFC)für die grafische Projektierung von Ablaufsteuerungen. S7-GRAPH wird verwendet zur Beschreibung sequentieller Abläufe mit alternativen oder parallelen Schrittfolgen.
• S7-PLCSIMzur Simulation eines Controllers einschließlich Steuerung und Prozess. Mit S7-PLCSIM ist es möglich, das Programm zu testen, bevor es in die SPS der Anlage geladen wird.
• S7-HiGraphzur Automatisierung von Funktionseinheiten mit Zustands-grafen. Bei dieser Methode werden Zustände und Weiter-schaltbedingungen grafisch beschrieben.
• CFC (Continuous Function Chart)der Technologieplan zur grafischen Verschaltung von kom-plexen Funktionen, beispielsweise in der Verfahrenstech-nik.
Einmal erstellte Programme lassen sich dank der Kompatibili-tät des Maschinencodes einfach auf unterschiedlichen Platt-formen verwenden bzw. auf verschiedene Controller portie-ren.
Easy to use – die Software für Micro Automation
Die Software STEP 7 Micro/WIN für die Micro-SPS SIMATIC S7-200 und LOGO! Soft Comfort für das Logikmodul LOGO! sind besonders leicht erlernbar und komfortabel program-mierbar. So lassen sich Applikationen einfach und schnell rea-lisieren, z. B. die Projektierung von Visualisierungsaufgaben und die Ansteuerung von Antrieben bei der S7-200.
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Systemeigenschaften 11
Flexibilität auch beim Bedienen und Beobachten
Auch im laufenden Betrieb hilft die SIMATIC Software, Kosten zu sparen. Übersichtliche Visualisierung, klare Meldehierarchi-en und intuitive Bedienung zeichnen die SIMATIC Human Ma-chine Interfaces (HMI) besonders aus. Da die Projektierungs-tools für Steuerung und HMI auf dieselbe Datenbasis zurück-greifen, reduziert sich Ihr Projektierungsaufwand mit SIMATIC WinCC flexible auf ein Minimum.
Weniger Installations- und Pflegeaufwand
Premium Studio bietet alle wichtigen Software-Tools für die Automatisierungstechnik. Die DVD enthält umfangreiche En-gineering- und Runtime-Software für SIMATIC und SINUMERIK – z.B. STEP 7 Professional, WinCC flexible etc. Ebenfalls auf der DVD: grafische Programmiersprachen, HMI-Software, Offline-Simulation sowie Software zur Integration der Antriebstech-nik. Der Anwender muss nicht jedes Software-Tool einzeln in-stallieren und konfigurieren, sondern legt einmalig zentral Sprache und Konfiguration fest. Die Auswahl wird dann auto-matisch für alle ausgewählten Software-Tools übernommen.
CAx: SIMATIC Produktdaten in elektronischer Form
Die automatische Datenübernahme von und zu Planungs-/Konstruktionstools spart Zeitaufwand, minimiert potenzielle Fehlerquellen und sorgt für ein Zusammenwachsen der Diszi-plinen Elektroplanung und Automatisierung. So liegen die technischen und kommerziellen Daten sowie die Gerätemaß-zeichnungen der SIMATIC Controller auf CD-ROM (CAx-Daten) vor:• Technische Daten nach ECAD-Bauteilenorm (z. B. Größe,
Gewicht) für die Angebotsphase• Kommerzielle Daten (z. B. Bestellnummer, Preis - nach Im-
port von Preisen aus dem nationalen CA01-Katalog – dem interaktiven Katalog auf CD-ROM) in der Angebotsphase
• Gerätezeichnungen für die Erstellung von Dokumentationen
• Gerätemaßzeichnungen für die Integration in Konstrukti-onszeichnungen (z. B. beim Schaltschrankaufbau)
• Geräteanschlussbeschreibungen als Makros für Schaltpläne
Sie können einfach und bequem in verschiedenen Formaten exportiert werden.
Durchgängige Software für effektives Engineering
Datenablage auf der CPU
Mit Hilfe der Memory Card ist das Speichern der Anwender-programme und weiterer beliebiger Daten auf der CPU mög-lich. Das hat den Vorteil, dass im Service- oder Erweiterungs-fall nicht nur die ablauffähigen Programme, sondern das ge-samte Projekt inklusive aller Kommentare und Symbole vor Ort vorhanden ist. Bei der Verwendung von Hochsprachen oder grafischen Engineering Tools steht die Programmquelle in Originalform bzw. grafisch zur Verfügung. Zusätzlich ist es möglich, eigene Bedienungshinweise, Handbücher und die Maschinen-Dokumentation in allen gängigen Dateiformaten direkt auf der CPU abzulegen.
Weitere Informationen finden Sie in der Broschüre SIMATIC Software und im Internet unterwww.siemens.de/simatic-software
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Systemeigenschaften12
Diagnose
Stillstandzeiten minimieren durch integrierte Diagnose
Produktivitätssteigerungen werden immer häufiger über Kos-teneinsparungen erreicht. Dabei rückt zunehmend die In-standhaltung in den Blickpunkt. Hier geht es darum, Störun-gen schnell zu beheben, um teure Stillstandszeiten zu vermei-den – mit möglichst geringem personellen Aufwand.
Im Idealfall sollte das Bedienpersonal einen Teil der Instand-haltungsaufgaben mit erledigen. Bedienpersonal ist vor Ort, kennt die Abläufe und kann schnell eingreifen. Das spart Zeit und Kosten. Werden zusätzlich professionelle Instandhalter benötigt, ist es wichtig, dass der richtige Spezialist gezielt ge-rufen wird. Das vermeidet teure Blindleistung, die durch die vorsorgliche Entsendung mehrerer Spezialisten auf die Anlage entsteht. Voraussetzung hierfür ist eine eindeutige Fehlerdia-gnose. Diese kann durch den Einsatz intelligenter Diagnose-tools aufwandsarm und mit umfangreicher Funktionalität rea-lisiert werden.
Intelligente Diagnosetools• beschleunigen die Projektierung von Fehlermeldungen,• ermöglichen im laufenden Betrieb eine wesentlich
schnellere und genauere Fehlerdiagnose und• geben Hinweise zur Fehlerbehebung.
Die Erfahrung zeigt, dass etwa 80% aller Störungen an den Ag-gregaten der Produktionseinrichtung auftreten. Lediglich in 20% der Fälle sind Komponenten der Steuerung betroffen.
Prozessdiagnose
Diagnose, die fehlerhafte Zustände im Prozess erfasst und an-zeigt, ermöglicht es, Störungen auch dort schnell zu beheben. Die Prozessdiagnose ist anlagenspezifisch und kann daher nicht in die SPS-Hardware oder -Firmware integriert werden. Sie wird vom Hersteller der Produktionsanlage programmiert und in das Anwenderprogramm integriert. Hier empfiehlt sich der Einsatz von Diagnosetools (z.B. S7-PDIAG), die den Erstel-lungsaufwand wesentlich reduzieren und im laufenden Be-trieb umfangreiche Funktionen bereitstellen.
Funktionen zur Diagnose von Prozessfehlern werden bei den SIMATIC Controllern nicht aufwändig programmiert, sondern effizient und Zeit sparend projektiert. Das verringert für Her-steller den Aufwand bei der Implementierung der Prozessdia-gnose und der Betreiber profitiert von einer höheren Anlagen-verfügbarkeit.
Systemdiagnose
Diagnose, die etwaige Fehler im eigenen System signalisiert, ist heute Standard. SIMATIC Controller bieten eine besonders effektive integrierte Systemdiagnose zur Signalisierung sol-cher Systemfehler.
Alle SIMATIC Controller verfügen über umfangreiche Funktio-nen zur Systemdiagnose. Speicherfehler, Kurzschlüsse, Draht-brüche oder der Ausfall von Baugruppen lassen sich so schnell erkennen und beheben.
Systemfehler meldenBei der Diagnose von Systemfehlern unterstützt STEP 7 mit der Funktion “Systemfehler melden”. Dabei werden auch Komponenten erfasst, die über PROFIBUS oder PROFINET an die Steuerung angeschlossen sind. Über eine Parametriermas-ke werden Verlauf, Inhalt und Aufbau der Fehlermeldung ohne Programmieraufwand bedarfsgerecht zusammenge-stellt.
Die Fehlertexte sind dabei aus der Hardware-Konfiguration oder, bei Feldbus-Teilnehmern, aus den Gerätestammdaten entnehmbar. STEP 7 generiert dann automatisch die benötig-ten STEP 7-Bausteine und deren Aufruf im Anwenderpro-gramm.
Detaillierte SystemdiagnoseDie Systemdiagnose umfasst auch Funktionen zur Erkennung von Hardware- und Programmfehlern, die während Aufbau und Inbetriebnahme der Anlage eingesetzt werden.
Systemdiagnose mit SIMATIC
Alle benötigten Bausteine werden automatisch generiertSystemfehler werden automatisch von der SPS an HMI gemeldet
HMI DatenS7-Daten
PG, PCWinCC flexible
Ereignis wird automatisch alsMeldung an HMI gesendet
AutomatischeAnzeige derMeldung
SIMATICController
Slaves:
ET 200M ET 200iSP
SIMATIC HMI
PROFIBUS
Slave-Diagnose
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Systemeigenschaften 13
Im laufenden Betrieb können mit dem Programmiergerät oder dem PC detaillierte Fehleranalysen vorgenommen werden. Zur Diagnose von Hardwarefehlern stehen im Rahmen der Hardware-Konfiguration von STEP 7 folgende Funktionen zur Verfügung:
• Übersichtsdiagnose:Die Topologie der Steuerung wird in einem Fenster grafisch dargestellt. Die Einblendung des Baugruppenstatus in die-ses Fenster liefert schnell zusätzliche Information ohne umständliche Wechsel in andere Werkzeuge.
• Detail-Diagnose:Werden weitergehende Angaben benötigt, kann direkt aus der Übersicht ein Detailfenster mit ausführlichen Fehlerin-formationen im Klartext zu den einzelnen Baugruppen auf-gerufen werden.
• Status/Steuern:Aus der Topologiesicht heraus können Ein-/Ausgänge di-rekt beobachtet und gesteuert werden.
Alle Fehler werden in einem Diagnosepuffer auf der CPU ein-getragen. Bei kritischen Fehlern wird die CPU in den STOPP-Zustand überführt und alle Peripherie-Ausgangssignale deak-tiviert.
Erhöhte Verfügbarkeit für SIMATIC Industrie-PCsBei Embedded- und PC based-Systemen kann mit der Zusatz-Software SIMATIC PC DiagMonitor die Systemverfügbarkeit er-höht werden. Sie erkennt und diagnostiziert frühzeitig PC-Pro-bleme, überwacht die Temperatur und besitzt einen Betriebs-stundenzähler.
Vorteile mit Totally Integrated Automation
Zusammen mit der Visualisierungssoftware SIMATIC WinCC und WinCC flexible ist eine automatische Anzeige der Fehler-meldung auf dem HMI-System der Anlage möglich. Die in STEP 7 generierte und im Anwenderprogramm aufgerufene Fehlermeldung wird automatisch an das HMI-Gerät gesendet.
Da STEP 7 und die SIMATIC HMI-Systeme eine gemeinsame Datenbasis besitzen, werden die gleichen Klartext-Fehlermel-dungen sowohl in STEP 7 als auch im HMI-Gerät angezeigt.
TeleService
Mit TeleService lassen sich von jedem Punkt der Welt aus An-lagen diagnostizieren, Werte einstellen, aber auch Daten übertragen. TeleService trägt wesentlich dazu bei, Reise- und Personalkos-ten bei Service-Einsätzen einzusparen und ist deshalb seit lan-gem ein Standard-Tool der Automatisierungstechnik.
Bei der Fernverbindung mit Teleservice wird unterschieden zwischen Fernwartung und Fernkopplung.• Fernwartung erlaubt den Zugriff auf eine CPU mit STEP 7• Fernkopplung bezeichnet eine Verbindung zur Datenüber-
tragung
Als weitere Funktion ermöglicht TeleService das Versenden von Textmeldungen per SMS durch SIMATIC Controller.
Zugriff auf Bediengeräte und PCs
Für den Fernzugriff auf Bediengeräte und PCs mit WinCCfle-xible Runtime steht die Option WinCCflexible/Sm@rtService zur Verfügung. Damit ist die Fernwartung von Maschinen und Anlagen von jedem handelsüblichen PC mit Standard-Browser aus möglich:• Bedienen und Beobachten über das Internet/Intranet • Ereignisgesteuerte Meldung von Fehlerzuständen via
E-Mail oder SMS • Service- und Wartungsfunktionen (Download von Projek-
ten/Upload von Rezepten)
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Systemeigenschaften14
Kommunikation
Uneingeschränkter Informationsfluss im gesamten Netz
Um schneller am Markt zu sein, müssen Sie den Integrations-aufwand für Ihre Maschinen- und Anlagensteuerungen verrin-gern.
Zur Optimierung der Prozess- und Produktionsabläufe wün-schen Ihre Kunden einen transparenten Informationsfluss von der Unternehmens- bis zur Feldebene.
Der Schlüssel für beide Anforderungen ist eine durchgängige Kommunikation auf Basis von Standards.
Deshalb nutzen SIMATIC Controller die Standards, die in der Industrie am weitesten verbreitet sind: Industrial Ether-net/PROFINET, PROFIBUS, AS-Interface und die Internet-Tech-nologie.
S7-300 und...
... S7-400 mit PROFIBUS- und PROFINET-Anschluss
Durchgängig und integriert
Alle SIMATIC Komponenten sprechen dieselbe Sprache. Ver-bindungen lassen sich deshalb sehr einfach projektieren – so-gar über unterschiedliche Netze hinweg. Die Kommunikati-onsfunktionen der SIMATIC Controller erlauben es, im Netz-werk untereinander einfach Datenbereiche zu versenden und zu empfangen. Außerdem können beliebig am Netz ange-schlossene Programmiergeräte und Panels auf die SIMATIC Controller zugreifen.
Um von PROFIBUS auf Industrial Ethernet umzusteigen, müs-sen Sie nicht mehr tun als den Kommunikationsprozessor oder die CPU in Ihrer Konfiguration auszutauschen – ohne Eingriff in das Anwenderprogramm und ohne zusätzlichen Engi-neeringaufwand.
Industrial Ethernet bis in den Feldbereich
Als herstellerübergreifender Industrial Ethernet Standard für die Automatisierung bietet PROFINET durchgängige Echtzeit-kommunikation. Diese ermöglicht neben der Kommunikation zwischen Steuerungen auch die Anbindung von Feldgeräten über Industrial Ethernet. S7-300 und S7-400 unterstützen jetzt – neben PROFIBUS – auch den Anschluss dezentraler Pe-ripherie über PROFINET.
Mit OPC in die Office-Welt
Die standardisierte OPC-Schnittstelle (OLE for Process Control) schafft die Voraussetzungen dafür, dass Windows-basierte An-wendungen direkten Zugriff auf die Prozessdaten in Geräten verschiedener Hersteller bekommen. Dafür ist keine spezielle Treibersoftware notwendig. Das reduziert den Integrations-aufwand erheblich. Diese Möglichkeit lässt sich zum Beispiel zur Visualisierung nutzen oder um die SIMATIC Controller mit SIMATIC IT an MES-Anwendungen (Manufacturing Execution Systeme) anzubinden.
Mit Web-Diensten immer und überall informiert
Die Möglichkeiten des Internet machen Wartung und Service deutlich einfacher. Bei CPUs mit integrierter PROFINET-Schnittstelle oder Kommunikations-Prozessoren mit IT-Funkti-onalität können Sie mit Ihrem ganz normalen Web-Browser auf die Diagnose-Informationen Ihrer Steuerungskomponen-ten zugreifen. Bei Verwendung derartiger CPs lassen sich mit SIMATIC Controllern E-Mails aus dem Anwenderprogramm versenden, etwa um Fehler zu melden – an Empfänger welt-weit. Außerdem ist auch die Fernprogrammierung über das Telefonnetz (ISDN) möglich.
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Systemeigenschaften 15
Für SIMATIC stehen folgende Bussysteme zur Verfügung:
• Industrial Ethernet (IEEE 802.3 und 802.3u) – der interna-tionale Standard für die Bereichsvernetzung ist heute mit einem Anteil von über 80% das Netzwerk Nummer eins in der LAN-Landschaft weltweit. Über Industrial Ethernet las-sen sich leistungsfähige Kommunikationsnetze mit großer Ausdehnung aufbauen.
• PROFINET – der internationale Standard nutzt Industrial Ethernet und ermöglicht Echtzeitkommunikation bis in die Feldebene. Bei voller Nutzung existierender IT-Standards ermöglicht PROFINET auch taktsynchrone Motion Control-Applikationen am Industrial Ethernet.
• PROFIBUS (IEC 61158 / EN 50170) – der internationale Standard für den Feldbereich ist bei den Feldbussen welt-weit Marktführer. Als einziger Feldbus erlaubt er die Kom-munikation sowohl in fertigungs- als auch in prozessorien-tierten Anwendungen. Damit eröffnen sich Kommunikationsmöglichkeiten zu einer Vielzahl von Part-nern, von der SIMATIC-Steuerung bis hin zu Feldgeräten anderer Hersteller. Auch die Kommunikation mit bestehen-den SIMATIC S5- oder SIMATIC 505-Anlagen ist möglich.
• AS-Interface – als preisgünstige Alternative zum Kabel-baum – verknüpft Sensoren und Aktoren durch eine Zwei-drahtleitung.
• KNX (EN 50090, ANSI EIA 776) ist der weltweite Standard für die Gebäudeautomation.
• Punkt-zu-Punkt-Kopplung – als einfachste Form der Kom-munikation zwischen zwei Teilnehmern. Dabei werden spezielle Protokolle, z.B. RK 512, 3964(R), ASCII, benutzt.
• Mehrpunktfähige Schnittstelle (MPI) – ist die preiswerte Lösung für die Kommunikation mit PG/PC, HMI-Systemen und weiteren Automatisierungssystemen, z.B. SIMATIC S7. Dabei können max. 125 MPI-Teilnehmer mit bis zu 12 Mbit/s verbunden werden, z.B. für den Austausch von Pro-zessdaten zwischen verschiedenen Steuerungen (Global-daten-Kommunikation) oder für Bedienen und Beobachten ohne Programmieraufwand.
• Netzübergänge werden über Steuerungen oder Links rea-lisiert.
Weitere Informationen finden Sie in der Broschüre Industrielle Kommunikation für die Automatisierungund im Internet unterwww.siemens.de/automation/simatic-net
SIMATIC Controller ermöglichen den Anschluss an alle Netze (entweder über integrierte Schnittstellen oder über Kommunikationsprozessoren)
S7-400
ET 200S
ET 200S
ET 200M
S7-300
S7-300
Link
Brandmelder Sensor
PG (Programmiergerät)
ET 200pro
S7-300
OS (Operator Station)
OSOperator Station
WinAC RTXund HMI
S7-mEC RTX
Microbox 427B RTX
PG
PROFINETPROFIBUSAS-InterfaceKNXMPI
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Systemeigenschaften16
Kommunikation
Anschluss an alle gängigen Bussysteme
Der Anschluss von Feldgeräten an die Controller wird durch AS-Interface, PROFIBUS DP und PROFINET IO unterstützt. Dazu ist der Controller entweder über die auf der CPU integrierte Schnittstelle oder spezielle Kommunikationsbaugruppen (CP) anschließbar. KNX und andere Bussysteme sind über PROFI-BUS-Gateways erreichbar.
Der Datenaustausch zu anderen Automatisierungsgeräten oder intelligenten Partnern (PC, Rechner, etc.) wird über die MPI-Schnittstelle, PROFIBUS oder Industrial Ethernet realisiert. Die MPI-Schnittstelle auf jeder CPU erlaubt einerseits einen einfachen zyklischen Datenaustausch (ohne Quittung) und andererseits einen programmierten Austausch größerer Da-tenmengen (mit und ohne Quittung).
Für einfache Kommunikationsaufgaben, z.B. den Anschluss von Druckern, Scannern oder Fremdgeräten wird die Punkt-zu-Punkt-Kopplung über PzP-CPs genutzt.
Direkt in die CPUs integrierte Schnittstellen ermöglichen den Aufbau einer leistungsfähigen Kommunikationslandschaft unter Verwendung gängiger Bustechnologie, z.B. für Bedie-nen&Beobachten- und PG-Funktionen. Dabei stehen genü-gend Verbindungsressourcen zum Anschluss vieler HMI-Gerä-te zur Verfügung. Mit Hilfe einer Routing-Funktion kann ein PG, das an einer beliebigen Stelle des Netzwerks angeschlos-sen wird, alle Teilnehmer dieses Netzes erreichen.
CPUs mit integrierter PROFINET-Schnittstelle bei S7-300/400 sind prädestiniert für Component Based Automation sowie Programmieren und B&B über Industrial Ethernet. Sie erlau-ben außerdem die Ansteuerung direkt am Industrial Ethernet angeschlossener, dezentraler Feldgeräte. Der Wegfall eines sonst nötigen Kommunikationsprozessors führt dabei zu nied-rigeren Anschaffungskosten und weiteren Platzvorteilen.
Kommunikations-Schnittstellenmodule können optional in ei-nigen S7-400 CPUs eingesetzt werden, um diese an die Anfor-derungen der jeweiligen Applikation anzupassen. Durch Zu-stecken solcher Schnittstellenmodule auf die freien Steckplät-ze der CPU können zusätzliche DP-Stränge als Master oder Slave aufgebaut werden, deren Funktionalität der der inte-grierten Schnittstelle entspricht.
Die Projektierung der dezentralen Peripherie erfolgt mit STEP 7 wie bei der zentralen Peripherie und erspart so Engi-neering-Aufwand. PROFIBUS und PROFINET erlauben auch die Parametrierung und Optimierung von Feldgeräten im laufen-den Betrieb und damit kürzere Maschinenumrüstzeiten. Eine detaillierte Gerätediagnose reduziert zusätzlich die Anlagen-stillstandszeiten.
PROFINET – der offene Industrial Ethernet Standard
Die durchgängige Kommunikation vom Feldbereich bis zur Leitebene ist aktuell eine der wichtigsten Anforderungen an die Automatisierungstechnik.
Standardisierte Anschlusstechnik, einheitliches Netzwerkma-nagement, IT-Zugriffsmechanismen und umfangreiche Diag-nosemöglichkeiten lassen Einsparungen von der Planung über die Inbetriebsetzung bis hin zur Betriebsphase erwarten.
Für die durchgängige Kommunikation sollten sowohl die Vor-teile der robusten Feldbusse als auch die standardisierte IT-Funktionalität von Industrial Ethernet genutzt werden kön-nen.
Mit PROFINET hat PROFIBUS International (PI) einen umfas-senden Standard definiert, der neue Möglichkeiten für den Feldbereich eröffnet:• IT-Integration• Verteilte Automatisierung• Nutzung von Industrial Wireless LAN• Real-Time• Transfer großer Datenmengen
PROFINET (nach IEC 61158 / 61784) ist der offene Industrial Ethernet-Standard für die industrielle Automatisierung und nutzt die TCP/IP-Standards.
PROFINET ermöglicht die Realisierung von verteilten Automa-tisierungsstrukturen, die Einbindung einfacher dezentraler Feldgeräte am Industrial Ethernet sowie den Betrieb taktsyn-chroner Motion Control-Anwendungen. Applikationen auf PROFIBUS-Basis können über einen Proxy (Stellvertreter) ein-gebunden werden.
PROFINET ermöglicht neben der zeitkritischen I/O-Kommuni-kation auch die Standard-TCP/IP-Kommunikation auf dersel-ben Leitung. Sowohl die CPUs mit integrierter PN-Schnittstelle als auch Kommunikationsprozessoren unterstützen diese Funktionalität.
Integrierte Schnittstellen der S7-400 CPUs zum Direktanschluss an PROFI-NET und PROFIBUS DP (PG=Programmiergerät, OP=Operator Panel)
PROFINET PROFIBUSET 200
PG
PGCPU
S7-400
OP OP
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Systemeigenschaften 17
PROFINET IO
PROFINET IO dient dazu, dezentrale Feldgeräte direkt an In-dustrial Ethernet anzubinden. Bei der von PROFIBUS her be-währten Projektierung mit STEP 7 werden diese Feldgeräte (IO-Device) einer zentralen Steuerung (IO-Controller) zuge-ordnet. Vorhandene Baugruppen oder Geräte können im Sin-ne des Investitionsschutzes mit PROFINET-fähigen Anschal-tungen oder Links weiter genutzt werden. Ein IO-Supervisor dient zu HMI- und Diagnose-Zwecken (Übersichts- und Detail-diagnose). Dazu stehen folgende, mit STEP 7 projektierbare Produkte zur Verfügung:• Interface-Module, um ET 200S, ET 200pro als IO-Device
direkt an PROFINET anzuschließen.• Zentralbaugruppen als IO-Controller, um Prozesssignale zu
verarbeiten und Feldgeräte direkt an PROFINET anzuschlie-ßen:- CPUs der S7-300- CPUs der S7-400- CPUs von ET 200S und ET 200pro- S7-mEC RTX- Microbox 427B- Panel PC 477B- WinAC RTX
• Kommunikationsprozessoren erweitern S7-300/400 um zusätzliche Industrial Ethernet-Schnittstellen, um Feldge-räte als IO-Device an PROFINET anzuschließen.
• IE/PB Link PN IO als PROFINET-Proxy, um vorhandene PRO-FIBUS-Geräte als IO-Devices transparent an PROFINET anzu-binden.
PROFINET IO: Dezentrale Feldgeräte an Industrial Ethernet
PROFINET CBA
PROFINET CBA ermöglicht die verteilte Automatisierung mit Hilfe der Komponententechnologie (Component Based Auto-mation). Die Modularisierung von Anlagen führt zu Vorteilen bezüglich Standardisierbarkeit, Erweiterbarkeit und Wieder-verwendbarkeit. Auch hierfür stehen die S7-300-, S7-400-CPUs und WinAC RTX mit PN-Schnittstelle zur Verfügung. Mit STEP 7 erfolgt die Erstellung wiederverwendbarer, intelligen-ter technologischer Module inklusive ihrer eindeutigen Schnittstellen. SIMATIC iMap dient zur Projektierung der Ge-samtanlage durch grafische Verschaltung dieser Module so-wie zur einfachen Diagnose.
PROFINET CBA: zur verteilten Automatisierung
ET 200M folgt
ONSTARTSTOP
READYCLEANING
HELD
STARTING
LIFESTATE
ONSTARTSTOP
READYFILLING
HELD
STARTING
STATUSLIFESTATE
ONSTARTSTOP
READYLABELINGLIFESTATE
STARTING
ONSTARTSTOP
READYFILLING
HELD
STARTING
STATUSLIFESTATE
ONSTARTSTOP
READYCLEANING
HELD
STARTING
LIFESTATE
ONSTARTSTOP
READYLABELINGLIFESTATE
STARTING
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Systemeigenschaften18
Sicherheitstechnik
Lückenlose Sicherheit für Mensch, Maschine und Umwelt
Unfälle und Schäden als Folge von Fehlern in Maschinen oder Anlagen müssen – soweit irgendwie möglich – vermieden werden. Weltweit wird deshalb die Gesetzgebung zur Sicher-heit am Arbeitsplatz und zum Schutz der Umwelt immer stren-ger. Dabei werden heute oft unterschiedliche Produkte und Systeme für sicherheitsgerichtete Funktionen (Elektromecha-nik) und Standardaufgaben (klassische SPS) eingesetzt. Durch konventionelle Verdrahtung oder den Einsatz spezieller Sicherheitsbusse erhöhen sich einerseits die Verdrahtungs-kosten und andererseits der Engineeringaufwand; die Fehler-diagnose kann länger dauern und die Verfügbarkeit nimmt ab.
Deshalb übertragen Maschinenhersteller und Anlagenbetrei-ber den Automatisierungskomponenten zunehmend auch sicherheitsrelevante Aufgaben. Die Unversehrtheit von Men-schen, Maschinen und Umwelt hängt also von der fehlerfreien Funktion von Automatisierungssystemen ab. An sicherheits-gerichtete elektronische Systeme werden daher die gleichen hohen Anforderungen wie an sicherheitsgerichtete elektro-mechanische Komponenten gestellt. Es müssen sowohl syste-matische als auch zufällige Fehler beherrscht werden.
Highlights SIMATIC Safety Integrated
Bei SIMATIC Safety Integrated übernimmt eine Steuerung mit einer gemeinsamen Peripherie sowohl die Standard- als auch die sicherheitsgerichteten Aufgaben. Es ist nur ein gemeinsa-mes Buskabel notwendig. Zum Engineering ist nur eine Soft-ware erforderlich.
Safety Integrated als Bestandteil von Totally Integrated Automation
Mit Safety Integrated stellt Siemens als Komplettanbieter für Automatisierungstechnik ein vollständiges und durchgängi-ges Sicherheitsprogramm zur Verfügung. Safety Integrated er-möglicht als Bestandteil von Totally Integrated Automation eine durchgängige Sicherheitstechnik von der Sensorik, über die Steuerungen bis hin zu den Antrieben. Durch die Integra-tion sicherheitstechnischer Funktionen in die Automatisie-rungswelt von Totally Integrated Automation wachsen die Standardautomatisierung und die Sicherheitsautomatisierung zu einem durchgängigen Gesamtsystem zusammen. Damit sind u.a. deutliche Kosteneinsparungen verbunden – sowohl für den Maschinenbauer als auch den Anlagenbetreiber.
Hauptmerkmale von SIMATIC Safety Integrated
SIMATIC Safety Integrated umfasst die fehlersicheren Steue-rungen SIMATIC sowie Peripherie und Engineering innerhalb des Produktspektrums von Safety Integrated. Bei Auftreten ei-nes Fehlers kann die Applikation flexibel in einen sicheren Zu-stand überführt oder dort gehalten werden. Diese fehlersiche-ren Steuerungen basieren auf bewährten Standard-SPSen. So-wohl PROFIBUS als auch PROFINET wurden für die sicherheits-gerichtete Kommunikation um das PROFIsafe-Profil erweitert. Damit sind sicherheitsgerichtete und Standard-Kommunikati-on über nur ein Standard-Bus-Kabel möglich. Bei PROFINET wird die sicherheitsgerichtete Kommunikation auch für Wire-less-Netzwerke garantiert.
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Systemeigenschaften 19
Sicherheitsgerichtete und Standard-Daten werden mit PROFIsafe über die gleiche Busleitung übertragen. „Schwarzer Kanal“ bedeutet, dass die sicherheitsgerichtete Kommunikation unabhängig vom Bussystem und den unterlagerten Netzwerkkomponenten ist.
Das Engineering für die Sicherheitsfunktionen wie für die Standardfunktionen erfolgt mit den gleichen Projektierungs-werkzeugen (STEP 7) – unterstützt durch vorgefertigte, vom TÜV zertifizierte FBs.
Somit wird in einer SIMATIC-Steuerung die Sicherheitstechnik nahtlos in die Standardautomation integriert. Dadurch wird auch die Bedienung der Gesamtanlage durch das Bedienper-sonal vereinfacht. Und neben den Engineeringkosten sinken zusätzlich die Aufwendungen für das Training.
Durch den feingranularen Aufbau der fehlersicheren Periphe-rie muss Sicherheitstechnik nur dort eingesetzt werden, wo sie notwendig ist. Ein kombinierter Aufbau mit Sicherheits-komponenten und Standardkomponenten ist einfach möglich – ebenfalls die Koexistenz sicherheitsgerichteter und nicht-sicherheitsgerichteter Programme in einer Steuerung. Durch die offenen Standards PROFIBUS, PROFINET und PROFIsafe ist die Anbindung von fehlersicheren Feldbusgeräten anderer Hersteller einfach realisierbar.
Produktspektrum
Für die Einsatzschwerpunkte in der Fertigungs- und Prozess-automatisierung bietet SIMATIC Safety Integrated ein skalier-bares Angebot an fehlersicheren Steuerungen, wobei gemein-same Peripherie und Kommunikation verwendet werden Alle wichtigen Normen und Vorschriften werden erfüllt, z.B.:• IEC 61508 (bis SIL 3), IEC 61511,• EN 954-1(bis Kat. 4),• NFPA 79-2002,• NFPA 85.
Die entsprechenden TÜV-Zertifikate belegen die Einhaltung der Normen und Vorschriften. Dies ermöglicht den weltwei-ten Einsatz von SIMATIC Safety Integrated zum Schutz von Mensch, Maschine und Umwelt.
Für die Fertigungsautomatisierung stehen die CPUs 315F, 317F und 319F der S7-300, CPU 416F der S7-400 sowie die IM 151-7 F-CPU und IM 151-8F PN/DP CPU der ET200S zur Ver-fügung.
Sie basieren auf der zugehörigen Standard-CPU, deren Hard-ware und Betriebssystem zur Abarbeitung von Sicherheitspro-grammen um verschiedene Schutzmechanismen erweitert wurde. Die gesamte Programmierung des sicherheitsgerichte-ten Programms erfolgt mit STEP 7 in den Standard-Sprachen KOP und FUP. Das Softwarepaket „S7 Distributed Safety“ unter-stützt bei der Parametrierung der fehlersicheren Peripherie und bei der Programmierung durch vorgefertigte, zertifizierte Bausteine.
Für den Einsatz in der Prozessindustrie stehen die hochver-fügbaren CPUs 412H, 414H und 417H der S7-400 zur Verfü-gung.
Sicherheitsgerichtete Anwendungen in der Prozessindustrie erfordern ein spezielles Softwarepaket "S7 F-Systems". Mit ei-ner CPU lassen sich fehlersichere Anwendungen mit SIL 3 lö-sen. Für erweiterte Systemverfügbarkeit können zwei redun-dante CPUs verwendet werden, um Forderungen nach Fehler-sicherheit und Hochverfügbarkeit zu erfüllen. Der Programm-entwurf wird mit der Safety Matrix oder Continuous Function Chart (CFC) sowie zertifizierten Funktionsbausteinen durch-geführt. "S7 F-Systems" unterstützt die Konfiguration der si-cherheitsgerichteten Peripherie und die Programmierung der Logik.
Weitere Informationen finden Sie in den BroschürenSafety Integrated for Factory Automation undSafety Integrated for Process Automation und im Internet unterwww.siemens.de/safety-integratedwww.siemens.de/process-safety
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Systemeigenschaften20
Hochverfügbarkeit
Chemische Industrie
Hochverfügbare Systeme ermöglichen einen ausfallfreien Betrieb
Durch den zunehmenden Automatisierungsgrad von Indus-trieanlagen wird die Verfügbarkeit der eingesetzten Systeme immer wichtiger. Ausfälle oder Störungen von Automatisie-rungssystemen führen einerseits zu unproduktiven und damit teuren Stillstandszeiten und andererseits zu hohen Wiederan-laufkosten. Aufgrund ihrer redundanten Struktur können hochverfügbare Automatisierungssysteme den Produktions-prozess auch nach einer Störung weiterführen.
Darüber hinaus ermöglichen solche Systeme auch den Betrieb ohne Aufsichts- oder Wartungspersonal. Die höheren An-schaffungskosten hochverfügbarer Systeme sind im Vergleich zum Einsparpotenzial im Fehlerfall vernachlässigbar.
Flughafen
Der Master Controller (Station A) steuert im ungestörten Zu-stand den hochverfügbaren Bereich. Der Backup Controller (Station B) hat ebenfalls Zugriff auf diesen hochverfügbaren Bereich. Bei Ausfall des Masters übernimmt der Backup Cont-roller die Steuerung des hochverfügbaren Bereichs.
Der hochverfügbare Bereich steht somit auch im Fall einer Stö-rung zur Verfügung. Beide Steuerungen können daneben auch noch normale Peripherie ohne höhere Anforderungen an die Verfügbarkeit betreiben, d.h. eine Steuerung kann so-wohl den normalen Bereich als auch den hochverfügbaren Be-reich ansteuern.
Konfiguration eines Hochverfügbaren Systems
Mit S7-400H steht eine leistungsorientierte Lösung für alle Prozesse zur Verfügung:• 3 H-CPUs der S7-400 mit hardwareseitiger Synchronisation• Leistungsfähige Lösung ohne jeden Informationsverlust
und hoher Engineering-Unterstützung ohne zusätzlichen Programmieraufwand
Weitere Informationen finden Sie im Internet unterwww.siemens.de/S7-400H
Station A Station B
S7-400HMaster Controller
Daten Synchronisation
S7-400HBackup Controller
StandardPeripherie
StandardPeripherie
HochverfügbarerBereich
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Systemeigenschaften 21
Technologie
Technologie und Motion Control inklusive
Zählen und Messen, Nocken-steuern, Regeln und Motion Control – bei fast jeder Ma-schine oder Anlage müssen technologische Aufgaben in unterschiedlicher Kombinati-on und Komplexität gelöst werden.
Gefragt sind höchste Präzision, Dynamik und Verarbeitungs-geschwindigkeit. SIMATIC Controller lösen jede Technologie oder Motion Control-Aufgabe mit den darauf abgestimmten Komponenten: von kostengünstigen Software-Lösungen für einzelne Achsen bis hin zu High-Performance-Baugruppen für Gleichlauf, Bahnsteuerung und Vielachsanwendungen.
In allen Fällen projektieren Sie bequem über intuitive Dialoge unter derselben Software-Umgebung wie bei Standard-SPS-Aufgaben.
Weitere Informationen finden Sie in der BroschüreSIMATIC Technology und im Internetwww.siemens.de/simatic-technology
Beispiele für die vielfältigen Aufgaben, die Sie mit SIMATIC Technology lösen können:
Zählen/Messen• Zählen von Impulsen bis 500 kHz• Messen von Weglängen, Drehzahlen, Frequenzen und
Periodendauern• Dosieren
Regeln• Temperatur-, Druck-, Durchflussregelung• Schritt-, Impuls- und kontinuierliche Regler• Festwert-, Folge, Kaskaden, Verhältnis- und Mischregelung• Fertige parametrierbare oder flexibel programmierbare Re-
gelungsstrukturen• Regleroptimierung
Nockensteuern• Wegabhängiges Schalten• Zeitabhängiges Schalten• Dynamischer Vorhalt
Motion Control• Wegerfassung mit Inkremental- oder Absolutgebern• Positionieren mit Eil-/Schleichgang oder lagegeregelt• Elektronisches Getriebe• Kurvenscheibe• Mehrachsinterpolation• Ansteuerung von Hydraulikachsen
SIMATIC Technology steht für größtmögliche Freiheit bei der Wahl der Aufbautechnik und Skalierbarkeit der Hard- und Soft-ware bei bestem Preis-Leistungs-Verhältnis.
Glasindustrie
Vorteile von SIMATIC TechnologyLösung CPU-integrierte
FunktionenLadbare Funkti-onsbausteine (auf die CPUs)
Parametrierbare ET 200S-Funktionsmodule
ParametrierbareFunktionsbau-gruppen
Technologie-Controller
Frei projektierba-re Applikations-baugruppen
Einsatz Für kompakte Ma-schinen mit weni-gen Achsen und Zähl-/Regelkanä-len
Für Positionier- oder Regel-applikationen, die mit Software auf CPUs gelöst wer-den
Für dezentrale Ma-schinenkon-zepte die passende Tech-nologieerweite-rung
Für sehr hohe An-forderung an Ge-nauigkeit und Dynamik die intel-ligente Lösung
Zusätzliche Rechenleistung für antriebsnahe tech-nologische Funkti-onen
Für anspruchsvolle Technologieaufga-ben, die höchst-mögliche Flexibilität erfor-dern
Vorteile Keine zusätzliche Hardware oder Software
Softwarelösungen für den flexiblen Einsatz auf nahezu allen SIMATIC-Hardwareplatt-for-men
Dezentral, verteilt und feinmodular technologische Aufgaben lösen
Spezialisierte oder universelle Lö-sung mit breitem Funktionsspekt-rum
Motion Control nach PLCopen Standard in STEP 7 integriert
Individuell anpass-bar bei höchster Verarbeitungsge-schwindigkeit
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Systemeigenschaften22
Taktsynchronität
Für schnelle und präzise Bearbeitungsvorgänge
SIMATIC S7-400, S7-300 und WinAC RTX eröffnen dezentralen Automatisierungslösungen auch das wichtige Einsatzfeld schneller Bearbeitungsvorgänge und das Erreichen höchster Präzision.
Applikationen, die derartigen Anforderungen unterliegen, sind z.B.• Motion Control• Gleichlauf• Regelungen• Softwarebasierte Nockensteuerwerke• Messen an mehreren Messstellen• Drehzahl- und• Durchflussmessung
Somit wird eine schnellere Produktion bei gleichzeitiger Stei-gerung der Qualität möglich. Ermöglicht wird dies durch die Systemfunktion Taktsynchronität (nicht bei hochverfügbaren CPUs).
Das Prinzip der Taktsynchronität
Darunter versteht man die synchrone Kopplung der Signaler-fassung und -ausgabe durch die dezentrale Peripherie, der Signalübertragung via PROFIBUS und der Programmbearbei-tung an den Takt des äquidistanten PROFIBUS. Dadurch ent-steht ein System, das in konstanten Zeitabständen seine Ein-gangssignale erfasvst, bearbeitet und die Ausgangsignale ausgibt. So garantieren S7-400, S7-300 und WinAC RTX genau reproduzierbare und definierte Prozessreaktionszeiten, sowie äquidistante und synchrone Signalverarbeitung bei dezentra-ler Peripherie.
Durch die genaue zeitliche Reproduzierbarkeit aller Abläufe lassen sich auch schnelle Vorgänge sicher beherrschen. Ein umfangreiches Spektrum an Komponenten, die die System-funktion Taktsynchronität unterstützen, steht zur Verfügung, um viele Applikationen aus den Bereichen Motion Control, Messaufgaben oder Regelung zu lösen.
Dezentrale Automatisierungsstruktur mit taktsynchronem, deterministi-schem Zeitverhalten (OB = Organisationsbaustein)
Merkmale
• Das Anwenderprogramm ist mit der Peripheriebearbeitung synchronisiert. Synchronität heißt, dass alle Vorgänge zeit-lich aufeinander abgestimmt sind, alle Eingangsdaten wer-den zu einem definierten Zeitpunkt erfasst (Ti). Ebenso werden die Ausgangsdaten zu einem definierten Zeitpunkt wirksam (To). Die Ein- und Ausgangsdaten sind bis zur Klemme auf den Systemtakt synchronisiert. Die Daten ei-nes Taktes werden immer im nächsten Takt verarbeitet.
• Die Ein- und Ausgangsdaten werden äquidistant bearbei-tet. Äquidistanz bedeutet, dass Eingangsdaten immer in gleichen Zeitabständen eingelesen und Ausgangsdaten immer in gleichen Zeitabständen ausgegeben werden.
• Alle Ein- und Ausgangsdaten werden konsistent übertra-gen. Konsistenz bedeutet, dass alle Daten des Prozessabbil-des logisch und zeitlich zusammengehören.
t
OB
t In
OB
Out In
OB
Out In
OB
Out In
OB
Out In
OB
Out In
OB
Out
Ti To
Merkmale und Anwendung von Taktsynchronität
Merkmale Anwendung
Die Istwerterfassung und Sollwertausgabe erfolgen...
...synchron, d.h. gleichzeitig für alle Eingänge bzw. alle Ausgänge, um konsisten-te Prozessabbilder zu erzeugen.
Gleichlaufanwendungen werden exakter, da die jeweiligen Positionen gleichzeitig gemessen werden. Zeitlich eng gekoppelte Signale können auch mit dezentraler Peripherie räumlich verteilt werden,
z.B. Startsignale an mehreren Aggregaten, bei denen die zeitliche Reihenfolge relevant ist. Durch zeitgleiches Erfassen und synchrone Übertragung ist das Peripheriebild in sich konsistent.
Dies ermöglicht z.B. Verhältnisbildung von mehreren Analogwerten (z.B. mehrere Druckwerte in einer Pres-se).
...äquidistant, d.h. immer in gleichen Zeitabstän-den
Berechnungen aus der Differenz von Istwerten, z.B. bei der Drehzahl- oder Durchflussmessung. Dosiervorgänge. Regelschleifen können auch über dezentrale Peripherie angeschlossen werden.
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Systemeigenschaften 23
Integrierter Web-Server für Diagnose von jedem Ort aus
CPUs mit integrierter PROFINET-Schnittstelle von S7-300/400 bieten Web-Server-Funktionalität und ermöglichen über das Industrial Ethernet-Netzwerk die Diagnose von jedem Ort aus. Beliebige Web-Clients, z.B. PCs, Multi Panels, PDAs, können über einen Standard-Internet-Browser lesend auf Diagnose-daten einer PN-CPU zugreifen, die als Server für die Webseiten fungiert. Dazu muss nur ein Web-Client über Industrial Ether-net mit einer PN-CPU verbunden sein. Somit ist der Zugriff auf CPUs nicht mehr auf den gewohnten Weg mit STEP 7 be-schränkt. Abhängig von der jeweiligen IT-Infrastruktur des Un-ternehmens kann damit auch die Diagnose über das Internet realisiert werden.
Zugriff über Industrial Ethernet-Netzwerk auf PN-CPU mit Web-Server
Folgende Diagnoseinformationen können u.a. über das Netz abgerufen werden:• Baugruppenidentifikation der CPU
(z.B. Stationsname, Baugruppenname, Bestellnummer, FW-Stand)
• Betriebszustand der CPU (z.B. Status des Betriebsartenschalters)
• Diagnosepuffer der CPU mit Einträgen in Klartext• Variablen-Status und in STEP 7 projektierte Variablen-
Tabellen• Baugruppenzustand
(Zustand der Station, z.B. Baugruppen im Rack und über Bus angeschlossene Teilnehmer)
• Projektierte Meldungen in Klartext (Systemfehler melden)
• Ethernet-Parameter und -Statistik (IP-Adresse, MAC-Adresse, gesendete Pakete)
• Anzeige der Netzwerk-Topologie
Darstellung einer PN-CPU im Internet-Browser (hier am Beispiel der S7-400)
Der in der CPU integrierte Web-Server bietet folgende Vorteile:• Komfortabler Zugriff auf Diagnoseinformationen der CPU
während der Inbetriebsetzung und im laufenden Betrieb von jedem beliebigen Ort aus. Das erhöht die Anlagenver-fügbarkeit und minimiert Stillstandszeiten.
• Keine zusätzliche Hardware oder Software erforderlich: - Die Web-Seiten sind über die integrierte PROFINET-
Schnittstelle der CPU zugänglich.- Jeder Standard-Internet-Browser, z.B. Internet-Explorer,
kann die Web-Seiten anzeigen.• Optimierte Anzeige auch für Multi-Panels und Personal
Digital Assistants (PDA) mit entsprechend niedrigerer Auf-lösung
Für den Web-Server gibt es ein abgestuftes Sicherheitskon-zept:• Aus Sicherheitsgründen kann auf den Web-Server der CPU
nur lesend zugegriffen werden, d.h. es ist nicht möglich, Daten über Web-Mechanismen auf die CPU zu schreiben.
• Soll auch der Lesezugriff autorisiert werden, kann die CPU durch Zwischenschalten eines SCALANCE S-Moduls vor un-erlaubten Zugriffen geschützt werden.
Wird die Web-Server-Funktion der CPU nicht benötigt, kann der integrierte Web-Server über die Projektierungssoftware STEP 7 bei der Projektierung auch komplett abgeschaltet wer-den.
FirmennetzIntranet
Internet
PC
S7-400 S7-300 ET 200S ET 200pro S7-400 S7-300
Security(optional)
PC
NEU
NEU
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Systemeigenschaften24
Bedienen und Beobachten
Panels – Bediengeräte für jeden Anspruch
Mit SIMATIC HMI, unserem umfassenden Angebot für das Be-dienen und Beobachten, haben Sie den Prozess im Griff und halten Maschinen und Anlagen optimal in Betrieb. Ganz gleich, in welcher Branche oder Anwendung: Als Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine bieten SIMATIC Bediengeräte ein Höchstmaß an Transparenz. Robust, kompakt und vielsei-tig lassen sie sich jederzeit in jede Produktions- und Automati-sierungsanlage integrieren. Stichworte wie mobil oder statio-när, Touch oder Tasten, PROFIBUS oder Industrial Ethernet/ PROFINET deuten die Vielfalt an.
SIMATIC Panels gibt es als reine Bedien- und Beobachtungsge-räte, als Multi Panels mit Embedded-Betriebssystem für zu-sätzliche Systemressourcen und kombiniert mit einer S7-300 Steuerung als Komplettgerät SIMATIC C7. Sie sind in Preis und Leistung sowie im Grad ihrer Offenheit und Erweiterbarkeit skalierbar.
Die Leistungsfähigkeit der SIMATIC Panels wird ganz wesent-lich durch ihre Software bestimmt: SIMATIC WinCC flexible. Mit WinCC flexible werden durchgängig alle SIMATIC Panels projektiert – komfortabel und übersichtlich in der Anzeige. Passend zur unterschiedlichen Leistungsfähigkeit der Panels ist WinCC flexible skalierbar.
SIMATIC Panels kommunizieren über offene Schnittstellen mit nahezu jedem Automatisierungssystem. In der Kombination mit SIMATIC Controllern entstehen besondere Vorteile: Durch die gemeinsame Datenbasis entfällt Koordinierungsaufwand bei der Projektierung – das spart Zeit und Geld. Im laufenden Betrieb unterstützen SIMATIC Panels eine besonders effektive Systemdiagnose und tragen damit zu einer Steigerung der An-lagenverfügbarkeit bei.
Weitere Informationen finden Sie in den BroschürenSIMATIC Panels, SIMATIC Panel PC, SIMATIC WinCC flexibleund im Internet unterwww.siemens.de/simatic-hmi
Bediengeräte in verschiedenen Leistungsklassen
Push Button Panels Micro Panels Mobile Panels Touch Panels/ Operator Panels
Multi Panels
Die busfähige Alternative zu konventionellen Tasten-bedienfeldern.
Sie sind einschaltfertig vor-konfektioniert, eine Projek-tierungssoftware ist nicht erforderlich.
Anpassungen werden mit-tels Parametrierung direkt am Gerät vorgenommen.
Zugeschnitten auf Anwen-dungen mit der Micro SPS SIMATIC S7-200 für Auto-matisierungsaufgaben im unteren Leistungsbereich.
Es gibt sie als Textdisplays, aber auch als Operator und Touch Panel mit Grafikdis-play.
Die tragbaren Bediengeräte ermöglichen das Bedienen und Beobachten am eigent-lichen Ort des Geschehens mit direktem Zugriff und Sichtkontakt zum Prozess.
Auch eine kabellose Varian-te mit voller Sicherheits-funktion steht für den Einsatz in rauer Industrieumgebung zur Verfügung.
Für die effiziente Maschinenbedienung und -überwachung in verschie-denen Leistungsklassen – entweder als Touch Panels (TP) mit berührungssensiti-vem Display oder als Opera-tor Panels (OP) mit Folientastatur – oder beides in einem!
Multi Panels (MP) zeichnen sich insbesonders durch ihre hohe Performance, Offenheit und Erweiterbar-keit aus.
Sie erlauben die Integration mehrerer Automatisie-rungsaufgaben auf einer Plattform. Als Option für Steuerungsfunktionen steht WinAC MP zur Verfü-gung.
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Systemeigenschaften 25
Panel PC – robuste, leistungsstarke Industrie-PC mit brillanten Displays
SIMATIC Panel PC ermöglichen optimales Visualisieren und Be-arbeiten Ihrer Produktionsvorgänge in rauer Industrieumge-bung.
Robuste Fronten in modernem Industrie-Design stehen mit brillanten Displays in Größen von 12" und 15" als Touch- oder Tastenvariante sowie 17“ und 19" als Touchvariante zur Verfü-gung.
Mit hohen Schutzarten und kompakter Bauweise eignen sie sich bestens für den maschinennahen Einsatz in der Ferti-gungs- und Prozessautomatisierung – durch internationale Zertifizierungen auch weltweit:• SIMATIC Panel PC 477B:
Sehr kompakt, robust und wartungsfrei • SIMATIC Panel PC 577B:
Industriefunktionalität zum attraktiven Preis• SIMATIC Panel PC 677B:
Höchste Leistung für den harten Industrieeinsatz
SIMATIC WinCC flexible – Flexibilität in allen HMI-Applikationen, vom Micro Panel bis zum PC
Die Engineeringsoftware WinCC flexible erlaubt die durchgän-gige Projektierung aller SIMATIC Bediengeräte bis hin zu PC-basierten Visualisierungsplätzen.
WinCC flexible ist in nach Preis und Leistung abgestuften Vari-anten verfügbar, die aufeinander aufbauen und optimal auf die einzelnen Klassen von Bediengeräten zugeschnitten sind.
WinCC flexible stellt die konsequente Weiterentwicklung von SIMATIC ProTool/Pro dar. Bestehende ProTool-Projekte können kompatibel übernommen und für ein Projekt mit WinCC flexib-le genutzt werden, was Investitionssicherheit garantiert.
In Bibliotheken können wiederverwendbare Objekte struktu-riert abgelegt werden. Dabei bringt WinCC flexible bereits eine große Zahl skalier- und dynamisierbarer Objekte mit. Kunden- oder projektspezifisch lassen sich Bildbausteine aus einfachen Bildobjekten zusammenbauen. Änderungen dieser Bildbausteine müssen nur an einer zentralen Stelle durchge-führt werden.
Wizard-gestützt kann die Grundstruktur eines HMI-Projektes bereits bei Projektbeginn mit wenigen Mausklicks festgelegt werden. Tabellenbasierte Editoren vereinfachen die Erzeu-gung und Bearbeitung gleichartiger Objekte, z. B. für Variab-len, Texte oder Meldungen.
Komplexe Projektierungsaufgaben wie die Definition von Bewegungsbahnen oder die Erstellung der grundlegenden Bedienerführung werden durch grafische Projektierung ver-einfacht.
• Innovative Projektierungsoberfläche auf Basis neuester Software-Technologien
• Bausteinbibliotheken: Bildbausteine sind frei definierbar, wieder verwendbar und zentral änderbar
• Intelligente Werkzeuge, wie Bildnavigation und Bewe-gungsobjekte grafisch projektieren, Massendaten komfor-tabel projektieren (z. B. Variablen-Editor) usw.
• Umfassende Sprachunterstützung für weltweiten Einsatz:- 32 Sprachen in einem Projekt verwalten- Textbibliothek für mehrsprachige Texte und automati-
sche Übersetzung- Einfacher Import/Export von Texten für Übersetzung
• Komplette Projektierung aus SIMATIC ProTool übernehmen
Individuell erweiterbar über Optionen:• Sm@rt-Client/Server-Konzepte • Service & Diagnose über das Web • OPC-Server-Kommunikation • Prozessdiagnose• Protokollierung und Rückverfolgung von Bedienaktionen
und Projektierungsänderungen
Bedienoberfläche von WinCC flexible
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Auswahlhilfe26
SIMATIC Modulare Controller
SIMATIC S7-200 SIMATIC S7-300
SIMATIC Produktfamilie
Kurzbeschreibung Modulare Micro-Controller für Steuerungsaufgaben im untersten Leistungsbereich
Modulare Controller für Systemlösungen in der Fertigungsautomatisierung im unteren bis mittleren Leistungsbereich
Spektrum • 5 Kompakt-CPUs • 7 Standard-CPUs• 6 Kompakt-CPUs• 5 Fehlersichere CPUs• 2 Technologie-CPUs
Garantierte Ersatzteilvorhaltung 10 Jahre 10 Jahre
Temperaturbereich 0…55 °C 1) 0…60 °C 2)
Performance
Befehlszeit Bitoperation, min. 0,22 µs 0,01 µs (CPU 319)
Speicher
Arbeitsspeicher, max. Programm 24 Kbyte, Daten 10 Kbyte 1400 Kbyte (CPU 319)
Ladespeicher/Massenspeicher, max. Speicherkassette 256 Kbyte Micro Memory Card 8 Mbyte
Pufferung, max. Programm durch EEPROM, dynamische Daten durch integr. Kondensator oder opt. durch Batteriemodul
Programm und Daten durch Micro Memory Card (wartungsfrei)
Peripherie
E/A-Adressbereich, max. 128 / 120 digital, 30 / 15 analog 8192 / 8192 Byte
Zentral- E/A integriert in CPU- E/A-Baugruppen an CPU
(Kompakt-CPU)
Dezentral- E/A -Baugruppen an PROFIBUS Alle ET 200-Peripheriegeräte
- E/A -Baugruppen an PROFINET ET 200S, ET 200pro, ET 200M
Technologie-Funktionen
Ladbare Funktionsbausteine
Grundfunktionen integriert in CPU (Kompakt-CPUs)
Spezielle Baugruppen zentral steckbar
Technologie-Controller (Technologie-CPUs)
Taktsynchronität
Sicherheit/Verfügbarkeit
Fehlersicherheit (F-CPUs)
Hochverfügbarkeit
Konfigurationsänderungen im laufenden Betrieb (CiR)
Ziehen und Stecken von zentraler E/A im laufenden Be-trieb (Hot Swapping)
HMI-Funktionen
integriert
PC-Funktionen
Anbindung C/C++
Erfassung und Archivierung von Daten
Erweiterbarkeit mit PC Standard-HW
Einbindung von PC Standard-HW/SW
Engineering
Projektier-/Programmiersoftware STEP 7 Micro/WIN STEP 7 / STEP 7 Professional
Programmier-Sprachen KOP, FUP, AWL KOP (LD), FUP (FBD), AWL (IL), S7-Graph (SFC), S7-SCL (ST), S7-HiGraph, CFC
Projektierung integrierter HMI-Funktionen
Kommunikation
MPI
PtP (Freeport) (auch über CP)
AS-Interface (über CP) (über CP)
PROFIBUS (über CP als DP-Slave) 4) (auch über CP)
PROFINET (auch über CP)
Sonstige integriert Freeport, PPI, über CP: Ind. Ethernet
Web-Server (PN-CPUs)
Auswahlhilfe
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Auswahlhilfe 27
SIMATIC S7-400 SIMATIC ET 200 mit CPU SIMATIC C7
ET 200S ET 200pro
Modulare Controller für Systemlösungen in der Fertigungs- und Prozessautomatisierung im mittleren bis oberen Leistungsbereich
Dezentrales, modulares Peripheriesystem mit lokaler Intelligenz
S7-300 Controller und Operator Panel in einem Komplettgerät
in Schutzart IP20 in Schutzart IP65/67
• 9 Standard-CPUs• 2 Fehlersichere CPUs• 3 Hochverfügbare CPUs
• 3 Standard-CPUs• 2 Fehlersichere CPUs
• 1 Standard-CPU • 3 Varianten (versch. CPU/Panel-Kombination)• Kundenspezifisches Design auf Anfrage
10 Jahre 10 Jahre 10 Jahre
0…60 °C 3) 0…60 °C 2) -25…55 °C 0…50 °C 3)
0,018 µs (CPU 417) 0,1 µs 0,1 µs
ET 200S ET 200pro
30 Mbyte (CPU 417) 128 Kbyte 5) 256 Kbyte 128 Kbyte
Memory Card 64 Mbyte Micro Memory Card 8 Mbyte Micro Memory Card 8 Mbyte
Programm und Daten über Pufferbatterie oder Programm durch MC FEPROM
Programm und Daten durch Micro Memory Card (wartungsfrei)
Programm und Daten durch Micro Memory Card(wartungsfrei)
ET 200S ET 200pro
16384 / 16384 Byte 244 /244 Byte 2048/2048 Byte 2048 / 2048 Byte
Alle ET 200-Peripheriegeräte Alle ET 200-Peripheriegeräte Alle ET 200-Peripheriegeräte
ET 200S, ET 200pro, ET 200M ET 200S, ET 200pro, ET 200M ET 200S, ET 200pro, ET 200M (über CP)
ET 200S ET 200pro
ET 200S ET 200pro
(F-CPUs/FH-CPUs)
(H/FH-CPUs)
(Touch Panel bzw. Operator Panel)
STEP 7 / STEP 7 Professional STEP 7 / STEP 7 Professional STEP 7 / STEP 7 Professional
KOP (LD), FUP (FBD), AWL (IL), S7-Graph (SFC), S7-SCL (ST), S7-HiGraph, CFC
KOP (LD), FUP (FBD), AWL (IL), S7-Graph (SFC), S7-SCL (ST), S7-HiGraph, CFC
KOP (LD), FUP (FBD), AWL (IL), S7-Graph (SFC), S7-SCL (ST), S7-HiGraph, CFC
WinCC flexible (C7-613: STEP7)
ET 200S ET 200pro
(über CP) (über CP)
(über CP)
(auch über CP) (auch über CP)
(auch über CP) (über CP)
(PN-CPUs) (PN-CPUs)
1)
mit
SIP
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Auswahlhilfe28
SIMATIC Embedded Automation
S7-mEC RTX Microbox 427B-RTX, 427B-HMI/RTX
Microbox 420-T Panel PC 477B-HMI/RTX
SIMATIC Produktfamilie
Kurzbeschreibung Embedded Controller in S7-300 Aufbautechnik (lüfterlos, festplattenlos) mit Win XP embedded und Software-PLC
Embedded Hutschienen-PC (lüfterlos, festplatten-los) mit Win XP Embedded und Software-PLC
Embedded Hutschienen-PC (lüfterlos, festplatten-los) mit Win XP Embed-ded, Software-PLC und technol. Funktionen
Embedded Panel-PC (lüf-terlos, festplattenlos) mit Win XP Embedded, Soft-ware-PLC und HMI
Spektrum Standardprodukt StandardproduktKundenspezifisches Design/OEM-Produkt auf Anfrage
Panel PC mit 12", 15" oder 19", Key oder TouchKundenspez. Design/OEM-Produkt auf Anfr.
Garantierte Ersatzteilvorhaltung 5 Jahre 5 Jahre 5 Jahre 5 Jahre
Temperaturbereich 0…50 °C 0…50 °C 0…50 °C 5…45 °C
Performance
Befehlszeit Bitoperation, min. 0,01 µs (Pentium M 1,4 GHz)
0,01 µs (PIII 933 MHz) 0,01 µs (Pentium M 1,4 GHz)
Speicher
Arbeitsspeicher, max. 1 GB RAM 1 GB RAM 512 MB RAM 1 GB RAM
Ladespeicher/Massenspeicher, max. 2 GB Flash Disk 2 oder 4 GB CF-Card 1, 2 GB CF-Card 2 oder 4 GB CF-Card
Pufferung, max. (alle Daten mit USV) Steuerungsdaten (256 kB SRAM) ohne USV, alle Daten mit USV
Steuerungsdaten (128 kB SRAM) ohne USV,alle Daten mit USV
Steuerungsdaten (30 kB SRAM) ohne USV,alle Daten mit USV
Steuerungsdaten (128 kB SRAM) ohne USV,alle Daten mit USV
Peripherie
E/A-Adressbereich, max. 16348 / 16348 Byte 16384 / 16384 Byte 2048 / 2048 Byte 16384 / 16384 Byte
Zentral- E/A integriert in CPU- E/A-Baugruppen an CPU (über PCI-104, ODK)
(8 DA) (über PCI-104, ODK)
Dezentral- E/A -Baugruppen an PROFIBUS in Vorbereitung Alle ET 200-Peripheriegeräte
- E/A -Baugruppen an PROFINET ET 200S,pro,M
Technologie-Funktionen
Ladbare Funktionsbausteine
Grundfunktionen integriert in CPU
Spezielle Baugruppen zentral steckbar
Technologie-Controller
Taktsynchronität
HMI-Funktionen
integriert (optional) *) (427B-HMI/RTX)
PC-Funktionen
Anbindung C/C++ (über ODK) (über ODK) (über ODK) (über ODK)
Erfassung und Archivierung von Daten (große Datenmengen) (große Datenmengen) (große Datenmengen) (große Datenmengen)
Erweiterbarkeit mit PC Standard-HW (max. 3 PCI-104-Karten)*) (max. 3 PCI-104-Karten) (max. 3 x PCI-104)
Einbindung von PC Standard-HW/SW (über ODK, OPC) *) (über ODK, OPC) (über ODK, OPC) (über ODK, OPC)
Engineering
Projektier-/Programmiersoftware STEP 7 / STEP 7 Professional
Programmier-Sprachen KOP (LD), FUP (FBD), AWL (IL), S7-Graph (SFC), S7-SCL (ST), S7-HiGraph, CFC
Projektierung integrierter HMI-Funktionen WinCC flexible (optional) WinCC flexible
Kommunikation
MPI
PtP (über CP dezentral) (über CP dezentral) (über CP dezentral)
AS-Interface
PROFIBUS 1)
PROFINET
Sonstige integriert Industrial Ethernet, USB Industrial Ethernet, USB, RS232, DVI/VGA
Web-Server
NEUAuswahlhilfe
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Auswahlhilfe 29
SIMATIC PC-based Controller
SIMATIC Win AC MP 277/377 WinAC RTX WinAC Slot-PLC
MP 277 MP 377
Software-PLC auf multifunktionaler Plattform (lüfterlos, festplattenlos) mit Windows CE
S7-Controller als Software-PLC für den PC mit Windows-Betriebssystem
S7-Controller als PCI-Steckkarte für den PC mit Windows-Betriebssystem
StandardproduktKundenspezifisches Design und OEM Produktauf Anfrage
1 Software-PLC WinAC RTX 2008
2 Slot-PLCs
10 Jahre 5 Jahre
0…50 °C PC-abhängig PC-abhängig
0,004 µs (P 4, 2,4 GHz) 0,04 µs (WinAC Slot 416)
256 KB 512 KB PC-Hauptspeicher 3) 3,2 MByte
PC-Massenspeicher Memory Card 64 MB
Steuerungsdaten (128 KB MRAM) ohne USV
Steuerungsdaten (256 KB MRAM) ohne USV
alle Daten mit USV 4) alle Daten
4096 / 4096 Byte 8192 / 8192 Byte 16384/16384 Byte 16384/16384 Byte
2) 2)
Alle ET 200-Peripheriegeräte
ET 200S/pro/M
(Multipanel) (installierbar auf PC) (installierbar auf PC)
(über ODK)
(sehr große Datenmengen)
(PC-abhängig)
(über ODK, OPC)
STEP 7 / STEP 7 Professional STEP 7 / STEP 7 Professional
KOP (LD), FUP (FBD), AWL (IL), S7-Graph (SFC), S7-SCL (ST), S7-HiGraph, CFC
WinCC flexible Standard, Advanced
(über CP dezentral) (über CP dezentral)
(über CP in PC)
(über CP in PC)
Ind. Ethernet, USB, RS232 PC-Schnittstellen PC-Schnittstellen
*) in Vorbereitung 1) bei Microbox 420-T zusätzlich PROFIdrive 2) über PC-Karten und ODK 3) non-paged memory 4) 128 kB mit bestimmten SIMATIC PC ohne USV oder WinAC NV 128
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Modulare Controller – SIMATIC S7-30030
SIMATIC Modulare ControllerSIMATIC S7-300
Fertigung in der Automobilindustrie – automatisiert mit der SIMATIC S7-300
SIMATIC S7-300: Modularer Controller für innovative Systemlösungen in der Fertigungsindustrie
SIMATIC S7-300 ist der meistverkaufte Controller innerhalb von Totally Integrated Automation mit weltweit vielen erfolg-reichen Referenzanwendungen aus den verschiedensten In-dustriebranchen, z.B.: • Fertigungstechnik• Automobilindustrie• Allgemeiner Maschinenbau• Sondermaschinenbau• Serienmaschinenbau, OEM• Kunststoffverarbeitung• Verpackungsindustrie• Nahrungs- und Genussmittelindustrie• Verfahrenstechnik
SIMATIC S7-300 für innovative Systemlösungen in der Fertigungsindustrie
Highlights
Die SIMATIC S7-300 ist konzipiert für innovative Systemlösun-gen mit Schwerpunkt Fertigungstechnik und stellt als univer-selles Automatisierungssystem eine optimale Lösung für An-wendungen in zentralen und dezentralen Aufbauten dar:
Leistungsfähige Zentralbaugruppen mit Industrial Ether-net-/PROFINET-Schnittstelle, integrierten technologi-schen Funktionen oder in fehlersicherer Ausführung in einem durchgängigen System ersparen zusätzliche Investitionen.
Die S7-300 lässt sich modular aufbauen, für Peripherie-baugruppen gibt es keine Steckplatzregeln. Sowohl für den zentralen als auch den dezentralen Aufbau mit ET 200M steht ein vielfältiges Baugruppenspektrum zur Verfügung.
Die Micro Memory Card als Daten- und Programmspei-cher macht eine Pufferbatterie überflüssig und spart Wartungskosten ein. Zudem kann auf dieser Speicher-karte ein zugehöriges Projekt inklusive Symbolik und Kommentaren abgespeichert werden, sodass Service-einsätze einfacher werden.
Ausserdem ermöglicht die Micro Memory Card ein einfa-ches Programm- oder Firmwareupdate ohne Program-miergerät. Die Micro Memory Card kann ferner im lau-fenden Betrieb für Ablage und Zugriff von Daten, z.B. für Messwert-Archivierung oder Rezepturbearbeitung genutzt werden.
Neben der Standard-Automation lassen sich in eine S7-300 auch Sicherheitstechnik und Motion Control integrieren.
Viele der S7-300-Komponenten stehen auch in einer SIPLUS-Version für extreme Umgebungsbedingungen, z.B. erweiterten Temperaturbereich (-25…+60 °C) und Einsatz bei aggressiver Atmosphäre/Betauung zur Verfü-gung. Nähere Informationen unter:www.siemens.de/siplus
Modulare Controller – SIMATIC S7-300© Siemens AG 2008
Modulare Controller – SIMATIC S7-300 31
Aufbau
Aufbautechnik
Die S7-300 ermöglicht einen platzsparenden und modularen Aufbau. Neben den Baugruppen ist nur noch eine Profilschie-ne zum Einhängen und Verschrauben erforderlich. Damit wird ein robuster und EMV-gerechter Aufbau erreicht. Der Rück-wandbus ist selbstaufbauend, d.h. er erweitert sich durch Ein-stecken von Baugruppen und Busverbindern.
Das vielfältige Baugruppen-Spektrum der S7-300 kann für zentrale Erweiterungen oder den Aufbau dezentraler Struktu-ren mit ET 200M verwendet werden; dadurch ergibt sich eine sehr kostengünstige Ersatzteilhaltung.
Erweiterungsmöglichkeiten
Erfordert die Automatisierungsaufgabe den Einsatz von mehr als 8 Baugruppen, kann das Zentralgerät (ZG) der S7-300 mit Erweiterungsgeräten (EG) erweitert werden. Dabei sind ins-gesamt bis zu 32 Baugruppen zentral einsetzbar, je Erweite-rungsgerät bis zu 8. Die Kommunikation zwischen den einzel-nen Geräten wickeln Anschaltungsbaugruppen (IM) völlig selbständig ab. Bei räumlich ausgedehnten Anlagen können ZG/EG auch in größeren Abständen voneinander aufgebaut werden (bis zu 10 m).
Damit ergibt sich bei einzeiligem Aufbau ein Maximalausbau von 256 E/A, bei mehrzeiligem Aufbau bis 1024 E/A. Bei de-zentralem Aufbau mit PROFIBUS DP sind 65536 E/A-Anschlüs-se möglich (bis zu 125 Stationen, z.B. ET 200M über IM 153). Die Steckplätze sind frei adressierbar, d.h. es existieren keine Steckplatzregeln.
Auch bei dezentralen Automatisierungslösungen kommt das umfassende Baugruppen-Spektrum der S7-300 zum Einsatz. Das zur S7-300 baugleiche Peripherie-System ET 200M kann über Interface-Module sowohl an PROFIBUS als auch an PRO-FINET angeschlossen werden.
Aufbau der S7-300: platzsparend, modular und einfach
Zentrale Erweiterung der S7-300 auf bis zu 32 Baugruppen
1) als SIPLUS-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25...+60°C und aggressive Atmosphäre/Betauung 2) als SIPLUS-Komp. auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/siplus)
IM365
CPU IM360
IM361
IM361
IM361
max. 1m
max. 10m
max. 10m
max. 10mIM365CPU
Erweiterungsgerät (EG)
Erweiterung über IM365 Erweiterung über IM365/361
Zentralgerät (ZG)
Zentralgerät (ZG)
Erweiterungsgerät (EG)
Erweiterungsgerät (EG)
Erweiterungsgerät (EG)
Aufbaukomponenten für SIMATIC S7-300
Komponente Besonderheit Bestell-Nr.-RumpfBaugruppenträger Profilschiene 160 bis 2000 mm 6ES7 390-1….
Anschaltung IM 360 Sende-IM für ZG, für max. 3 EG
6ES7 360-3A…
IM 361 Empfänger-IM für EG,zum Anschluss an IM 360
6ES7 360-3C…
IM 365 Erweiterung mit 1 EG 6ES7 365-0B…
Stromversorgung PS 307 (2 A) AC 120/230 V 6ES7 307-1BA..
PS 305 (2 A) 1) DC 24-110 V 6ES7 305-1BA..
PS 307 (5 A) 1) AC 120/230 V 6ES7 307-1EA..
PS 307 (10 A) 2) AC 120/230 V 6ES7 307-1KA..
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Modulare Controller – SIMATIC S7-30032
CPU-Spektrum
Zum Aufbau der Steuerung steht ein abgestuftes CPU-Spek-trum in einem breiten Performance-Spektrum zur Verfügung. Die CPUs ermöglichen durch ihre hohe Verarbeitungsge-schwindigkeit kurze Maschinentaktzeiten. Die geringe Bau-gruppenbreite führt zu einem kompakten Steuerungsaufbau bzw. zu einem kleinen Schaltschrank.
Die CPUs sind ab einer Breite von nur 40 mm verfügbar. Für sicherheitsgerichtete Anwendungen stehen fehlersichere CPUs zur Verfügung. Das PROFIsafe-Profil für die sichere Kom-munikation über PROFIBUS und PROFINET erlaubt die Integra-tion sicherheitstechnischer Funktionen in die Standardauto-matisierung.
Kompakt-CPUs mit 80 bzw. 120 mm Breite bieten zusätzlich integrierte Peripherie und integrierte technologische Funktio-nen. Diese On-board-Peripherie (digital/analog) und technolo-gischen Funktionen ersparen zusätzliche Investitionen in wei-tere Baugruppen.
Sechs Leistungsklassen der S7-300 CPUs
1) Verbindungen bezeichnen interne Ressourcen der CPU für die Kommunikation mit PG/OP sowie über Bausteine. Die übliche Buskommu-nikation sowie die PtP-Kopplung belegen keine Verbindungen. Bei den PN-CPUs stehen noch 8 weitere Verbindungen für TCP/IP, UDP und ISO-on-TCP zur Verfügung.
Anwendungsfälle sind z.B.
• Schnelles Zählen/Messen mit Direktzugriff auf die Hard-ware-Zähler
• Einfaches Positionieren mit Direktansteuerung der MICROMASTER-Frequenzumrichter
• PID-Regelung mit integriertem Funktionsbaustein
Abgerundet wird diese Palette durch eine spezielle Technolo-gie-CPU mit leistungsfähigen technologischen Funktionen, insbesondere für Motion Control.
Vorgefertigte, PLCopen-konforme Motion Control-Funktionen ermöglichen zusammen mit der integrierten Digitalperipherie sowie Äquidistanz und Taktsynchronität am PROFIBUS DP die flexible Bewegungsführung mehrerer (auch verkoppelter) Achsen.
Micro Memory Card
Die Micro Memory Card ist ein kompaktes Speichermedium, das höchsten Industrieanforderungen, insbesondere ESD-Schutz und mechanischer Robustheit, Rechnung trägt.
Die systemgetestete Micro Memory Card erlaubt mehr Schreibzyklen als herkömmliche Memory Cards und bietet zu-sätzlich einen Knowhow-Schutz, da die Seriennummer pro-grammtechnisch ausgelesen werden kann.
Hochleistungs-CPU 319-3 PN/DP mit integrierter PROFINET-Schnittstelle
Nützliche Zusatzfunktionen:
• Einfachere und schnellere Hochrüstung durch Firmware-Update über Netzwerk.
• Rücksetzen aller Einstellungen auf die Werkseinstellungen per Hardware-Schalter (Reset to factory).
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Modulare Controller – SIMATIC S7-300 33
1) als SIPLUS-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25...+60°C und aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/siplus)
Ausführung CPU Takt-synchronität am PROFIBUS
Integrierte Schnittstellen
Integrierte Peripherie
Integrierte technologische Funktionen
Standard-CPUs CPU 312, 314 1) MPI
CPU 315-2 DP 1) MPI, DP
CPU 315-2 PN/DP 1) DP/MPI, PROFINET
CPU 317-2 DP DP/MPI, DP
CPU 317-2 PN/DP 1) DP/MPI, PROFINET
CPU 319-3 PN/DP DP/MPI, DP, PROFINET
Fehlersichere CPUsCPU 315F-2 DP 1) MPI, DP Fehlersicherheit mit
PROFIsafe-ProfilCPU 315F-2 PN/DP DP/MPI, PROFINET
CPU 317F-2 DP 1) DP/MPI, DP
CPU 317F-2 PN/DP DP/MPI, PROFINET
CPU 319F-3 PN/DP DP/MPI, DP, PROFINET
Kompakt-CPUsCPU 312C 1) MPI Digital • Zählen
• Regeln• Frequenzmessung• Pulsweitenmodulation• Impulsgenerator
CPU 313C 1) MPI Digital, Analog
CPU 313C-2 PtP MPI, PtP Digital
CPU 313C-2 DP 1) MPI, DP Digital
CPU 314C-2 PtP MPI, PtP Digital, Analog Wie oben, zusätzlich• Positionieren
CPU 314C-2 DP 1) MPI, DP Digital, Analog
Technologie- CPUsCPU 315T-2 DP DP/MPI, DP(DRIVE) Digital • Gleichlauf
• Fahren auf Festanschlag• Druckmarkenkorrektur• Nockenschalten• Lagegeregeltes Positionie-
ren
CPU 317T-2 DP DP/MPI, DP(DRIVE) Digital
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Modulare Controller – SIMATIC S7-30034
Technische Daten Standard-CPUs
1) als SIPLUS-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25...+60°C und aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/siplus)2) Erklärung siehe S. 48 rechts unten 3) Aktualisierungszeiten bis 250 µs
CPU CPU 312 CPU 314 1) CPU 315-2 DP 1)
CPU 315-2 PN/DP 1)
CPU 317-2 DP
CPU 317-2 PN/DP 1)
CPU 319-3 PN/DP
Abmessungen (mm) 40 x 125 x 130 40 x 125 x 130 80 x 125 x 130 80 x 125 x 130 120 x 125 x 130
Bestellnummer-Rumpf: 6ES7 312-1AE. 314-1AG. 315-2AG. 315-2EH. 317-2AJ. 317-2EK. 318-3EL.
Speicher
Arbeitsspeicher 32 KB 96 KB 128 KB 256 KB 512 KB 1 MB 1,4 MB
Anweisungen 10 K 32 K 42 K 84 K 170 K 340 K 470 K
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,2 µs 0,1 µs 0,1 µs 0,05 µs 0,01 µs
Wort-Operation 0,4 µs 0,2 µs 0,2 µs 0,2 µs 0,02 µs
Festpunkt-Operation 5 µs 2 µs 2 µs 0,2 µs 0,02 µs
Gleitpunkt-Operation 6 µs 3 µs 3 µs 1 µs 0,04 µs
Merker/Zeiten/Zähler
Merker 128 Byte 256 Byte 2048 Byte 4096 Byte 8192 Byte
S7-Zeiten/Zähler 128/128 256/256 256/256 512/512 2048/2048
IEC-Zeiten/Zähler
Adressbereiche
Peripherie E/A (Byte) 1024/1024 1024/1024 2048/2048 8192/8192 8192/8192 8192/8192
Prozessabbild E/A (Byte) 128/128 128/128 128/128 256/256 2048/2048 2048/2048
Digitale Kanäle (zentral) 256 1024 1024 1024 1024 1024
Analoge Kanäle (zentral) 64 256 256 256 256 256
DP-Schnittstellen
DP-Mastersysteme intern / CP 342-5
- / / - / / /
DP-Slaves
PROFINET-Schnittstelle
PROFINET CBA
PROFINET IO
PROFINET mit IRT 3)
TCP/IP
UDP
ISO-on-TCP (RFC 1006)
Webserver
Datensatzgateway 2)
NEU
NEU
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Modulare Controller – SIMATIC S7-300 35
Technische Daten Kompakt-CPUs
1) als SIPLUS-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25...+60°C und aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/siplus)
CPU CPU 312C 1) CPU 313C 1) CPU 313C-2 PtP
CPU 313C-2 DP 1)
CPU 314C-2 PtP
CPU 314C-2 DP 1)
Abmessungen (mm) 80 x 125 x 130 120 x 125 x 130 120 x 125 x 130
Erforderlicher Frontstecker 1 x 40 polig 2 x 40 polig 1 x 40 polig 2 x 40 polig
Bestellnummer-Rumpf: 6ES7 312-5BE. 313-5BF. 313-6BF. 313-6CF. 314-6BG. 314-6CG.
Speicher
Arbeitsspeicher 32 KByte 64 KByte 96 KByte
Anweisungen 10 K 21 K 32 K
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,2 µs 0,1 µs 0,1 µs
Wort-/Festpunkt-/Gleitpunktope-rationen
0,4/5/6 µs 0,2/2/3 µs 0,2/2/3 µs
Merker/Zeiten/Zähler
Merker 128 Byte 256 Byte 256 Byte
S7-Zeiten / Zähler 128/128 256/256 256/256
IEC-Zeiten / Zähler
Adressbereiche
Peripherie E/A (Byte) 1024/1024 1024/1024 1024/1024 1024/1024
Prozessabbild E/A 128/128 Byte 128/128 Byte 128/128 Byte 128/128 Byte
Digitale Kanäle (zentral) 266 1016 1008 1016
Analoge Kanäle (zentral) 64 253 248 253
Integrierte Funktionen
Zähler (Inkrementalgeber) 2, 24 V/10 kHz 3, 24 V/30 kHz 4, 24 V/60 kHz
Impulsausgänge (PCM) 2 Kanäle, max. 2,5 kHz
3 Kanäle, max. 2,5 kHz 4 Kanäle, max. 2,5 kHz
Frequenzmessung 2 Kanäle max. 10 kHz
3 Kanäle max. 30 kHz 4 Kanäle max. 60 kHz
Gesteuertes Positionieren SFB zum Positionieren, 1 Achse über 2 DA, AA
Integrierter FB „Regeln“ PID-Regler PID-Regler PID-Regler
Integrierte Ein-/Ausgänge
Digitaleingänge 10 x DC 24 V; alle Kanäle für Prozes-salarme verwend-bar
24 x DC 24 V; alle Kanäle für Prozes-salarme verwend-bar
16 x DC 24 V; alle Kanäle für Prozessalarme verwendbar
24 x DC 24 V; alle Kanäle für Prozessalarme verwendbar
Digitalausgänge 6 x DC 24 V, 0,5 A
16 x DC 24 V, 0,5 A
16 x DC 24 V, 0,5 A 16 x DC 24 V, 0,5 A
Analogeingänge 4: ± 10 V, 0..10 V, ± 20mA, 0/4..20 mA; 1: 0..600 Ω, PT100
4: ± 10 V, 0..10 V, ± 20 mA, 0/4..20 mA; 1: 0..600 Ω, PT100
Analogausgänge 2: ± 10 V 0..10 V, ± 20 mA, 0/4..20 mA
2: ±10 V, 0..10 V, ± 20 mA, 0/4-20 mA
DP-Schnittstelle
DP-Mastersysteme intern/CP 342-5
- / - / - / / / /
DP-Slave
PtP-Schnittstelle
Physik RS485/422 RS485/422
Protokolltreiber 3964 (R), RK512, ASCII
3964 (R), RK512, ASCII
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Modulare Controller – SIMATIC S7-30036
Technische Daten Fehlersichere CPUs
1) als SIPLUS-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25...+60°C und aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/siplus)2) Erklärung siehe S. 48 rechts unten3) Aktualisierungszeiten bis 250 µs
Fehlersichere CPU CPU 315F-2 DP 1) CPU 315F-2 PN/DP
CPU 317F-2 DP 1) CPU 317F-2 PN/DP
CPU 319F-3 PN/DP
Abmessungen (mm) 40 x 125 x 130 80 x 125 x 130 80 x 125 x 130 120 x125 x130
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 315-6FF. 315-2FH. 317-6FF. 317-2FK. 318-3FL.
Speicher
Arbeitsspeicher 192 KByte 256 KByte 1 MByte 1,4 MByte
Anweisungen 36 K (F-Anw.) 50 K (F-Anw.) 200 K (F-Anweisungen) 280 K (F-Anw.)
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,1 µs 0,05 µs 0,01 µs
Wort-Operation 0,2 µs 0,2 µs 0,02 µs
Festpunkt-Operation 2 µs 0,2 µs 0,02 µs
Gleitpunkt-Operation 3 µs 1 µs 0,04 µs
Merker/Zeiten/Zähler
Merker 2048 Byte 4096 Byte 8182 Byte
S7-Zeiten/S7-Zähler 256/256 512/512 2048/2048
IEC-Zeiten/IEC-Zähler
Adressbereiche
Peripherie E/A (Byte) 2048/2048 8192/8192 8192/8192 8192/8192
Prozessabbild E/A (Byte) 128/128 256/256 2048/2048 2048/2048
Digitale Kanäle (zentral) 1024 1024 1024 1024
Analoge Kanäle (zentral) 256 256 256 256
DP-Schnittstellen
DP-Mastersysteme (int./CP) / / / DP-Slave
PROFINET-Schnittstelle
PROFINET CBA
PROFINET IO
PROFINET mit IRT 3)
TCP/IP
UDP
ISO-on-TCP (RFC 1006)
Webserver
Datensatzgateway 2)
NEU
NEU
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Modulare Controller – SIMATIC S7-300 37
Technische Daten Technologie-CPUs
Technologie-CPU CPU 315T-2 DP CPU 317T-2 DP
Abmessungen 160 x 125 x 130 160 x 125 x 130
Erforderlicher Frontstecker 1 x 40 polig 1 x 40 polig
Bestellnummer-Rumpf: 6ES7 315-6TG. 317-6TJ.
Speicher
Arbeitsspeicher 128 KByte 512 KByte
Anweisungen 42 K 170 K
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,1 µs 0,05 µs
Wort-/Festpunkt-/Gleitpunktoperation 0,2/2/3 µs 0,2/0,2/1 µs
Merker/Zeiten/Zähler
Merker 4096 Byte 4096 Byte
S7-Zeiten/S7-Zähler 256/256 512/512
IEC-Zeiten/IEC-Zähler
Adressbereiche
Peripherieadressbereich E/A 2048/2048 Byte 8192/8192 Byte
Prozessabbild E/A 128/128 Byte 256/256 Byte
Digitale Kanäle (zentral) 256 256
Analoge Kanäle (zentral) 64 64
DP-Schnittstellen
DP-Mastersysteme intern / CP 342-5 / / DP-Slave
Integrierte Ein-/Ausgänge
Digitaleingänge 4 x DC 24 V; z.B. für BERO-Auswertung
Digitalausgänge 8 x DC 24 V; 0,5 A; für schnelle Nockenschaltfunktionen
Integrierte Funktionen Getriebe- u. KurvengleichlaufFahren auf FestanschlagDruckmarkenkorrektur über MesstasterWeg- oder zeitabhängiges NockenschaltenLagegeregeltes Positionieren
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Modulare Controller – SIMATIC S7-30038
Baugruppenspektrum
Das vielseitige Baugruppenspektrum der S7-300 ermöglicht die modulare Anpassung an die unterschiedlichsten Aufga-ben. Die S7-300 unterstützt vielfältige technologische Aufga-benstellungen und bietet umfangreiche Kommunikations-möglichkeiten. Neben den CPUs mit integrierten Funktionen und Schnittstellen gibt es ein breites Spektrum spezieller Bau-gruppen in S7-300 Aufbautechnik für Technologie und Kom-munikation.
Technologie
Funktionsbaugruppen sind intelligente Baugruppen, die die technologischen Aufgaben selbständig aus-führen und dadurch die CPU entlasten. Sie werden eingesetzt, wenn hohe An-forderungen an Genauig-keit und Dynamik beste-hen.
Weitere Informationen finden Sie in der Broschüre SIMATIC Technology und im Internet unter
www.siemens.de/simatic-technology
Kommunikation
Kommunikationsprozesso-ren dienen zum Anschluss der S7-300 an die verschie-denen Bussysteme / Kom-munikationsnetze sowie zur Punkt-zu-Punkt-Kopp-lung.
1) Die IT-Funktionalität bietet• Erstellung eigener Web-Seiten mit beliebigen HTML-Tools, wobei die
Prozessvariablen der S7 einfach den HTML-Objekten zugeordnet wer-den können
• Beobachtung der S7 über Web-Seiten mit einem Standard-Browser• Versenden von E-Mails aus dem Anwenderprogramm der S7 durch
Funktions-Aufrufe• Fernprogrammierung, Wartung und Diagnose über Telefonnetz (z.B.
ISDN)
2) Weitere Informationen finden Sie in der Broschüre Industrielle Kommunikation undim Internet unter
www.siemens.de/automation/simatic-net
3) als SIPLUS-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/s iplus)
4) als SIPLUS-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25...+60°C und aggressive Atmosphäre/Betauung
Funktionsbaugruppen
Technologische Funktion Kanäle / Achsen
Bau-gruppe
Zählen, Messen, Dosieren, Wegerfassung (inkrementell)
1 FM 350-1
Zählen, Messen, Dosieren 8 FM 350-2 3)
Nockensteuern 1 FM 352
Schnelle Binärverknüpfungen 1 FM 352-2
PID-Regelung (kontinuierlich) 4 FM 355C
PID-Regelung (Schritt/Impuls) 4 FM 355S
Temperatur-Regelung (kontinuierlich) 4 FM 355-2C
Temperatur-Regelung (Schritt/Impuls) 4 FM 355-2S
Positionieren (Eil-/Schleichgang) 2 FM 351
Wegerfassung (SSI) 3 SM 338
Positionieren (mit Schrittantrieben) 1 FM 353
Positionieren (mit Servoantrieben) 1 FM 354
Positionieren, Bahnsteuerung, Interpolation, Gleichlauf
4 FM 357-2
Taktsynchroner Anschluss von Antrieben über PROFIBUS
4 IM 174
Reglerbaugruppe FM 355-2
Kommunikationsprozessoren
Bussystem / Kommunikationsnetz
Baugruppe
AS-Interface (Master) 2) CP 343-2CP 343-2 P
PROFIBUS DP 2) CP 342-5
CP 342-5 FO (für Lichtwellenleiter)
PROFIBUS FMS 2) CP 343-5
PROFINET / Industrial Ethernet 2) CP 343-1 Lean
CP 343-1
CP 343-1 Advanced (mit IT-Funktionalität)1)
Punkt-zu-Punkt-Kopplung CP 340 4)
CP 341 4)
WAN TIM 3V-IETIM 3V-IE Advanced
KommunikationsprozessorCP 343-1
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Modulare Controller – SIMATIC S7-300 39
Punkt-zu-Punkt-Kopplung
Die Punkt-zu-Punkt-Kopplung über Kommunikationsbaugrup-pen (CPs) ist eine sehr leistungsfähige und kostengünstige Al-ternative zu Bussystemen. Der Vorteil der Punkt-zu-Punkt-Kopplung gegenüber Bussystemen ist besonders ausgeprägt, wenn nur wenige (RS 485-) Geräte an die SIMATIC S7 gekop-pelt werden sollen.
Die CPs können außerdem kostengünstig Fremdsysteme an die SIMATIC S7 anbinden. Wegen der großen Flexibilität der CPs lassen sich verschiedene Übertragungsphysiken, -ge-schwindigkeiten oder gar kundenspezifische Übertragungs-protokolle verwirklichen.
Die CPs besitzen ein robustes Kunststoffgehäuse mit LEDs zur Anzeige von Betriebszuständen und Fehlern.
Für jeden CP gibt es ein Projektierpaket auf CD mit elektroni-schem Handbuch, Parametriermasken und Standard-Funkti-onsbausteinen für die Kommunikation der CPU mit dem CP.
Die Projektierungsdaten werden in einem Systemdatenbau-stein abgelegt, der in der CPU gespeichert wird. Beim Bau-gruppentausch ist die neue Baugruppe deshalb sofort wieder betriebsbereit.
Die Kopplungsbaugruppen für die S7-300 gibt es in drei Vari-anten mit jeweils einer Schnittstelle für die unterschiedlichen Übertragungsphysiken.
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Punkt-zu-Punkt-Kopplung bei SIMATIC S7-300
Überblick der Punkt-zu-Punkt-Kopplung bei S7-300
Technische Daten Punkt-zu-Punkt-Kopplung
Anwendung Preiswerter Einstieg Leistungsstarke Rechner-kopplung, ladbare Protokolle
Übertragungsgeschwindigkeit Niedrig (19200 bit/s) Hoch (76800 bit/s)
Ladbare Protokolle MODBUS Master (6ES7340-1AA.),MODBUS Slave (6ES7340-1AB.),Data Highway (6ES7340-1AE.)
Baugruppe CP 340 CP 341
Bestellnummer-Rumpf: 6ES7 340-1. 341-1.
Übertragungsphysik
RS 232C (V.24) CP 340-1A CP 341-1A
20 mA (TTY) CP 340-1B CP 341-1B
RS 422/485 (X.27) CP 340-1C CP 341-1C
Integrierte Übertragungsprotokolle
ASCII
Druckertreiber
3964 (R)
RK 512
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Modulare Controller – SIMATIC S7-30040
Baugruppenspektrum
Signalbaugruppen
Signalbaugruppen sind die Schnittstelle der SIMATIC S7-300 zum Prozess. Eine Vielzahl unterschiedlicher digitaler und analoger Baugruppen stellen genau die Ein-/Ausgänge zur Verfügung, die für die jeweilige Aufgabe erforderlich sind.
Die Digital- und Analogbaugruppen unterscheiden sich in Kanalzahl, Spannungs- und Strombereich, Potentialtrennung, Diagnose- und Alarmfähigkeit etc.
In allen hier genannten Baugruppenspektren stehen auch SIPLUS-Komponenten für erweiterten Temperaturbereich -25...+60°C und aggressive Atmosphäre/Betauung zur Verfü-gung (www.siemens.de/s iplus).
Einfache Montage
Der Anschluss der Sensoren/Aktoren erfolgt über Frontstecker. Diese gibt es für folgende Anschlusstechniken:
• Schraubanschluss• Federzug• Fast Connect (Schneid-/Klemmtechnik)
Bei Baugruppentausch wird einfach der Stecker auf die neue Baugruppe gleichen Typs gesteckt, die Verdrahtung bleibt er-halten. Die Codierung des Frontsteckers verhindert Verwechs-lungen.
Schneller Anschluss
Noch einfacher und schneller wird der Anschluss mit SIMATIC TOP connect (nicht für die Onboard-Peripherie der Kompakt-CPUs). Zur Auswahl stehen vorkonfektionierte Frontstecker mit Einzeladern und ein komplett steckbares Baukastensys-tem, bestehend aus Frontsteckmodul, Verbindungsleitung und Klemmblock.
Hohe Packungsdichte
Die hohe Anzahl an Kanälen auf den Baugruppen ist ein Grund für den Platz sparenden Aufbau der S7-300. Es sind Baugrup-pen mit 8 bis 32 Kanälen (digital) bzw. 2 bis 8 Kanälen (ana-log) je Baugruppe verfügbar.
Einfache Parametrierung
Konfiguration und Parametrierung der Baugruppen erfolgt über STEP 7, umständliche Schaltereinstellungen entfallen. Die Daten werden zentral abgelegt und nach einem Baugrup-pentausch automatisch auf die neue Baugruppe übertragen, sodass Einstellungsfehler entfallen. Zum Einsatz neuer Bau-gruppen ist keine Software-Hochrüstung nötig. Einmal durch-geführte Projektierungen sind, z.B. für Serienmaschinen, be-liebig oft identisch wiederholbar.
Diagnose, Alarme
Viele Baugruppen überwachen zusätzlich die Signalerfassung (Diagnose) und die Signale aus dem Prozess (Prozessalarm). Somit kann auf Prozessfehler, z.B. Drahtbruch oder Kurz-schluss und auf jedes Prozessereignis, z.B. steigende oder fal-lende Flanke an einem digitalen Eingang umgehend reagiert werden. Ob die Steuerung reagiert und wie die Reaktion er-folgt, kann in STEP 7 parametriert werden.
Parametrierung einer Analogeingabe-Baugruppe
Sonderbaugruppen
Für Test und Simulation kann die Simulationsbaugruppe in die S7-300 gesteckt werden. Sie ermöglicht die Simulation von Gebersignalen über Schalter und zeigt Ausgangssignale über LEDs an.
Die Baugruppe kann ohne Rücksicht auf Steckplatzregeln überall gesteckt werden. Die Platzhalterbaugruppe reserviert einen Einbauplatz für eine noch nicht projektierte Signalbau-gruppe. Bei einem späteren Einbau der Baugruppe bleiben mechanischer Aufbau und die Adressbelegung/Adressvergabe des Gesamtaufbaus unverändert.
Auf den folgenden Seiten finden sich Kriterien, um die für den jeweiligen Anwendungsfall passende Signalbaugruppe auszu-wählen.
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Modulare Controller – SIMATIC S7-300 41
Digitaleingaben
Digitalein-/ausgaben
Digitalausgaben
Analogeingaben
Analogein-/ausgaben
Analogausgaben
Detaillierte Angaben zu den S7-300-Signalbaugruppen finden Sie im Anhang.
Baugruppe Spannungs-bereich
Kanalzahl
SM 321 DC 24V 16, 32, 64 SM 321 DC 48-125V 16
SM 321 UC 24/48V 16
SM 321 AC 120/230V 8, 16, 32
Baugruppe Spannungs-bereich
Kanalzahl
SM 323 DC 24V 8 bzw. 16 DI und DO
SM 327 DC 24V 8 DI und 8 DX (pa-rametrierbar als Ein- oder Aus-gang)
Baugruppe Spannungs-bereich
Strombe-reich
Kanalzahl
SM 322 DC 24V 0,5A 8, 16, 32, 64
SM 322 DC 24V 2A 8
SM 322 DC 48-125V 1,5A 8
SM 322 AC 120/230V 1A 8, 16, 32
SM 322 AC 120/230V 2A 8
SM 322 UC (Relais) 0,5A - 5A 8, 16
Bau-gruppe
Messbereich Auflösung Kanalzahl
SM 331 Spannung Bis 16 Bit 2, 8
SM 331 Strom (auch HART)
Bis 16 Bit 2, 8
SM 331 Widerstand Bis 16 Bit 1, 4, 8
SM 331 Thermoelemente Bis 16 Bit 2, 8
SM 331 Widerstandther-mometer
Bis 15 Bit 1, 4, 8
Bau-gruppe
Messbereich Auflösung Kanalzahl
SM 334 Spannung Bis 13 Bit 2, 4
SM 334 Strom 8 Bit 4
SM 334 Widerstand 13 Bit 4
SM 334 Widerstandther-mometer
15 Bit 4
SM 335 Spannung 14 Bit 4
SM 335 Strom 14 Bit 4
Bau-gruppe
Messbereich Auflösung Kanalzahl
SM 332 Spannung Bis 16 Bit 2, 4, 8
SM 332 Strom (auch HART)
Bis 16 Bit 2, 4, 8
Signalbaugruppe SM 332-1
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Modulare Controller – SIMATIC S7-40042
SIMATIC S7-400
SIMATIC S7-400: Der Power Controller für Systemlösungen in der Fertigungs- und Prozessindustrie
Innerhalb der Controller-Familie ist die SIMATIC S7-400 konzi-piert für Systemlösungen in der Fertigungs- und Prozessauto-matisierung.
Einsatzgebiete finden sich in• Automobilindustrie• Maschinenbau, inkl. Sondermaschinenbau• Lagertechnik• Gebäudetechnik• Stahlindustrie• Energieerzeugung und Energieverteilung• Papier- und Druckindustrie• Holzverarbeitung• Textilherstellung• Pharmazie• Nahrungs- und Genussmittelindustrie• Verfahrenstechnik, z.B. Wasserver- und -entsorgung• Chemische Industrie und Petrochemie
Anwendung in einer Brauerei...
Highlights
Folgende Merkmale machen die SIMATIC S7-400 zur leistungsstärksten SPS:
Die S7-400 eignet sich besonders für datenintensive Aufgaben in der Prozessindustrie; hohe Bearbeitungs-geschwindigkeiten und deterministische Reaktionszei-ten sorgen für kurze Maschinentaktzeiten bei schnellen Maschinen in der Fertigungsindustrie. Der schnelle Rückwandbus der S7-400 sorgt für eine effiziente Anbindung der zentralen Peripheriebaugruppen.
Die S7-400 wird bevorzugt eingesetzt, um Gesamt-anlagen zu koordinieren und um unterlagerte Kommu-nikationslinien mit Slave-Stationen anzusteuern; dafür sorgen die hohe Kommunikationsleistung und inte-grierte Schnittstellen.
Die Leistung der S7-400 ist dank eines abgestuften CPU-Spektrums skalierbar; die Kapazität für E/A-Peri-pherie ist nahezu unbegrenzt.
Die Leistungsreserven der CPUs ermöglichen es, ohne weitere Hardware-Investitionen neue Funktionen zu integrieren, z.B. Bearbeitung von Qualitätsdaten, kom-fortable Diagnose, Integration in übergeordnete MES-Lösungen oder schnelle Kommunikation über Bus-systeme.
Die S7-400 lässt sich modular aufbauen, ohne Steck-platzregeln zu beachten; sowohl für den zentralen Aus-bau als auch für dezentrale Strukturen steht ein vielfäl-tiges Baugruppenspektrum zur Verfügung.
Im laufenden Betrieb kann die Konfiguration der dezen-tralen Peripherie der S7-400 geändert werden. Außer-dem lassen sich Signalbaugruppen unter Spannung zie-hen und stecken (Hotswapping). Dadurch sind Anlagenerweiterungen oder Baugruppentausch im Fehlerfall sehr einfach möglich.
Die Ablage der kompletten Projektdaten inkl. Symbolik und Kommentare auf der CPU erleichtert und verein-facht Service- und Wartungseinsätze.
Sicherheitstechnik und Standardautomation lassen sich in eine S7-400 Steuerung integrieren; die Anlagenver-fügbarkeit kann durch den redundanten Aufbau der S7-400 erhöht werden.
Viele der S7-400-Komponenten stehen auch als SIPLUS-Version für extreme Umgebungsbedingungen, z.B. erweiterten Temperaturbereich (-25...+60°C) und Ein-satz unter aggressiver Atmosphäre/Betauung zur Verfü-gung. Nähere Informationen unterwww.siemens.de/siplus
Modulare Controller – SIMATIC S7-400© Siemens AG 2008
Modulare Controller – SIMATIC S7-400 43
Aufbau
Modularität
Ein wichtiges Merkmal der S7-400 ist ihre Modularität. Der leistungsfähige Rück-wandbus der S7-400 und die direkt auf der CPU zusätzlich steckbaren DP-Kommunikati-onsschnittstellen erlauben den performanten Betrieb vieler Kommunikationslini-en.
Dadurch ist z.B. eine Auftei-lung in einen Kommunikati-onsstrang für B&B- und Pro-grammieraufgaben, einen für hochperformante und äquidistant arbeitende Moti-on Control-Komponenten so-wie einen „normalen“ I/O-Feldbus möglich. Auch zusätzlich er-forderliche Anbindungen über SIMATIC IT anMES-/ERP-Systeme oder das Internet sind realisierbar.
Je nach Aufgabenstelllung kann die S7-400 zentral oder de-zentral erweitert werden. Zentral stehen dafür Erweiterungs-geräte und Anschaltungsbaugruppen zur Verfügung. Eine dezentrale Erweiterung ist über die auf den CPUs inte-grierten PROFIBUS- oder PROFINET-Schnittstellen möglich. Bei Bedarf können darüber hinaus auch Kommunikationsprozes-soren (CP) verwendet werden.
Aufbautechnik
Ein S7-400 System besteht grundsätzlich aus Baugruppenträ-ger, Stromversorgung und Zentralbaugruppe. Es lässt sich mo-dular aufbauen und erweitern. Neben der links steckenden Stromversorgung können alle anderen Baugruppen frei plat-ziert werden. Die S7-400 zeichnet sich aus durch einen robus-ten Betrieb ohne Lüfter, in dem Signalbaugruppen unter Span-nung gezogen und gesteckt werden können.
Ein vielfältiges Baugruppenspektrum kann für zentrale Erwei-terungen sowie für den einfachen Aufbau dezentraler Struktu-ren mit ET 200 verwendet werden; dadurch ergibt sich eine sehr kostengünstige Ersatzteilhaltung.
Einfacher Aufbau der SIMATIC S7-400 durch Einhängen der Baugruppen
Neben den Standard-Baugruppenträgern stehen auch Alumi-nium-Baugruppenträger mit 9 und 18 Einbauplätzen zur Ver-fügung. Diese Alu-Racks besitzen eine höhere Beständigkeit gegenüber ungünstigen Umweltbedingungen, sind verwin-dungssteifer und um ca. 25% leichter.
...oder in der Textil-Industrie
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Modulare Controller – SIMATIC S7-40044
Aufbau
Erweiterungen
Zentrale ErweiterungBei der zentralen Erweiterung werden weitere Baugruppen-träger direkt an das Zentralgerät gekoppelt. Dabei können bis zu 100 m Entfernung überbrückt werden; trotzdem steht die volle Performance des Rückwandbusses zur Verfügung. Über kürzere Distanzen kann auch die Stromversorgung weiterge-schleift werden. Als Zentralgerät stehen Baugruppenträger mit 4, 9 oder 18 Steckplätzen zur Verfügung. Über Anschal-tungsbaugruppen können bis zu 21 Erweiterungsgeräte mit ebenfalls 18 oder 9 Steckplätzen für S7-400-Baugruppen an-gekoppelt werden.
Dezentrale ErweiterungZur dezentralen Erweiterung werden PROFIBUS oder PROFI-NET verwendet. Dazu bietet die S7-400 über die auf der CPU integrierten Schnittstellen den Anschluss an die Bussysteme. Damit steht eine Vielzahl von Peripheriebaugruppen in ver-schiedenen Schutzarten (z.B. IP20, IP65/67) bereit, mit denen die S7-400 an die unterschiedlichsten Aufgaben angepasst werden kann.
Aufbaukomponenten für SIMATIC S7-400
Komponente Besonderheit Best.-Nr.-Rumpf
Baugruppenträger UR1 1) Für ZG und EG, 18 Steckplätze 6ES7 400-1TA0.
UR1 (Alu) Für ZG unbd EG, 18 Steckplätze 6ES7 400-1TA1.
UR2 Für ZG und EG, 9 Steckplätze 6ES7 400-1JA0.
UR2 (Alu) Für ZG und EG, 9 Steckplätze 6ES7 400-1JA1.
UR2-H 1) Für geteilte ZG, 9 Steckplätze 6ES7 400-2JA0.
UR2-H (Alu) 1) Für geteilte ZG, 9 Steckplätze 6ES7 400-2JA1.
CR1 Für segmentierte ZG, 18 Steckplätze 6ES7 401-2TA.
CR3 Für ZG und EG, 4 Steckplätze 6ES7 401-1DA.
ER1 Für EG, 18 Steckplätze 6ES7 403-1TA0.
ER1 (Alu) Für EG, 18 Steckplätze 6ES7 403-1TA1.
ER2 Für EG, 9 Steckplätze 6ES7 403-1JA0.
ER2 (Alu) Für EG, 9 Steckplätze 6ES7 403-1JA1.
Anschaltung (Interface-Modul)
IM 460-0 Sende-Anschaltung für zentrale Erweiterung, 5 m 6ES7 460-0A.
IM 461-0 Empfangs-Anschaltung für zentrale Erweiterung, 5 m 6ES7 461-0A.
IM 460-1 1) Sende-Anschaltung für zentrale Erweiterung, 1,5 m 6ES7 460-1B.
IM 461-1 1) Empfangs-Anschaltung für zentrale Erweiterung, 1,5 m 6ES7 461-1B.
IM 460-3 Sende-Anschaltung für dezentrale Erweiterung, 102 m 6ES7 460-3A.
IM 461-3 Empfangs-Anschaltung für zentrale Erweiterung, 102 m 6ES7 461-3A.
IM 467 Master-Anschaltung für PROFIBUS 6ES7 467-5G.
IM 467 FO Master-Anschaltung für PROFIBUS 6ES7 467-5F.
Stromversorgung PS 405 (4 A) DC 24 V 6ES7 405-0D.
PS 405 (10 A) 2) DC 24 V 6ES7 405-0KA.
PS 405 (10 A) DC 24 V, redundant 6ES7 405-0KR.
PS 405 (20 A) DC 24 V 6ES7 405-0R.
PS 407 (4 A) AC 120/230 V 6ES7 407-0D.
PS 407 (10 A) 1) AC 120/230 V 6ES7 407-0KA.
PS 407 (10 A) 1) AC 120/230 V, redundant 6ES7 407-0KR.
PS 407 (20 A) AC 120/230 V 6ES7 407-0R.
1) als SIPLUS-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/siplus)2) als SIPLUS-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25...+60°C und aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/siplus)
© Siemens AG 2008
Modulare Controller – SIMATIC S7-400 45
CPU-Spektrum
Zum Aufbau der Steuerung steht ein abgestuftes CPU-Spek-trum von der Einsteiger-CPU bis hin zur Hochleistungs-CPU zur Verfügung.
Alle CPUs beherrschen große Mengengerüste und zur Leis-tungssteigerung können mehrere CPUs im Multicomputing zusammenarbeiten. Die CPUs ermöglichen durch ihre effizien-te Bearbeitungsgeschwindigkeit und deterministischen Reak-tionszeiten kurze Maschinentaktzeiten.
Die verschiedenen CPUs unterscheiden sich z.B. in Arbeitsspei-cher, Adressumfang, Anzahl der Verbindungen und Bearbei-tungszeit. Neben den Standard-CPUs stehen auch 2 fehlersi-chere und 3 hochverfügbare CPUs zur Verfügung.
CPU-Spektrum der S7-400 Standard CPUs
Multicomputing
Multicomputing, d.h. der gleichzeitige Betrieb mehrerer CPUs in einem S7-400-Zentralgerät, bietet dem Anwender verschie-dene Vorteile:• Durch Multicomputing kann die Gesamtleistung einer
S7-400 aufgeteilt werden. Z.B. können komplexe Aufgaben in Technologien wie Steuern, Rechnen oder Kommunizie-ren zerlegt und verschiedenen CPUs zugeordnet werden. Dazu wird jeder CPU ihre eigene, lokale Peripherie zuge-teilt.
• Außerdem können beim Multicomputing verschiedene Aufgaben voneinander entkoppelt werden, d.h. eine CPU bearbeitet die zeitkritischen Prozessaufgaben und eine an-dere CPU die zeitunkritischen Aufgaben.
Im Multicomputing-Betrieb verhalten sich alle CPUs wie eine einzige CPU, d.h. wenn eine CPU in STOP geht, werden auch die anderen CPUs angehalten. Über Synchronisationsaufrufe können die Aktionen mehrerer CPUs befehlsgranular koordi-niert werden.
Und außerdem geschieht der Datenaustausch zwischen den CPUs über den Mechanismus “Globale Daten” extrem schnell.
Performance
Die S7-400 zeichnet sich nicht nur durch kurze Reaktionszei-ten, sondern auch durch große Leistungsreserven aus. Da-durch können auch bei gleichzeitig erforderlicher Kommuni-kation oder anderen unvorhersehbaren Belastungen sehr kur-ze Reaktionszeiten erreicht werden. Somit werden spezifizier-te Reaktionszeiten, z.B. die Reaktion eines Ausgangssignals auf die Änderung eines Eingangssignals ermöglicht.
Außerdem können zusätzliche Funktionen ohne weitere Hard-ware-Investitionen in die CPUs integriert werden. Beispiele für neue Funktionen sind die Speicherung und Bearbeitung von Qualitätsdaten, die komfortable Diagnose oder die vertikale Integration in übergeordnete MES-Lösungen. Die verbesserte Kommunikationsleistung ermöglicht eine schnelle Kommuni-kation über Industrial Ethernet sowie eine effiziente Anbin-dung der Feldebene über PROFIBUS, z.B. bei taktsynchronen Aufgaben.
Diagnose
Das intelligente Diagnosesystem der CPUs kontrolliert konti-nuierlich die Funktionsfähigkeit des Systems sowie des Pro-zesses und registriert Fehler und spezifische Systemereignis-se; dabei können auch eigene Diagnosemeldungen hinzuge-fügt werden.
Über diese Diagnose kann ermittelt werden, ob die Signaler-fassung (bei Digitalbaugruppen) oder Analogverarbeitung (Analogbaugruppen) der Baugruppe fehlerfrei funktioniert. Bei Vorliegen einer Diagnosemeldung (z.B. „Fehlende Geber-versorgung“) löst die Baugruppe einen Diagnosealarm aus.
Die CPU unterbricht dann die Bearbeitung des Anwenderpro-gramms und bearbeitet den entsprechenden Diagnosealarm-baustein. Über Prozessalarme können Prozess-Signale über-wacht und Reaktionen auf Änderungen der Signale ausgelöst werden.
CPU 412-2
CPU 412-1
CPU 414-2
CPU 414-3
CPU 416-2
CPU 416-3
CPU 417-4
30,0
4
8
16
16 0,075 0,045 0,030,030,03 0,0183264
5,6
11,211,2
2,8
1,0
0,5
0,288
11,2
Speicher in MB
Bearbeitungszeit Binärbefehl in µs
Addressumfang Ein-/Ausgänge in KB
Anzahl Verbindungen
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Modulare Controller – SIMATIC S7-40046
Technische Daten S7-400 CPUs
CPU CPU 412-1 CPU 412-2 CPU 414-2 CPU 414-3 CPU 414-3 PN/DP
Abmessungen (mm) 25 x 290 x 219 50 x 290 x 219
Steckplätze 1 2
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 412-1XJ. 412-2XJ. 414-2XK. 414-3XM. 414-3EM.
Arbeitsspeicher
Integriert 288 KB 512 KB 1 MB 2,8 MB
Anweisungen 48 K 84 K 170 K 460 K
Für Programm 144 KB 256 KB 512 KB 1,4 MB
Für Daten 144 KB 256 KB 512 KB 1,4 MB
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,075 µs 0,045 µs
Wort-Operation 0,075 µs 0,045 µs
Festpunkt-Operation 0,075 µs 0,045 µs
Gleitpunkt-Operation 0,225 µs 0,135 µs
Merker, Zeiten, Zähler
Merker 4 KByte 8 KByte
S7-Zeiten/Zähler 2048 / 2048 2048 / 2048
IEC-Zeiten/Zähler
Adressbereiche
Peripherie E/A 4 KByte / 4 KByte 8 KByte / 8 KByte
Prozessabbild E/A 4 KByte / 4 KByte 8 KByte / 8 KByte
Digitale Kanäle 32768 / 32768 65536 / 65536
Analoge Kanäle 2048 / 2048 4096 / 4096
DP-Schnittstellen
Anzahl DP-Schnittstellen 1 (MPI/DP) 1 1 2 1
Anzahl DP-Slaves 32 64 96 Je 96 je 125
Steckbare SS-Module 1 x DP 1 x DP
PN-Schnittstellen
Anzahl PN-Schnittstellen 1 (2 Ports)
PROFINET IO
PROFINET mit IRT
PROFINET CBA
TCP/IP
UDP
ISO-on-TCP (RFC 1006)
Webserver
Datensatzgateway
NEU
NEU
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Modulare Controller – SIMATIC S7-400 47
1) als SIPLUS-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/siplus)
CPU CPU 416-2 CPU 416F-2 CPU 416-3 1) CPU 416-3 PN/DP 1)
CPU 416F-3 PN/DP
CPU 417-4 1)
Abmessungen (mm) 25 x 290 x 219 50 x 290 x 219 50 x 290 x 219
Steckplätze 1 2 2
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 416-2XN. 416-2FN. 416-3XR. 416-3ER. 416-3FR. 417-4XT.
Arbeitsspeicher
Integriert 5,6 MB 11,2 MB 30 MB
Anweisungen 920 K 560 K F-Anweisungen
1840 K 1120 K F-Anweisungen
5 M
Für Programm 2,8 MB 5,6 MB 15 MB
Für Daten 2,8 MB 5,6 MB 15 MB
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,03 µs 0,018 µs
Wort-Operation 0,03 µs 0,018 µs
Festpunkt-Operation 0,03 µs 0,018 µs
Gleitpunkt-Operation 0,09 µs 0,054 µs
Merker, Zeiten, Zähler
Merker 16 KByte 16 KByte
S7-Zeiten/Zähler 2048 / 2048 2048 / 2048
IEC-Zeiten/Zähler
Adressbereiche
Peripherie E/A 16 KByte / 16 KByte 16 KByte / 16 KByte
Prozessabbild E/A 16 KByte / 16 KByte 16 KByte / 16 KByte
Digitale Kanäle 131072 / 131072 131072 / 131072
Analoge Kanäle 8192 / 8192 8192 / 8192
DP-Schnittstellen
Anzahl DP-Schnittstellen 1 1 2 1 1 3
Anzahl DP-Slaves 125 125 je 125 je 125 je 125 je 125
Steckbare Schnittstellen 1 x DP 1 x DP 1 x DP 2 x DP
PN-Schnittstellen
Anzahl PN-Schnittstellen 1 (2 Ports) 1 (2 Ports)
PROFINET IO
PROFINET mit IRT
PROFINET CBA
TCP/IP
UDP
ISO-on-TCP (RFC 1006)
Webserver
Datensatzgateway
NEU
NEU
© Siemens AG 2008
Modulare Controller – SIMATIC S7-40048
Speicherkonzept, Pufferung, Spezialfunktionen
Daten-/Programmspeicher
Alle CPUs der S7-400 haben eine Speichertrennung zwischen Daten und Programm. Diese Aufteilung des Arbeitsspeichers bringt in bestimmten Konstellationen eine Performancestei-gerung um 100%. Wo ein Standardprozessor mindestens zweimal auf seinen RAM-Speicher zugreift, führt der S7-400 Spezialprozessor in einem Takt den Zugriff auf den Codespei-cher und den Datenspeicher gleichzeitig aus. Dazu sind auch ein getrennter Code- und Datenbus vorhanden. Das ist unmit-telbare Leistung, die dem Anwender zur Verfügung steht!
Die Größe des Arbeitsspeichers ist durch die Auswahl der pas-senden CPU aus dem fein abgestuften CPU-Spektrum be-stimmt.
Für kleine und mittlere Programme reicht der integrierte Lade-speicher (RAM) aus. Für größere Programme wird der Lade-speicher durch Zustecken von RAM- oder FEPROM-Speicher-karten vergrößert (64 KB bis 64 MB).
Mit der 64 MB RAM-Speicherkarte ist es möglich, den Inhalt des gesamten Arbeitsspeichers auch der größten CPU zu spei-chern. Dieser RAM-Speicher wird über eine Batterie der Strom-versorgung gepuffert. RAM-Speicherkarten werden beson-ders dann eingesetzt, wenn z.B. in der Inbetriebnahme-Phase das Anwenderprogramm häufig geändert werden muss. RAM-Speicherkarten ermöglichen einen schnelleren Speichervor-gang als FEPROM-Speicherkarten und beliebig viele Schreibzy-klen.
Zur remanenten Speicherung ohne Pufferbatterie stehen zu-steckbare FEPROM-Speicherkarten zur Verfügung, deren Da-ten auch nach dem Ziehen der Karte nicht verlorengehen.
Pufferbatterie
Die Stromversorgungsbaugruppen der S7-400 besitzen ein Batteriefach, um, je nach Typ, eine oder zwei Pufferbatterien aufzunehmen. Diese Batterie puffert bei einem Ausfall der Versorgungsspannung über den Rückwandbus die eingestell-ten Parameter und die Speicherinhalte (RAM) in CPUs und pa-rametrierbaren Baugruppen und ermöglicht somit einen Wie-deranlauf der CPU nach einem Spannungsausfall mit den ge-speicherten Parametern. Sowohl die Stromversorgungsbau-gruppe als auch die gepufferten Baugruppen überwachen die Batteriespannung und zeigen an, wenn die Batterie leer ist.
Speichertypen der SIMATIC S7-400
Spezialfunktionen
Die S7-400 CPUs besitzen einige sehr nützliche Spezialfunkti-onen:• Einfachere und schnellere Hochrüstung durch Firmware-
Update über Netzwerk• Rücksetzen aller Einstellungen auf die Werkseinstellungen
per Hardware-Schalter (Reset to Factory)• Zusätzlicher Schreibschutz (z.B. kein Download von Bau-
steinen aus dem PG in die CPU) über eine Systemfunktion• Optionaler Knowhow-Schutz durch Auslesen der Serien-
nummer der Memory Card, sodass sichergestellt ist, dass das Programm nur mit dieser Memory Card arbeitet
Ein integriertes Datensatzgateway ermöglicht den durchgän-gigen Zugriff auf Datensätze über verschiedene Bussysteme und Netzwerkgrenzen hinweg. Z.B. kann ein PC der Leitebene über PROFINET mit einer unterlagerten S7-400-Steuerung und daran über PROFIBUS angeschlossenen Feldgeräten kommu-nizieren.
Extern
Integriert
Daten
Code
batteriegepufferter RAM oder remanenter Flash-Speicher
batteriegepufferter RAM
Hauptspeicher
50% für Programm nicht-gepufferter RAM
50% für Daten batteriegepufferter RAM
Projektdaten (Bausteine, Symbolik, Kommentare, Konfiguration, Parametrierdaten etc.) Kundendateien
Ablaufrelevante Bausteine Prozessabbild Lokale Daten
Ladespeicher
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Modulare Controller – SIMATIC S7-400 49
Configuration in RUN
Konfigurationsänderungen im laufenden Betrieb
Auch im laufenden Betrieb einer (Teil-)Anlage sind Änderun-gen oder Erweiterungen erforderlich, z.B. Implementierung zusätzlicher Sensorik oder Aktorik, Umparametrierung von E/A-Baugruppen (z.B. Wahl anderer Alarmgrenzen). Solche Einsatzfälle bestehen bei Non-Stopp-Anforderungen, also bei kontinuierlichen Prozessen, die nicht abgeschaltet werden können oder bei denen die Produktion nicht unterbrochen werden soll: Verfahrenstechnische Anlagen oder auch ferti-gungstechnische Anlagen mit hohen Wiederanlaufkosten.
Mit SIMATIC S7-400 sind Hardware-Konfigurationsänderun-gen im laufenden Betrieb einer Anlage rückwirkungsfrei durchführbar. CiR (Configuration in RUN) ermöglicht Anlagen-erweiterungen und -umbauten in der Betriebsphase.
Vorteile
• CiR ermöglicht Anlagenerweiterungen und -optimierun-gen. Der Aus- und Umbau einer Anlage kann im laufenden Prozessbetrieb vorgenommen werden. Diese Anlagenän-derungen erfolgen rückwirkungsfrei. Somit können Aus- und Umbauten kostengünstiger und schneller durchge-führt werden.
• Außerdem ermöglichen Änderungen in RUN eine sehr fle-xible Reaktion auf verfahrenstechnische Änderungen und Prozessoptimierungen.
• Darüber hinaus kann die Zeit für den Umbau auch von An-lagen, die keine Non-Stopp-Anforderungen haben, durch Ändern und Umkonfigurieren in RUN verkürzt werden, da-mit nicht wegen HW-Konfigurationsänderungen die An-lage neu initialisiert oder synchronisiert werden muss.
Anwendungsbereich
Änderungen der Hardware-Konfiguration in RUN sind bei de-zentraler Peripherie möglich. Eingesetzt werden können alle Standard-CPUs der S7-400 sowie die hochverfügbaren S7-400H-CPUs im Einzelbetrieb.
CiR-Vorgänge können mit folgenden DP-Mastern durchge-führt werden: • CPU über integr. Schnittstellen• CP 443-5 ext (ab V5.0)• Interface-Modul IF 964-DP
S7-400H CPUs im redundanten Aufbau können über die Funk-tion H-CiR im laufenden Betrieb geändert werden.
Funktionen
Es sind folgende Hardware-Konfigurationsänderungen im lau-fenden Betrieb einer Anlage durchführbar: • Hinzufügen von Teilnehmern der dezentralen Peripherie
(PROFIBUS DP- und PROFIBUS PA-Slaves), z.B. zum Aufbau einer weiteren Prozesslinie
• Hinzufügen von E/A-Baugruppen im Peripheriesystem ET 200M, z.B. zur Implementierung zusätzlicher Sensorik
• Rückgängigmachen von Änderungen, d.h. hinzugefügte Feldgeräte (DP-/PA-Slaves) und Baugruppen können wieder entfernt werden
Umparametrieren von E/A-Baugruppen im Peripheriesystem ET 200M, z.B. im Ersatzteilfall bei Einsatz eines Sensors mit an-derer Spezifikation oder zur Wahl anderer Alarmgrenzen
Spektrum der Baugruppen, die an eine Anlage mit einer S7-400 als Master im laufenden Betrieb hinzugefügt oder weggenommen werden können
S7-400 CPUs
S7-400H im Einzel- oder redundanten Betrieb
ET 200M
ET 200MDP-Slave
DP-Slave
PA-Slave
PA-Slave
DP/PA-Link
DP/PA-Link
PROFIBUS PAPROFIBUS
ET 200M mitF-Baugruppen
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Modulare Controller – SIMATIC S7-40050
Baugruppenspektrum
Das vielseitige Baugruppenspektrum der S7-400 ermöglicht die modulare Anpassung an die unterschiedlichsten Aufga-ben. Die S7-400 unterstützt vielfältige technologische Aufga-benstellungen und bietet umfangreiche Kommunikations-möglichkeiten. Es gibt ein breites Spektrum spezieller Bau-gruppen in S7-400 Aufbautechnik für Technologie und Kom-munikation.
Technologie
Funktionsbaugruppen sind intelligente Baugruppen, die die technologischen Aufgaben selbständig ausführen und da-durch die CPU entlasten. Sie werden eingesetzt, wenn hohe Anforderungen an Genauigkeit und Dynamik bestehen.
Weitere Informationen finden Sie in der Broschüre SIMATIC Technology und im Internet unter
www.siemens.de/simatic-technology
Funktionsbaugruppe FM 452 Kommunikationsprozessor CP 443-1 Advanced
Kommunikation
Kommunikationsprozessoren dienen zum Anschluss der S7-400 an die verschiedenen Bussysteme / Kommunikations-netze sowie zur Punkt-zu-Punkt-Kopplung.
1) Die IT-Funktionalität bietet:• Erstellung eigener Web-Seiten mit beliebigen HTML-Tools, wobei die Pro-
zessvariablen der S7 einfach den HTML-Objekten zugeordnet werden kön-nen
• Beobachtung der S7 über Web-Seiten mit einem Standard-Browser• Versenden von E-Mails aus dem Anwenderprogramm der S7 durch
Funktions-Aufrufe• Fernprogrammierung, Wartung und Diagnose über Telefonnetz (z.B. ISDN)
2) Weitere Informationen finden Sie in der Broschüre Industrielle Kommunikation undim Internet unter
www.siemens.de/automation/simatic-net
3) als SIPLUS-Komponente auch für aggressive
Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/siplus)
Funktionsbaugruppen
Technologische Funktion
Kanäle / Achsen
Baugruppe
Zählen, Messen, Dosieren, Wegerfassung (inkrementell)
2 FM 450 3)
Nockensteuern 1 FM 452
PID-Regelung (kontinuierlich)
16 FM 455C
PID-Regelung (Schritt/Impuls)
16 FM 455S
Positionieren (Eil-/Schleichgang)
3 FM 451
Positionieren (mit Schritt- und Servoantrieben)
3 FM 453
Frei projektierbare SPS-, Rege-lungs-, Motion Control- und Technologieauf-gaben
beliebig FM 458-1 DP
Kommunikations-Prozessoren
Bussystem / Kommunikationsnetz
Baugruppe
PROFIBUS DP 2) CP 443-5 Extended
PROFIBUS FMS 2) CP 443-5 Basic 3)
PROFINET / Industrial Ethernet 2)
CP 443-1 Advanced (mit IT-Funktionalität ) 1) 3)
Punkt-zu-Punkt-Kopplung CP 440CP 441
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Modulare Controller – SIMATIC S7-400 51
Punkt-zu-Punkt-Kopplung
Die Punkt-zu-Punkt-Kopplung über Kommunikationsbaugrup-pen (CPs) ist eine sehr leistungsfähige und kostengünstige Al-ternative zu Bussystemen.
Der Vorteil der Punkt-zu-Punkt- Kopplung gegenüber Bussys-temen ist besonders ausgeprägt, wenn nur wenige (RS 485-) Geräte an die SIMATIC S7 gekoppelt werden sollen.
Die CPs können außerdem einfach Fremdsysteme an die SIMATIC S7 anbinden. Wegen der großen Flexibilität der CPs lassen sich verschiedene Übertragungsphysiken, Übertra-gungsgeschwindigkeiten oder gar kundenspezifische Übertra-gungsprotokolle verwirklichen.
Die CPs besitzen ein robustes Kunststoffgehäuse mit LEDs zur Anzeige von Betriebszuständen und Fehlern.
Für jeden CP gibt es ein Projektierpaket auf CD mit elektroni-schem Handbuch, Parametriermasken und Standard-Funkti-onsbausteinen für die Kommunikation der CPU mit dem CP.
Die Projektierungsdaten werden in einem Systemdatenbau-stein abgelegt, der in der CPU gespeichert wird. Beim Bau-gruppentausch ist die neue Baugruppe deshalb sofort wieder betriebsbereit.
Bei den S7-400-Punkt-zu-Punkt-Kopplungsbaugruppen er-folgt die Anpassung an die Übertragungsphysik durch Zuste-cken entsprechender Schnittstellenmodule ohne den Einsatz externer Umsetzer.
Punkt-zu-Punkt-Kopplung bei SIMATIC S7-400
Technische Daten Punkt-zu-Punkt-Kopplung
Anwendung Schnelle Reaktion bei kleinen Datenmengen
Kopplung
Preisgünstig:Mit einer variablen Schnittstelle
High-Speed:Mit zwei variablen Schnittstellen
Übertragungsgeschwindigkeit Hoch (115200 bit/s) Niedrig (38400 bit/s) Hoch (115200 bit/s)
Ladbare Protokolle (Bestellnummer-Rumpf: 6ES7340-)
MODBUS Master (-1AA.),MODBUS Slave (-1AB.), Data Highway (-1AE.)
Baugruppe CP 440 CP 441-1 CP 441-2
Bestellnummer-Rumpf: 6ES7 440-1. 441-1. 441-2.
Übertragungsphysik
RS 232C (V.24) Alle Übertragungstechniken, alle Schnittstellenmodule, steckbar, seriell
20 mA (TTY)
RS 422/485 (X.27) (bis zu 32 Teilnehmer)
Integrierte Übertragungsprotokolle
ASCII
Druckertreiber
3964 (R)
RK 512
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Modulare Controller – SIMATIC S7-40052
Baugruppenspektrum
Signalbaugruppen
Signalbaugruppen sind die Schnittstelle der Steuerung zum Prozess. Eine Vielzahl unterschiedlicher digitaler und analoger Baugruppen stellen genau die Ein-/Ausgänge zur Verfügung, die für die jeweilige Aufgabe erforderlich sind. Die Digital- und Analogbaugruppen unterscheiden sich in Kanalzahl, Span-nungs- und Strombereich, Potentialtrennung, Diagnose- und Alarmfähigkeit etc.
Die S7-400-Signalbaugruppen stellen jedoch nur ein Subset derjenigen Baugruppen dar, die über PROFIBUS DP an die S7-400 angeschlossen werden können. Zentral gesteckte Signal-baugruppen können im laufenden Betrieb gezogen und ge-steckt werden. Dadurch ist ein Baugruppentausch sehr ein-fach möglich.
In allen hier genannten Baugruppenspektren stehen auch SIPLUS-Komponenten für aggressive Atmosphäre/Betauung zur Verfügung. (www.siemens.de/siplus)
Einfache Montage
Der Anschluss der Sensoren/Aktoren erfolgt über Frontstecker. Bei Baugruppentausch wird einfach der Stecker auf die neue Baugruppe gleichen Typs gesteckt, die Verdrahtung bleibt er-halten. Die Codierung des Frontsteckers verhindert Verwechs-lungen. Außerdem kann bei der S7-400 erkannt und diagnos-tiziert werden, ob der Frontstecker auf der Baugruppe ge-steckt ist.
Schneller Anschluss
Noch einfacher und schneller wird der Anschluss mit SIMATIC TOP connect. Zur Auswahl stehen vorkonfektionierte Frontste-cker mit Einzeladern und ein komplett steckbares Baukasten-system, bestehend aus Frontsteckmodul, Verbindungsleitung und Klemmblock.
Hohe Packungsdichte
Die hohe Anzahl an Kanälen auf den Baugruppen ist ein Grund für den platzsparenden Aufbau, z.B. sind Baugruppen mit 8 bis 32 digitalen Kanälen bzw. 8 bis 16 analogen Kanälen verfüg-bar.
Einfache Parametrierung
Konfiguration und Parametrierung der Baugruppen erfolgt über STEP 7, umständliche Schaltereinstellungen entfallen. Die Daten werden zentral abgelegt und nach einem Baugrup-pentausch automatisch auf die neue Baugruppe übertragen, sodass Einstellungsfehler entfallen. Zum Einsatz neuer Bau-gruppen ist keine Software-Hochrüstung nötig. Einmal durch-geführte Projektierungen sind, z.B. für Serienmaschinen, be-liebig oft identisch wiederholbar.
Diagnose, Alarme
Viele Baugruppen überwachen zusätzlich die Signalerfassung (Diagnose) und die Signale aus dem Prozess (Prozessalarm, z.B. Flankenauswertung). Somit kann auf jeden Prozessfehler, z.B. Drahtbruch oder Kurzschluss und auf jedes Prozessereig-nis, z.B. steigende oder fallende Flanke an einem digitalen Eingang umgehend reagiert werden. Ob die Steuerung rea-giert und wie die Reaktion erfolgt, kann in STEP 7 parametriert werden. Bei den Digitaleingabebaugruppen sind auch mehre-re Alarme pro Baugruppe möglich.
Parametrierung einer Analogeingabe-Baugruppe
Auf den folgenden Seiten finden sich Kriterien, um die für den jeweiligen Anwendungsfall passende Signalbaugruppe auszu-wählen.
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Modulare Controller – SIMATIC S7-400 53
Digitaleingaben
Digitalausgaben
Analogeingaben
Analogausgaben
Detaillierte Angaben zu den S7-400-Signalbaugruppenfinden Sie im Anhang.
Baugruppe Spannungs-bereich
Kanalzahl
SM 421 DC 24V 16, 32
SM 421 UC 24-60V 16
SM 421 UC 120/230V 16, 32
Baugruppe Spannungs-bereich
Strom-bereich
Kanal-zahl
SM 422 DC 24V 0,5A 32
SM 422 DC 24V 2A 16
SM 422 AC 120/230V 2A 16
SM 422 UC (Relais) 5A 16
Baugruppe Messbereich
Auf-lösung
Kanal-zahl
SM 431 Spannung Bis 16 Bit 8, 16
SM 431 Strom Bis 16 Bit 8, 16
SM 431 Widerstand Bis 16 Bit 4, 8
SM 431 Thermo-elemente
Bis 16 Bit 8, 16
SM 431 Widerstand-thermometer
Bis 16 Bit 4, 8
Baugruppe Messbereich
Auf-lösung
Kanal-zahl
SM 432 Spannung, Strom
13 Bit 8
Signalbaugruppe SM 421
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Modulare Controller – SIMATIC S7-400H54
SIMATIC S7-400H
Hot-Standby mit SIMATIC S7-400H
Die SIMATIC S7-400H ist eine Steuerung mit zwei H-CPUs gleichen Typs, wobei im Feh-lerfall vom Mastersystem auf die Reservestation umge-schaltet wird. Sie eignet sich für hochverfügbare Prozesse mit Hot-Standby-Anforde-rung (Prozesse mit Umschalt-zeiten kleiner 100 msec).
Synchronisation
Die Methode der ereignisgesteuerten Synchronisation ermög-licht im Fehlerfall eine schnelle und stoßfreie Umschaltung auf die redundante CPU. Diese nimmt dann die Bearbeitung an der Unterbrechungsstelle ohne Informations- und Alarm-verlust auf. Das Betriebssystem sorgt dafür, dass alle Befehle, deren Ausführung unterschiedliche Zustände in beiden Syste-men hervorrufen würde, miteinander synchron laufen. Dazu ist keine Programmierung oder Parametrierung durch den An-wender erforderlich.
Merkmale von SIMATIC S7-400H
AufbauFür die Zentralgeräte gibt es zwei Konfigurationsmöglichkei-ten:• Wenn die Teilgeräte aus Verfügbarkeitsgründen völlig von-
einander getrennt sein müssen, ist der Aufbau mit zwei Standard-Baugruppenträgern (UR1 und UR2) gut geeignet. In jedem Rack stecken eine CPU und eine Stromversorgung (PS). Wenn eine besonders hohe Verfügbarkeit erforderlich ist, können zwei redundante PS eingesetzt werden. Die Ent-fernung zwischen beiden Racks beträgt max. 10 km.
• Im Baugruppenträger UR2-H mit geteiltem Rückwandbus stecken zwei CPUs mit jeweils einer einfachen oder redun-danten Stromversorgung. Das ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau.
PeripherieJe nach Anschlussart sind folgende Peripherie-Komponenten einsetzbar:• Beim einseitigen Anschluss alle PROFIBUS-Slaves• Beim geschalteten und redundanten Anschluss die ET
200M
Topologie der S7-400H mit zwei Steuerungen und zugehöriger Peripherie (Standard und hochverfügbar)
EngineeringDie Programmierung erfolgt wie bei einem Standard-System in allen STEP 7-Programmiersprachen. Dabei lassen sich Pro-gramme von Standard-Systemen leicht auf ein redundantes System portieren und umgekehrt. Beim Laden des Programms wird dieses automatisch auf die beiden redundanten CPUs aufgeteilt. Die Parametrierung der redundanzspezifischen Funktionen und Konfigurationen wird mit dem Optionspaket S7 H-Systems durchgeführt (ab STEP 7 Version 5.3 integriert). Der Projekteur kann sich voll auf die Steuerung des Prozesses konzentrieren.
Diagnose / BaugruppentauschNeben den Standard-Diagnosefunktionen stehen noch fol-gende Funktionen zur Verfügung:• Mit den integrierten Selbstdiagnosefunktionen erkennt
und meldet das System schon Fehler, bevor sie sich auf den Prozess auswirken. Sie ermöglichen den gezielten Aus-tausch der fehlerhaften Komponenten und verkürzen so die Reparaturzeit.
• Alle Komponenten können im laufendem Betrieb ausge-tauscht werden (Online-Reparatur). Beim Tausch einer CPU wird diese automatisch mit allen aktuellen Programmen und Daten nachgeladen. Möglich sind auch Programmän-derungen im laufendem Betrieb, z.B. Ändern und Nachla-den von Bausteinen
• Ebenfalls können Konfigurationsänderungen im laufenden Betrieb durchgeführt werden, z.B. Hinzufügen oder Entfer-nen von DP-Slaves oder Baugruppen, Änderung der Speicherbestückung der CPU.Highlights
Leistungsorientierte Lösung für zeitkritische Prozesse
Synchronisierte Hardware-Lösung ohne Informati-onsverlust
Hochverfügbare SIMATIC S7-400H
S7-
400H
Bac
kup
S7-
400H
Mas
ter
Ereignis-Synchronisation
E/A-Bereich derStation A
HochverfügbareE/A
E/A-Bereich derStation B
ET 200M
Station A Station B
Hochverfügbare Kommunikation über Industrial Ethernet
Modulare Controller – SIMATIC S7-400H© Siemens AG 2008
Modulare Controller – SIMATIC S7-400H 55
Hochverfügbare CPUs
Für die SIMATIC S7-400H stehen drei CPUs für die unterschied-lichen Leistungsanforderungen zur Verfügung.
Neben einem großen Mengengerüst zeichnen sich die H-CPUs insbesondere durch ihre Performance aus.
Diese zeigt sich nicht nur in einer hohen Verarbeitungsge-schwindigkeit, sondern auch in einer großen Kommunikati-onsleistung. Außerdem wird ein integrierter Speichertyp ein-gesetzt, der die durch externe Einflüsse verfälschten Speicher-zellen erkennt und automatisch korrigiert. Die H-CPUs erlau-ben jetzt auch ein Firmware-Update über das Netz.
Sync-Module
Die drei H-CPUs sind über Lichtwellenleiter und sog. Sync-Mo-dule miteinander verbunden, die direkt auf die CPU gesteckt werden können. So geht kein Steckplatz auf dem Baugruppen-träger verloren und die Kommunikation verläuft sehr schnell. Die Sync-Module können unter Spannung ausgetauscht wer-den.
Es gibt zwei Typen von Sync-Modulen:
• Für Sync-Kabel bis 10 m Länge• Für Sync-Kabel bis 10 km Länge mit den CPUs 414-4H oder
417-4H bei Anwendungen, bei denen die Teilgeräte weit voneinander entfernt sein müssen
Technische Daten H-CPUs
CPU CPU 412-3H CPU 414-4H 2) CPU 417-4H 2)
Abmessungen (mm) 50 x 290 x 219 50 x 290 x 219 50 x 290 x 219
Steckplätze 1 1 1
Bestellnummer-Rumpf: 6ES7 412-3HJ. 414-4HM. 417-4HT.
Arbeitsspeicher
Integriert 768 KB 2,8 MB 30 MB
Anweisungen 128 K 460 K 5 M
Für Programm 512 KB 1,4 MB 15 MB
Für Daten 256 KB 1,4 MB 15 MB
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,075 µs 0,045 µs 0,018 µs
Wort-Operation 0,075 µs 0,045 µs 0,018 µs
Festpunkt-Operation 0,075 µs 0,045 µs 0,018 µs
Gleitpunkt-Operation 0,225 µs 0,135 µs 0,054 µs
Merker, Zeiten, Zähler
Merker 8 KByte 8 KByte 16 KByte
S7-Zeiten/Zähler 2048 / 2048 2048 / 2048 2048 / 2048
IEC-Zeiten/Zähler
Adressbereiche
Peripherie E/A 8 KByte / 8 KByte 8 KByte / 8 KByte 16 KByte / 16 KByte
Prozessabbild E/A 8 KByte / 8 KByte 8 KByte / 8 KByte 16 KByte / 16 KByte
Digitale Kanäle 65536 / 65536 65536 / 65536 131072 / 131072
Analoge Kanäle 4096 / 4096 4096 / 4096 8192 / 8192
Schnittstellen
DP 1 1) 2 1) 2 1)
Sync-Module 2 2 2
1) Eine Schnittstelle kann entweder als PROFIBUS DP oder als MPI (Multipoint Interface) verwendet werden.2) Als SIPLUS-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/siplus)
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Modulare Controller – SIMATIC S7-400H56
Peripherie
Peripherieanschluss
Die Peripherie kann je nach den Anforderungen an die Verfüg-barkeit angeschlossen werden. Dabei stehen zur Verfügung:
1. der einseitige Anschluss (normal verfügbar) für alle PROFIBUS-Slaves, z.B. ET 200M, ET 200S, ET 200eco
2. der geschaltete Anschluss (erhöht verfügbar) für ET 200M3. der redundante Anschluss (hochverfügbar) für ET 200MDiese Konfigurationen können auch miteinander gemischt werden.
Peripherieanschluss der S7-400H
Y-Link
Mit Hilfe des Y-Links kann ein unterlagertes Peripheriesystem mit verschiedenen Feldgeräten einfach an ein redundantes PROFIBUS DP-System, z. B. eine S7-400H mit zwei DP-Master-systemen angekoppelt werden.
Im Fehlerfall schaltet der Y-Link den kompletten Peripherie-strang stoßfrei auf den aktiven Buskanal des redundanten H-Systems um.
Der Y-Link ermöglicht den Anschluss der meisten PROFIBUS-Slaves:
Anschluss eines unterlagerten Bussystems an die S7-400H über den Y-Link
1
2
3
Einkanalig einseitigeE/A-Baugruppen imZentralgerät
Geschaltete, dezentrale Peripherie,z.B. ET 200M
DP/PA-Link oderY-Link
Redundantes Baugruppenpaar
Redundante dezentralePeripherie ET 200M
Einseitiger Anschluss
Geschalteter Anschluss
Redundanter Anschluss
Einkanalig einseitiges,dezentrales Peripheriegerät, z.B. ET 200S
Rack 0 Rack 1
S7-400H
Dezentrale Peripherie
Y-Link
RedundantesDP-Mastersystem
UnterlagertesDP-Mastersystem
ET 200S
Andere Feldgeräte
ET 200S
ET 200M Antrieb
IM 157
Y-Koppler
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Modulare Controller – SIMATIC S7-400H 57
Redundante Peripherie
Prinzip der redundanten Peripherie
Als redundante Peripherie werden Ein-/Ausgabebaugruppen bezeichnet, die redundant projektiert und betrieben werden. Der Einsatz redundanter Peripherie bietet die höchste Verfüg-barkeit, da auf diese Weise sowohl der Ausfall einer CPU, eines PROFIBUS-Strangs und einer Signalbaugruppe toleriert wird. Im ungestörten Betrieb sind beide Baugruppen aktiv, d.h. zum Beispiel bei redundanten Eingängen wird der gemeinsame Sensor über zwei Baugruppen eingelesen, das Ergebnis vergli-chen und dem Anwender als vereinheitlichter Wert zur Weiter-arbeit zur Verfügung gestellt.
Prinzip der redundanten Peripherie
Bei redundanten Ausgängen wird der vom Anwenderpro-gramm berechnete Wert von beiden Baugruppen ausgege-ben.
Bei einer Störung, z.B. bei Ausfall einer der beiden Eingabe-baugruppen, wird die defekte Baugruppe nicht mehr ange-sprochen, der Fehler gemeldet und nur noch mit der intakten Baugruppe weitergearbeitet.
Nach der Reparatur, die online erfolgen kann, werden wieder beide Baugruppen angesprochen.
Viele Signalbaugruppen der S7-300 (für dezentralen Einsatz in der ET 200M) stehen für den redundanten Betrieb zur Ver-fügung. Voraussetzung dafür ist STEP 7, ab Version 5.3, bei dem das Optionspaket „S7 H-Systems" integriert ist.
Skalierbare Verfügbarkeit
Je nach Anschluss der redundanten Peripherie ergibt sich eine skalierbare Verfügbarkeit:
1. Jede Baugruppe in einem eigenen Rack mit redundantem Anschluss an den PROFIBUS oder
2. jede Baugruppe in einem eigenen Rack mit einfachem An-schluss an den PROFIBUSoder
3. beide Baugruppen in einem Rack.
Skalierbare Verfügbarkeit der redundanten Peripherie
Master-Eingang
RedundanterEingang
Beide Eingänge werden parallel gelesen. Der richtige Wert wird automatisch
selektiert und verarbeitet.
SK
AL
IER
BA
RE
VE
RF
ÜG
BA
RK
EIT
Master-Eingang
Redundanter Eingang
Master-Eingang
Redundanter Eingang
Master-Eingang
RedundanterEingang
1
2
3
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Modulare Controller – SIMATIC S7-400H58
Kommunikation
Auch die Kommunikation ist hochverfügbar, denn abhängig von der Netztopologie werden redundante Verbindungen an-gelegt, auf die im Störungsfall automatisch umgeschaltet wird.
Hochverfügbare Kommunikation ist in der S7-400H durch doppelte CPs verwirklicht, die mit dem Softwarepaket S7-REDCONNECT an den PC angebunden werden.
Im Fehlerfall wird die hochverfügbare Kommunikation auto-matisch und unsichtbar für den Anwender weitergeführt.
Prozessindustrie Verkehrstunnel
Der Bus ist sicher verlegt und nicht ausfallgefährdet. Der Ausfall einer Komponente pro Gerät wird verkraftet.
Konfiguration wie in Bild 1, jedoch ist der Bus redundant ausgeführt, d.h. es kann zusätzlich der Ausfall des Busses verkraftet werden.
1 2
S7-400H S7-400H
Industrial EthernetIndustrial Ethernet
Hochverfügbare Kommunikation mit einfachem Bus Hochverfügbare Kommunikation mit redundantem Bus und einfachen CPs (communication processors)
Redundanz-Ersatzschaltbild Redundanz-Ersatzschaltbild
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Modulare Controller – SIMATIC S7-400H 59
Prozessindustrie
Konfiguration wie Bild 2, jedoch sind zusätzlich die CPs (Communication Processor) redundant ausgeführt. In diesem Fall wird der Ausfall des Bus-ses und einer beliebigen anderen Komponente je Gerät verkraftet werden.
Bei dieser Konfiguration wird die Ausfallsicherheit des Busses über die Ringstruktur erreicht. Zusätzlich kann noch der Ausfall einer weiteren Komponente verkraftet werden.
3 4
S7-400H S7-400H
Industrial EthernetRingbus
Hochverfügbare Kommunikation mit redundantem Busund redundanten CPs
Hochverfügbare Kommunikation mit Ringbus
Redundanz-Ersatzschaltbild Redundanz-Ersatzschaltbild
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Modulare Controller – SIMATIC C760
SIMATIC C7
SIMATIC C7-Familie
Komplettgeräte SIMATIC C7 – SPS und Operator Panel in einem Gerät
Sie wollen eine komplette Maschinensteuerung mit Bedien-gerät in einem einzigen Gerät realisieren?
Die Komplettgeräte SIMATIC C7 sind genau für solche Anwen-dungsfälle optimiert und verbinden einen Controller aus der S7-300 Familie mit integrierten Ein-/Ausgängen und ein SIMATIC Panel in einem einzigen Gerät. Dadurch wird es mög-lich, komplette, jedoch gleichzeitig erweiterbare Maschinen-steuerungen auf kleinstem Raum und zu geringeren Kosten (Hardware- und Engineering-Ausgaben) zu realisieren.
Der Controller-Teil besteht aus CPU, Peripherie und Schnittstel-le zur Peripherieerweiterung; als Bediengerät wird je nach Typ ein zeilenorientiertes oder vollgrafisches OP verwendet.
Anwendungsgebiete für die Komplettgeräte C7 sind z.B.:• Allgemeiner Maschinenbau (insbesondere Serien-
maschinenbau)• Sondermaschinenbau• Kunststoff- und Textilmaschinen• Holzbearbeitungsmaschinen und viele andere
Applikationen
SIMATIC Panel und S7-300 in einem Gerät
Highlights
Als Komplettgeräte – Controller und OP (Operator Panel) in einem Gerät – bieten SIMATIC C7 folgende entscheidenden Vorteile:
Platzersparnis: durch die kompakte Bauform wird der nötige Einbauplatz direkt an der Maschine reduziert.
Zeitersparnis: die anschlussfertige Komplettlösung verringert den Engineeringaufwand, z.B. für Aufbau, Montage und Verdrahtung.
Kostenersparnis: gegenüber einer vergleichbaren modularen Lösung ergeben sich bis zu 20 % niedri-gere Anschaffungskosten – häufig kann der Schalt-schrank kleiner gebaut werden oder entfallen bzw. das C7-Gerät wird direkt ins Bedienpult integriert.
Flexibilität: durch die einfache Erweiterbarkeit mit allen S7-300 Baugruppen sind C7-Geräte offen für umfangreiche und anspruchsvolle Automatisierungs-lösungen.
Systemintegration: als Bestandteil von Totally Inte-grated Automation ist SIMATIC C7 optimal in die Sie-mens-Automatisierungslandschaft integriert.
Komplettgerät SIMATIC C7SIMATIC Panel und S7-300 in einem Gerät
S7-300SIMATIC Panel SIMATIC C7
+ =
Modulare Controller – SIMATIC C7© Siemens AG 2008
Modulare Controller – SIMATIC C7 61
Industrietauglichkeit
Die SIMATIC C7 Geräte sind aufgrund ihrer hohen Industrie-tauglichkeit universell einsetzbar und zeichnen sich aus durch:• Hohe EMV-Festigkeit• Hohe Beständigkeit gegenüber Schock- und
Rüttelbeanspruchung• Umgebungstemperatur bis 50°C bei lüfterlosem Betrieb• Erfüllung nationaler und internationaler Standards nach
DIN, UL, CSA, FM, ISO 9001 und Schiffbaugenehmigungen
Transparenter Destillationsprozess dank der übersichtlichen Anzeige bei SIMATIC C7
1) Bei dem kostengünstigen Komplettgerät C7-613 erfolgt auch die HMI-Projektierung mit STEP 7 – es ist dazu kein WinCC flexible erforderlich. Mit einer neuen Parametrierunterstützung (installierbar ab STEP 7 V5.2) kön-nen auf einfachste Weise Anzeigetexte editiert werden. Aus diesen Para-metriermasken werden direkt die Datenbausteine mit den Parametern und Variablen für das STEP 7-Projekt des C7-613 erstellt. Die Parametrier-untertützung ist Bestandteil von Configuration Tools SIMATIC C7-613 ab V 2.0.
2) als SIPLUS-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung(www.siemens.de/siplus)
Auswahlhilfe C7-Komplettgeräte
C7-Komplettgerät C7-613 2) C7-635 Touch C7-635 Key 2)
CPU CPU 313C CPU 314C-2 DP
CPU-Anwenderspeicher 64 KByte 96 KByte
SPS-Programmierung STEP 7 STEP 7
Peripherie 24 DE / 16 DA4 AE + 1 PT1002 AA
24 DE / 16 DA4 AE + 1 PT1002 AA
Funktionen Zähler, Frequenzmessung, Impulsaus-gänge, Regelung
Zähler, Frequenzmessung, Impulsausgänge, Positionieren, Regelung
Schnittstellen MPI MPIDP (Master oder Slave)
Panel TP 170B (6") OP 170B (6")
DisplayAuflösung
4 x 20 Zeichen Vektorgrafik (monochrom)320 x 480 Pixel
HMI-Projektierung STEP 7 und Parametrier-Unterstützung 1)
ab WinCC flexible Compact
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Modulare Controller – SIMATIC C762
Aufbau
Alle SIMATIC C7-Geräte überzeugen durch eine Reihe wichtiger Austattungsmerkmale.
Gehäuse/Montage
• Robustes, kompaktes Kunststoff- bzw. Aluminium-gehäuse1) mit Schutzart IP65 (frontseitig)
• Einbaumöglichkeit in Bedienpult, Schaltschrank oder an Galgen
• Stehende Verdrahtung mit Klemmenblöcken, d.h. pro-blemloser Gerätetausch im Servicefall
Frontpanel
• Robuste Folientastatur• Gut ablesbares, hinterleuchtetes LC-Display, Grafik, Blue
Mode bzw. Color1)
• LEDs für SPS-Status- und Betriebsanzeigen
Schnittstellen
• Leistungsfähige Kommunikation über die mehrpunktfä-hige Schnittstelle MPI
• Druckerschnittstelle 1), z.B. zur Dokumentation von Produk-tionsdaten und Qualitätssicherung
• PROFIBUS DP 1) per Software als Master oder Slave parame-trierbar,12 Mbit/s
• Schnittstelle zur komfortablen Erweiterung mit Baugrup-pen aus dem S7-300 Spektrum (extern oder direkt an der Rückwand des C7)
Integrierte Peripherie
• Digitaleingänge • Digitalausgänge • Analogeingänge • Analogausgänge
Integrierte Technologische Funktionen
• Zähler • Impulsausgänge • Frequenzmessung • Gesteuertes Positionieren 1)
• Regelung
1) abhängig von der C7-Variante
Kundenspezifisches Design
Die Komplettgeräte SIMATIC C7 können auch in kundenspezi-fischem Design bezogen werden. Dies ist dann vorteilhaft, wenn die Komplettgeräte optisch an die Maschine oder Anla-ge angepasst werden sollen.
Das Design kann auf verschiedene Arten verändert werden:• Kundenspezifisches Firmenlogo• Spezielle Farbgebung:
Für Firmenlogo, Frontfolie und Frontrahmen stehen belie-bige RAL- oder Pantone-Farben zur Verfügung
• Kundenspezifische Tastenbeschriftung
C7-Komplettgeräte mit kundenspezifischem Design zur Anpassung an die jeweilige Maschine oder Anlage
Internationale Zeichensätze verbessern die Exportchancen von Maschi-nen, die mit SIMATIC C7 ausgerüstet sind
KundenspezifischesFirmenlogo
Spezielle Farbgebung:Für Firmenlogo, Frontfolie und Frontrahmen stehen beliebige RAL- oder Pantone-Farben zur Verfügung
Kundenspezifische Tastenbeschriftung
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Modulare Controller – SIMATIC C7 63
Steuerungs-/HMI-Funktionen
Steuern mit dem integrierten Controller
Als integrierter Controller kommt eine S7-300 CPU zum Ein-satz, die folgende Funktionen bietet:• Schnelle Befehlsbearbeitung:
Befehlsbearbeitungszeiten ab 0,1 µs ermöglichen sehr kurze Maschinentaktzeiten.
• Wartungsfreiheit:Die remanente Datenhaltung auf der Micro Memory Card ermöglicht Wartungsfreiheit durch Wegfall der Pufferbatte-rie.
• Diagnosefunktionen:Das intelligente Diagnosesystem erleichtert die Fehlersu-che und verkürzt Anlagenstillstandszeiten. C7-635 unter-stützt die PROFIBUS DPV1-Norm; Parametrierung und Opti-mierung von Feldgeräten im laufenden Betrieb erlauben kurze Umrüstzeiten.
• Passwortschutz:Ein Passwortschutz ermöglicht das SPS-Know-how gegen-über unberechtigtem Kopieren und Ändern wirkungsvoll zu schützen.
• Technologische Aufgaben:Eine schnelle Istwerterfassung mit Direktzugriff auf Hard-ware-Zähler und Eingänge für die Funktionen Zählen und Frequenzmessung ermöglicht eine hohe Dynamik, bei-spielsweise für Positionieraufgaben. Die Positionierfunktio-nen erlauben im Zusammenspiel mit dem integrierten Ana-logausgang die direkte Ansteuerung der MICROMASTER-Frequenzumrichter.
Bedienen und Beobachten mit integriertem Panel
Das Panel der C7-Geräte ermöglicht vielfältige HMI-Funktio-nen:• Betriebs- und Störmeldungen
geben dem Bediener wichtige Informationen zum aktuel-len Prozessablauf, z.B. zur Störungsbeseitigung oder auch Wartungshinweise.
• Anzeige von Bildern:Vollgrafische Displays ermöglichen eine realitätsnahe Dar-stellung der zu überwachenden Maschine. Zur schnellen Erfassung der Prozessdaten können diese z.B. als Balken, Kurven oder Zustandsgraphen dargestellt werden.
• Anwendermenü:Um die Bedienfolge optimal an die Anwendung anzupas-sen, können anwenderspezifische Menüs definiert werden.
• Grenzwertüberwachung und Passwortschutz:Projektierbare Grenzwerte und Passworte verbessern die Bediensicherheit bei Eingaben für sichere Prozessführung.
• Projektierbares Druckerprotokoll:Direkt anschließbare Drucker protokollieren schnell und einfach Daten, z.B. für Qualitätsnachweise (nicht C7-613).
• Online-Sprachumschaltung: Sämtliche Texte können in mehreren Sprachen hinterlegt werden. Dies erleichtert bei internationalem Einsatz Inbe-triebnahme und Service (auch kyrillische und asiatische Schriftzeichen).
• Anzeige der Zustände der integrierten Ein-/Ausgänge.• Rezepturverwaltung:
Viele verschiedene Rezepturen können gleichzeitig verwal-tet werden (nicht C7-613).
• Key oder Touch:Die Touch-Geräte ermöglichen intuitives Bedienen und Be-obachten durch seinen berührungssensitiven Touchscreen und reduzieren deutlich den Einarbeitungsaufwand des Be-dienpersonals. Einfache, selbsterklärende grafische Schalt-flächen erleichtern die Bedienung und vermeiden Bedien-fehler. Für Anwendungen in stärker verschmutzter Umgebung sind Key-Geräte mit Folientastatur konzipiert.
• Datensicherung: Steckplatz für Speichermodul, um die Projektierung und Rezepturdatensätze zu sichern (Micro Memory Card).
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Modulare Controller – SIMATIC C764
Erweiterung
Flexible Erweiterungsmöglichkeiten
Verschiedene Varianten mit abgestufter Leistung und das um-fassende Baugruppenspektrum der SIMATIC S7-300 ermögli-chen die genaue Anpassung der SIMATIC C7 an die jeweilige Aufgabe.
Bei Aufgabenerweiterung können die Komplettgeräte durch Einsatz zusätzlicher Baugruppen (Function Module FM, Com-munication Processor CP, Peripherie) jederzeit nachgerüstet werden. Dadurch können neben PROFIBUS DP auch AS-Inter-face und PROFINET (Industrial Ethernet) angeschlossen wer-den.
Ohne Anschaltung
Die Komplettgeräte C7-613 und C7-635 können direkt an der Rückwand des C7-Geräts mit bis zu vier Baugruppen S7-300 (FM, CP, Peripherie) erweitert werden. Hierfür stehen zwei Pe-ripherie-Erweiterungssets zur Wahl, so dass mit bis zu vier Baugruppen tiefbauend und mit bis zu zwei Baugruppen flachbauend erweitert werden kann. Eine Anschaltung (Inter-face Module IM) ist nicht erforderlich. Dadurch bleibt die kom-pakte Bauform erhalten.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit der externen Erweite-rung mit bis zu vier S7-300 Baugruppen über ein 1,5 m langes Peripheriekabel. Auch hier wird keine Anschaltung (IM) benö-tigt. Zusätzlich bietet das 1,5 m lange Peripheriekabel größe-ren mechanischen Spielraum beim Aufbau.
Einhängen der Peripherie
Erweiterung mit Peripherie-Kabel (1,5m) bei C7-613, C7-635
Flachbauende Peripherie Tiefbauende Peripherie
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Modulare Controller – SIMATIC C7 65
Mit Anschaltung
Spezielle Anschaltungsbaugruppen ermöglichen zusätzliche Erweiterungen mit Peripherie.
Anschaltung IM 360/361
Zur Realisierung individueller Lösungen können die Komplett-geräte C7-635 auch extern mit bis zu 24 Baugruppen aus dem SIMATIC S7-300-Spektrum erweitert werden. Je Baugruppen-träger sind bis zu 8 Baugruppen steckbar1).
Selbstverständlich kann auch der PROFIBUS mit seinem um-fangreichen Peripheriespektrum zur dezentralen Erweiterung genutzt werden – bei ET 200M auch in der S7-300-Aufbau-form.
1) Die C7-635 müssen an der C7 extern mit der IM 360 erweitert werden. Die Erweiterungsbaugruppenträger werden über die Anschaltung IM 361 angeschlossen.
Erweiterung mit IM 360/361 und Peripherie-Kabel (3x10m) bei C7-635
DC 24 V
DC 24 V
DC 24 V
S7-300 Baugruppen
S7-300 Baugruppen
S7-300 Baugruppen
IM 361
IM 361
IM 361
C7-635Externes IM 360
Verb
indu
ngsl
eitu
ng
max
. 10m
max
. 10m
max
. 10m
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Modulare Controller – SIMATIC C766
Technische Daten SIMATIC C7
C7-Kompaktgerät C7-613 C7-635 Touch C7-635 KeyBestellnr.-Rumpf: 6ES7 613-1CA. 635-2EB. 635-2EC.
Allgemeine Daten
Schutzart nach IEC 60529 Front: IP65, Gehäuse: IP20 Front: IP65, Gehäuse: IP20
Schutzart nach NEMA NEMA 4X NEMA 4X
Abnahmen, Zertifizierungen EN 61131-2 (IEC 1131-2); UL Listing UL 508; Canadian Standard Association (CSA) nach Standard C22.2 Nummer 142; FM-Zulassung, FM-Standards No. 3611, 3600, 3810 Class I, Div. 2 Group A, B, C, D; DIN/ISO 9001 Zertifizierung von Fertigung und Entwicklung
Geräteabmessungen (B x H X T in mm)
215 x 165 x 79 260 x 199 x 79 260 x 274 x 79
Ausschnittmaß (B x H in mm)
202 x 152 231 x 183 231 x 257
Controller-spezifische Daten
Speicher
Arbeitsspeicher 64 KB 96 KB
Anweisungen 21 K 32 K
Bausteinzahl, max. 512 FC, 512 FB, 511 DB 512 FC, 512 FB, 511 DB
Merker 256 Byte 256 Byte
S7-Zeiten/-Zähler 256/256 256/256
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,1 µs 0,1 µs
Wort-Operation 0,2 µs 0,2 µs
Festpunkt-Operation 2 µs 2 µs
Gleitpunkt-Operation 3 µs 3 µs
Integrierte Ein-/Ausgänge
Digitaleingänge (DE) 24 x DC 24V; alle Kanäle für Prozessalarme verwendbar 24 x DC 24V; alle Kanäle fürProzessalarme verwendbar
Digitalausgänge (DA) 16 x DC 24V; 0,5 A 16 x DC 24V; 0,5 A
Analogeingänge (AE) 4: ± 10 V, 0…10 V, ± 20 mA, 0/4 - 20 mA; 1: 0…600 Ω, Pt100
4: ± 10 V, 0…10 V, ± 20 mA, 0/4 - 20 mA; 1: 0…600 Ω, Pt100
Analogausgänge (AA) 2: ± 10 V, 0…10 V, ± 20 mA, 0/4 - 20 mA 2: ± 10 V, 0…10 V, ± 20 mA, 0/4 - 20 mA
Integrierte Funktionen
Zähler 3 Inkr.-Geber 24 V/30 kHz 4 Inkrementalgeber 24 V/60 kHz
Impulsausgänge 3 Kanäle PCM max. 2,5 kHz 4 Kanäle Puls-Weiten-Modulation (PCM) max. 2,5 kHz
Frequenzmessung 3 Kanäle max. 30 kHz 4 Kanäle max. 60 kHz
Gesteuertes Positionieren SFB zum Positionieren 1 Achse über 2 DA, AA
Regelung PID-Regler PID-Regler
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Modulare Controller – SIMATIC C7 67
1) Werte gültig für WinCC flexible2) auch kyrillisch, chinesisch, taiwanesisch und viele mehr
Erweiterungen
S7-300 Baugruppenträger max. 4 max. 24
Betreibbare FM 4 8
Betreibbare PtP-CP 2 8
Betreibbare LAN-CP 1 10
Schnittstellen
PROFIBUS DP-Schnittstelle – 1
DP-Anschluss (Master/Slave) 1 (CP 342-5) 1 (integriert, Master/Slave), 1 (CP 342-5)
Programmierung, Projektierung, Konfiguration
Programmiersoftware STEP 7 STEP 7
Projektierung B&B STEP 7 und Parametrier-unterstützung
ab WinCC flexible Compact
Panel-spezifische Daten
Display
Typ LC-Display STN-Display, Blue Mode Touch-screen
STN-Display, Blue Mode
Zeilen x Zeichen je Zeile 4 x 20
Zeichenhöhe 5 mm
Auflösung in Pixel 320 x 240 320 x 240
Größe 5,7“ 5,7“
Grafik Semigrafik (im Rahmen des Zeichensatzes) Vollgrafik (Vektorgrafik)
Weitere
Anzahl Softkey-/Funktionstasten
4/10 14/10
Meldungen 128 2000 1)
Prozessbilder 128 500 1)
Rezepturen 100 1)
Onlinesprachen 3 2) 5 2)
Uhr Hardwareuhr gepuffert Softwareuhr ungepuffert
Druckerschnittstelle RS232
C7-Kompaktgerät C7-613 C7-635 Touch C7-635 Key
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Modulare Controller – SIMATIC ET 20068
SIMATIC ET 200
SIMATIC ET 200S – das Multitalent mit dem umfassenden Produkspektrum für dezentrale Automatisierung
SIMATIC ET 200S mit PROFIBUS-Anschluss, E/A-Modulen, Motorstarter und Frequenzumrichter
SIMATIC ET 200S ist das multifunktionale und feinmodulare Peripheriesystem in Schutzart IP20, das sich exakt an die Au-tomatisierungsaufgabe anpassen lässt. Durch seine robuste Ausführung kann es auch bei erhöhten mechanischen Belas-tungen eingesetzt werden.
Die Anbindung an die Bussysteme PROFIBUS und/oder PROFINET erfolgt über verschiedene Interface-Module. Inter-face-Module mit integrierter CPU1) verlagern die Rechenleis-tung einer S7-300-CPU direkt in das Peripheriegerät. Sie ent-lasten damit die zentrale Steuerung und den Feldbus und er-möglichen schnelle Reaktionen auf zeitkritische Signale.
Die Interface-Module mit CPU-Funktionalität können sowohl stand-alone als auch für dezentral verteilte Automatisierungs-lösungen mit mittlerem Programmumfang eingesetzt wer-den. Sie entsprechen einer CPU 314 und ermöglichen die Vor-verarbeitung der Fertigungsdaten dezentral vor Ort – auch in fehlersicherer Ausführung. Über die koexistente MPI/PROFI-BUS DP-Slave Schnittstelle kommunizieren sie mit der überla-gerten Steuerung.
Dezentrale Automatisierungslösungen umfassen häufig nicht nur digitale und analoge Signale, sondern erfordern auch technologische Funktionen, Motorstarter, Frequenzumrichter oder Pneumatikanbindung. Die feinmodulare ET 200S bietet ein umfangreiches Modulspektrum, um die Aufgabenstellun-gen zu lösen:• Technologie-Module• Motorstarter• Frequenzumrichter• Pneumatikanbindung• IQ-Sense-Sensormodule• Fehlersichere E/A-Module
1) derzeit nur für PROFIBUS verfügbar2) als SIPLUS-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25...+60°C und
aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/siplus)3) mit Mastermodul4) 3-Port-Switch
Highlights
Feinmodularer Aufbau mit Mehrleiteranschluss
Multifunktional durch breites Modulspektrum
Auch als erweiterbare Blockperipherie mit integrier-ten DE/DA: SIMATIC ET 200S COMPACT
Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich (Zone 2)
Technische Daten Interface-Module ET 200S NEU
Interface-Modul IM 151-7 CPU/CPU FO IM 151-7 F-CPU 2) IM 151-8 PN/DP CPU IM 151-8F PN/DP CPUPROFIBUS Kupfer/LWL Kupfer 3)
3)
PROFINET Kupfer 4) Kupfer 4)
Anzahl Module 63 63 63 63
Stationsbreite 2 m 2 m 2 m 2 m
CPU-Funktionalität CPU 314 CPU 314 CPU 314 CPU 314
Fehlersicherheit
Firmware-Update Micro Memory Card Micro Memory Card Bus, Micro Memory Card Bus, Micro Memory Card
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 151- 7AA. / 7AB. 7FA. 8AB. 8FB.
Modulare Controller – SIMATIC ET 200© Siemens AG 2008
Modulare Controller – SIMATIC ET 200 69
SIMATIC ET 200pro – modular und multifunktional
SIMATIC ET 200pro ist ein besonders kleines, sehr robustes und leistungsfähiges Peripheriesystem in Schutzart IP65/67. Es benötigt keinen Schaltschrank und kann direkt an der Ma-schine montiert werden. Sein modularer und zeitsparender Aufbau ermöglicht es, flexibel kundenspezifische dezentrale Automatisierungslösungen zu realisieren.
ET 200pro lässt sich anbinden an bewährte Feldbusse wie PROFIBUS oder an PROFINET, den offenen Industrial Ethernet-Standard für die unternehmensweite Automatisierung.
SIMATIC ET 200pro mit PROFINET-Anschluss und E/A-Modulen
Das Interface Modul IM154-8 CPU mit CPU Funktionalität basiert auf der CPU 315-2 PN/DP und bietet die gleichen Men-gengerüste und Funktio-nen. Die IM154-8 CPU hat zwei Kommunikations-Schnittstellen,
• eine kombinierte MPI/PROFIBUS-DP Schnittstelle und
• eine PROFINET Schnitt-stelle mit drei Ports.
Die IM 154-8 CPU unterstützt sowohl PROFINET IO (bis zu 128 IO-Devices anschließbar) und PROFINET CBA, als auch PROFIBUS DP (als Master für bis zu 124 Slaves).
Die IM 154-8 CPU ist nicht nur programmkompatibel zu den S7-300-CPUs, sondern weist auch eine hohe Datenremanenz (Nullspannungssicherheit) auf. Eine eigene LED zeigt Mainte-nance-Alarme an. Dank Micro Memory Card lassen sich Bau-gruppen problemlos austauschen. Über Netz ist ein Firmware-Update möglich.
Zudem gibt es eine Web-Server-Funktionalität für Informati-on, Status, Diagnose und Uhrzeitsynchronisation über Ether-net (NTP). Die offene Ethernet-Kommunikation (TCP/IP, UDP, ISO-on-TCP) bietet einen zuverlässigen und schnellen Daten-austausch. Am PROFIBUS ist Taktsynchronität möglich.
Weitere Informationen finden Sie in der BroschüreSIMATIC ET 200 oder im Internet unter
www.siemens.de/et200
Highlights
Modularer Aufbau mit besonders kompaktem Gehäuse
Multifunktional durch breites Modulspektrum
Einfache Montage
ET 200pro CPU-Modul
© Siemens AG 2008
SIMATIC Embedded Automation – Einführung70
SIMATIC Embedded AutomationEinführung
SIMATIC Embedded Automation kombiniert verschiedene Aufgaben,
• Steuerung, • Technologie, • Bedienen und Beobachten, • Datenverarbeitung und• Kommunikation
auf einer gemeinsamen, kompakten und robusten Embedded- Plattform. Dabei werden auch harte Echtzeitanforderungen erfüllt.
Zusätzlich ist diese Plattform flexibel und kann effektiv in eine Gesamtlösung integriert werden. Dazu zählen die enge Ver-bindung mit Datenverarbeitungs- oder Logistiksystemen wie auch die Anbindung an technologische Aufgaben, z.B. Motion Control- oder Vision-Systeme.
Aufgrund des lüfter- und festplattenlosen Aufbaus können die SIMATIC Embedded Automation-Produkte direkt an der Ma-schine in rauer Umgebung eingesetzt werden.
Kundenspezifische Ausführungen erhöhen die Flexibilität und Offenheit noch weiter und erschließen zusätzliche Anwen-dungsbereiche.
SIMATIC Embedded Automation ermöglicht Automatisie-rungslösungen auf der Basis von Multi Panels oder Embedded PC-Hardware.
SIMATIC Embedded Automation-Produkte sind Kombinatio-nen aus Hard- und Software, die für bestimmte Automatisie-rungsaufgaben einschaltfertig vorkonfiguriert sind. Sie verei-nen die Offenheit von PC-basierten Controllern mit der Ro-bustheit von konventionellen Controllern. Außerdem über-zeugen sie durch flexible Software auf einer leistungsfähigen, skalierbaren Hardware in einem offenen, kompakten Ver-bund.
Die Geräte kommen ohne Lüfter aus und statt der Festplatte wird eine Compact-Flash-Card (CF-Card) verwendet. Als Be-triebssystem kommt Microsoft Windows XP Embedded zum Einsatz.
Display, Bedienelemente, Technologie und HMI-Software kön-nen neben Schnittstellen zu Feldbussen und Industrial Ether-net bereits integriert sein. Damit steht ein robustes, kompak-tes und preisgünstiges Gerät für datenintensive Aufgaben zur Verfügung.
Die Ersatzteilverfügbarkeit beträgt aufgrund der kurzen Le-bensdauer der verwendeten Chipsätze sowie der Betriebssys-teme und Servicepakete fünf Jahre. Das ist deutlich mehr als bei Standard-PC, aber nicht so lang wie bei klassischen SIMATIC-Produkten.
SIMATIC Multi Panels benötigen ebenfalls keinen Lüfter und keine Festplatte und verwenden Microsoft Windows CE als Be-triebssystem. Sie zeichnen sich durch hohe Industrietauglich-keit aus und werden überwiegend maschinennah eingesetzt. SIMATIC Multi Panels mit WinAC MP 2007 kombinieren in ide-aler Weise sowohl Steuern als auch Bedienen und Beobachten in einem Gerät.
Der Anschluss von dezentralen Peripheriegeräten erfolgt über PROFIBUS DP.
= Hauptfunktionalität = Nebenfunktionalität = Optional nachinstallierbar
Embedded Automation-Produkte
Produkt Steuern Bedienen und Beobachten
Technologie und Motion Control
Offenheit und Erweiterbarkeit
Varianten ohne Display
SIMATIC S7-mEC RTX
SIMATIC Microbox 427B-RTX
SIMATIC Microbox 427B-HMI/RTX
SIMATIC Microbox 420-T
Varianten mit Display
SIMATIC Panel PC 477B-HMI
SIMATIC Panel PC 477B-HMI/RTX
SIMATIC WinAC MP 277/377
NEU
SIMATIC Embedded Automation – © Siemens AG 2008
SIMATIC Embedded Automation – Einführung 71
Die SIMATIC Embedded PC-Varianten sind einschaltfertig vor-konfigurierte Systeme. Wie alle anderen SIMATIC Controller werden sie mit STEP 7 projektiert und programmiert – sowohl über PROFIBUS als auch über Industrial Ethernet.
Dies sind die Vorteile der Embedded PC-Varianten.
Robust und wartungsfrei
SIMATIC Embedded PC-Varianten sind robust und wartungsfrei. Dadurch erhöhen sie die Systemverfügbarkeit und senken die Still-standszeiten.
Lüfter- und festplattenlos, d.h. keine rotie-renden Teile, stattdessen industrietaugliche Compact Flash (CF) Card als Speicherme-dium
Remanenz bestimmter Datenbereiche ohne unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV)
Vorinstallierte Software, die unempfindlich gegen Fehlbedienungen und Viren ist
Kompakt und platzsparend
SIMATIC Embedded PC-Varianten sind sehr kompakt. Sie ermöglichen einen platzsparen-den Einbau.
Einbautiefe max. 75 mm *)
Das vorkonfigurierte Betriebssystem Windows XP Embedded bietet die vertraute PC-Oberfläche und ist optimiert für Auto-matisierungsaufgaben
Offen und flexibel
SIMATIC Embedded PC-Varianten sind offen und flexibel. Auf einfache Weise sind die Ein-bindung anderer Applikationen und der An-schluss externer Hardware möglich.
Integration von C/C++- oder VB-Programmen (Visual Basic)
Integration typischer Standard-Windows- Applikationen, z.B. zur Weiterverarbeitung von Daten über OPC-Server
Anbindung von Fremdsystemen über OPC-Server
Einbau von Embedded PC-Hardware, z.B. Erweiterungskarten PCI-104
Anschluss von USB-Geräten, z.B. Drucker, Monitor
Einfache Integration in bestehende Auto-matisierungslandschaft bzw. IT-Umfeld über integrierte Industrial Ethernet- und PROFIBUS-Schnittstelle
75 mm
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SIMATIC Embedded Automation – S7-mEC RTX72
SIMATIC S7 modular Embedded Controller (S7-mEC RTX)
S7 modular Embedded Controller in S7-300-Aufbautechnik
SIMATIC S7-mEC RTX ist ein modularer Controller in S7-300-Aufbautechnik mit aktuellster Embedded PC-Technologie. Die-ser Embedded Controller vereint die Vorteile der bewährten modularen S7-Controller und die PC-Technologie in einem neuen Gerät.
SIMATIC S7-mEC RTX zeichnet sich zum einen aus durch:
• Höchste Robustheit ohne Lüfter und Festplatte• Modularität und Skalierbarkeit, z.B. zentrale Erweiterung
mit S7-300 Peripherie• Inbetriebnahme wie bei S7-300 durch Automatisierungs-
fachpersonal, PC-Kenntnisse sind nicht erforderlich
Zum anderen bietet S7-mEC RTX:• Standard PC-Betriebssystem Windows XP embedded und
Standard PC-Schnittstellen• Aktuellste Embedded PC-Technologie• Offenheit in Software und Hardware (Integration von Stan-
dard Windows XP Applikationen sowie Standard PC 104 Karten)
Der modulare Embedded Controller eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen Steuern und Datenverarbeitung gleichermaßen im Vordergrund stehen. Wichtigstes Einsatz-gebiet des S7-mEC RTX sind Applikationen im Sonder- und Se-rienmaschinenbau, die neben der Steuerungsaufgabe zusätz-lich weitere Automatisierungsaufgaben, z.B. Bedienen und Beobachten auf einer Hardware integrieren. Dabei muss nicht auf die zentrale Erweiterkeit mit Standard SIMATIC-Peripherie verzichtet werden. Zudem kann die Performance und Offen-heit heutiger PC-Technologie ausgenutzt werden.
NEU
SIMATIC Embedded Automation – S7-mEC © Siemens AG 2008
SIMATIC Embedded Automation – S7-mEC RTX 73
S7-mEC RTX besitzt neben Windows XP Embedded ein inte-griertes Controller-Ablaufebenensystem. Programmierung und Diagnose erfolgen – wie bei allen anderen SIMATIC Cont-rollern auch – mit STEP 7. Der Peripherie-Bus-Anschluss er-laubt es, Signalbaugruppen (SM) und Anschaltungsbaugrup-pen (IM) zu betreiben.
Bedienen und Beobachten kann bei installierter HMI Runtime an einem SIMATIC Thin Client erfolgen, der über Standard- TCP/IP-Mechanismen auf Daten von S7-mEC RTX zugreift. Hier können Entfernungen von 100 m und mehr problemlos über-brückt werden.
Zur maschinennahen Visualisierung muss WinCC flexible Run-time auf S7-mEC RTX installiert werden. In weiteren Ausbau-stufen ist WinCC flexible Runtime bereits vorinstalliert und S7-mEC RTX kann mit Standard-PC-Baugruppen erweitert wer-den.
Anschlussmöglichkeiten von S7-mEC RTX über PROFINET und USB
Highlights
Kombination von modularem S7-300 Controller und Embedded PC-Technologie
Lüfter- und festplattenlose S7-300-Aufbautechnik
Zentrale Peripherie-Erweiterung
Projektierung und Programmierung wie eine S7-300 mit STEP 7
Einfache Integration von PC-Anwendungen in die Steuerung
Datenremanenz über integriertes SRAM
Technische Daten S7 modular Embedded Controller
Merkmal S7-mEC RTXAufbauform Modularer, lüfterloser, erweiter-
barer Controller in S7-300-Auf-bautechnik
Prozessor Intel CoreDuo 1,2 GHz
Hauptspeicher 1 GB SDRAM DDR2
Remanenz 256 kB ohne USV
Betriebssystem Windows XP embedded
Software-PLC WinAC RTX 2008
Flash Disk 2 GB
Micro Memory Card Ja (auch Multi Media Card)
Schnittstellen 2x PROFINET (2Ports), 1x Ethernet, 2x USB 2.0, Maus, Tastatur, Bildschirm über USB
Bestell-Nr.-Rumpf 6ES7 677-1DD.
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SIMATIC Embedded Automation – SIMATIC Microbox 427B-RTX, 427B-HMI/RTX74
SIMATIC Embedded Automation – SIMATIC
SIMATIC Microbox 427B-RTX, 427B-HMI/RTX
Einschaltfertige Microbox 427B-RTX
SIMATIC Microbox 427B ist ein einschaltfertiger Hutschienen-PC mit hoher Industrietauglichkeit (Schutzart IP20), der in zwei Varianten zur Verfügung steht:• Microbox 427B-RTX und• Microbox 427B-HMI/RTX
Er vereint• den Microbox PC 427B, • die Software-PLC WinAC RTX • das Kommunikationspaket SOFTNET-S7 Lean und• die Runtime der HMI-Software WinCC flexible (nur bei der
Variante Microbox 427B-HMI/RTX)
Microbox 427B-RTX bzw. 427B-HMI/RTX bieten sich an, wenn folgende Anforderungen an die Automatisierungslösung ge-stellt werden:• kompakter, bedienerloser Einsatz• Verwendung mit abgesetztem Bildschirm• maschinennahe Installation• Nutzung anwenderspezifischer Hard- und Software• Integration verschiedener Aufgaben (Steuern, Technolo-
gie, Datenverarbeitung) auf einer Hardware
Die Software-PLC WinAC RTX und die HMI-Software WinCC fle-xible (bei Microbox 427B-HMI/RTX) sind bereits installiert und vorkonfiguriert:• Die Software-PLC WinAC RTX übernimmt die
eigentliche Steuerungsaufgabe und die Abarbeitung des Anwenderprogramms.
• WinCC flexible Runtime erlaubt die maschinennahe Visua-lisierung von bis zu 2048 Prozessvariablen inklusive Archi-ven und Rezepturen.
Bis zu 128 KByte remanente Daten werden ohne unterbre-chungsfreie Stromversorgung (USV) auf einen integrierten, nullspannungsfesten Speicher gesichert. Die vollständige Re-manenz aller Prozesswerte kann mit einer handelsüblichen USV erreicht werden.
Der integrierte OPC-Server erlaubt einen offenen Zugriff auf alle Prozesswerte. Über dieses Interface können beliebige Visualisie-rungs- oder Datenverarbeitungssysteme an WinAC RTX ange-bunden werden. Über ODK können C-/C++-Programme in den SPS-Zyklus - auch unter Echtzeitbedingungen - eingebunden werden.
Die Programmierung der Software-PLC erfolgt mit STEP 7 über die integrierte Industrial Ethernet- oder PROFIBUS-Schnittstelle. Dazu ist das Kommunikationspaket SOFTNET-S7 Lean installiert.
Drei Status-LEDs für RUN, STOP und Sammelfehler zeigen den Betriebszustand von WinAC RTX an.
Technische Daten Microbox 427B-RTX, 427B-HMI/RTX
Merkmal Microbox 427B-RTX Microbox 427B-HMI/RTX
Intel-Prozessoren Celeron M 900 MHz mit 512 MB ArbeitsspeicherCeleron M 1 GHz mit 1 GB Ar-beitsspeicherPentium M 1,4 GHz mit 1 GB Ar-beitsspeicher
Compact Flash 2 GB oder 4 GB (in Verbindung mit 3 Prozessoren sind 6 Hard-ware-Varianten möglich)
Remanenz 128 KB ohne USV
Schnittstellen 1 x PROFIBUS2 x Industrial Ethernet 4 x USB 2.0
PC-Karten Max. 3 x PCI-104
Betriebssystem Windows XP Embedded SP2
Software-PLC WinAC RTX
HMI-Software WinCC flexible mit 128, 512 oder 2048 Power Tags inkl. Archiven und Rezepturen
Weitere SW im Lieferumfang SOFTNET-S7 Lean inklusiveOPC-Server
Bestellnummer-Rumpf 6ES7 675-1C.
Highlights
Lüfter- und festplattenlose Bauform
Echtzeitfähige und deterministische Software-PLC
Datenremanenz über integriertes SRAM
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SIMATIC Embedded Automation – SIMATIC Microbox 420-T 75
SIMATIC Microbox 420-T
Microbox 420-T mit PROFIBUS-Anschlüssen
SIMATIC Microbox 420-T ist ein einschaltfertiger Hutschienen-PC (IP20) mit integrierter Technologie. Er vereint • den Microbox PC 420, • die Software-PLC WinAC RTX mit Technologie-
Funktionen,• PLCopen konforme Motion Control-Bausteine sowie• das Kommunikationspaket SOFTNET PG.
Microbox 420-T bietet sich an, wenn auf einer Plattform ne-ben Steuerungsaufgaben auch Technologie- und Motion Con-trol-Funktionen ausgeführt werden sollen. Sie kommt beson-ders bei verkoppelten Bewegungsabläufen von mehreren Achsen zum Einsatz. Neben lagegeregelter Einzelachspositio-nierung sind vor allem komplexe, synchronisierte Bewe-gungsabläufe wie Getriebegleichlauf, Kurvenscheibe und Druckmarkenkorrektur möglich. Die Gleichlaufachsen können an einen virtuellen oder realen Master gekoppelt werden.
Die integrierten Motion Control-Funktionen sind identisch mit denen der Technologie-CPUs der S7-300. Das Anwenderpro-gramm ist kompatibel zu allen anderen S7-Controllern. Zur Pa-rametrierung und Projektierung der Technologie wird das Op-tionspaket S7-Technology verwendet, das auf STEP 7 aufsetzt.
Die Microbox 420-T zeichnet sich durch eine kompakte Auf-bautechnik mit schneller E/A-Peripherie (8 schnelle Nocken-ausgänge) und folgende Schnittstellen aus:
• Taktsynchrone PROFIBUS DP(DRIVE)-Schnittstelle für dyna-mische Bewegungsführung mehrerer verkoppelter oder Einzelachsen
• PROFIBUS DP-Schnittstelle zum Anschluss weiterer SIMATIC-Komponenten, z.B. PG, OP, S7-Steuerungen und dezentraler Peripherie
• Standard-PC-Schnittstellen wie z.B. Industrial Ethernet und USB für eine offene Vernetzung und den Anschluss exter-ner Geräte
Die Microbox 420-T enthält als einschaltfertiges Produkt das fertig konfigurierte Betriebssystem Windows XP Embedded sowie vorinstallierte Software und freigeschaltete Lizenzen. WinCC flexible Runtime kann nachinstalliert werden.
Der integrierte OPC-Server erlaubt einen offenen Zugriff auf alle Prozesswerte. Über dieses Interface können beliebige Visualisierungs- oder Datenverarbeitungssysteme an WinAC RTX angebunden werden. Über ODK können C-/C++-Program-me in den SPS-Zyklus eingebunden werden.Highlights
Lüfter- und festplattenlose Bauform
Echtzeitfähige und deterministische Software-PLC
PLCopen-konforme Motion Control-Funktionen
Taktsynchrone Ansteuerung der Antriebe über PROFIBUS DP(DRIVE)-Schnittstelle
Datenremanenz über integriertes SRAM
Technische Daten Microbox 420-T
Merkmal Microbox 420-TProzessor Intel Pentium III, 933 MHz
Arbeitsspeicher 512 MB
Compact Flash 1 GB
Remamenz 30 KB ohne USV
Digitalausgänge 8
Achsen 32
Kurvenscheiben 32
Nocken 32
Messtaster 16
Externe Geber 16
Schnittstellen 2 x PROFIBUS: DP(DRIVE) taktsynchron, DP; 2 x Industrial Ethernet; 4 x USB 2.0
Betriebssystem Windows XP Embedded SP1
Software-PLC WinAC RTX
Weitere Software-Pakete imLieferumfang
SOFTNET PGOPC-Server
Bestellnummer-Rumpf 6ES7 675-3AG.
SIMATIC Embedded Automation – SIMATIC © Siemens AG 2008
SIMATIC Embedded Automation – SIMATIC Panel PC 477B-HMI/RTX76
SIMATIC Panel PC 477B-HMI/RTX
Der SIMATIC Panel PC 477B ist ein Kompaktgerät und vereint Robustheit und höchste Zuverlässigkeit mit der Offenheit ei-nes PC. Dabei ist folgende Software bereits einschaltfertig vor-konfiguriert:
• die Software-PLC WinAC RTX• die Runtime der HMI-Software WinCC flexible sowie• das Kommunikationspaket SOFTNET S7-LEAN.
Der SIMATIC Panel PC 477B-HMI/RTX ist die perfekte, ein-schaltfertige Lösung, wenn Bedien-, Visualisierungs- und Steuerungsaufgaben auf nur einem kompakten Gerät ausge-führt werden sollen. Als skalierbares, erweiterbares Gerät bie-tet er sich an, wenn • ein Einsatz direkt vor Ort an der Maschine und• eine flexible Anpassung an die Anwendung
erforderlich sind.
Der Panel PC 477B-HMI/RTX steht mit verschiedenen brillan-ten Displays in 12", 15" und 19" mit Touch- oder Tastenbedie-nung zur Verfügung. Sämtliche Geräteversionen sind ab Lager erhältlich. Die geringe Einbautiefe von nur 75 mm (100 mm bei 19" Touch) erlaubt es, den Panel PC 477B-HMI/RTX auch bei beengten Platzverhältnissen zu betreiben.
SIMATIC Panel PC 477B-HMI/RTX mit Touch- oder Tasten-Bedienung
Technische Daten Panel PC 477B-HMI/RTX
Merkmal Panel PC 477B-HMI/RTXProzessor Intel Celeron M 1,0 GHz
Arbeitsspeicher 1 GB
Compact Flash 1 GB, 2 GB, 4 GB
Displays 12" TFT-Farbdisplay 800 x 600 (Key oder Touch) 15" TFT-Farbdisplay 1024 x 768 (Key oder Touch) 19" TFT-Farbdisplay 1280 x 1024 (Touch)
Remanenz 128 KB ohne USV
Schnittstellen 1 x PROFIBUS 2 x Industrial Ethernet 5 x USB 2.0 (1x frontseitig)
PC-Karten Max. 3 x PCI-104
Betriebssystem Windows XP Embedded SP2
Software-PLC WinAC RTX
HMI-Software WinCC flexible mit 128, 512 oder 2048 Power Tags incl. Ar-chiven und Rezepturen
Weitere Software-Pakete imLieferumfang
SOFTNET-S7 Lean inkl. OPC-Server
Bestellnummer-Rumpf 6ES7 676-.
SIMATIC Embedded Automation – SIMATIC Panel PC 477B-HMI/RTX
© Siemens AG 2008
SIMATIC Embedded Automation – SIMATIC Panel PC 477B-HMI/RTX 77
Die Software-PLC WinAC RTX und die HMI-Software WinCC flexible sind bereits installiert und vorkonfiguriert:
• Die Software-PLC WinAC RTX übernimmt die eigentliche Steuerungsaufgabe und die Abarbeitung des Anwender-programms.
• WinCC flexible Runtime erlaubt die maschinennahe Visua-lisierung von bis zu 2048 Prozessvariablen inklusive Archi-ven und Rezepturen.
Wie bei der Microbox 427B-RTX sind der Zugriff auf Prozess-werte über den integrierten OPC-Server und die Einbindung von C-/C++-Programmen – auch unter Echtzeitbedingungen – möglich. Weitere Details siehe Microbox 427B-RTX.
Bis zu 128 KByte remanente Daten werden ohne unterbre-chungsfreie Stromversorgung (USV) auf einen integrierten, nullspannungsfesten Speicher gesichert. Die vollständige Re-manenz aller Prozesswerte kann mit einer handelsüblichen USV erreicht werden.
Die Projektierung der Visualisierung erfolgt mit der Enginee-ring-Software WinCC flexible. Die einfache Bedienoberfläche von WinCC flexible erlaubt ein sehr effizientes Arbeiten:
• Bibliotheken bieten vorgefertigte Objekte und wieder ver-wendbare Bildbausteine
• Intelligente Werkzeuge ermöglichen die Projektverwaltung und die grafische Projektierung
• Weitreichende Unterstützung mehrsprachiger Projektie-rungen
SIMATIC Panel PC 477B-HMI/RTX mit 19"-Display
Daneben gibt es noch eine weitere Variante des Panel PC 477B – den Panel PC 477B-HMI. Er enthält die Runtime der HMI-Software WinCC flexible, nicht jedoch die Software-PLC WinAC RTX.
Highlights
Lüfter- und festplattenlose Bauform
Echtzeitfähige und deterministische Software-PLC
HMI-Runtime-Software mit Archiven und Rezepturen
Steuern und Visualisieren über Touchscreen oder Folientastatur
Datenremanenz über integriertes SRAM
© Siemens AG 2008
SIMATIC Embedded Automation – SIMATIC WinAC MP 277/37778
SIMATIC WinAC MP 277/377
SIMATIC WinAC MP 2007 ist die neue Software-PLC unter Win-dows CE für die SIMATIC Multi Panels 277 und MP 377. WinAC MP 2007 eignet sich hervorragend für kleinere und mittlere Applikationen, bei denen es nicht auf maximale Performance ankommt. WinAC MP 2007 ist eine gute Alternative für preis-sensitive Anwendungen, bei denen nicht auf die Stabilität und Robustheit einer Hardwarelösung verzichtet werden kann.
WinAC MP 2007 ist sehr eng an eine Hardware-CPU angelehnt und wird auf den robusten und lüfterlos aufgebauten Multi Panels 277 und 377 installiert.• Die kleinere Variante ist für MP 277 optimiert und besitzt
ähnliche Mengengerüste wie die CPU 315.• Die größere Variante ist für MP 377 optimiert und besitzt
ähnliche Mengengerüste wie die CPU 317.
Die Multi Panels mit Touch- oder Tastenfunktionalität stehen mit Displaygrößen von 8" bis 19" zur Verfügung und bieten über Windows CE sowohl Echtzeit- als auch deterministisches Verhalten.
WinAC MP 2007 nutzt bekannte Tools wie STEP 7 (V5.4/SP1 oder höher) und WinCC flexible (Standard oder höher ab Ver-sion 2007). So ist jederzeit ein Umstieg ohne Schulungsauf-wand für neue Werkzeuge möglich. Die Bedienoberfläche von WinAC MP 2007 wird in Form eines "SIMATIC HMI Beispielpro-jektes" mitgeliefert. Als Peripherie werden ET 200-Module (von I/O-Modulen bis hin zu Technologiemodulen) über PROFIBUS angeschlossen.
Zeiten, Zähler, Merker und Datenbausteine sind wie bei einer Hardware-CPU remanent. Dies gewährleistet die Multi Panel Hardware ohne unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV). Alle Daten (Betriebsystem, HMI-Daten, SPS-Daten, Archive, Rezepturen, Lizenzen usw.) können mit einem Tastendruck auf ein Standard-Speichermedium (SD-Card, Multi-Media-Card, USB-Stick) übertragen werden.
SIMATIC Multi Panels MP 277 in Displaygrößen von 8" und 10"
SIMATIC Multi Panels MP 377 in Displaygrößen von 12", 15" und 19"
Highlights
Software-PLC auf Windows CE Basis
Je eine optimierte Variante für SIMATIC Multi Panel 277 und 377
Wirtschaftliche Lösung für alle Applikationen in Ver-bindung mit einer robusten Hardwareplattform
Ideal einsetzbar für Aufgaben im maschinennahen Bereich, Platz und Kosten sparend
Einfaches Servicekonzept durch Backup/Restore aller Daten auf Standard-Speichermedium
SIMATIC Embedded Automation – SIMATIC © Siemens AG 2008
SIMATIC Embedded Automation – SIMATIC WinAC MP 277/377 79
S
Technische Daten WinAC MP 2007
Merkmale WinAC MP 277 WinAC MP 377Hardware-Plattform
Bestellnummer-Rumpf 6ES7 671-5EF. 6ES7 671-7EG.
Panel MP 277 8" (Touch, Tasten), MP 277 10" (Touch, Tasten)
MP 377 12" (Touch, Tasten), MP 377 15" (Touch), MP 377 19" (Touch)
Arbeitsspeicher integriert 256 KB 512 KB
Betriebssystem Windows CE 5.0
SPS-Programmiersoftware STEP 7 ab V5.4 SP1
Visualisierungssoftware WinCC flexible 2007 Standard, Advanced
Peripherie
Ein-/Ausgänge je 2 KB je 8 KB
Merker 2 KB 4 KB
Zeiten 256 512
Zähler 256 512
Remanente Daten 128 KB 256 KB
Schnittstellen
PROFIBUS-Master CP 5611 integriert, bis 12 MBit/s
PROFIBUS-Slaves max. 32
Industrial Ethernet Integriert
Weitere Schnittstellen PC/CF-Card, USB
© Siemens AG 2008
SIMATIC PC-based Controller80
PC-based Control mit SIMATIC WinAC
SIMATIC WinAC ist das PC-basierte Steuerungssystem vonSiemens und steht in zwei Varianten zur Verfügung – wahl-weise als Slot-PLC mit Hardware-Unterstützung oder als Soft-ware-PLC *). PC werden heutzutage wegen der kurzen Innova-tionszyklen und des günstigen Preis-/Leistungsverhältnisses nicht nur im Büro, sondern zunehmend auch für Automatisie-rungsaufgaben, z.B. Bedienen und Beobachten oder Daten-verarbeitung eingesetzt. Häufig sind die Ressourcen der im-mer leistungsfähiger werdenden Geräte damit nicht er-schöpft. Warum also nicht auch Steuern und Regeln mit PC?
Aufgrund der Robustheit von Industrie-PC ist das kein Pro-blem. Und die Offenheit des PCs erlaubt die einfache Einbin-dung aller benötigten Hard- und Softwarekomponenten. Op-timale Systemintegration einerseits und Offenheit für Fremd-komponenten andererseits sind bei Totally Integrated Auto-mation (TIA) kein Widerspruch. Was liegt somit näher, als alle anfallenden Aufgaben in einem einzigen Gerät zu lösen und so die Vorteile PC-basierter Technik innerhalb von TIA zu nut-zen?
Dabei wird eine SIMATIC S7 in den PC integriert und es ent-steht eine kostenoptimierte Gesamtlösung, bei der – falls ge-wünscht – alle Komponenten aus einer Hand kommen. Dabei profitieren Entwickler und Anwender von der Erfahrung und dem weltweiten Service des Marktführers Siemens und der hohen Qualität der SIMATIC-Produkte und -Systeme. PC-ba-sierte Controller werden genau wie S7-Controller mit der Standard-Software STEP 7 projektiert und programmiert. An-wenderprogramme können – je nach Kundenwunsch – auf ei-ner SPS (speicherprogrammierbare Steuerung) oder einem PC ablaufen und fertige S7-Programme können für PC-basierte Lösungen übernommen werden.
*) PLC steht für „Programmable Logic Controller“ und ist gleichbedeutend mit SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung)
Bedienoberfläche von SIMATIC WinAC
Offenes PC-basiertes Steuern auf Basis von Windows
SIMATIC WinAC ermöglicht Steuern auf dem PC. WinAC – die SIMATIC S7 im PC – ist bestens geeignet, wenn neben Steue-rungs- und Visualisierungsfunktionen Aufgaben mit hohem Datenaufkommen und schnelle technologische Funktionen auf einer PC-Plattform gelöst werden müssen. SIMATIC WinAC ist über die Standard-Schnittstelle OPC (OLE for Process Cont-rol) leicht mit Komponenten anderer Hersteller kombinierbar und in die Office-Welt einbindbar. SIMATIC WinAC-Hard- und -Software kann auf SIMATIC PC und auf den meisten marktüb-lichen PC mit den Professional-Varianten von Windows 2000 /XP eingesetzt werden. Dabei werden neueste PC-Trends und Betriebssystem-Varianten unterstützt.
Nutzung von SIMATIC-Know-how
Die Programmierung von WinAC erfolgt mit den üblichen SIMATIC-Programmierwerkzeugen – mit STEP 7 oder bei Be-darf auch mit den bewährten Engineering Tools, z.B. den nach IEC 61131-3 genormten Sprachen S7-SCL (textuelle Hoch-sprache) oder S7-GRAPH (grafische Projektierung für Ablauf-steuerungen). Alle Konfigurationsinformationen für eine PC-basierte Applikation werden zentral erstellt, verwaltet und ge-speichert. Dabei ist sowohl zentrales Engineering über Indus-trial Ethernet oder über PROFIBUS als auch Engineering "on Target" möglich, wobei STEP 7 dann direkt auf dem Steue-rungs-PC installiert ist.
SIMATIC WinAC ist codekompatibel zu SIMATIC S7-400, d.h. für SIMATIC S7-300 und S7-400 erstellte Programmteile lassen sich in WinAC weiterverwenden und umgekehrt. Auf diese Weise werden vorhandene Software-Investitionen geschützt. In Verbindung mit der bekannten und bewährten Projektie-rung über STEP 7 kann gesammeltes SIMATIC- Know-how mit WinAC bestens genutzt werden.
Highlights
Kosteneinsparung durch Integration aller Automati-sierungs-Komponenten auf dem Industrie-PC (IPC)
Nutzung der stetigen PC-Innovation und -Perfor-manceverbesserung
Einfache Kommunikation durch kostengünstige, integrierte Netzwerkschnittstellen
Einfache Nutzung von Business Software (z.B. MS Office) und Erstellung eigener Anwendersoftware mit leistungsfähigen Software-Tools (C++, VB, etc.)
Breites, standardisiertes Hardware-Spektrum
Große Produktauswahl
Investitionssicherheit beim Einsatz langzeitverfüg-barer IPC
SIMATIC PC-based Controller© Siemens AG 2008
SIMATIC PC-based Controller 81
Einfache Integration technologischer Funktionen
SIMATIC WinAC ermöglicht auch die einfache Integration tech-nologischer Funktionen, z.B. für Zähl-, Positionier- und Rege-lungsaufgaben.
Dafür stehen einerseits intelligente Funktionsmodule der de-zentralen Peripheriegeräte SIMATIC ET 200 zur Verfügung, die über PROFIBUS DP oder PROFINET IO angeschlossen werden.
Andererseits ermöglichen verschiedene SIMATIC-Softwarepa-kete die Lösung einfacher technologischer Aufgaben, z.B. Standard PID Control für allgemeine Regelungszwecke und Easy Motion Control mit seiner Bausteinbibliothek nach Stan-dard PLCopen Motion Control zum Verfahren von Linear- oder Rundachsen.
Beispiel für einen Steuerungsaufbau mit SIMATIC WinAC an Industrial Ethernet und PROFIBUS
Offene Datenschnittstellen zur Office-Welt und anderen PC-Applikationen
Zur vertikalen Integration bietet SIMATIC WinAC auf Basis von OPC eine offene Datenschnittstelle zur Standard-Software der Office-Welt. Bei Visualisierung und Datenverarbeitung kann über diese offene Datenschnittstelle einfach und symbolisch auf die Prozessdaten zugegriffen werden. Der integrierte SIMATIC NET OPC-Server ermöglicht eine Hersteller-unabhän-gige industrielle Kommunikation mit allen OPC-Client-Appli-kationen, z.B. Visualisierungssystemen anderer Hersteller.
SIMATIC WinCC und WinCC flexible lassen sich über eine SIMATIC-Schnittstelle anbinden, um z.B. umfangreiche Diag-nosefunktionen und die gemeinsame Datenbasis nutzen zu können. Die PG/OP-Kommunikation erlaubt den Anschluss von SIMATIC Programmiergeräten und Operator Panels.
Außerdem ermöglicht SIMATIC WinAC auch die einfache hori-zontale Integration von technologischen Applikationen, z.B. Barcodeleser, Bildverarbeitung, Messwerterfassung, numeri-sche Steuerungen. Dazu steht ein ergänzendes Produkt (ODK, Open Development Kit) zur Verfügung, das durch die Einbin-dung von C-/C++-Programmen in das WinAC-Steuerungspro-gramm Zugriff auf alle Hardware- und Software-Komponen-ten des PCs und somit eine hohe Flexibilität ermöglicht.
SIMATIC WinAC bietet offene Datenschnittstellen zur vertikalen und hori-zontalen Integration anderer Applikationen
SIM
ATIC
Win
CC
flex
ible
SIM
ATIC
Win
CC
SIMATIC Interface
OPCOpen Interface ODK
WinAC Software-PLC, Slot-PLC
Vertikale IntegrationVi
sual
isie
rung
Fr
emdh
erst
elle
r
Dat
enau
stau
sch
C /
C++
Technologie
Horizontale Integration
© Siemens AG 2008
SIMATIC PC-based Controller82
SIMATIC WinAC
Höchste Performance und Nutzung des PC-Arbeits-speichers
Mit SIMATIC WinAC Software PLCs profitiert Ihre PC-basierte Automatisierungslösung von der großen Leistungsfähigkeit moderner PCs. Hohe Prozessortaktraten führen direkt zu einer hochperformanten WinAC-Lösung. Aufgrund der Nutzung des PC-Arbeitsspeichers bestehen praktisch kaum Größenbe-schränkungen für Ihre Anwenderprogramme.
Kommunikation und Diagnose über alle Ebenen
SIMATIC WinAC bietet den vollen Leistungsumfang der S7-Kommunikation mit S7-Steuerungen und anderen WinAC-Sta-tionen über die Netze PROFIBUS und Industrial Ethernet / PRO-FINET. Mit der S7-Kommunikation können beliebige Datenbe-reiche versendet und empfangen werden. Dabei werden WinAC-Stationen identisch zu anderen S7-CPUs behandelt. Durch die Unterstützung mehrerer unabhängiger PROFIBUS-Anschlüsse (z.B. CP 5613) sowie das Aktivieren / Deaktivieren von PROFIBUS-Slaves kann ein sehr flexibles Netzwerkkonzept realisiert werden. Die Unterstützung von PROFIBUS DP V1 er-laubt auch die Einbindung von intelligenten Feldgeräten mit komplexen Funktionen. Insbesondere für Diagnosezwecke – auch bei Ferndiagnose über Teleservice – ist der direkte Zu-griff von einer zentralen Warte über SIMATIC WinAC und Netz-werkgrenzen hinweg auf alle DP-Slaves und deren Komponen-ten möglich. Diese leistungsfähige Routing-Funktion zeigt den Zustand der einzelnen Baugruppen/Module der dezentral vor Ort verteilten Slaves, d.h. Fehler sind bereits in der Warte genau diagnostizierbar.
Zu Diagnosezwecken ist über WinAC der direkte Zugriff von der Leitwarte auf die E/A-Ebene der Peripheriegeräte möglich
PC-based Automation Competence Center
Unsere Competence Center bieten Ihnen ein komplexes Spek-trum gezielter Dienstleistungen - von Workshops und Mach-barkeitsanalysen bis hin zur Übernahme spezifischer Entwick-lungsaufgaben.
Competence Center für PC-based Automation
• Nordeuropa: [email protected]• Südeuropa: [email protected]• Asien: [email protected]
ET 200S
LeitwartePC
WinAC,z.B. Slot-PLC
ET 200M ET 200pro
Industrial Ethernet
PROFIBUS
Dezentrale Peripheriegeräte
Highlights
WinAC (Windows Automation Center) – die PC-based Con-trol-Lösung von Totally Integrated Automation – bietet entscheidende Vorteile:
Offenes PC-basiertes Steuern auf Basis von Windows
Nutzung von SIMATIC-Know-how
Einfache Integration technologischer Funktionen
Offene Datenschnittstellen zur Office-Welt und ande-ren PC-Applikationen
Höchste Performance und Nutzung des PC-Arbeits-speichers
Kommunikation und Diagnose über alle Ebenen
Weltweite Kompetenz in PC-based Automation
Competence Center für PC-based Automation
Köln Mailand Shanghai
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SIMATIC PC-based Controller 83
SIMATIC WinAC Slot-PLC
Erhöhte Verfügbarkeit und Betriebssicherheit
SIMATIC WinAC Slot-PLC
Die WinAC Slot-PLCs kommen dann zum Einsatz, wenn bei PC-basierten Lösungen erhöhte Verfügbarkeit und Betriebssi-cherheit notwendig sind.
Die WinAC Slot-PLCs basieren in Performance und Befehlssatz auf den leistungsstarken S7-400 CPUs und ermöglichen eine von Windows unabhängige Steuerung.
Die Slot-PLC beherrschen einen befehlsgenauen Wiederanlauf und setzen das Anwenderprogramm nach einer Unterbre-chung direkt an der Unterbrechungsstelle fort. Durch eine ex-terne 24V-Einspeisung kann das Anwenderprogramm der Slot-PLC völlig unabhängig vom PC bearbeitet werden. Auf-grund der Batteriepufferung können alle Datenbereiche rema-nent gehalten werden. Durch dieses robuste und determinis-tische Verhalten lassen sich Anwendungen mit erhöhter Ver-fügbarkeit und Betriebssicherheit realisieren.
Die Slot-PLCs besitzen eine integrierte MPI/DP- und eine DP-Schnittstelle, z.B. zur Kommunikation mit anderen CPUs und zur Anbindung der dezentralen Peripherie. Darüber hinaus unterstützen die Slot-PLCs die Funktionalität Taktsynchronität, um schnelle, zeitabhängige Anwendungen auch dezentral lö-sen zu können. Über die Festplatte des PCs können Program-me archiviert und dearchiviert werden.
Das WinAC-Panel am PC bietet die Anzeige- und Bedienfunkti-onen der Slot-PLC – vergleichbar denen einer S7-CPU.
In einem PC können bis zu vier Slot-PLCs (je ein PCI- Steckplatz) betrieben werden. Außerdem kann auch eine Software-PLC mit bis zu drei Slot-PLCs kombiniert werden. Eine Automatisie-rungslösung kann also kompakter mit weniger PCs aufgebaut werden, so dass Platzbedarf und Hardwarekosten sinken.
Der Firmware-Update erfolgt direkt über den Download einer Datei, ohne diese auf einer Memory Card ablegen zu müssen. Das Laden der Firmware im eingebauten Zustand von jedem PC-Speichermedium (Festplatte, USB-Stick, CD-ROM) verein-facht und beschleunigt Wartung und Service.
WinAC Slot steht in zwei Varianten zur Verfügung:• WinAC Slot 412 basierend auf der CPU 412-2 mit 128 KB
Speicher für Code und 128 KB Speicher für Daten• WinAC Slot 416 basierend auf der CPU 416-2 mit 1,6 MB
Speicher für Code und 1,6 MB Speicher für Daten
Die Bedienoberfläche von WinAC entspricht den Anzeige- und Bedienelementen einer SIMATIC S7-CPU
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SIMATIC PC-based Controller84
SIMATIC WinAC Software-PLC
SIMATIC WinAC RTX 2008 – Erhöhte Flexibilität und Offenheit
WinAC RTX 2008 kommt zum Einsatz, wenn hohe Perfor-mance, ein hohes Datenvolumen und gleichzeitig harte Echt-zeit für die Automatisierungsaufgabe benötigt wird. Das opti-mierte Laufzeitsystem ermöglicht die Bearbeitung von um-fangreichen und anspruchsvollen PC-Anwendungen parallel zur Steuerungsaufgabe. Es läuft unter den Betriebssystemen Windows XP Professional oder embedded und verwendet den Echtzeitkern Ardence RTX, um Echtzeit und deterministisches Verhalten sicher zu stellen.
Bedienoberfläche zur Festlegung der Prioritäten von Steuerungspro-gramm und Windows-Applikation
Deterministisches Verhalten von WinAC RTX durch eine konstante Zyklus-zeit mit Reserve für Windows nach der Ausführung des Steuerungspro-gramms
WinAC RTX 2008 ist in seiner Leistung über die PC-Plattform skalierbar. Der Einsatz reicht dabei von maschinennahen Steu-erungsaufgaben mit robusten Embedded-PC bis zu High-End-Anwendungen auf PC mit neuester Technik.
Besonders der Einsatz auf embedded PC-Plattformen wie der SIMATIC Microbox PC 427B mit Windows XP Embedded führt zu kostengünstigen und sehr robusten Lösungen. Der Micro-box PC 427B zeichnet sich dabei durch lüfter- und festplatten-losen Betrieb aus.
WinAC RTX 2008 nutzt den Hauptspeicher des PC und bietet eine Programmsicherung auf Festplatte. Mit Hilfe von System-funktionen (SFC 82 - 84) können nicht-zyklische Daten, z.B. Produktionsparameter, Rezepturdaten dauerhaft auf der Fest-platte des PC gespeichert werden. In Verbindung mit einer un-terbrechungsfreien Stromversorgung (USV) können darüber hinaus alle Daten remanent gehalten werden.
Echtzeitverhalten bedeutet, dass die Reaktion auf Pro-zessereignisse innerhalb einer bestimmten Zeit erfolgt. Dazu kann angegeben werden, welche Priorität das Steue-rungsprogramm im Vergleich zu den parallel laufenden Windows-Applikationen besitzt.
Deterministik bedeutet, dass das Steuerungsprogramm in einem fest vorgegebenen Zyklus abgearbeitet wird und bei Bedarf parallel laufende Windows-Applikationen un-terbrochen werden, z.B. nötig bei Antriebsregelungen. Die nach Ausführung des Steuerungsprogramms bis zum Ende der Zykluszeit verbleibende Zeitspanne steht für Windows zur Verfügung.
Ausgangt
O
Eingangt
I
Programm-Zyklus t
OB1
Windows und andereWindows-Applikationen
Ausgangt
O
Eingangt
I
ProgrammZyklus t
OB1
Ausführungszeit
Zykluszeit
Mindestzykluszeit tMCT
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SIMATIC PC-based Controller 85
Die Anbindung der Peripherie über PROFIBUS DP erfolgt mit bis zu 12 Mbit/s über die integrierte DP-Schnittstelle der SIMATIC-PCs oder über Kommunikationsprozessoren (CP 5611 A2/5613 A2). Dabei können bis zu vier PROFIBUS-Stränge mit max. 500 Slaves betrieben werden.
Zusätzlich ist es möglich, die Peripherie auch über PROFINET anzuschließen. Dazu wird entweder die integrierte Ethernet-Schnittstelle des SIMATIC PCs oder ein Kommunikationspro-zessor CP 1616 (PCI) bzw. CP 1604 (PCI-104) verwendet.
SIMATIC WinAC RTX 2008 kann einen PROFINET- und bis zu drei PROFIBUS-Stränge zur Anbindung der Peripherie betreiben
Darüber hinaus unterstützt WinAC RTX 2008 mit den PROFI-BUS-Schnittstellen auch die Systemfunktion Taktsynchronität, mit der schnelle, zeitabhängige Anwendungen, z.B. Regelun-gen, auch mit dezentraler Peripherie realisiert werden kön-nen. Damit können neben der Steuerungsaufgabe weitere Funktionen in einen PC integriert werden oder kleinere, kos-tengünstigere PC für die gleiche Aufgabe verwendet werden.
WinAC RTX 2008 speichert beim Beenden alle als remanent deklarierten Daten auf der Festplatte. Um bei einem unerwar-teten Einbruch der PC-Spannungsversorgung ein definiertes Beenden der Software-PLC sicherzustellen, kann eine unter-brechungsfreie Stromversongung (USV), z.B. SITOP DC-USV, eingesetzt werden.
SIMATIC PC mit integriertem, nichtflüchtigem Speicher erlau-ben, bis zu 128 KByte remanente Daten bei Spannungsein-bruch unabhängig vom Filesystem zu speichern.
Für SIMATIC PC ohne integrierten, nicht-flüchtigen Speicher steht die WinAC NV128 Einsteckkarte zur Verfügung. Damit können remanente Daten bis zu 128 KByte gespeichert wer-den. Je nach Ausführung des PC kann jedoch der Einsatz einer USV erforderlich sein.
NEU
NEU
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SIMATIC PC-based Controller86
Open Development Kit (ODK)
Integration spezieller Aufgaben
PC-basierte Lösungen beinhalten in der Regel auch technolo-gische Aufgaben, z.B. Bildverarbeitung, Messwerterfassung, numerische Steuerungen. Die neue WinAC-Option Open De-velopment Kit (ODK) erlaubt über drei verschiedene Schnitt-stellen die flexible Nutzung aller Ressourcen des PCs aus dem Steuerungsprogramm heraus, um so die SPS-Funktionalität hochperformant zu erweitern. Dem Programmierer stehen dazu alle Betriebssystemfunktionen und Systemressourcen von Windows zur Verfügung – und damit auch der Zugriff auf externe Hard- und Softwarekomponenten.
Die neue ODK-Version integriert in einem einzigen Entwick-lungspaket die Funktionen der bisherigen Zusatzpakete ODK (alte Version für die Software-PLCs) und T-Kit (für die Slot-PLCs). Software-Entwicklungen sind also mehrfach nutzbar, weil solche Software jetzt auf allen WinAC-PLCs verwendet werden kann. Außerdem ist die neue ODK-Version kompatibel zu den Vorgängerversionen, sodass existierende Anwendun-gen weiterverwendet werden können.
Die Entwicklung einer ODK-Anwendung erfolgt mit einer Standard-Entwicklungsumgebung für C-/C++-Programmie-rung, z.B. dem Microsoft Visual Developer's Studio. Der An-wendungsentwickler verfügt damit über seine gewohnte, auf Windows-Anwendungen zugeschnittene Umgebung.
Bei der Einbindung solcher Anwendungen ins Steuerungspro-gramm von WinAC sind keine C++-Programmierkenntnisse er-forderlich. Die ODK-Anwendungen können wie normale Sys-temfunktionen im STEP 7-Programm genutzt werden.
Entwickler von C++-Applikationen finden Unterstützung bei den WinAC Competence Center:www.siemens.com/pcbasedautomation/cc
WinAC ODK bietet drei Schnittstellen für folgende Anwendun-gen:
• Custom Code Extension Interface (CCX) zum Aufruf eige-ner C/C++ Programme aus dem Steuerungsprogramm von WinAC
• Shared Memory Extension Interface (SMX) zum schnellen Datenaustausch von WinAC mit Windows-Applikationen
• Controller Management Interface (CMI) zur Integration der WinAC- Panel-Funktionalität in eine Windows-Applikation
Die Tabelle zeigt, welche Schnittstellen für welche WinAC-Varianten zur Verfügung stehen:
Schnittstellen ODK-Schnittstellen der WinAC-Varianten
Soft Slot
Custom Code Extension (CCX)
Shared Memory Extension (SMX)
Controller Management (CMI)
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SIMATIC PC-based Controller 87
Custom Code Extension Interface (CCX)
ODK beinhaltet einen Anwendungs-Wizard und eine Klassen-Bibliothek zur einfachen Programmierung in Microsoft Visual C++. Das außerhalb von WinAC ablaufende C++-Programm wird über das CCX aus dem SPS-Programm mit Hilfe von zwei Systemfunktionen (SFC 65_000, SFC 65_001) aufgerufen. Das C-Programm kann auf drei verschiedene Arten ausgeführt werden:• Synchron, d.h. bearbeitet als Teil des SPS-Zyklus• Asynchron, d.h. vom SPS-Programm gestartet und
im Hintergrund beendet• Kontinuierlich, d.h. parallel zum SPS-Programm bearbeitet
Damit lassen sich vielfältige Anwendungen realisieren. Beispiele dafür sind:• Anbindung von Feldbuskarten an WinAC• Integration von Robot-Control-Software in WinAC• Direkter Zugriff auf das Windows-Filesystem• Implementierung spezieller Kommunikationsprotokolle• Komplexe Berechnungen zur Steuerung der Qualität von
Verpackungsfolien
Bedienoberfläche des Anwendungs-Wizards mit Klassen-Bibliothek und C++- Programm
Das Custom Code Extension Interface (CCX) bietet den Aufruf von C/C++-Programmen aus dem Steuerungsprogramm der WinAC Software-PLC
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SIMATIC PC-based Controller88
Open Development Kit (ODK)
Shared Memory Extension Interface (SMX)
ODK unterstützt über SMX die Entwicklung von Applikatio-nen, die einen Datenaustausch zwischen Windows-Anwen-dungen, z.B. Visual C++ und den WinAC-PLCs benötigen, wie es u.a. bei Regelungs- oder Bildverarbeitungsaufgaben erfor-derlich ist. Dieser Datenaustausch erfolgt besonders schnell über ein Dual Port RAM (DPR) bzw. Shared Memory, auf das sowohl das externe C++-Programm als auch das SPS-Pro-gramm zugreifen. ODK enthält Bibliotheken zum Lesen und Schreiben dieses DPR nach der Polling-Methode. Aus Sicht der WinAC PLC stellt das DPR einen 4 kB großen E/A-Bereich dar, auf den mit Lade-/Transferbefehlen zugegriffen wird.
Beispiele für die Anwendung des SMX:• Anbindung von Motion Control Systemen• Anbindung von Systemen zur Messdatenerfassung
und -analyse• Übertragung und Sicherung großer Mengen von
Produktions- und Qualitätsdaten• Direkte, hochperformante Einbindung einer Auftrags-
datenbank
Das Shared Memory Extension Interface (SMX) ermöglicht den Datenaus-tausch zwischen Slot- oder Software-PLC und Microsoft-Anwendungen
Controller Management Interface (CMI)
Mit ODK kann die Funktion des WinAC-Panels in eine Win-dows-Applikation integriert werden (siehe Abbildung). Das CMI stellt dazu der Applikation folgende Funktionen des WinAC-Panels zur Verfügung:• Zustand der LEDs• Start und Stop der PLC• Nachladen von Programmen
Anwendungsbeispiele:• Integration des WinAC Panels in eine HMI-Applikation• Fernbedienung der PLC• Implementierung spezifischer Nutzerrechte
Das Controller Management Interface (CMI) integriert die Funktion des WinAC Panels in eine Windows-Applikation
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SIMATIC PC-based Controller 89
Technische Daten SIMATIC WinAC
1) 128 KB mit bestimmten SIMATIC PC ohne USV
Software-PLC Slot-PLC
WinAC RTX 2008 WinAC Slot 412 V4.0 WinAC Slot 416 V4.0
Bestellnummer-Rumpf: 6ES7 671-0RC. 673-2CC. 673-6CC.
Basismerkmale
Arbeitsspeicher (integr.) (Code/Daten)
PC-Speicher (non-paged memory) 192 KByte/192 Kbyte 1,6 MByte/1,6 Mbyte
Anzahl Ein-/Ausgänge insgesamt 16/16 KByte 4/4 KByte 16/16 KByte
Merker 16 KByte 4 KByte 16 KByte
S7-Zähler/Zeiten 2048/2048 2048/2048 2048/2048
Memory Card steckbar
Anzahl der Bausteine (FB,FC, DB) Begrenzung nur durch verfügbaren PC-Arbeitspeicher
256, 256, 511 2048, 2048,4095
Mehrprozessorbetrieb 1 Software-PLC und bis zu 3 Slot-PLC bis zu vier Slot-PLC
SPS-Programmiersoftware STEP 7 ab V5.4 SP4, Engineering Tools (optional) STEP 7 ab V5.2, Engineering Tools (optional)
Remanenz
mit USV Alle Daten1)
mit PS Ext.Board und Batterie alle Daten
Befehlslaufzeiten
Bit-Operation 0,004 µs 0,1 µs 0,04 µs
Integer-Operation 0,003 µs 0,1 µs 0,04 µs
Gleitpunkt-Operation 0,004 µs 0,3 µs 0,12 µs
Referenz-Plattform Pentium 4, 2,4 GHz PC-unabhängig PC-unabhängig
Deterministisch
DP-Anschlüsse
insgesamt 4 2
integriert 2
CP5611/ integrierte Schnittstelle der SIMATIC PC, max.
1
CP5613-A2 max. 4
CP1616/1604 1
Integrierte PROFINET-Schnittstelle SIMATIC PC
1
Integrierte Ethernet-Schnittstelle Microbox PC
1
Kommunikationsfunktionen
PG/OP Kommunikation
S7-Kommunikation
Prozessdatenzugriff über OPC
Technologie
SIMATIC FM FM 350/351/352/ 353/354/355 FM 350/351/352/ 353/354/355
Easy Motion Control
Anbindung C/C++ mit ODK mit ODK
Bedienen & Beobachten über SIMATIC Schnittstelle
SIMATIC WinCC/WinCC flexible
Betriebssystem
Windows 2000 Professional (>= SP3)
Windows XP Professional (SP1 oder SP2) (SP1 oder SP2)
Windows XP Embedded (auf XPe Images der SIMATIC PC)
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Technische Daten90
Technische DatenS7-300 Digitaleingaben
1) parametrierbar2) Anschluss mit abgesetztem Klemmenblock
Baugruppentyp Digitaleingaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe Baugruppe mit para-
metrierbarer Ein-gangsverzögerung und umfangreicher Diagnose; geeignet für taktsynchronen Betrieb
Einfache, preiswerte Baugrup-pe für die Erfassung häufig benötigter Si-gnale
Einfache, preiswer-te Baugruppe für die Erfassung häufig be-nötigter Signale mit hoher Kanaldichte
Einfache, preiswer-te Baugruppe für die Erfassung häufig be-nötigter Signale
Einfache, preiswer-te Baugruppe für die Erfassung häufig be-nötigter Signale mit hoher Kanaldichte
Universell einzuset-zende, skalierbare IO-Baugruppe; 8Bit kanalgranular als Ein- oder Ausgang parametrierbar
Spannungsart Gleichspannung DC
Geeignet für Schalter und 2-/3-/4-Draht-Näherungsschalter (BEROs)
Eingangsspannung 24 V
Diagnosefähig
Alarmfähig
Eingangsverzögerung 0,1 - 20 ms1) Typ. 3 ms (fest)
Anzahl Kanäle 16 16 32 | 64 8 DI / 8 DO 16 DI / 16 DO 8 DI / 8 DX
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1 1 2 | 4 1 1 1
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 321-7BH0. 321-1BH0. 321-1BL0. |321-1BP0. 2)
323-1BH0. 323-1BL0. 327-1BH0.
Baugruppentyp Digitaleingaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe M-lesende Baugruppe Sehr schnelle Baugrup-
pe, insbesondere für taktsynchrone Anwen-dungen
NAMUR-Eingänge und weitere umfangreiche leittechnische Funktio-nen insbesondere für den Einsatz im prozess-technischen Umfeld
Erfassen hoher Gleich-spannungen, wie sie z.B. im Kraftwerkbereich oder Motorprüfständen auftreten
16 einzelkanalpotential-getrennte Kanäle; so-wohl zur Erfassung von Gleich- als auch Wechsel-spannungen möglich
Spannungsart Gleichspannung DC Universalspannung UC
Geeignet für Schalter und 2-/3-/4-Draht-Näherungsschalter (BEROs)
NAMUR-Geber Schalter und 2-/3-/4-Draht-Näherungsschalter (BEROs)
EIngangsspannung 24 V 48 bis 125 V UC 24/48 V
Diagnosefähig
Alarmfähig
Eingangsverzögerung typ. 3ms fest 0,05ms fest 3ms fest 10ms fest <6ms fest
Anzahl Kanäle 16 16 16 16 16
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1 1 2 8 16
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 321-1BH5. 321-1BH10-. 321-7TH00-. 321-1CH20-. 321-1CH00-.
Baugruppentyp Digitaleingaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe Direktes Erfassen von Wechsel-
spannungen bis AC230V; 4er Wurzelung
Direktes Erfassen von Wechsel-spannungen bis zu AC120V bei hoher Kanaldichte
Direktes Erfassen von Wechsel-spannungen bis AC230V; 2er Wurzelung
Direktes Erfassen von Wechsel-spannungen bis AC230V; Ein-zelkanalpotentialgetrennt
Spannungsart Wechselspannung AC
Geeignet für Schalter und 2-/3-/4-Draht-AC-Näherungsschalter
Eingangsspannung 120/230 V 120 V 120/230 V
Diagnosefähig
Alarmfähig
Anzahl Kanäle 16 32 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 4 4 4 8
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 321-1FH0. 321-1EL0. 321-1FF0. 321-1FF1.
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Technische Daten 91
S7-300 Digitalausgaben
1) Anschluss mit abgesetztem Klemmenblock
Baugruppentyp Digitalausgaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe Einfache, preis-
werte Baugruppe für Standardappli-kationen
Sehr schnelle Bau-gruppe, insbeson-dere für taktsyn-chrone Anwen-dungen
Einfache, preiswerte Baugruppe für Stan-dardapplikationen mit hoher Packungs-dichte
Einfache, preiswer-te Baugruppe für die Erfassung häufig be-nötigter Signale
Einfache, preiswerte Baugruppe für die Erfas-sung häufig benötigter Signale mit hoher Ka-naldichte
Universell einzusetzende, skalierbare IO-Baugruppe; 8Bit kanalgranular als Ein- oder Ausgang paramet-rierbar
Spannungsart Gleichspannung DC
Geeignet für Magnetventile, Gleichstromschütze und Meldeleuchten
Ausgangsspannung 24 V
Ausgangsstrom 0,5 A 0,5 A | 0,3 A 0,5 A
Diagnosefähig
Alarmfähig
Anzahl Kanäle 16 32 | 64 8 DI / 8 DO 16 DI / 16 DO 8 DI / 8 DX
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 2 4 1 2 1
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 322-1BH0. 322-1BH1. 322-1BL0. |322-1BP. 1)
323-1BH0. 323-1BL0. 327-1BH0.
Baugruppentyp Digitalausgaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe Umfangreiche Diagnosefunk-
tionen; integrierte Diode für Redundanzverschaltung der Ausgänge
Umfangreiche leittechnische Funktionen insbesondere für den Einsatz im prozess-technischen Umfeld; integrierte Diode für Redundanzverschaltung der Ausgänge
8-kanalige Ausgabebau-gruppe zum Schalten ho-her Ströme (2A)
Schalten hoher Gleichspannun-gen (DC 125 V; 1,5 A), wie z.B. im Kraftwerksbereich oder Motor-prüfständen auftreten
Spannungsart Gleichspannung DC
Geeignet für Magnetventile, Gleichstromschütze und Meldeleuchten
Ausgangsspannung 24V 48 - 125 V
Ausgangsstrom 0,5 A 2 A 1,5 A
Diagnosefähig
Alarmfähig
Anzahl Kanäle 8 16 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1 4 2 2
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 322-8BF0. 322-8BH0. 322-1BF0. 322-1CF0.
Baugruppentyp Digitalausgaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe TRIAC-Baugruppe zum elek-
tronisch Schalten hoher Strö-me und Spannungen; Ver-schleißfrei gegenüber Relais
8-kanalige TRIAC-Bau-gruppe mit einzelkanal-potentialge-trennten Aus-gängen; ge-genüber Re-laisbaugruppe verschleiß-frei; Diagnose und Ersatz-werte para-metrierbar
Schalten von hohen Span-nungen und Strömen bei hoher Kanal-dichte
Universell einzusetzen-de Relaisaus-gabegruppe, die einen wei-ten Bereich der Applikati-onen abdeckt
Universell einzusetzen-de Relaisaus-gabegruppe mit bis zu 2A bei AC230V
Universell einzusetzen-de Relaisaus-gabegruppe mit bis zu max. 5A bei AC230V; da-mit Schalten größerer Leis-tungen mög-lich
Relaisbau-gruppe mit integriertem RC-Lösch-glied; Diagno-se und Ersatz-werte para-metrierbar
16 Kanäle einzelkanal-potentialge-trennt; Diag-nose und Er-satzwerte pa-rametrierbar
Spannungsart Wechselspannung AC UC (Relais)
Geeignet für Wechselstrom-/Gleichstrom-Magnetventile, -Schütze, -Motorstarter, -Kleinmotoren und Meldeleuchten
Ausgangsspannung 120/230 V DC:24 -120 VAC:24 -230 V
DC 24 bis 120 VAC 48 bis 230 V
24 V/48 V
Ausgangsstrom 1 A 2 A 1 A 2 A 2 A 5 A 0,5 A
Diagnosefähig
Alarmfähig
Anzahl Kanäle 16 8 8 32 16 8 8 8 16
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 2 2 8 4 2 4 8 8 16
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 322-1FH0. 322-1FF0. 322-5FF0. 322-1FL0. 322-1HH0. 322-1HF0. 322-1HF1. 322-5HF0. 322-5GH0.
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Technische Daten92
S7-300 Analogeingaben
1) unabhängig von der eingestellten Störfrequenzunterdrückung 2) im 4-Kanalmodus 10 ms
Baugruppentyp Analogeingaben SM 33xBesonderheiten dieser Bau-gruppe
Universell einzusetzende Bau-gruppe, die alle gängigen Mess-bereiche abdeckt und damit die Ersatzteilhaltung wesentlich ver-einfacht
Hochauflösende und hochge-naue Baugruppe zum Erfassen von Strömen und Spannungen
Preiswerte, uni-verselle Misch-baugruppe zum Erfassen bzw. Ausgeben von Strömen und Spannun-gen
Universelle Mischbaugrup-pe zum Messen von Spannun-gen, Wider-ständen und Temperaturen über Wider-standgeber (RTD) sowie zum Ausgeben von Spannun-gen
Mischbaugrup-pe für sehr schnelle Appli-kationen, wie z.B. Kunststoff-maschinen; in-tegrierter Kom-perator
Universell ein-zusetzende Baugruppe, die alle gängigen Messbereiche abdeckt (keine TC-Messung) und damit die Ersatzteilhal-tung verein-facht
Sehr schnelle Baugruppe, die nach dem Prin-zip der Momen-tanwertver-schlüsselung arbeitet; geeig-net für taktsyn-chrone Applika-tionen
SpannungsmessbereichGeber
± 80 mV± 250 mV± 500 mV± 1 V± 2,5 V
± 5 V± 10 V1 bis 5 V
0 bis 10 V ± 1 V± 2,5 V± 10 V0 bis 2 V0 bis 10 V
± 10 V± 50 mV± 500 mV1 bis 5 V± 1 V± 5 V0 bis 10 V
± 1 V± 5 mV± 10 V1 bis 5 V
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler ± 1 % ± 0,1 % ± 0,1 % ± 0,9 % ± 0,7 % ± 0,15 % ± 0,6 % ± 0,4 %
Anzahl Kanäle 8 2 8 8 4 2 4 8 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen
4 1 4 4 1 1 4 1 1
Auflösung max. 14 Bit + VZ
max. 14 Bit + VZ
15 Bit + VZ 15 Bit + VZ 8 Bit 12 Bit + VZ 13 Bit + VZ 12 Bit + VZ 13 Bit + VZ
Wandlungszeitpro Kanal (bei 50 Hz)
22 ms 22 ms 65 ms 83 ms 2) 100 µs 85 ms 200 µs 60 ms 52 µs 1)
Bestell-Nr.- Rumpf: 6ES7 331- 7KF0. 331-7KB0. 331-7NF0. 331-7NF1. 334-0CE0. 334-0KE0. 335-7HG0. 331-1KF0. 331-7HF0.
Baugruppentyp Analogeingaben SM 33xBesonderheiten dieser Bau-gruppe
Universell einzusetzende Bau-gruppe, die alle gängigen Mess-bereiche abdeckt und damit die Ersatzteilhaltung wesentlich ver-einfacht
Hochauflösende und hochge-naue Baugruppe zum Erfassen von Strömen und Spannungen
Preiswerte, uni-verselle Misch-baugruppe zum Erfassen bzw. Ausgeben von Strömen und Spannungen
Mischbaugrup-pe für sehr schnelle Appli-kationen, wie z.B. Kunststoff-maschinen; in-tegrierter Kom-perator
Universell ein-zusetzende Baugruppe, die alle gängigen Messbereiche abdeckt (keine TC-Messung) und damit die Ersatzteilhal-tung verein-facht
Sehr schnelle Baugruppe, die nach dem Prin-zip der Momen-tanwertver-schlüsselung arbeitet; geeig-net für taktsyn-chrone Applika-tionen
Unterstützt kommunikati-on mit HART-fä-higen Feldgerä-ten; hohe Kanal-dichte und da-mit günstiger Preis
StrommessbereichGeber
± 3,2mA, ± 10 mA,± 20 mA, 0 bis 20mA,4 bis 40 mA
0 bis 20 mA4 bis 20 mA± 20 mA
0 bis 20 mA ± 10 mA0 bis 20 mA4 bis 40 mA
± 20 mA 0 bis 20 mA 4 bis 20 mA
± 20 mA 0 bis 20 mA 4 bis 20 mA HART
Anschlussart 2- und 4-Drahtmessumformer 4-Drahtmessumformer 2- und 4-Drahtmessumformer
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler ± 1 % ± 0,3 % ± 0,1 % ± 0,8 % ± 0,25 % ± 0,5 % ± 0,3 % ± 0,15 %
Anzahl Kanäle 8 2 8 8 4 4 8 8 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen
4 1 4 (8) 4 1 1 1 1 1
Auflösung max. 14 Bit + VZ
max. 14 Bit + VZ
15 Bit + VZ 15 Bit + VZ 8 Bit 13 Bit + VZ 12 Bit + VZ 13 Bit + VZ 15 Bit + VZ
Wandlungszeitpro Kanal (bei 50 Hz)
22 ms 22 ms 65 ms 83 ms2) 100 µs 200 µs 60 ms 52 µs1) 65 ms
Bestell-Nr.- Rumpf: 6ES7 331-7KF0. 331-7KB0. 331-7NF0. 331-7NF1. 334-0CE0. 335-7HG0. 331-1KF0. 331-7HF0. 331-7TF0.
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Technische Daten 93
1) Kennlinien nach GOST 6651-94 2) Kennlinien nach GOST P8.585.2001
Baugruppentyp Analogeingaben SM 33xBesonderheiten dieser Baugruppe Universell einzusetzende Baugruppe, die alle gängi-
gen Messbereiche abdeckt und damit die Ersatzteil-haltung wesentlich vereinfacht
Hochauflösende und hochgenaue Baugruppe für die Erfassung von Temperaturen über Wi-derstandsgeber (RTD) in-kl. Kennlinienlinearisie-rung nach der russischen GOST-Norm
Universelle Mischbau-gruppe zum Messen von Spannungen, Widerstän-den und Temperaturen über Widerstandgeber (RTD) sowie zum Ausge-ben von Spannungen
Universell einzusetzende Baugruppe, die alle gän-gigen Messbereiche ab-deckt (keine TC-Mes-sung) und damit die Er-satzteilhaltung wesent-lich vereinfacht
Widerstandsmessbereich Geber 150 Ω, 300 Ω , 600 Ω 10 kΩ 600 Ω, 6 kΩAnschlussart 2- /3- /4-Leiteranschluss
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler ± 1 % ± 0,1 % ± 3,5 % ± 0,5 %
Anzahl Kanäle 4 1 8 4 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen
4 1 4 2 1
Auflösung max. 14 Bit + VZ max. 14 Bit + VZ max. 15 Bit + VZ 12 Bit + VZ 12 Bit + VZ
Wandlungszeitpro Kanal (bei 50 Hz)
23 ms 23 ms 80 ms 170 ms 132 ms
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 331-7KF0. 331-7KB0. 331-7PF0. 334-0KE0. 331-1KF0.
Baugruppentyp Analogeingaben SM 33xBesonderheiten dieser Baugruppe Universelle
Mischbaugrup-pe zum Messen von Spannun-gen, Wider-ständen und Temperaturen über Wider-standgeber (RTD) sowie zum Ausgeben von Spannun-gen
Universell einzusetzende Bau-gruppe, die alle gängigen Mess-bereiche abdeckt und damit die Ersatzteilhaltung wesentlich vereinfacht
Hochauflösen-de und hoch-genaue Bau-gruppe für die Erfassung von Temperaturen über Wider-standsgeber (RTD) inkl. Kennlinienline-arisierung nach der russi-schen GOST-Norm
Universell einzusetzende Bau-gruppe, die alle gängigen Mess-bereiche abdeckt und damit die Ersatzteilhaltung wesentlich vereinfacht
Hochauflösen-de und hoch-genaue Bau-gruppe für die Erfassung von Temperaturen über Thermoe-lemente (TC) inkl. Kennlini-enlinearisie-rung nach der russischen GOST-Norm
Universell ein-zusetzende Baugruppe, die alle gängigen Messbereiche abdeckt (keine TC-Messung) und damit die Ersatzteilhal-tung wesent-lich vereinfacht
TemperaturmessbereichGeber
Pt 100 (-120 bis +130 °C)
Pt 100Ni 100 (-200 bis +385 °C)jeweils Standard und Klima
Pt: 100; 200; 500; 1000;Ni: 100; 120; 200; 500; 1000;Cu 10 (-200 bis +850 °C und -120 bis +130 °C)1)
Thermoelemente Typ E, N, J, K, L
Thermo-elemente Typ B, C, E, N, J, K, L, R, S, T, U 2)
Pt 100 (-120 bis +130 °C);Ni 100; Ni 1000; LG-Ni 1000; (je Standard und Klima)
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler ± 1 % ± 0,1 % ± 1 % ± 0,1 % ± 1 %
Anzahl Kanäle 4 4 1 8 8 2 8 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen
2 1 1 4 4 1 4 1
Auflösung max. 14 Bit + VZ 15 Bit + VZ max. 14 Bit + VZ 15 Bit + VZ 12 Bit + VZ
Wandlungszeitpro Kanal (bei 50 Hz)
170 ms 23 ms 80 ms 22 ms 44 ms 95 ms 110 ms
Bestell-Nr.- Rumpf: 6ES7 334-0KE0. 331-7KF0. 331-7KB0. 331-7PF0. 331-7KF0. 331-7KB0. 331-7PF1. 331-1KF0.
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Technische Daten94
S7-300 Analogausgaben
Baugruppentyp Analogausgaben SM 33xBesonderheiten dieser Baugruppe Universell einzusetzende
AnalogausgabeUniversell einzu-setzende Analog-ausgabe; preis-wert durch hohe kanaldichte
Sehr schnelle Baugruppe mit hoher Auflösung und Genauigkeit; geeignet für den taktsynchronen Betrieb
Preiswerte, uni-verselle Misch-baugruppe zum Erfassen bzw. Ausgeben von Strömen und Spannungen
Universelle Mischbaugruppe zum Messen von Spannungen, Wi-derständen und Temperaturen über Widerstand-geber (RTD) so-wie zum Ausge-ben von Span-nungen
Mischbaugruppe für sehr schnelle Applikationen, wie z.B. Kunst-stoffmaschinen; integrierter Kom-parator
Ausgabebereich 0 bis 10 V, 1 bis 5 V, ± 10 V 0 bis 10 V 0 bis 10 V± 10 V
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler ± 0,5 % ± 0,12 % ± 0,6 % ± 1 % ± 0,5 %
Anzahl Kanäle 2 4 8 4 2 4
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen
1 1 1 4 1 1
Auflösung 11 Bit + VZ max. 15 Bit + VZ
8 Bit 12 Bit max. 13 Bit +VZ
Wandlungszeit pro Kanal < 0,8 ms > 1,6 ms 0,5 ms 0,5 ms >0,8 ms
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 332-5HB0 332-5HD0. 332-5HF0. 332-7ND0. 334-0CE0. 334-0KE0. 335-7HG0.
Baugruppentyp Analogausgaben SM 33xBesonderheiten dieser Baugruppe Universell einzusetzende Analogausgabe Universell einzuset-
zende Analogaus-gabe; preiswert durch hohe kanal-dichte
Sehr schnelle Bau-gruppe mit hoher Auflösung und Ge-nauigkeit; geeignet für den taktsynchro-nen Betrieb
Preiswerte, univer-selle Mischbaugrup-pe zum Erfassen bzw. Ausgeben von Strömen und Span-nungen
Unterstützt Kommunika-tion mit HART-fähigen Feldgeräten; hohe Kanal-dichte und damit günsti-ger Kanalpreis
Ausgabebereich ± 20 mA, 0 bis 20 mA, 4 bis 20 mA 0 bis 20 mA 0 bis 20 mA HART4 bis 20 mA HART
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler ± 0,6 % ± 0,18 % ± 1 % ± 0,2 %
Anzahl Kanäle 2 4 8 4 2 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen
1 1 1 4 1 1
Auflösung 11 Bit + VZ max. 15 Bit + VZ
8 Bit 15 Bit + VZ
Wandlungszeit pro Kanal < 0,8 ms 1,6 ms 0,5 ms 50 ms
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 332-5HB0. 332-5HD0. 332-5HF0. 332-7ND0. 334-0CE0. 332-8TF0.
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Technische Daten 95
Fehlersichere S7-300 Digitalbaugruppen, Normen und Zulassungen
1) als SIPLUS-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25…+60°C und aggressive Atmosphäre/Betauung (www.siemens.de/s iplus)
*) Die SIPLUS S7-300 ist z.T. zusätzlich konform zur Norm EN50155 (Bahnnorm) und ausgelegt für den erweiterten Temperaturbereich bis -25°C (www.siemens.de/siplus)
FehlersichereDigitalbaugruppen
DigitaleingabeSM 326 F 1)
DigitaleingabeSM 326 F(NAMUR)
DigitalausgabeSM 326 F 1)
DigitalausgabeSM 326 F (PM) 1)
Analogeinga-bebaugruppe SM 336 F
Anzahl der Eingänge bzw. Ausgänge bis 24(1-kanalig beiSIL 2-Sensoren)bis 12(2-kanalig beiSIL 3-Sensoren)
8 (1-kanalig)4 (2-kanalig)
10 8 x P-/M-schaltend
6 (15 Bit)
Ein- bzw. Ausgangsspannung DC 24 V NAMUR DC 24 V DC 24 V
Alarme Diagnosealarm Diagnosealarm Diagnosealarm Diagnosealarm Diagnosealarm
Eingangsstrom/Ausgangsstrom
2 A pro Kanal bei Signal "1"
2 A pro Kanal bei Signal "1"
0/4…20 mA, HART
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 326-1BK. 326-1RF. 326-2BF. 326-2BF 336-4GE.
Die SIMATIC S7-300 erfüllt folgende nationale und internationale Normen *)
Die fehlersicheren CPUs erfüllen zusätzlich folgende Normen
DIN, EN, IEC IEC 61508 (SIL 3)
CE EN 954 (Kategorie 4)
UL-Zertifikat NFPA 79-2002, NFPA 85
cULus-Zertifikat UL 1998, UL 508 und UL 991
FM class 1 div. 2; group A, B, C and D Temperaturgruppe T4 (≤ 135 °C)
GOST
C-Tick
EU-Richtlinie 94/9/EG (ATEX 100a)
ISA-S71.04 severity level G1, G2, G3
Schiffsbauzertifizierungen von• American Bureau of Shipping• Bureau Veritas• Des Norske Veritas• Germanischer Lloyd• Lloyds Register of Shipping
zulässige Umgebungstemperatur bis 60 °C für alle Komponenten
Erdbebensicherheit
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Technische Daten96
S7-400 Digitalein-/-ausgaben
1) parametrierbar
Baugruppentyp Digitaleingaben SM 421Besonderheiten dieser Baugruppe Baugruppe zum Erfassen
sehr schneller Signale durch parametrierbare Eingangsverzögerung und Prozessalarme; Dia-gnose
Einfache, preiswerte Baugruppe für die Erfas-sung häufig benötigter Signale mit hoher Kanal-dichte
Direktes Erfassen von Gleich- und Wechselspannun-gen bei hoher Kanaldichte
Geeignet für Gleich- und Wechselspannung; kann damit sowohl als p- als auch m-lesende Bau-gruppe eingesetzt wer-den
Spannungsart DC UC
Eingangsspannung 24 V 120 V 120/230 V 24 bis 60 V
Diagnosefähig
Alarmfähig
Eingangsverzögerung 0,05 bis 3 ms 1) 3 ms fest < 25 ms fest 0,5 bis 20 ms 1)
Anzahl Kanäle 16 32 32 16 16
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 2 1 4 4 16
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 421-7BH. 421-1BL. 421-1EL. 421-1FH. 421-7DH.
Baugruppentyp Digitalausgaben SM 422Besonderheiten dieser Baugruppe Einfache, preiswerte
Baugruppe für Stan-dardapplikationen
Einfache, preiswerte Baugruppe für Stan-dardapplikationen mit hoher Kanaldichte
Umfangreiche Diagnose-funktionen; Ersatzwerte parametrierbar
Elektronisches Schalten hoher Ströme und Span-nungen; Verschleißfrei gegenüber Relaisausga-be
Universell einzusetzende Relaisausgabegruppe
Spannungsart DC AC Relais
Ausgangsspannung 24 V 120/230 V 5-125 VDC
Ausgangsstrom 2 A 0,5 A 2 A 5 A
Diagnosefähig
Alarmfähig
Anzahl Kanäle 16 32 32 16 16
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 2 1 4 4 8
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 422-1BH. 422-1BL. 422-7BL. 422-1FH. 422-1HH.
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Technische Daten 97
S7-400 Analogeingaben
1) unabhängig von der eingestellten Störfrequenzunterdrückung
Baugruppentyp Analogeingaben SM 431Besonderheiten dieser Baugruppe Einfache Baugruppe
zur Strom- und Span-nungsmessung; hohe Kanaldichte
Universell einzuset-zende Baugruppe für Strom, Spannungs und Widerstands-messung
Universell einzuset-zende Baugruppe, die alle gängigen Mess-bereiche abdeckt und damit die Ersatzteil-haltung wesentlich vereinfacht
Sehr schnelle Analog-werwandlung durch Momentanwertver-schlüsselung; damit geeignet zur Erfas-sung schneller Signa-le
Universelle Baugrup-pe, die alle gängigen Messbereiche ab-deckt; hohe Auflö-sung und Genauig-keit; hohe Kanaldich-te
Hochauflösende und hochgenaue Mes-sung von Temperatu-ren über Thermoele-mente (TC); Optional erhältlich: Stecker mit intergrierter Tempe-raturkompensation; einzelkanal-potenti-algetrennt
Spannungsmessbereich Geber ±1 V1 - 5 V
±1 V±10 V1 - 5 V
±80 mV±250 mV±500 mV±1 V±2,5 V±5 V±10 V1 - 5 V
±1 V1 - 5 V±10 V
±25 mV, ±50 mV, ±80 mV, ±250 mV, ±500 mV, ±1 V, ±2,5 V, ±5 V, ±10 V, 1 - 5 V
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler _< ± 1% < ± 1% < ± 0,38% < ± 0,9% < ± 0,35% < ± 0,3%
Anzahl Kanäle 16 8 16 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1 1 1 8
Auflösung 12 Bit + VZ 13 Bit + VZ 15 Bit + VZ
Wandlungszeit pro Kanal (bei 50 Hz) 65 ms 25 ms 23 ms 52 µs 1) 23 ms 20 ms
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 431-0HH. 431-1KF0. 431-1KF1. 431-1KF2. 431-7QH. 431-7KF0.
Baugruppentyp Analogeingaben SM 431Besonderheiten dieser Baugruppe Einfache Baugruppe
zur Strom- und Span-nungsmessung; hohe Kanaldichte
Universell einzuset-zende Baugruppe für Strom, Spannungs und Widerstands-messung
Universell einzuset-zende Baugruppe, die alle gängigen Mess-bereiche abdeckt und damit die Ersatzteil-haltung wesentlich vereinfacht
Sehr schnelle Analog-wandlung durch Momentanwert-verschlüsselung; damit geeignet zur Erfassung schneller Signale
Universelle Baugrup-pe, die alle gängigen Messbereiche ab-deckt; hohe Auflö-sung und Genauig-keit; hohe Kanaldich-te
Hochauflösende und hochgenaue Mes-sung von Temperatu-ren über Thermoele-mente (TC); Optional erhältlich: Stecker mit integrierter Tempera-turkompensation; einzelkanal-potenti-algetrennt
Strommessbereich Geber 4 - 20 mA±20 mA
4 - 20mA0 - 20mA±20 mA
4 - 20mA±20 mA
4 - 20mA0 - 20mA±5 mA±10 mA±20 mA
4 - 20mA0 - 20mA±5 mA±10 mA±20 mA±3,2 mA
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler ≤ ± 0,65% ≤ ± 1% ≤ ± 0,35% ≤ ± 0,8% ≤ ± 0,3% ≤ ± 0,5%
Anzahl Kanäle 16 8 16 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1 1 1 8
Auflösung 12 Bit + VZ 13 Bit +VZ 15 Bit + VZ
Wandlungszeit pro Kanal (bei 50 Hz) 65 ms 25 ms 23 ms 52 µs1) 23 ms 20 ms
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 431-0HH. 431-1KF0. 431-1KF1. 431-1KF2. 431-7QH. 431-7KF0.
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Technische Daten98
S7-400 Analogeingaben
1) unabhängig von der eingestellten Störfrequenzunterdrückung 2) jeweils Standard und Klima
Baugruppentyp Analogeingaben SM 431Besonderheiten dieser Baugruppe Universell einzusetzende
Baugruppe für Strom, Span-nungs und Widerstands-messung
Universell einzusetzende Baugruppe, die alle gängi-gen Messbereiche abdeckt und damit die Ersatzteilhal-tung wesentlich vereinfacht
Sehr schnelle Analogwer-wandlung durch Moment-anwertverschlüsselung; damit geeignet zur Erfas-sung schneller Signale
Universelle Baugruppe, die alle gängigen Messbereiche abdeckt; hohe Auflösung und Genauigkeit; hohe Ka-naldichte
Widerstandmessbereich Geber 0 - 600 Ω 0 - 48 Ω, 0 - 150 Ω, 0 - 300 Ω, 0 - 600 Ω, 0 - 6000 Ω
0 - 600 Ω 0 - 48 Ω, 0 - 150 Ω 0 - 300 Ω, 0 - 600 Ω, 0 - 6000 Ω
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler _< ± 1,25% _< ± 0,5% _< ± 1% _< ± 0,4%
Anzahl Kanäle 4 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1 1
Auflösung 13 Bit 14 Bit 16 Bit
Wandlungszeit pro Kanal (bei 50 Hz) 25 ms 23 ms 52 µs 1) 23 ms
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 431-1KF0. 431-1KF1. 431-1KF2. 431-7QH.
Baugruppentyp Analogeingaben SM 431Besonderheiten dieser Baugruppe Universell einzusetzende Baugruppe,
die alle gängigen Messbereiche ab-deckt und damit die Ersatzteilhaltung wesentlich vereinfacht
Universelle Baugruppe, die alle gängi-gen Messbereiche abdeckt; hohe Auf-lösung und Genauigkeit; hohe Kanaldichte
Hochauflösende und hochgenaue Messung von Temperaturen über Thermoelemente (TC); Optional er-hältlich: Stecker mit intergrierter Tem-peraturkompensation; einzelkanal-potentialgetrennt
Thermoelement Typen B, E, N, J, K, L, R, S, T, U
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler _< ± 14,8K _< ± 11,5K _< ± 3,5K
Anzahl Kanäle 8 16 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1 8
Auflösung 14 Bit 16 Bit
Wandlungszeit pro Kanal (bei 50 Hz) 20/23 ms 6/21/23 ms –
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 431-1KF1. 431-7QH. 431-7KF0.
Baugruppentyp Analogeingaben SM 431Besonderheiten dieser Baugruppe Universell einzusetzende Baugruppe,
die alle gängigen Messbereiche ab-deckt und damit die Ersatzteilhaltung wesentlich vereinfacht
Universelle Baugruppe, die alle gängi-gen Messbereiche abdeckt; hohe Auflösung und Genauigkeit; hohe Kanaldichte
Hochauflösende und hochgenaue Messung von Temperaturen über Widerstandsthermometer (RTD);einzelkanal-potentialgetrennt
Widerstandsthermometer Typen Pt 100; 200; 500; 1000Ni 100; 1000 2)
Pt 100; 200; 500; 1000Ni 100; 1000 2)
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler _< ± 5,7K _< ± 4,9K _< ± 1K
Anzahl Kanäle 4 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1 8
Auflösung 14 Bit 16 Bit
Wandlungszeit pro Kanal (bei 50 Hz) 20/23 ms 6/21/23 ms --
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 431-1KF1. 431-7QH. 431-7KF1.
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Technische Daten 99
S7-400 Analogausgaben, Normen und Zulassungen
Baugruppentyp Analogausgaben SM 432Besonderheiten der Baugruppe Universell einzusetzende Analogausgabe
Spannung ±10 V, 0 - 10 V, 1 - 5 V
Strom ±20 mA, 0 - 20mA, 4 - 20mA
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler U: ± 0,5%I: ± 1%
Anzahl Kanäle 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1
Auflösung 12 Bit + VZ
Wandlungszeit pro Kanal < 420 µs
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 432-1HF.
Die SIMATIC S7-400 erfüllt folgende nationale und internationale Normen
Die fehlersicheren CPUs erfüllen zusätzlich folgende Normen
DIN, EN, IEC IEC G1508 (SIL3)
CE EN 954 (Kategorie 4)
UL-Zertifikat NFPA 79-2002, NFPA 85
CSA-Zertifikat UL 1998, UL 508 und UL 991
FM class 1 div. 2; group A, B, C and D Temperaturgruppe T4 (<=135 °C)
GOST
C-Tick
EU-Richtlinie 94/9/EG (ATEX 100a)
ISA-S71.04 severity level G1, G2, G3
Schiffsbauzertifizierungen von
• American Bureau of Shipping• Bureau Veritas• Des Norske Veritas• Germanischer Lloyd• Lloyds Register of Shipping
zulässige Umgebungstemperatur bis 60 °C für alle Komponenten
Erdbebensicherheit
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Die Informationen in dieser Broschüre enthalten Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. Liefermöglichkeiten und technische Änderungen vorbehalten.Alle Erzeugnisbezeichnungen können Marken oder Erzeugnis-namen der Siemens AG oder anderer, zuliefernder Unternehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.
Weitere Informationen
SIMATIC Controller:www.siemens.de/simatic-controller
SIMATIC Automatisierungssysteme:www.siemens.de/simatic
Totally Integrated Automation:www.siemens.de/totally-integrated-automation
SIPLUS extreme – Härtung und Veredelung:www.siemens.de/siplus
SIMATIC Guide Handbücher:www.siemens.de/simatic-doku
Weitere Druckschriften zum Thema SIMATIC: www.siemens.de/simatic/druckschriften
Service& Support Portal:www.siemens.de/automation/support
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