6ES7516-3TN00-0AB0
SIMATIC S7-1500T， CPU 1516T-3 PN/DP， 中央处理器，带 3 MB 工作存储器用于 程序和 7.5 MB 用于数据， 第 1 个接口：PROFINET IRT 带双接口交换机， 第 2 接口，以太网， 第 3 接口，PROFIBUS， 6 ns Bit-Performance， 需要 SIMATIC 存储卡
必须使用的附加产品
可选择的强制性产品
服务
6ES7954-8LC03-0AA0
SIMATIC S7，存储卡 用于 S7-1x 00 CPU/SINAMICS， 3，3V Flash，4 Mb
6ES7954-8LE03-0AA0
SIMATIC S7，存储卡 用于 S7-1x00 CPU/SINAMICS， 3，3V Flash，12 MB
6ES7954-8LF03-0AA0
SIMATIC S7，存储卡 用于 S7-1x00 CPU/SINAMICS， 3，3V Flash，24 MB
6ES7954-8LL03-0AA0
SIMATIC S7，存储卡 用于 S7-1x00 CPU， 3，3V Flash，256 MB
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版本分类eClass1227-24-22-07eClass627-24-22-07eClass7.127-24-22-07eClass827-24-22-07eClass927-24-22-07eClass9.127-24-22-07ETIM7EC000236ETIM8EC000236ETIM9EC000236IDEA43565UNSPSC1532-15-17-05西门子S7-1200PLC模拟量控制变频器实例一、任务目标
该任务是关于西门子1200PLC模拟量应用案例。西门子S7-1200 PLC的模拟量功能可以控制电动阀、变频器等外部设备，也可以采集传感器的温度、压力、液位、流量等。本任务主要使用的是模拟量控制台达变频器从而控制电机的转速。
二、任务描述某设备厂，需要对设备进行散热。采用变频器调速控制电机，需要有手动、自动模式切换，如图1所示
1.手动时，可以测试电机的正反转、停止等
2.自动时根据设备（外部传感器）的温度值控制变频器的频率（当传感器测量温度值小于30℃时，变频器20HZ运行；30-40℃时30HZ运行；大于40℃时50HZ运行）
图1：风机变频控制画面
三、相关知识1.在本案例中使用的是台达变频器VFD-M型号。在使用PLC对台达变频器进行控制时，需要设置相关参数。在本案例中需要使用的是端子启动变频器，模拟量控制变频器的频率。PLC与变频器的接线图，如图2所示；变频器的参数设置如图3所示。
图2：PLC与变频器的接线图
图3：变频器的参数设置
参数设置：频率源 P00=02;命令源 P01=01;停车方式 P02=00;
最大可操作频率 P03=50.0
最大输出频率 P36=50.0;最小输出频率 P37=0.0;M0、M1端子功能 P38=00
最小频率对应的电流值 P131=0.0;最大频率对应的电流值 P132=20.0
2. 标准化与缩放指令
1）标准化指令(NORM_X）用于标准化通过参数MIN和MAX指定的范围内的参数VALUE，把其标定为0%~****范围。OUT=（VALUE-MIN）/(MAX-MIN),其中0.0<=OUT <=1.0。指令示意如图4
图4：标准化指令
2）缩放指令(SCALE_X）用于按参数MIN和MAX所指定的数据类型和值范围对标准化的实参数VALUE进行标定，OUT=VALUE*（MAX-MIN） MIN,其中，0.0<=VALUE<=1.0。指令示意如图5
图5：缩放指令
四、任务实施本任务的实施步骤主要分为PLC接线、IO地址分配以及程序设计思路：
1.PLC接线如图6
图6： PLC接线图
2.IO地址分配
输入地址
说明
输出地址
说明
IW64
频率反馈
Q0.0
正转
IW66
温度
Q0.1
反转
QW64
频率控制
3. 程序设计思路：
本任务中是使用PLC模拟量控制变频器，再结合触摸屏设置频率的控制和反馈显示。但是控制变频器分为手动和自动模式，在手动模式下可以直接给定频率，在自动情况下可以根据温度控制频率。使用1个寄存器MW100存储当前设定的模式，当寄存器的值为1时为手动；当寄存器的值为2时为自动模式。在自动的时候使用比较指令判断当前应该给定的频率值。但是在实际的控制系统中，传感器测量的温度值可能会有波动，可以利用定时器延时的方式避免温度波动导致给定频率不断跳变的情况。
4.程序设计
单通道、网管型 I/O，用于 S7-400FH
工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件：
2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。
2 条 PROFIBUS DP 总线。
1 个 ET 200M ，带 2 个 IM 153-2（冗余）。
故障安全信号模块，采用非冗余设计。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障，控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。
冗余、网管型 I/O，用于 S7-400FH
工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件：
2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。
2 条 PROFIBUS DP 总线。
2 个 ET 200M，带 2 个 IM 153-2（冗余）。
故障安全信号模块，冗余设计。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自动化系统中，也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用。
通信
中央控制器和 ET 200M 之间的安全相关通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe，可以在标准数据帧中传输带有安全功能的用户数据。无需附加的硬件组件，如专用安全总线。所需的软件既可以作为一个操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可以作为一个软件模块装载到 CPU 中。
安全保护装置的安全等级
在 ET 200M 中使用安全保护装置具有以下优势：
可以使用铜质总线电缆来建立 PROFIBUS DP 总线。没有必要使用光纤电缆。
每个 IM 153-x 都可以使用。
在一个 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信号模块和 S7-300 标准模块。
安全等级达到 SIL 2 时，无需使用安全保护装置。
功能S7-400
大量功能可支持用户对 S7-400 进行编程、调试和维护：
高速指令执行。
用户友好的参数分配
人机界面：
S7-400 的操作系统中集成了用户友好的 OCM 服务。
诊断功能和自检：
CPU 的智能诊断系统可连续检查系统功能并记录错误和特定系统事件。
密码保护。
模式开关。
系统功能
SIMATIC S7-400 符合以下国内和guojibiaozhun：
CE 认证
UL 认证
CSA 认证 或 cULus 认证
FM 认证
ATEX 认证
C-Tick、EMC 标记，适用于澳大利亚和新西兰
IEC 61131-2
船级社的船用认证
ABS（美国船级社）
BV（法国船级社）
DNV（挪威船级社）
GL（德国劳氏船级社）
LRS（英国劳氏船级社）
Class NK（日本船级社）
有关详细信息，请参见手册《S7-400 自动化系统 S7-400 模块技术规格》。
设计
S7-400 系统可方便地构建为模块化系统。S7-400 的一个突出特点是其无需风扇即可稳定运行，支持信号模块热插拔。
S7-400 设计简洁，使用灵活，操作极为方便：
模块安装十分简单。
背板总线集成在安装机架中。
模块更换简单，不会将模块相互混淆
成熟可靠的连接技术
TOP Connect 连接方式：
通过 1 芯到 3 芯接头和螺钉型或弹簧型端子进行预接线。
规定的安装深度：
所有接头和连接器都应该嵌入到模块内并通过盖板来保护。
最小限度的插槽规则
通信
CPU 和通信处理器支持以下通信类型：
过程通信；
通过总线（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）对 I/O 模块进行循环寻址（交换过程映像）。从循环执行级调用过程通信
数据通信；
在自动化系统之间或 HMI 与多个自动化系统之间
进行数据交换。数据通信可循环进行，或在发生特定事件时通过块从用户程序调用。
数据通信
SIMATIC S7-400 拥有不同的数据通信机制：
通过全局数据通信 (GD) 实现联网的 CPU 之间的数据包循环交换。
通过通信功能进行事件驱动型通信。
通过 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 实现网络连接。
全局数据 (GD)
通过使用“全局数据通信”服务，联网的 CPU 可以通过 MPI 相互循环交换数据（最多 16 个 GD 包，GD 包的最大大小为每个循环各含 64 字节）。例如，CPU 可以访问另一个 CPU 的数据/位存储器/过程映像。若网络上连接有 S7-300，则数据交换限制为最大 22 字节。全局数据通过 MPI 进行通信。使用 STEP 7 中的 GD 表进行组态。在分段式 CR2 安装机架中，两个 CPU 可以使用 GD 并通过 C 总线通信。
通信功能
通过系统内集成的块，可以建立与 S7/C7 伙伴之间的通信服务。
这些服务包括：
通过 MPI 和 PROFIBUS S7 进行的 S7 基本通信。
通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网进行的 S7 通信。
通过可加载的块，可以建立与 S5 通信伙伴和西门子设备之间的通信服务。
这些服务包括：
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通信。
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通信（通过 PROFIBUS/工业以太网进行的开放式用户通信）。
与全局数据不同的是，必须建立通信连接才能实现通信功能。