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SIMATIC ControllerDie innovative Lösung für alle Automatisierungsaufgaben
Broschüre · November 2011
SIMATIC
Answers for industry.
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 1 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
© Siemens AG 2011
2 SIMATIC Controller
SIMATIC Modulare Controller
Unsere SIMATIC Controller basieren auf unterschiedlichen Hardware- und Software-Architekturen. Sie haben dabei die freie Wahl zwischen verschiedenen Bauformen und unterschiedlichen CPU-Leistungsklassen. Ihre Anwender-programme können Sie auf den unterschiedlichen, aber zueinander kompatiblen Gerätetypen einsetzen, ohne sie aufwändig anzupassen.
SIMATIC Controller
WinAC RTX Software-Controller – offen, flexibel und zuverlässigab Seite 73
S7-modular EmbeddedControllerin S7-300 Aufbautechnikab Seite 82
Embedded Box PC-BundlesEinschaltfertiger Hutschienen-PC ab Seite 84
Embedded Panel PC-BundlesEinschaltfertiger Panel PCab Seite 87
LOGO!Logikmodul zum Schalten und Steuernab Seite 20
ET 200Modulares, dezentralesPeripheriesystemab Seite 32
S7-1200Modularer, kompakterControllerab Seite 34
S7-300Modularer Controller in der Fertigungsindustrieab Seite 36
Die modularen SIMATIC Controller sind in ihrem Aufbau für Steuerungsaufgaben optimiert und besonders auf Robust-heit und Langzeitverfügbarkeit ausgelegt. Sie lassen sich über zusteckbare I/O-, Funktions- und Kommunikations-Baugruppen jederzeit flexibel erweitern. Die modularenController können auch als hochverfügbare oder fehlersi-chere Systeme eingesetzt werden.
SIMATIC PC-based Controller
SIMATIC PC-based Controller nutzen einen echtzeitfähigen Software-Controller auf der Basis von Windows Betriebs-systemen. Hiermit können beliebige PC-Applikationen, Bedien-, Beobachtungs- und Steuerungsaufgaben sowie technologische Funktionen einfach zu einer Automatisie-
rungslösung (auch fehlersicher) kombiniert werden. Die SIMATIC Embedded Bundles erlauben es, durch ihr be-sonders robustes Design und die einschaltfertige, vorinstal-lierte Automatisierungssoftware die Vorteile der PC-basier-ten Automatisierung maschinennah zu nutzen.
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SIMATIC Controller 3
Totally Integrated Automation . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Systemeigenschaften . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
SIMATIC Controller . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
Produktspektrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Gemeinsame Funktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22
Auswahlhilfe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
SIMATIC Modulare Controller . . . . . . . . . . . . . . . .32
SIMATIC ET 200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
SIMATIC S7-1200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
SIMATIC S7-300 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
SIMATIC S7-400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
SIMATIC S7-400H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62
SIMATIC PC-based Controller . . . . . . . . . . . . . . . .72
Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .72
SIMATIC WinAC RTX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .73
SIMATIC S7 modular Embedded Controller . . . . . .82
SIMATIC IPC227D Bundles . . . . . . . . . . . . . . . . . . .84
SIMATIC IPC427C Bundles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85
SIMATIC IPC277D Bundles . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87
SIMATIC HMI IPC477C Bundles . . . . . . . . . . . . . . . .88
Software-Controller für Multi Panels . . . . . . . . . .90
SIMATIC WinAC MP für Multi Panels . . . . . . . . . . . . 90
Technische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
S7-300 Signalbaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92
S7-400 Signalbaugruppen . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98
Umweltbedingungen SIMATIC / SIPLUS extreme . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102
SIMATIC-Überblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103
Highlights SIMATIC PC-based Controller
■ Flexibel einsetzbar
■ Offen in Hardware- und Software- Konfiguration
■ Nutzung vorhandener PC-Ressourcen
■ Partizipieren an stetigen PC-Innovationen
Inhalt
WinAC für Multi Panels Software Controller für Multi Panelsab Seite 90
Highlights SIMATIC Modular Controller
■ Einschaltfertig
■ Langzeitkompatibel und -verfügbar
■ Einsetzbar in rauen Umgebungen
■ Modular erweiterbar und skalierbar
S7-400 Power-Controller für Ferti-gungs- und Prozessindustrieab Seite 50
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4 Systemeigenschaften
Totally Integrated AutomationSetzen Sie auf neue Produktivitätsmaßstäbe für nachhaltige Wettbewerbsvorteile
Totally Integrated Automation
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Systemeigenschaften 5
Als Antwort auf den zunehmenden internationalen Wettbewerbsdruck ist es heute wichtiger denn je, sämtliche Optimierungspotenziale konsequent auszu-schöpfen – über den kompletten Lebenszyklus einer Maschine oder Anlage.
Optimierte Prozesse ermöglichen eine Reduzierung der Total Cost of Ownership, eine Verkürzung der Time-to-Market sowie eine Verbesserung der Qualität. Diese perfekte Balance zwischen Qualität, Zeit und Kosten ist heute mehr denn je der entscheidende Erfolgsfaktor für die Industrie.
Totally Integrated Automation ist optimal auf alle Anforderungen ausgerichtet und offen für internatio-nale Standards und Fremdsysteme. Mit seinen sechs charakteri sierenden Systemeigenschaften unterstützt Totally Integrated Automation den gesamten Lebens-zyklus einer Maschine oder Anlage. Dabei bietet die komplette Systemarchitektur ganzheitliche Lösungen für jedes Automatisierungs segment auf Basis einer umfassenden Produktpalette.
SIMATIC: effizienter automatisieren – mit System
SIMATIC, ein Kernstück von Totally Integrated Automa-tion, umfasst eine Vielzahl von standardisierten, flexiblen und skalierbaren Produkten – wie die SIMATIC Controller, die wir Ihnen in dieser Druckschrift vorstel-len. Ob Sie eine klassische Steuerung oder eine PC-ba-sierte Automatisierungslösung bevorzugen: Unser komplettes Spektrum an SIMATIC Controllern umfasst Lösungen für alle Anwendungsbereiche – mit der Leistungsfähigkeit und Flexibilität, die Sie brauchen. SIMATIC gilt heute als die weltweite Nummer eins in der Automatisierung. Das liegt nicht zuletzt daran, dass SIMATIC die sechs Systemeigenschaften von Totally Integrated Automation aufweist:• Engineering• Kommunikation• Diagnose• Safety• Security• Robustheit
Darüber hinaus charakterisiert sich SIMATIC über zwei weitere Systemeigenschaften:• Technology• Hochverfügbarkeit
Mehr über die Systemeigenschaften und die daraus resultierenden Vorteile finden Sie im folgenden Kapitel “Systemeigenschaften“.
Totally Integrated Automation
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6 Systemeigenschaften
Systemeigenschaften Der Überblick
Höchste Engineeringeffizienz – in allen Phasen des Maschinen- und AnlagenlebenszyklusMit SIMATIC setzen Sie auf eine durchgängige Engineeringumgebung. Effiziente Software unter-stützt Sie umfassend über den gesamten Lebenszyklus Ihrer Maschine oder Anlage – von Planung und Konzeption über Projektierung und Programmierung bis hin zu Inbetriebnahme, Betrieb und Modernisierung. SIMATIC Software ermöglicht durch Integrations fähigkeit und abgestimmte Schnittstellen eine hohe Datenkonsistenz – über den gesamten Engineeringprozess.Mit dem Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) hat Siemens das Engineering neu defi-niert. Das neue Engineering Framework TIA Portal vereint die Automation Software Tools SIMATIC STEP 7, SIMATIC WinCC und SINAMICS StartDrive in einer einzigen Entwicklungsumgebung.
Minimierung von Stillstandzeiten – durch effiziente DiagnosekonzepteAlle SIMATIC Produkte besitzen integrierte Diagnosefunktionen, mit denen sich eineStörung aufspüren und effizient beheben lässt – für eine erhöhte Systemverfügbarkeit. Selbst für größere Anlagen steht Ihnen mit der Maintenance Station eine einheitliche Sicht der instandhaltungsrelevanten Informationen aller Automatisierungskomponenten zur Verfügung.
Schutz von Mensch und Maschine – im Rahmen eines durchgängigen GesamtsystemsSIMATIC Safety Integrated bietet vom TÜV zertifizierte Produkte, welche die Einhaltungrelevanter Normen vereinfacht: IEC 62061 bis SIL 3, EN ISO 13849-1 bis PL e sowie derEN 954-1. Durch die Integration der Sicherheits- in die Standardtechnik sind nur einController, eine Peripherie, ein Engineering und ein Bussystem erforderlich. Damit stehen die Systemvorteile und umfassende Funktionalität von SIMATIC auch für fehlersichereAnwendungen zur Verfügung.
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Höchste Datentransparenz über alle Automatisierungsebenen – auf Basis bewährter StandardsMit SIMATIC schaffen Sie die Voraussetzung für eine uneingeschränkte Durchgängigkeitin der Kommunikation – und damit für höchste Transparenz über alle Ebenen, von derFeld- und Steuerungsebene über die Betriebsführungsebene bis zur Unternehmensleitebene. Dabei setzt SIMATIC auf internationale herstellerübergreifende Standards, die sich flexibel kombinieren lassen: PROFINET, den führenden Industrial Ethernet Standard und PROFIBUS, den weltweiten Feldbus Nummer eins.
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Systemeigenschaften 7
Datensicherheit in der vernetzten Welt – durch abgestimmte, skalierbareSicherheitssystemeDurch die zunehmende Verwendung von Ethernet-Verbindungen bis in die Feldebene hinein gewinnen Sicherheitsfragen in der Industrie an Bedeutung. Um eine Anlage umfassend zu schützen, müssen geeignete Maßnahmen getroffen werden. Dies reicht von der Unterneh-mensorganisation und deren Richtlinien über Schutzmaßnahmen für PC- und Steuerungssy-steme bis hin zur Sicherung von Automatisierungszellen durch die Segmentierung des Netz-werks. Siemens verfolgt hier das Zellenschutzkonzept und bietet mit den Modulen der SCALANCE-Reihe sowie den Security-Baugruppen Komponenten zum Aufbau gesicherterZellen an. www.siemens.de/industrialsecurity
Höchste Industrietauglichkeit – durch hohe RobustheitJedes Standardprodukt aus dem SIMATIC Spektrum zeichnet sich aus durch höchste Qualität und Robustheit und eignet sich perfekt für den Einsatz in industrieller Umgebung. Spezifische Sys-temtests sichern die geplante und geforderte Qualität. SIMATIC Komponenten halten alle rele-vanten internationalen Normen ein und sind entsprechend zertifiziert. Temperatur- und Schock-unempfindlichkeit sind ebenso in den SIMATIC Qualitätsrichtlinien definiert wie Schwingungs- oder EMV-Festigkeit.Für erschwerte bis extreme Einsatzbedingungen stehen Ihnen besondere Varianten wie z.B. SIPLUS extreme oder besondere Varianten der SIMATIC ET 200 zur Verfügung. Dazu zählen er-höhte Schutzart, erweiterte Temperaturbereiche sowie außergewöhnliche mediale Belastungen.
Höchste Verfügbarkeit – mit durchgängigen RedundanzkonzeptenFür eine hohe Anlagenverfügbarkeit bietet Siemens ein umfassendes Redundanzkonzept für die ganze Anlage: von der Feldebene über die Steuerungsebene bis hin zur Betriebs-führungsebene. Beispielsweise machen im Feld getestete Controller durch stoßfreies Umschalten mit automatischer Ereignissynchronisation Ihren Hochverfügbarkeitsbereich absolut sicher.
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Mehr Möglichkeiten, weniger Komplexität – durch integrierte TechnologiefunktionalitätZählen und Messen, Nockensteuern, Regeln oder Motion Control: TechnologischeAufgaben können Sie ohne Systembrüche in unterschiedlichster Kombination undKomplexität in die Welt von SIMATIC einbinden – einfach, komfortabel, durchgängig.Die Parametrierung und Programmierung erfolgt in gewohnter STEP 7 Umgebung.
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8 Systemeigenschaften
Mit SIMATIC setzen Sie auf eine durchgängige Enginee-ringumgebung. Effiziente Software unterstützt Sie um-fassend über den gesamten Lebenszyklus Ihrer Maschi-ne oder Anlage – von Planung und Konzeption über Projektierung und Programmierung bis hin zu Inbetrieb-nahme, Betrieb und Modernisierung.SIMATIC Software ermöglicht durch Integrationsfähig-keit und abgestimmte Schnittstellen eine hohe Daten-konsistenz – über den gesamten Engineeringprozess.
Datenkonsistenz im gesamten Projekt• Variablen müssen nur in einen Editor eingegeben
und projektiert werden• Projektweite Synchronisierung
Modularität durch Bausteine• Programmteile und Bedienoberflächen können mo-
dular als wieder verwendbare Bausteine erzeugt wer-den
• Programmbausteine können im laufenden Betrieb in das Automatisierungssystem geladen werden
• Darüberhinaus sind Erweiterungen und Verände-rungen der Hardwareprojektierung im laufenden Be-trieb möglich
Gemeinsame Projektierung für die komplette Automatisierungshardware • Gemeinsame Hardwarekonfiguration• Gemeinsame Netzwerkprojektierung
Offene Datenschnittstellen• Fremdkomponenten können auf Basis GSD/EDD einge-
bunden werden• Import-/Export-Schnittstellen ermöglichen Datenaus-
tausch mit Fremdsoftware (MS Excel)
Datenarchivierung• Alle Daten, HW-Konfigurationsdaten, Programme, Be-
dienoberflächen werden in einem Projekt ge speichert und archiviert
Mehrsprachigkeit /Internationalität• Die Oberfläche vieler Softwarepakete ist in sechs Spra-
chen verfügbar• Die Oberflächen der HMI-Bediengeräte (Panels) können
in beliebigen Sprachen erstellt werden, – ebenso die Programm kommentare innerhalb von SIMATIC STEP 7
Standard-Programmiersprachen• PLCopen- bzw. IEC 61131-3-konforme
Programmiersprachen • PLCopen-zertifizierte Motion Control-Bausteine
Mit dem Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) hat Siemens das Engineering neu definiert. Das neue Engi-neering-Framework TIA Portal vereint die Automation-Soft-ware-Tools SIMATIC STEP 7, SIMATIC WinCC und SINAMICS StartDrive in einer einzigen Entwicklungsumgebung. Mit seiner intuitiven Benutzeroberfläche, seiner effizienten Navigation und seiner bewährten Technologie bietet das TIA Portal gleich in mehreren Bereichen innovative High-lights. Es ist ein Meilenstein in der Softwareentwicklung der Zukunft.
EngineeringHöchste Engineeringeffizienz – in allen Phasen des Maschinen- und Anlagenlebenszyklus
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HMI
Engineering Station
Einheitliches Design & Engineering … … für alle Automatisierungskomponenten
Betriebsführungsebene
Steuerungsebene
Dezentrale Peripherie
Controller
Antriebe
Feldebene
Projektdaten-bank
Digital Engineering• SIMATIC Automation Designer
Engineering Software• SIMATIC STEP 7• SIMATIC WinCC / WinCC flexible
TIA Portal• SIMATIC STEP 7• SIMATIC WinCC • SINAMICS StartDrive
PROFIBUS
SIMATIC WinCC
PROFINET
Industrial Ethernet
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Systemeigenschaften 9
Mit SIMATIC schaffen Sie die Voraussetzung für eine uneingeschränkte Durchgängigkeit in der Kommunika-tion – und damit für höchste Transparenz von der Feld- und Steuerungsebene über die Betriebsführungsebene bis zur Unternehmensleitebene. Dabei setzt SIMATIC auf internationale herstellerübergreifende Standards, die sich flexibel kombinieren lassen: PROFIBUS, den weltweiten Feldbus Nummer eins und PROFINET, den führenden Industrial Ethernet Standard.Mit SIMATIC stehen also relevante Informationen jeder-zeit anlagenweit zur Verfügung. Das vereinfacht die In-betriebnahme, Diagnose und Wartung enorm – auch drahtlos oder über das Internet. Zudem kann von über-all auf die Komponenten zugegriffen werden, um bei Bedarf in den Prozess einzugreifen.
Anlagen- bzw. unternehmensweiter Datenzugriff• Durchgängige Kommunikationsmöglichkeiten über
alle Automatisierungsebenen - Managementebene - Betriebsführungsebene - Steuerungsebene - Feldebene
Flexibilität und Skalierbarkeit• Flexible Kombinationsmöglichkeiten der Kommunika-
tionsstandards – ohne die Performance eines Systems zu beeinträchtigen (Safety, Diagnose etc.)
• Realisierung zeitkritischer Anwendungen bis hin zu Taktsynchronität
Kombinierbare Bussysteme• Bestehende Kommunikationsstrukturen können
durch Kommunikationsprozessoren CP/Link integriert und/oder beibehalten werden (PROFINET, PROFIBUS, AS-Interface etc.)
Drahtlose Kommunikation• Unterstützung drahtloser Kommunikation auf Basis
Industrial Wireless LAN – sogar Safety-Funktionalität wird über IWLAN-Kommunikation realisiert
Routingfunktion• Systemweite Erreichbarkeit aller Komponenten –
für vereinfachte Inbetriebnahme, Diagnose und Fern-wartung
Einbindung in Office-Anwendungen• OPC und OPC XML zur Anbindung von Office- An-
wendungen• Webserverfunktionalität für Zugriff auf Geräteinfor-
mationen (z. B. Diagnosepuffer) von jedem internet-fähigen PC aus
KommunikationHöchste Datentransparenz über alle Automatisierungs ebenen – auf Basis bewährter Standards
AntriebeAntriebe
DezentralePeripherie
Betriebsführungsebene
Feldebene
Steuerungsebene
Unternehmensleitebene/Produktionsleitebene
DezentralePeripherie
HMI
Controller
IWLAN
IWLAN
Industrial Ethernet
Ethernet
ASInterface
PROFIBUS
PROFINET
Switch
Internet
SIMATICWinCC
IPC
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10 Systemeigenschaften
Alle SIMATIC Produkte besitzen integrierte Diagnose-funktionen, mit denen sich eine Störung aufspüren und effizient beheben lässt – für eine erhöhte System-verfügbarkeit. Selbst für größere Anlagen steht Ihnen mit der Maintenance Station eine einheitliche Sicht der instandhaltungsrelevanten Informa tionen aller Automatisierungskomponenten zur Ver fügung. Dadurch lassen sich die Overall Equipment Efficiency (OEE) steigern, Stillstandszeiten minimieren und Kosten sparen.
Integrierte Diagnose• Totally Integrated Automation bietet Produkte und
Baugruppen mit integrierter Diagnose-Funktion an• Anlagenweite Systemdiagnose zur Erkennung und
automatischen Meldung von Störungen• Zusätzliche Meldungen zur Überwachung der An-
wendung/des Prozesses (Prozessdiagnose) können einfach projektiert und automatisch generiert werden
Diagnose mit Anzeige relevanter Informationen• Fehlertextinformation• Eindeutige Modulkennzeichnung (Nummer)• Adresse/Steckplatzinformation• Chronologischer Zeitstempel
Diagnose aktivierbar, kein Programmieraufwand • Diagnose-Funktion der Baugruppen wird komfortabel
in SIMATIC STEP 7 aktiviert • Meldetexte stehen in fünf Sprachen zur Verfügung • Vordefinierte Meldefenster/-ansichten für die Visuali-
sierung am HMI-Gerät
Durchgängige Diagnose von der Feldebene bis in die Management-Ebene • Systemstati (Baugruppen- und Netzwerkstatus,
Systemfehler-Melden) stehen anlagenweit in einer einheitlichen Darstellung zur Verfügung.
• Die Diagnosebilder mit unterschiedlichem Detail-lierungsgrad (Hierarchie) werden automatisch aus Projektierungsdaten (HW-Konfig) generiert
DiagnoseMinimierung von Stillstandzeiten –durch effiziente Diagnosekonzepte
Linienweite Anzeige der Information
Erkennender Störung
Controller
Feldebene
Übernahme der Konfiguration aus STEP 7
DezentralePeripherie
Antriebe
Steuerungsebene
Diagnoseaktivieren
Anlagenweite Diagnose
Betriebsführungsebene
HMI
Engineering
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Industrial Ethernet
PROFIBUS
PROFINET
SIMATICSTEP 7
SIMATIC WinCC Maintenance Station
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Systemeigenschaften 11
Not-Halt
Not-HaltNot-Halt
Fehler-sicherer SIMATIC Controller
Standard und fehlersichere I/O
Sicherheitsbus
Fehler-sicherer
Controller
Standard Controller
Not-Halt
Not-Halt Not-Halt
Standard Peripherie
Bisher: Standard- und Sicherheitsautomation – getrennt in zwei Systeme
Neu: Standard- und Sicherheitsautomation – integriert in einem System
PROFIBUS/PROFIsafePROFINET/PROFIsafe
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PROFIBUS
Als Maschinen- und Anlagenbauer sowie -betreiber sind Sie vom Gesetzgeber verpflichtet, für die Sicherheit von Mensch und Umwelt zu sorgen. Zur Erfüllung dieser Richtlinien bietet Siemens mit Safety Integrated vom TÜV zertifizierte Produkte, welche die Einhaltungrelevanter Normen vereinfachen: IEC 62061 bis SIL 3, EN ISO 13849-1 bis PL e sowie EN 954-1 bis Kat. 4.Ganz im Sinne von Totally Integrated Automation wer-den mit Safety Integrated sicherheitstechnische Funkti-onen in die Standardautomatisierung integriert. Damit bietet Siemens ein vollständiges und durchgängiges Sicherheitsprogramm – vom Erfassen über das Aus-werten bis zum Reagieren.Einen Schwerpunkt bildet SIMATIC Safety Integrated – das fehlersichere Steuerungssystem. Durch die Integra-tion der Sicherheits- in die Standardtechnik sind nur ein Controller, eine Peripherie, ein Engineering und ein Bussystem erforderlich. Damit stehen die Systemvor-teile und die umfassende Funktionalität von SIMATIC auch für fehlersichere Anwendungen zur Verfügung.
Das Ergebnis: Deutlich weniger Aufwand beim Enginee-ring sowie eine erhebliche Reduzierung der Hardware-komponenten.
Ein Controller für Standard und Safety• Umfangreiche Selbsttests und Eigendiagnose
der fehlersicheren SIMATIC Controller• Gleichzeitige Verarbeitung des Standard- und
Sicherheitsprogramms auf einem Controller
Gemischter Aufbau der Peripherie • Platzsparender Aufbau durch die Kombination von
fehlersicheren Modulen und Standard-Bau gruppenin einer Station
Durchgängiges Engineering• SIMATIC STEP 7 Safety Advanced ist die nahtlose
Integration von Safety in das TIA Portal. Alle für die Erstellung eines sicherheitsgerichteten Programms erforderlichen Projektier- und Programmierwerk-zeuge werden in die STEP 7-Bedienoberfläche inte-griert und nutzen eine gemeinsame Projektstruktur.
• Programmierung wahlweise mit vorgefertigten, vom TÜV zertifizierten oder selbst erstellten Bausteinen
Fehlersichere Kommunikation• Fehlersichere Kommunikation über die weltweit
bewährten Kommunikationsstandards PROFINET oder PROFIBUS, mit dem PROFIsafe-Profil
• Innovative Lösungsansätze wie z. B. die drahtlose fehlersichere Kommunikation über IWLAN (Industrial Wireless LAN) und PROFINET – z. B. mit dem SIMATIC Mobile Panel 277F IWLAN mit integrierter Sicher-heitsfunktion
Diagnosefunktion• Identische Systemdiagnose von Safety-Baugruppen
und Standardkomponenten: Einheitliche Funktion, Darstellung, Parametrierung sowie einfache Aktivie-rung der Diagnosefunktion ohne Programmierung
SafetySchutz von Mensch und Maschine –im Rahmen eines durchgängigen Gesamtsystems
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12 Systemeigenschaften
Durch die zunehmende Verwendung von Ethernet-Verbindungen bis in die Feldebene hinein gewinnen Sicherheitsfragen in der Industrie an Bedeutung. Um eine Anlage umfassend zu schützen, müssen unter-schiedliche Maßnahmen getroffen werden. Dies reicht von der Unternehmensorganisation und deren Richt-linien über Schutzmaßnahmen für PC- und Steuerungs-systeme bis hin zur Sicherung von Automatisie rungs-zellen durch die Segmentierung des Netzwerks. Siemens verfolgt hier das Zellenschutzkonzept und bietet mit den Modulen der SCALANCE-Reihe sowie den Security-Baugruppen Komponenten zum Aufbau ge-sicherter Zellen an.
Mit der Gerätefamilie SCALANCE S oder mit dem SOFTNET Security Client lassen sich Firewallfunktionen, Zugriffschutz, Verschlüsselung, VPN-Netze etc. sehr einfach realisieren – um Maschinen und Anlagen zu schützen. Mit SIMATIC Logon wird das Engineering- bzw. Leitsystem um eine Benutzerverwaltung erwei-tert, mit der dem Anlagenpersonal rollenbasierte Zu-griffsrechte zur Kontrolle von Maschinen oder Anlagen erteilt werden können.
Vollständiger Schutz von Maschinen, Anlagen und Know-how:• Geringer administrativer Aufwand ohne IT-Fach-
wissen• Unterstützung relevanter IT Security-Standards wie
z. B. Firewall, VPN, WEP, WPA
Sicherheitsarchitektur auf jeder Ebene: Defense in Depth• Räumliche Trennung und Zugangsschutz• Ebenen sind autark funktionsfähig• Klar definierte und überwachte Zugänge zwischen
den Ebenen
Einheitliche Benutzerverwaltung (Single Logon)• Einheitliches User Management zur sicheren
Authentifizierung des Benutzers
Weitere Informationen zum Thema Industrial Security finden Sie im Internet unter www.siemens.de/industrialsecurity.
SecurityDatensicherheit in der vernetzten Welt – durch abgestimmte, skalierbare Sicherheitskonzepte
SIMATIC STEP 7/Projektdaten
Unternehmensleit-,Produktionsleit- undBetriebsführungs-ebene
Steuerungs- undFeldebene
Log-File
Log-File
Engineering
Server
PROFINETIndustrial Ethernet
SIMATIC STEP 7/WinCC flexible
SCALANCE X
SCALANCE SSCALANCE S
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Systemeigenschaften 13
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RobustheitHöchste Industrietauglichkeit – durch hohe Robustheit
Schirmung für EMV
Verbindungsebene
Stecker RJ45 in Industrieausführung
Schirmung für EMVVergoldete KontaktstifteCodierung der AnschlussklemmenAustauschbare Klemmbox
Baugruppen-/Modulebene
Schirmung für EMVHot SwapFormschlüssige VerbindungenLackierte BaugruppenStoß-/Schwingungsfest
Antriebs- undStationsebene
Temperaturbereich +5 bis +45 °CSchirmung für EMVStoß-/Schwingungsfest
System-/Geräteebene
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Mit jedem Standardprodukt aus dem SIMATIC Spektrum setzen Sie auf höchste Qualität und Robustheit – perfekt für den Einsatz in industrieller Umgebung. Spezifische Systemtests sichern die geplante und gefor-derte Qualität jeder einzelnen Komponente. So werden beispielsweise bei den SIMATIC IPCs über 50 Test durch-geführt, um die Industrietauglichkeit sicherzustellen.
Selbstverständlich erfüllen die SIMATIC Komponenten alle relevanten internationalen Normen und sind ent-sprechend zertifiziert. Temperatur-, Schock- und Schwingungsunempfindlichkeit sind ebenso in den SIMATIC Qualitätsrichtlinien definiert wie EMV-Festig-keit sowie Varianten für den Einsatz in explosionsge-fährdeten Bereichen. Das Spektrum der SIMATIC ET 200 umfasst auch Standardprodukte in IP67-Ausführung, die staubdicht und gegen zeitweiliges Untertauchen geschützt sind.
Für industrielle Applikationen mit erschwerten bis ex-tremen Einsatzbedingungen stehen Ihnen mit SIPLUS extreme Baugruppen basierend auf dem SIMATIC Spek-trum, wie z. B. die SIMATIC ET 200, in besonderer Aus-führung zur Verfügung. SIPLUS extreme Komponenten sind geeignet für den Einsatz im erweitertem Umge-bungstemperaturbereich sowie bei korrosiven Umge-bungsbedingungen, meersalzhaltiger Umgebungsluft, Betauung und Ablagerung von Stäuben.
Das ermöglicht den Einsatz in rauer Industrieumgebung oder im Freien und das ohne zusätzliche Maßnahmen für Gehäuse wie Kapselung oder Klimatisierung.
Gerüstet für die Industrie – auch unter erschwerten Einsatzbedingungen• Ein durchgängiges Produktspektrum für alle industri-
ellen Einsatzgebiete und extrem raue Bedingungen• Höchste Robustheit auf allen Automatisierungs-
ebenen und für alle Anwendungen: vom Feldgerät über die Steuerungen bis hin zu den Bediengeräten
• Direkte Einsatzmöglichkeit an der Maschine oder nah am Prozess – auch ohne Schaltschrank, d. h. ohne Installations- und Verdrahtungsaufwand
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Technologie-CPU
Takt-synchron
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PROFIBUS DP(DRIVE)
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PCOP
SINAMICS SMASTERDRIVES
SIMODRIVESIMODRIVESensor
MICROMASTER
S7-300
Zählen und Messen, Nockensteuern, Regeln oder Mo-tion Control: Technologische Aufgaben können Sie ohne Systembrüche in unterschiedlichster Kombination und Komplexität in die Welt von SIMATIC einbinden – einfach, komfortabel, durchgängig.Durch die größtmögliche Freiheit und Skalierbarkeit bei der Auswahl einer Soft- oder Hardware-basierten Lö-sung, ermöglicht SIMATIC Technology eine effiziente Realisierung technologischer Funktionen bei einem hervorragenden Preis-Leistungsverhältnis. Die Parame-trierung und Programmierung erfolgt in gewohnter STEP 7 Umgebung. So sind bespielsweise bei den Technologie-Controllern PLCopen-zertifizierte Motion Control-Bausteine in eine Standard S7-300 CPU integriert. Damit eigenen sie sich besonders für verkoppelte Bewegungsabläufe mehrerer Achsen. Dabei sorgt der taktsynchrone PROFIBUS für maximale Präzision von schnellen Bearbeitungsvorgängen.
Technologiefunktionalitäten nach Maß• CPU/STEP 7-integrierte Funktionen – für kompakte
Maschinen mit wenigen Achsen und Zähl-/Regel-kanälen
• Ladbare, softwarebasierte Funktionsbausteine – für den flexiblen Einsatz auf nahezu allen SIMATIC Hardwareplattformen
• ET 200S Baugruppen – dezentrale Lösungsansätze durch intelligente Baugruppen in der Peripherie
• Parametrierbare Funktionsbaugruppen – für hohe Anforderungen an Genauigkeit und Dynamik
• Technologie-Controller – Lösung umfangreicher Motion Control-Aufgaben bei hoher Performance
• Frei projektierbare Applikationsbaugruppen und Regelsysteme – für komplexeste Technologie-aufgaben bei höchster Perfomance
TechnologyIntegrierte Technologiefunktionalität – Zählen, Messen, Positionieren, Regeln und Nockensteuern
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Systemeigenschaften 15
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HochverfügbarkeitHöchste Verfügbarkeit – mit durchgängigen Redundanzkonzepten
Stillstandzeiten können bei Automatisierungssystemen zu komplizierten Wiederanlaufprozeduren führen, die ganze Prozesse und Produktionsabläufe lahm legen und sehr hohe Kosten verursachen können – in sämtlichen Branchen. Risikofaktoren wie Stromausfälle, Wasser-schäden, Feuerausbrüche oder Blitzeinschläge, aber auch Systemausfälle oder Bedienfehler können den Betrieb einer Anlage maßgeblich beeinflussen.Für eine hohe Anlagenverfügbarkeit bietet Siemens ein umfassendes Redundanzkonzept für die ganze Anlage und über alle Automatisierungsebenen. Damit werden hohe Stillstandskosten verhindert. Beispielsweise machen Feld getestete Controller durch stoßfreies Umschalten mit automatischer Ereignissynchronisation Ihren Hochverfügbarkeitsbereich absolut sicher. Im Bedarfsfall können die Controller sogar bis zu 10 km vonein ander entfernt sein.
Redundanzoptionen• Unterbrechungsfreier Betrieb durch redundante
Controller• Redundante I/O – für eine verlustfreie Signalüber-
tragung von den Feldgeräten bis zum Leitsystem• Redundante Server – für die vollständige Integrität
der Anlagendaten; zudem lässt sich Redundanz bei Archivservern realisieren
• Fehlertolerante Feldbusse – für zuverlässige Kommu-nikation von den Feldgeräten über die dezentralen I/O bis zum Controller
Skalierbare Lösungen effizient programmieren und projektieren• Höchst effiziente Lösungen – mit skalierbarer Per-
formance und flexibel auslegbarem Redundanzgrad• Einfache Integration von Safety Funktionalität• Einfaches Programmieren und Projektieren im
gewohnten STEP 7 Engineeringumfeld
Vorteile im Betrieb• Problemloser Austausch aller Komponenten im
laufenden Betrieb• Konfigurationsänderungen im laufenden Betrieb• Höchste Anlagenverfügbarkeit mit früher Fehlerer-
kennung und integrierten Diagnosemöglichkeiten • Kein Datenverlust im Störungsfall – durch die ereig-
nisgesteuerte Synchronisation der Controller sowie redundante Server
S7-400HS7-400H
Switch
PROFINET Drive
ET 200MET 200M
ET 200M
ET 200M
PROFINET IO
Industrial Ethernet
G_S
T70_
XX
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SIMATIC Controller16
SIMATIC ControllerEinführung
Automatisierung 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.
Ihr Ziel: 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 Sicherheitsanwendungen
■ 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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SIMATIC Controller 17
Unser Angebot: Die Leistungsfähigkeit, die Sie brauchen
SIMATIC Controller sind ein wesentlicher Bestandteil von Totally Integrated Automation. Die umfangreiche Produkt-palette ermöglicht passende Lösungen für die unterschied-lichsten Anwendungsbereiche – in der kostensensitiven Seri-enfertigung ebenso wie im Anlagen- und Sondermaschinen-bau, wo die Reduzierung der Engineering- und Inbetriebnah-mekosten 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 50 Jahren entwickelte und fertigte Siemens die erste spei-cherprogrammierbare Steuerung. Diese langjährige Erfah-rung spiegelt sich auch in der SIMATIC S7 wider. Der innovati-ve Controller der neuesten Generation ist weltweit bereits weit über eine Million Mal im Einsatz.
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 17 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Controller18
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 Controllern erreichen Sie immer den notwendigen Grad an Flexibilität.
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.
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-Investitionen und können gleichzeitig flexibel auf die unter-schiedlichsten Marktanforderungen reagieren.
SIMATIC Modulare Controller
Beschreibung
Die modularen SIMATIC Controller sind in ihrem Aufbau für Steuerungsaufgaben optimiert und besonders auf Robust-heit und Langzeitverfügbarkeit ausgelegt. Sie lassen sich über zusteckbare I/O-, 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.
Vorteile Einsatzbereiche
• 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_Controller_112011_de.book Seite 18 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Controller 19
Anwendung SIMATIC Modulare Controller SIMATIC PC-based Controller
Robustheit n n
(Skalierbar von Office-PC bis robusten Embedded IPC)
Ersatzteilverfügbarkeit(ab Auslaufdatum)
10 Jahre 5 Jahre
Schneller Wiederanlauf nach Netzausfall n
Schnelle Programmbearbeitung Skalierbar Nur von PC Plattform begrenzt
Safety n n
Mehrere Automatisierungsdisziplinen auf ei-ner Plattform
n
Integration von Hochsprachen (C/C++/C#/Visual Basic)
n
Datenbank n
SIMATIC PC-based Controller
Beschreibung
SIMATIC PC-based Controller nutzen den echtzeitfähigen Software-Controller WinAC RTX oder dessen fehlersichere Variante WinAC RTX F auf der Basis von Windows Betriebs-systemen. Hiermit können beliebige PC-Applikationen, Bedien-, Beobachtungs- und Steuerungsaufgaben sowie technologische Funktionen einfach zu einer gesamten Automatisierungslösung kombiniert werden. Die SIMATIC Embedded Bundles erlauben es durch ihr besonders robus-tes Design und die einschaltfertige, vorinstallierte Automa-tisierungssoftware die Vorteile der PC-basierten Automati-sierung maschinennah zu nutzen.
Vorteile Einsatzbereiche
• Flexibel einsetzbar• Offen in Hardware- und Software-Konfiguration• Nutzung vorhandener PC-Ressourcen• Partizipieren an stetigen PC-Innovationen• Multifunktional• Kundenspezifische PC-Varianten• Embedded Bundles
- Einschaltfertig- Robust- Wartungsfrei
• Steuern, Bedienen und Beobachten• Technologische Aufgaben• Datenerfassung und Archivierung• Anbindung an PC-Hardware und -Software• Integration von C/C++-Programmen• Datenaustausch über OPC• Fehlersicher steuern
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 19 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Controller20
Produktspektrum
*) ohne Batterie
SIMATIC 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
Mehr Informationen über LOGO! unterwww.siemens.de/logo
SIMATIC S7-1200
Modularer, kompakter Controller für diskrete und Stand-Alone-Automatisie-rungslösungen
■ Skalierbarer und flexibler Aufbau für kompakte Lösungen
■ Integrierte Industrial Ethernet-/PROFINET-Schnittstelle für Programmierung, Peripherie- und HMI-Anbindung und CPU-CPU-Kommunikation
■ Integrierte Technologie-Funktionen für Zählen, Messen, Regeln und Motion Control
■ Einfache und effiziente Programmierung mit STEP 7 Basic
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*)
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 an PROFIBUS und PROFINET
■ Fehlersichere Varianten
■ Fehlersicherer Technologie-Controller
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 an PROFIBUS und PROFINET
■ Fehlersichere und hochverfügbare Varianten (H-CPUs jetzt auch mit PROFINET)
■ Hot Swapping
NEU
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SIMATIC Controller 21
SIMATIC PC-based Controller
SIMATIC WinAC RTX (F)
Software Controller – offen, flexibel und zuverlässig
■ Software Controller – echtzeitfähig und deterministisch
■ PC-basiertes Automatisieren für Applikationen mit hochperformanten Anwendungen
■ Flexibilität durch Integration kundenspezifischer, technologischer Funktionen
■ Fehlersichere Variante
■ Programmierung wie SIMATIC S7 mit STEP 7
■ Taktsynchronität an PROFIBUS und PROFINET
SIMATIC S7 modular Embedded Controller
Embedded Controller in S7-300 Aufbautechnik mit Software Controller und Run-time-Visualisierungssoftware
■ Lüfter- und festplattenlose S7-300 Aufbautechnik
■ Modulare Erweiterung mit zentralen S7-300-Peripherie-modulen, PC-Schnittstellenmodulen und PCI-104 Modul
■ Fehlersichere Variante
■ Standard PC-Schnittstellen integriert
■ Datenremanenz über nicht-flüchtigen Remanenzspeicher
SIMATIC Embedded Box PC-Bundles
Einschaltfertiger Hutschienen-PC mit Software Controller und Runtime-Visualisierungs-software
■ Lüfter- und festplattenloser Embedded Box PC
■ Verfügbar als Microbox PC oder Nanobox PC
■ Fehlersichere Variante
■ Standard PC-Schnittstellen integriert
■ Datentemanenz über nicht-flüchtigen Remanenzspeicher
SIMATIC Embedded Panel PC-Bundles
Einschaltfertiger Panel PC mit Software Controller und Runtime-Visualisierungs-software
■ Lüfter- und festplattenloser Panel PC
■ Verfügbar als Panel PC oder Nanopanel PC
■ Fehlersichere Variante
■ Rund um IP65 geschütztes Gerät zur direkten Tragarm-Montage
■ Bedienen über Touchscreen oder Folientastatur
■ Standard PC-Schnittstellen integriert
■ Datentemanenz über nicht-flüchtigen Remanenzspeicher
Software-Controller für Multi Panels
SIMATIC WinAC MP für Multi Panels
Software Controller für Multi Panels
■ Steuern, Bedienen und Beobachten auf einer bewährten und äußerst robusten Windows CE Plattform in Echtzeit
■ Bedienen über Touchscreen, Folientastatur oder abgesetzte Bedieneinheiten, z. B. Thin Client
■ Datenremanenz über integrierten MRAM
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 21 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Controller22
Gemeinsame Funktionen – 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. Übergänge zwischen Bussystemen werden mit Netzwerkübergängen realisiert, z. B. IE/PB Link PN IO.
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 (nicht WinAC MP).
Direkt in die CPUs integrierte Schnittstellen ermöglichen den Aufbau einer leistungsfähigen Kommunikationslandschaft unter Verwendung gängiger Bustechnologie, z. B. für HMI- und PG-Funktionen. Dabei stehen genügend Verbindungsres-sourcen zum Anschluss vieler HMI-Geräte zur Verfügung. Mit Hilfe einer Routing-Funktion kann ein PG, das an einer beliebi-gen Stelle des Netzwerks angeschlossen wird, alle Teilnehmer dieses Netzes erreichen.
CPUs mit integrierter PROFINET-Schnittstelle bei S7-300/400 sind prädestiniert für Component Based Automation sowie Programmieren und HMI 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 integ-rierten 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.
G_I
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SIMATIC Controller 23
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 können.
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 PROFINET und PROFIBUS DP (PG = Programmiergerät, OP = Operator Panel)
Ein schneller Hochlauf (Fast start-up, FSU) von PROFINET IO-Devices innerhalb von < 1 Sekunde an SIMATIC-Controllern er-laubt einen schnellen Werkzeugwechsel, z. B. bei Robotern in der Automobilindustrie.
Die Geräte (IO-Devices) können dank zentral gespeicherter To-pologieinformation einfach ohne PG oder Wechselmedium getauscht werden (d.h. Einsparung der Memory Card bei IO-Devices).
Die Vorgabe einer Solltopologie ermöglicht den automati-schen Hochlauf von IO-Konfigurationen. Dadurch lassen sich z. B. Serienmaschinen schneller und leichter in Betrieb neh-men.
PROFIBUSPROFINET
OPOP
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PG
PG
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SIMATIC Controller24
PROFINET-Innovationen
PROFINET wurde um einige innovative Merkmale erwei-tert. Diese vereinfachen die Systemkonfiguration, bei-spielsweise in fehlersicheren Anwendungen, und erlauben eine schlankere und vielseitigere Topologie in vielen unterschiedlichen Szenarien.
Die Funktion I-Device (Intelligent IO-Device) ermöglicht eine einfache und schnelle Controller-Controller-Kommunikation durch direkten Zugriff auf das IO-Adressbild mit PROFINET IO-Protokoll. Lokale Controller, wie die ET 200S CPU, können zum Beispiel leichter in modulare Maschinen oder Safety-An-wendungen integriert werden.
Über die Funktion Shared Device können zwei Controller auf das selbe PROFINET IO-Device zugreifen, beispielsweise eine dezentrale ET 200. Da weniger Remote Devices im Feld instal-liert werden müssen, verringern sich Engineering-, Verkabe-lungs-, und Installationskosten. Die Baugruppen können flexi-bel einer der beiden CPUs zugeordnet werden.
Mit I-Device werden modulare Steuerung und Topologiearchitektur schlanker und flexibler
Eine als I-Device arbeitende CPU unterstützt auch Shared Device, d.h. in der i-Device CPU können zwei Übergabeberei-che projektiert werden, um Daten mit zwei Controllern auszu-tauschen. Eine CPU kann auch gleichzeitig I-Device und IO-Controller sein.
PROFINET-Anlagen mit dem innovativen Profil PROFIenergy sind in der Lage, den Energieverbrauch zu steuern. Sie können so konfiguriert werden, dass sie automatisch und koordiniert während Produktionsunterbrechungen abgeschaltet und bei erneutem Produktionsanlauf wieder zugeschaltet werden können – in der richtigen Reihenfolge, in den richtigen Zeitin-tervallen, zuverlässig und anlagenweit.
Größere Anlagenverfügbarkeit kann mithilfe einer Ringtopolo-gie und des Media Redundancy Protocol (MRP) erzielt wer-den. Dieses läuft direkt über die integrierten PROFINET-Ports auf SIMATIC-Steuerungen und ET 200 IO-Stationen und kann mit oder ohne IE-Switches verwendet werden.
Ringtopologie mit Media Redundancy Protocol (MRP)
PROFINET mit IRT und Taktsynchronität erlauben eine schnelle und deterministische Kommunikation, bei der die un-terschiedlichen Zyklen eines Systems (Eingabe, Remote Stati-on, Netzwerk, CPU-Verarbeitung und Ausgabe) synchronisiert werden, auch bei parallelem TCP/IP-Verkehr. Hochpräzise und dynamische Anwendungen können somit über SIMATIC reali-siert werden (siehe auch Seite 27).
Anwender-definierte Web-Seiten
Alle PROFINET-CPUs besitzen einen Web-Server und erlauben es dem Anwender, applikations-spezifische Web-Seiten selbst zu erstellen. Dadurch kann der Anlauf der Produktion verbes-sert werden, weil Prozesswerte angezeigt und sehr einfach verändert werden können. Spezielle Diagnose-und Maschi-nen-Parameter werden auf dem Web-Server der CPU verwal-tet; sie sind daher für Service-Zwecke schnell, einfach und ohne Engineering Tool zugänglich.
Netzwerk-Topologie als Web-Ansicht
Zusammen mit der Systemdiagnose wird auch die automa-tisch erzeugte Netzwerk-Topologie auf dem Web-Server der CPU online angezeigt. Ohne spezielles Engineering Tool wer-den dabei die physikalischen Verbindungen sowie deren Sta-tus dargestellt. Die Netzwerk-Topologie ist durch diese Web-Ansicht für Service- und Wartungs-Zwecke sehr einfach er-reichbar und reduziert dadurch Stillstandszeiten und erhöht die Produktivität.
PROFINET
Industrial EthernetIO-Device, Controller (I-Device)
IO-Device
IO-Controller
IO-Device
SIMATIC ET 200pro
Ring(MRP)
SIMATIC S7-300
SIMATIC ET 200
SIMATIC S7-400
PROFINET
Industrial Ethernet
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 24 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Controller 25
PROFINET IO
PROFINET IO dient dazu, dezentrale Feldgeräte direkt an Industrial Ethernet anzubinden. Bei der seitens PROFIBUS 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 200M, ET 200S, ET 200pro und ET200eco PN als IO-Device direkt an PROFINET anzuschlie-ßen.
• Zentralbaugruppen als IO-Controller, um Prozesssignale zu verarbeiten und Feldgeräte direkt an PROFINET anzuschlie-ßen:- CPUs der S7-1200- CPUs der S7-300- CPUs der S7-400- CPUs von ET 200S und ET 200pro- WinAC RTX- PC-based Automation Bundles mit WinAC RTX (S7-mEC,
IPC227D/IPC427C, IPC277D/HMI IPC477C)
PROFINET IO: Dezentrale Feldgeräte an Industrial Ethernet
• Kommunikationsprozessoren (CPs) erweitern S7-300/-400 um zusätzliche Industrial Ethernet/PROFINET-Schnittstel-len, um einen Gigabit Ethernet-Anschluss an übergeord-nete Netze, sowie um zusätzliche Kommunikations- und Sicherheitsfunktionen (Security-Funktionalität, z. B. Access Liste, FW, VPN).
• IE/PB Link PN IO bzw. IWLAN/PB Link PN IO als PROFINET-Proxy, um vorhandene PROFIBUS-Geräte als IO-Devices transparent an PROFINET anzubinden.
FeldgeräteIO-Devices
SteuerungIO-Controller
S7-300 mitCP 343-1 Lean
IE/PBLinkPN IO
PROFIBUS
ET200S
IE/AS-iLINKPN IO
AS-Interface
PROFINET
RF180C
ET 200pro
ET 200M
IndustrialEthernet
G_I
K10
_XX
_301
03
PG/PCSuper-visor
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 25 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Controller26
Gemeinsame Funktionen –Integrierter Web-Server für Diagnose von jedem Ort aus
SIMATIC S7-300/-400 und WinAC RTX (F) Controller mit integ-rierter PROFINET-Schnittstelle bieten Web-Server-Funktionali-tät 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 Baugruppen-, Programm- und Diagnose-daten einer PN-CPU zugreifen, die als Server für die Webseiten fungiert. Somit ist der Zugriff auf CPUs ohne installiertes STEP 7 möglich. Abhängig von der jeweiligen IT-Infrastruktur des Unternehmens kann damit auch die Diagnose oder Fern-wartung einer Maschine oder Anlage über das Internet reali-siert 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
Grafische Topologie-Anzeige im Internet-Browser
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.- Es können auch anwender-spezifische Seiten erstellt und
angezeigt werden.• Optimierte Anzeige auch für Multi-Panels und Personal
Digital Assistants (PDA) mit entsprechend niedrigerer Auf-lösung
Für den Web-Server gibt es ein Log-in-Konzept für den kontrol-lierten Zugang über Passwort. Ist eine web-fähige CPU z. B. über das Firmennetz mit dem Internet verbunden, sollte diese durch eine Firewall mittels zwischengeschaltetem SCALANCE S6xx Modul vor unberechtigten Zugriffen geschützt werden. Um den in der CPU integrierten Web-Server zu nutzen, ist kein Programmieraufwand erforderlich: Die Aktivierung erfolgt über eine Check-Box in STEP 7 HW-Konfig.
FirmennetzIntranet Security
(optional)
G_S
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PC
WinACS7-400ET 200proET 200SS7-300S7-400
PC
Internet
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 26 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Controller 27
Taktsynchronität
Für schnelle und präzise Bearbeitungsvorgänge
SIMATIC S7-400, S7-300, ET 200S und ET 200pro CPUs sowie WinAC RTX eröffnen dezentralen Automatisierungslösungen auch das wichtige Einsatzfeld schneller Bearbeitungsvorgän-ge und das Erreichen höchster Präzision.
Applikationen, die derartigen Anforderungen unterliegen, sind z. B.• Motion Control• Gleichlauf• Regelungen• Software-basierte 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.
Das Prinzip der Taktsynchronität
Darunter versteht man die synchrone Kopplung der Signaler-fassung und -ausgabe durch die dezentrale Peripherie, der Signalübertragung via PROFINET oder PROFIBUS und der Pro-grammbearbeitung an den Takt des äquidistanten Netzwerks. Dadurch entsteht ein System, das in konstanten Zeitabstän-den seine Eingangssignale erfasst, bearbeitet und die Aus-gangsignale ausgibt. So garantieren die SIMATIC Controller genau reproduzierbare und definierte Prozessreaktionszeiten, sowie äquidistante und synchrone Signalverarbeitung bei dezentraler 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.
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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 Presse).
...äquidistant, d. h. immer in gleichen Zeitab-ständen
■ Berechnungen aus der Differenz von Istwerten, z. B. bei der Drehzahl- oder Durchflussmessung.■ Dosiervorgänge.■ Regelschleifen können auch über dezentrale Peripherie angeschlossen werden.
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 27 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Controller28
SIMATIC Modulare Controller
S7-1200 ET 200 mit CPU
SIMATIC Produktfamilie
Kurzbeschreibung Modularer, kompakter Controller für diskrete und Stand-Alone-Automatisierungslösungen
Dezentrales, modulares Peripheriesystem mit lokaler Intelligenz
in Schutzart IP20 in Schutzart IP65/67
Spektrum • 3 Kompakt-CPUs • 3 Standard-CPUs• 2 Fehlersichere CPUs
• 1 Standard-CPU• 1 Fehlersichere CPU
Garantierte Ersatzteilvorhaltung 10 Jahre 10 Jahre
Temperaturbereich 0 … 55 °C 1) 0 … 60 °C 2) 0 … 55 °C
Performance
Befehlszeit Bitoperation, min. 0,1 μs 0,06 μs 0,05 μs
Speicher
Arbeitsspeicher, max. 50 KByte (CPU 1214C) 192 KByte 5) 384 KByte 6)
Ladespeicher/Massenspeicher, max. 2 MByte (CPU 1214C) Micro Memory Card 8 MByte
Pufferung, max. 2 KByte Programm und Daten durch Micro Memory Card (wartungsfrei)
Peripherie
E/A-Adressbereich, max. 1 024 / 1 024 Byte 2 048 / 2 048 Byte 2 048 / 2 048 Byte
Zentral- E/A integriert in CPU ●
- E/A-Baugruppen an CPU ● ● ●
Dezentral- E/A-Baugruppen an PROFIBUS ● ● ●
- E/A-Baugruppen an PROFINET ● ● ●
Technologie-Funktionen
Ladbare Funktionsbausteine ● ● ●
Grundfunktionen integriert in CPU ●
Spezielle Baugruppen zentral steckbar ● ●
Technologie-Controller
Taktsynchronität ●
Sicherheit/Verfügbarkeit
Fehlersicherheit ● ●
Hochverfügbarkeit
Konfigurationsänderungen im laufenden Betrieb (CiR)
Ziehen und Stecken von zentraler E/A im laufenden Betrieb (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 Basic V10.5/V11, STEP 7 Professional V11 STEP 7 / STEP 7 Professional
Programmier-Sprachen KOP, FUP, SCL KOP (LD), FUP (FBD), AWL (IL), S7-Graph (SFC), S7-SCL (ST), S7-HiGraph, CFC
Projektierung integrierter HMI-Funktionen
Kommunikation
MPI ● ●
PtP ● (Zeichenbasierte serielle Kommunikation)
AS-Interface ● (über CP mit STEP7 V11 SP2)
PROFIBUS ● ● ●
PROFINET ● ● (PN-CPUs) ●
Sonstige integriert
Web-Server ● ● (PN-CPUs) ●
NEU
Auswahlhilfe
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 28 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Controller 29
S7-300 S7-400
Modulare Controller für Systemlösungen in der Fertigungsautomatisierung im unteren bis mittleren Leistungsbereich
Modulare Controller für Systemlösungen in der Fertigungs- und Prozessautomatisierung im mittleren bis oberen Leistungsbereich
• 7 Standard-CPUs • 7 Kompakt-CPUs• 5 Fehlersichere CPUs• 2 Technologie-CPUs• 1 Fehlersichere Technologie-CPU
• 10 Standard-CPUs• 4 Fehlersichere CPUs• 4 Hochverfügbare CPUs (auch fehlersicher)
10 Jahre 10 Jahre
0 … 60 °C 2) 0 … 60 °C 3)
0,004 μs (CPU 319) 0,018 μs (CPU 417)
2 MByte (CPU 319), 2,5 MByte (CPU 319F) 30 MByte (CPU 417)
Micro Memory Card 8 MByte Memory Card 64 MByte
Programm und Daten durch Micro Memory Card (wartungsfrei) Programm und Daten durch Pufferbatterie oder Programm durch MC FEPROM
8 192 / 8 192 Byte 16 384 / 16 384 Byte
● (Kompakt-CPU)
● ●
● ●
● ●
● ●
● (Kompakt-CPUs)
● ●
● (Technologie-CPUs)
● ●
● (F-CPUs) ● (F-/FH-CPUs)
● (H-/FH-CPUs)
●
●
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
● ●
● (auch über CP) ● (über CP)
● (über CP)
● 4) (auch über CP) ● (auch über CP)
● (auch über CP) ● (auch über CP)
● (PN-CPUs) ● (PN-CPUs)
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SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 29 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Controller30
SIMATIC PC-based Controller
WinAC RTX S7 modular Embedded Controller
SIMATIC IPC227D Bundles
SIMATIC Produktfamilie
Kurzbeschreibung S7-Controller als Software-Control-ler für den PC mit Windows Betriebs-system (Windows XP, Windows Embedded Standard, Windows 7)
Embedded Controller in S7-300 Auf-bautechnik (lüfterlos, festplattenlos) mit Windows Embedded Standard und Software-Controller und HMI
Embedded Hutschienen-PC (lüfterlos, festplattenlos) mit Windows Embedded Standard, Soft-ware-Controller und HMI
Spektrum Software Controller WinAC RTX, Fehlersichere Variante WinAC RTX F (weltweit erster sicherheitsge-richteter Realtime-Software-Cont-roller für Windows-basierte Automatisierungslösungen bis SIL3, PL e, Kat. 4)
PC-based Controller in folgenden Varianten:
- vorinstalliertes Betriebssystem- zusätzlich mit WinAC RTX (F)- zusätzlich mit HMI WinCC flexi-
ble/WinAC RTX- fehlersicher
1 Hardware-Plattform,fehlersichere Variante, 3 Gerätevarianten mit verschiede-nen Erweiterungsmöglichkeiten,kundenspezifisches Design/ OEM-Produkt auf Anfrage
Garantierte Ersatzteilvorhaltung 5 Jahre 5 Jahre
Temperaturbereich PC-abhängig 0 … 50 °C 0 … 50 °C
Performance
Befehlszeit Bitoperation, min. 0,004 μs (P 4, 2,4 GHz), PC-abhängig
0,004 μs (Intel Core Duo 1,2 GHz)
Speicher
Arbeitsspeicher, max. PC-Hauptspeicher 3) 1 GByte RAM 1 GByte RAM
Ladespeicher/Massenspeicher, max. PC-Massenspeicher 4 GByte CF Card 4 oder 8 GByte CF-Card oder 50 GByte SSD (SLC)
Pufferung, max. (alle Daten mit USV) alle Daten mit USV 4) Steuerungsdaten (512 KByte SRAM) ohne USV, alle Daten mit USV
Steuerungsdaten (128 KByte MRAM) ohne USV,alle Daten mit USV
Peripherie
Adressbereich für Eingänge, max. 16 384 Byte 16 348 Byte 16 384 Byte
Adressbereich für Ausgänge, max. 16 384 Byte 16 348 Byte 16 384 Byte
Zentral
- E/A-Baugruppen an CPU ● 2) ● ● (über PCIe, ODK)
Dezentral- E/A -Baugruppen an PROFIBUS ● ● (über CP 5603)
- E/A -Baugruppen an PROFINET ● ● ●
Technologie-Funktionen
Ladbare Funktionsbausteine ● ● ●
Grundfunktionen integriert in CPU
Spezielle Baugruppen zentral steckbar
Technologie-Controller
Taktsynchronität ● ●
HMI-Funktionen
integriert ● (installierbar auf PC) ● (S7-mEC-HMI/RTX) ● (Bundle mit WinCC RT Advanced V11)
PC-Funktionen
Anbindung C/C++/C#/Visual Basic ● (über ODK) ● (über ODK) ● (über ODK)
Erfassung und Archivierung von Daten ● (sehr große Datenmengen) ● (große Datenmengen) ● (große Datenmengen)
Erweiterbarkeit mit PC Standard-HW ● (PC-abhängig) ● (max. 4 x 3 PCI-104-Karten) ● (max. 1 PCIe-Karte)
Einbindung von PC Standard-HW/SW ● (über ODK, OPC) ● (über ODK, OPC) ● (über ODK, OPC)
Engineering
Projektier-/Programmiersoftware STEP 7 / STEP 7 Professional STEP 7 / STEP 7 Professional STEP 7 / STEP 7 Professional
Programmier-Sprachen KOP (LD), FUP (FBD), AWL (IL), S7-Graph (SFC), S7-SCL (ST), S7-HiGraph, CFC 5)
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
Projektierung integrierter HMI-Funktionen WinCC flexible (optional) WinCC RT Advanced V11
Kommunikation
MPI
PtP ● (über CP dezentral) ● (über EM PC) ● (über CP dezentral)
PROFIBUS ● (über CP in PC) ● (über CP 5603)
PROFINET ● (über CP in PC) ● ●
Sonstige integriert PC-Schnittstellen Industrial Ethernet, USB Industrial Ethernet, USB, RS232, DVI-D
Web-Server ● 6) ● 6)● 6)
Auswahlhilfe
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 30 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Controller 31
Software-Controller für Multi Panels
SIMATIC IPC427C Bundles
SIMATIC IPC277D Bundles
SIMATIC HMI IPC477C Bundles
WinAC MP für MultiPanels
MP 177/MP 277/MP 377
Embedded Hutschienen-PC (lüfterlos, festplattenlos) mit Windows Embedded Standard, Software-Controller und HMI
Embedded Panel-PC (lüfterlos, festplattenlos) mit Windows Embedded Standard, Software-Controller und HMI
Embedded Panel-PC (lüfterlos, festplattenlos) mit Windows Embedded Standard, Software-Controller und HMI
Software-Controller für Multi Panels
2 Hardware-Plattformen (PROFINET, PROFIBUS) mit jeweils 3 Software-Varianten, fehlersichere Variante, kundenspezifisches Design/ OEM-Produkt auf Anfrage
Panel PC mit 7", 9" und 12" Touch (15", 19" in Vorbereitung) , kundenspezifisches Design/OEM-Produkt auf Anfrage.
Panel PC mit 12", 15" und 19" Touch oder 12", 15" Key mit je 3 Software-Varianten, kundenspezifisches Design/ OEM-Produkt auf Anfrage. Zusätzlich Bundle mit IPC477C PRO rundum geschützt in IP65 verfügbar. Auch als fehlersichere Variante..
Standardprodukt für Multi Panels mit 6" ... 19"Kundenspezifisches Design und OEM Produkt auf Anfrage
5 Jahre 5 Jahre 5 Jahre 10 Jahre
0 … 50 °C 0 … 50 ° C 0 … 50 ° C 0 … 50 °C 1)
0,004 μs (Intel Core2 Solo 1,2 GHz)
0,004 μs (Intel Core2 Solo 1,2 GHz)
4 GByte RAM 1 GByte RAM 4 GByte RAM 128 KByte/256 KByte/512 KByte
2, 4 oder 8 GByte CF-Card oder 32 GByte SSD (SLC)
4 oder 8 GByte CF-Card oder 50 GByte SSD (SLC)
2, 4 oder 8 GByte CF-Card oder 32 GByte SSD (SLC)
Steuerungsdaten (128 KByte SRAM) ohne USV,alle Daten mit USV
Steuerungsdaten (128 KByte MRAM) ohne USV,alle Daten mit USV
Steuerungsdaten (128 KByte SRAM) ohne USV,alle Daten mit USV
Steuerungsdaten (64 KByte MRAM/128 KByte MRAM/ 256 KByte MRAM) ohne USV
16 384 Byte 16 384 Byte 16 384 Byte 2 048 / 4 096 / 8 192 Byte
16 384 Byte 16 384 Byte 16 384 Byte 2 048 / 4 096 / 8 192 Byte
● (über PCI-104, ODK)
● ● ● ●
● ● ●
● ● ● ●
● ●
● (Bundle mit WinCC flexible bzw. WinCC (Einzelplatz oder Client))
● (Bundle mit WinCC RT Advanced V11)
● (Bundle mit WinCC flexible bzw. WinCC (Einzelplatz oder Client))
● (Multi Panel)
● (über ODK) ● (über ODK) ● (über ODK)
● (große Datenmengen) ● (große Datenmengen) ● (große Datenmengen) ●
● (max. 3 PCI-104-Karten)
● (über ODK, OPC) ● (über ODK, OPC) ● (über ODK, OPC)
STEP 7 / STEP 7 Professional 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
KOP (LD), FUP (FBD), AWL (IL), S7-Graph (SFC), S7-SCL (ST), S7-HiGraph, CFC
WinCC flexible, WinCC (optional) WinCC RT Advanced V11 WinCC flexible, WinCC (optional) WinCC flexible Standard, Advanced
●
● (über CP dezentral) ● (über CP dezentral) ● (über CP dezentral)
● ● ●
● ● ●
Industrial Ethernet, USB, RS232, DVI/VGA Industrial Ethernet, USB Industrial Ethernet, USB, DVI/VGA Industrial Ethernet, USB, RS232
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SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 31 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller32
SIMATIC Modulare ControllerSIMATIC ET 200
SIMATIC ET 200S – das Multitalent mit dem umfassenden Produkspektrum für dezentrale Automatisierung
SIMATIC ET 200S mit PROFINET-Anschluss und E/A-Modulen
SIMATIC ET 200S ist das multifunktionale und feinmodulare Peripheriesystem in Schutzart IP20, das sich exakt an die Automatisierungsaufgabe anpassen lässt. Durch seine robuste Ausführung kann es auch bei erhöhten mechanischen Belastungen eingesetzt werden.
Die Anbindung an die Bussysteme PROFIBUS und/oder PROFINET erfolgt über verschiedene Interface-Module. Interface-Module mit integrierter CPU verlagern die Rechen-leistung einer S7-300-CPU direkt in das Peripheriegerät. Sie entlasten damit die zentrale Steuerung und den Feldbus und ermöglichen 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 Vorverarbeitung der Fertigungsdaten dezentral vor Ort – auch in fehlersicherer Ausführung. Über die koexistente MPI/PROFIBUS DP-Slave Schnittstelle kommunizieren sie mit der überlagerten Steuerung.
Dezentrale Automatisierungslösungen umfassen häufig nicht nur digitale und analoge Signale, sondern erfordern auch technologische Funktionen, Motorstarter, Frequenzumrichter oder eine Pneumatikanbindung. Die feinmodulare ET 200S bietet ein umfangreiches Modulspektrum, um die Aufgaben-stellungen zu lösen:• Technologie-Module• Motorstarter• Frequenzumrichter• Pneumatikanbindung• IO-Link-Sensormodule• Fehlersichere Module (E/A, PM)• DP-Mastermodul
1) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25 ... +60/+70 °C aggressive Atmosphäre/Betauung(Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
2) mit Mastermodul 3) 3-Port-Switch
Highlights
■ Feinmodularer Aufbau mit Mehrleiteranschluss
■ Multifunktional durch breites Modulspektrum
■ Auch als erweiterbare Blockperipherie mit integrierten DE/DA: SIMATIC ET 200S COMPACT
■ Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich (Zone 2)
■ Viele der ET 200-Komponenten stehen auch in einer SIPLUS extreme-Version für extreme Umgebungsbedin-gungen, z. B. erweiterten Temperaturbereich (-40/-25 ... +60/+70 °C) und Einsatz bei aggressiver Atmosphäre/Betauung zur Verfügung. Nähere Informa-tionen siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme
Technische Daten: Interface-Module ET 200S
Interface-Modul IM 151-7 CPU/CPU FO 1) IM 151-7 F-CPU 1) IM 151-8 PN/DP CPU 1) IM 151-8F PN/DP CPU 1)
PROFIBUS Kupfer/LWL Kupfer ● 2) ● 2)
PROFINET Kupfer 3) Kupfer 3)
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.
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 32 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller 33
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 PN/DP CPU mit CPU-Funk-tionalität basiert auf der CPU 315-2 PN/DP und bietet die gleichen Mengengerüs-te und Funktionen. Die IM154-8 PN/DP CPU hat zwei Kommunikations-Schnittstellen,
• eine kombinierte MPI/PROFIBUS-DP Schnittstelle und
• eine PROFINET Schnitt-stelle mit drei Ports.
Die IM 154-8 PN/DP 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 PN/DP CPU ist nicht nur programmkompatibel zu den S7-300-CPUs, sondern weist auch eine hohe Datenrema-nenz (Nullspannungssicherheit) auf. Eine eigene LED zeigt Maintenance-Alarme an. Dank Micro Memory Card lassen sich Baugruppen problemlos austauschen. Über Netz ist ein Firm-ware-Update möglich.
Zudem gibt es eine Web-Server-Funktionalität für Informati-on, Status (z. B. Baugruppenzustand), Topologie, Diagnose und Uhrzeitsynchronisation über Ethernet (NTP). Außerdem können anwenderspezifische Webseiten erstellt und ange-zeigt werden. Die offene Ethernet-Kommunikation (TCP/IP, UDP, ISO-on-TCP) bietet einen zuverlässigen und schnellen Da-tenaustausch. Am PROFIBUS ist Taktsynchronität möglich.
Zusätzlich steht auch eine fehlersichere Variante IM 154-8F PN/DP CPU zur Verfügung.
Weitere Informationen finden Sie in der BroschüreSIMATIC ET 200 oder im Internet unterwww.siemens.de/et200
Highlights
■ Modularer Aufbau mit besonders kompaktem Gehäuse
■ Multifunktional durch breites Modulspektrum
■ Einfache Montage
ET 200pro CPU-Modul
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 33 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller34
SIMATIC S7-1200
SIMATIC S7-1200: Modularer, kompakter Controller für dis-krete und Stand-Alone-Automatisierungslösungen
Die SIMATIC S7-1200 Steuerung ist modular und kompakt, vielseitig einsetzbar, eine sichere Investition und perfekt ge-eignet für eine komplette Bandbreite an Applikationen. Ein skalierbares und flexibles Design, eine Kommunikations-schnittstelle, die die höchsten Anforderungen der Industrie er-füllt, und eine volle Palette leistungsstarker und integrierter Technologie machen diese Steuerung zu einem integralen Be-standteil einer umfassenden Automatisierungslösung.
SIMATIC S7-1200 für diskrete und Stand-Alone-Automatisierungslösungen
Viele der S7-1200-Komponenten stehen auch in einer SIPLUS extreme-Version für extreme Umgebungsbedingungen, z. B. erweiterten Temperaturbereich (-25/0 ... +55/+70 °C) und Ein-satz bei aggressiver Atmosphäre/Betauung zur Verfügung.
Nähere Informationen siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme
Ein modulares Konzept der Automatisierung in skalierbarem Design
Die SIMATIC S7-1200 bietet eine integrierte PROFINET Schnitt-stelle, leistungsstarke und integrierte Technologiefunktionen sowie ein hochflexibles und skalierbares Design. Das ermög-licht eine einfache Kommunikation, effiziente Lösungen für technologische Aufgaben und eine perfekte Ausrichtung auf individuelle Anforderungen in der Automatisierung in einem breit gefächerten Anwendungsgebiet.
Highlights
■ Skalierbares und flexibles Design:Die Familie der SIMATIC S7-1200 Steuerungen wurde für maximale Flexibilität bei der Konfiguration individueller Maschinen konzipiert. So können Sie Ihre Steuerungslö-sung individuell zusammenstellen, um Ihre spezifischen Anforderungen optimal zu erfüllen; zukünftige Syste-merweiterungen sind einfach und schnell realisierbar.
■ Integrierte Industrial Ethernet-/PROFINET Schnittstelle:Die in SIMATIC S7-1200 integrierte Industrial Ethernet-/PROFINET-Schnittstelle bietet eine lücken-lose Kommunikation mit dezentraler E/A-Peripherie mit den SIMATIC HMI Basic Panels für Visualisierung und mit zusätzlichen Steuerungen für CPU-zu-CPU-Kommunikation. Außerdem mit Geräten von Drittan-bietern für erweiterte Integrationsmöglichkeiten sowie dem SIMATIC STEP 7 Basic Engineering-System für Projektierung und Programmierung.
■ Integrierte Technologie Funktionen:Der Name SIMATIC ist schon seit etlichen Jahren in der Welt der Automatisierung ein Begriff für Zuverlässigkeit. Basierend auf unseren langjährigen Erfahrungen haben wir die bewährten innovativen Technologiefunktionen in die neue Steuerung integriert – die Funktionen rei-chen vom Zählen und Messen über Geschwindigkeits-, Positions- und Zykluskontrolle bis zu einfachen Prozess-kontrollfunktionen. Diese große Vielfalt ermöglicht es Ihnen, ein großes Spektrum an Applikationen zu lösen.
■ Programmierung mit SCL: Die S7-1200 lässt sich jetzt, wie die anderen Control-ler, auch mit der Hochsprache SCL (Structured Control Language) programmieren.
NEU
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 34 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller 35
Skalierbares und flexibles Design
Integrierte Industrial Ethernet-/PROFINET Schnittstelle
Einfache VernetzungDie SIMATIC S7-1200 Kommunikationsschnittstelle besteht aus einem störungsresistenten RJ45-Anschluss mit Auto-Cross-over-Funktionalität, die eine Vielzahl an Ethernetverbin-dungen unterstützt und eine Datenübertragungsrate von bis zu 10/100 Mbit/s aufweist. Um den Verkabelungsaufwand zu minimieren und maximale Netzwerkflexibilität zu ermögli-chen, kann das CSM 1277 Compact Switch Module zusammen mit der SIMATIC S7-1200 genutzt werden, um ein einheitli-ches oder gemischtes Netzwerk zu konfigurieren – mit Linien-, Baum- oder Sterntopologien. Der CSM 1277 ist ein 4-Port Un-managed Switch, um die SIMATIC S7-1200 mit drei zusätzli-chen Geräten zu verbinden. Zusätzlich erlauben die neuen PROFIBUS MASTER und PROFIBUS Slave Communication Modules die Integration in die Standardautomatisierung.
Kommunikation mit Geräten von DrittanbieternDie integrierte Schnittstelle der SIMATIC S7-1200 macht eine nahtlose Integration von Geräten von Drittanbietern möglich.
Mit den offenen Ethernetprotokollen TCP/IP native und ISO-on-TCP können mehrere Geräte von Drittanbietern verbunden werden und es kann mit ihnen kommuniziert werden. Diese Kommunikationsfähigkeit, die mit Standard-T-Send/T-Receive-Bausteinen aus dem integrierten SIMATIC STEP 7 Basic Engi-neering-System konfiguriert wird, bietet Ihnen noch größere Flexibilität bei der individuellen Gestaltung Ihres Automatisie-rungssystems.
Integrierte Technologie Funktionen
Highspeed-Outputs für Geschwindigkeits-, Positions- oder ArbeitspunktregelungZwei Highspeed-Outputs wurden in die SIMATIC S7-1200 Steuerung integriert – sie können entweder als Pulse Train Outputs (PTO) oder als pulsweitenmodulierte (PWM) Ausgän-ge fungieren. Wenn sie als PTO konfiguriert werden, bieten sie Ihnen eine Impulsfolge mit 50 % Tastverhältnis mit bis zu 100 kHz für eine gesteuerte Geschwindigkeits- und Positions-regelung für Schrittmotoren und Servoantriebe. Die Rückfüh-rung für die Pulse Train Outputs kommt intern von den beiden Highspeed-Zählern. Wenn sie als PWM-Ausgänge konfiguriert werden, bieten sie eine feste Zykluszeit mit variablem Arbeits-punkt. So können die Geschwindigkeit eines Motors, die Posi-tion eines Ventils und der Arbeitspunkt eines Heizelements geregelt werden.
Motion Control-Funktionsblöcke nach PLCopenSIMATIC S7-1200 unterstützt gesteuertes Positionieren und Geschwindigkeitsprofile für Schrittmotoren oder Servoantrie-be. Diese Funktionen können leicht mit den PLCopen-konfor-men Motion Control-Funktionsblöcken abgebildet werden, die im SIMATIC STEP 7 Basic Engineering-System enthalten sind. Absolut- und Relativbewegungen sowie Referenzfahr-modi und Tippbetrieb werden ebenfalls unterstützt.
PID Funktionalität für geschlossene RegelkreiseSIMATIC S7-1200 unterstützt systemintegrierte PID Regelkrei-se für einfache Applikationen in der Prozesssteuerung. Diese Regelkreise können leicht konfiguriert werden mit einem PID Regler-Technologieobjekt im SIMATIC STEP 7 Basic Enginee-ring-System. Zusätzlich unterstützt SIMATIC S7-1200 das PID Autotuning, um automatisch optimale Abstimmungswerte für den Proportional-, Integral- und Differenzialanteil zu errech-nen.
Das SIMATIC S7-1200 Sys-tem umfasst drei unter-schiedliche CPU-Leistungs-klassen: CPU 1211C, CPU 1212C und CPU 1214C. Alle können gemäß den maschi-nellen Anforderungen er-weitert werden. Zu jederCPU kann ein Signal Board hinzugefügt werden, um digitale oder analoge I/Os zu erweitern, ohne die Steuerung physika-lisch zu vergrößern. Signal-Module können an der rechten Seite der CPU angebracht werden, um die digitale oder ana-loge I/O-Kapazität zu erweitern. Zur CPU 1212C können zwei Signal Module hinzugefügt werden, zur CPU 1214C acht. Schließlich können alle SIMATIC S7-1200 CPUs mit bis zu drei Communication Modules auf der linken Seite der Steuerung ausgestattet werden – das ermöglicht eine lückenlose Kom-munikation.
Die SIMATIC S7-1200 ver-fügt über eine integrierte Industrial Ethernet-/PROFINET Schnittstelle, die für die reibungslose Kom-munikation mit dem integ-rierten SIMATIC STEP 7 Basic Engineering-System als auch mit PROFINET IO Devices sorgt. Sie unterstützt die Pro-grammierung, die Kommunikation mit SIMATIC HMI Basic Panels für die Visualisierung, mit zusätzlichen Steuerungen für CPU-zu-CPU-Kommunikation und mit Geräten von Drit-tanbietern für erweiterte Integrationsmöglichkeiten.
Highspeed-Inputs für Zähl- und MessfunktionenBis zu sechs Highspeed-Zäh-ler wurden in das System in-tegriert, drei mit 100 kHz und drei mit 30 kHz. Das er-möglicht genaues Beobach-
ten von inkrementellen Encodern, Frequenzzählungen und schnelles Erfassen von Prozessereignissen.
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SIMATIC Modulare Controller36
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 Industriebranchen, z. B.:
• Fertigungstechnik• Automobilindustrie• Allgemeiner Maschinenbau• Sondermaschinenbau• Serienmaschinenbau, OEM• Kunststoffverarbeitung• Verpackungsindustrie• Nahrungs- und Genussmittelindustrie• Verfahrenstechnik
SIMATIC CPU 314C-2 PN/DP - die neue PROFINET-fähige Kompakt-CPU für die Fertigungsindustrie mit PROFINET- und PROFIBUS-Anschluss
Neuheiten bei SMATIC S7-300
Das System SIMATIC S7-300 wird beständig weiter innoviert – insbesondere im Bereich der CPUs. Ganz neu ist die PROFINET-fähige Kompakt-CPU 314C-2 PN/DP mit 192 KByte Speicher und 0,06 μs pro Bit-Operation sowie den bekannten Techno-logiefunktionen und Onboard IOs. Ab dem Firmwarestand V3.2 beherrschen die PN-CPUs alle neuen PROFINET-Funktio-nen, z.B. I-Device, Shared Device, MRP (Media Redundant Pro-tocol), IRT (Isochronous Real-Time) und anwenderdefinierte Web-Seiten. Darüberhinaus wurden alle Kompakt-CPUs sowie die CPU 317F-2DP innoviert: neuer Firmware-Stand, größere Arbeitsspeicher und kürzere Bearbeitungszeiten.
Highlights
Die SIMATIC S7-300 ist konzipiert für innovative Systemlö-sungen mit Schwerpunkt Fertigungstechnik und stellt als universelles Automatisierungssystem eine optimale Lö-sung für Anwendungen in zentralen und dezentralen Auf-bauten dar:
■ Leistungsfähige Zentralbaugruppen mit Industrial Ethernet-/PROFINET-Schnittstelle, integrierten tech-nologischen Funktionen oder in fehlersicherer Aus-führung in einem durchgängigen System ersparen zusätzliche Investitionen.
■ Die S7-300 lässt sich modular aufbauen, für Periphe-riebaugruppen gibt es keine Steckplatzregeln. Sowohl für den zentralen als auch den dezentralen Aufbau mit ET 200M steht ein vielfältiges Baugruppenspekt-rum zur Verfügung.
■ Die Micro Memory Card als Daten- und Programm-speicher macht eine Pufferbatterie überflüssig und spart Wartungskosten ein. Zudem kann auf dieser Speicherkarte ein zugehöriges Projekt inklusive Sym-bolik und Kommentaren abgespeichert werden, sodass Serviceeinsätze einfacher werden.
■ Ausserdem ermöglicht die Micro Memory Card ein einfaches Programm- oder Firmwareupdate ohne Pro-grammiergerät. Die Micro Memory Card kann ferner im laufenden Betrieb für Ablage und Zugriff von Daten, z. B. für Messwert-Archivierung oder Rezeptur-bearbeitung 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 extreme-Version für extreme Umgebungsbe-dingungen, z. B. erweiterten Temperaturbereich (-40/-25 … +60/+70 °C) und Einsatz bei aggressiver Atmosphäre/Betauung zur Verfügung. Nähere Informationen siehe Seite 102 oderwww.siemens.de/siplus-extreme
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SIMATIC Modulare Controller 37
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 65 536 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 PROFINET angeschlossen werden.
Aufbau der S7-300: platzsparend, modular und einfach
Zentrale Erweiterung der S7-300 auf bis zu 32 Baugruppen
1) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25 ... +70 °C und aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Baugruppe Zentralgerät (ZG)
(optional für Erweiterungen)(optional)
Profilschiene
Busver-binder SM, 6x
G_S
T70_
XX
_006
85
IMCPUPS
Erweiterungsgerät (EG)
Erweiterungsgerät (EG)Erweiterungsgerät (EG)
Zentralgerät (ZG) Erweiterungsgerät (EG)
Zentralgerät (ZG)
Erweiterung über IM360/361Erweiterung über IM365
G_S
T70_
XX
_006
86
IM365
IM365 CPUIM361
IM361
IM361
IM360 CPU
Aufbaukomponenten für SIMATIC S7-300
Komponente Besonderheit Bestell-Nr.-RumpfBaugruppenträger Profilschiene 160 bis 2 000 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) 1) AC 120/230 V 6ES7 307-1KA..
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SIMATIC Modulare Controller38
CPU-Spektrum
Standard-CPUs
Zum Aufbau der Steuerung steht ein abgestuftes CPU-Spekt-rum 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.
Portfolio der Standard-CPUs 312 bis 319-3 PN/DP
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
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.
Die PROFINET-fähige Kompakt-CPU 314C-2 PN/DP ist der PROFINET-fähige Controller in der Leistungsklasse unterhalb einer CPU 315.
Portfolio der Kompakt-CPUs 312C bis 314C-2 PN/DP
Sechs Leistungsklassen der S7-300 CPUs (ab Firmware V3.x)
1) Verbindungen bezeichnen interne Ressourcen der CPU für die Kommunika-tion mit PG/OP sowie über Bausteine. Die übliche Buskommunikation sowie die PtP-Kopplung belegen keine Verbindungen. Bei den PN-CPUs stehen noch 8, 16 bzw. 32 (CPU 319) weitere Verbindungen für TCP/IP, UDP und ISO-on-TCP zur Verfügung.
AnzahlVerbindungen 1)
AddressumfangEin-/Ausgänge in KB
BearbeitungszeitBinärbefehl in μs
Speicher in KB
32/64
64/128
128/192
256/384/512
1024/1536
2048/2560
32+16
32+32
16+8
12 0.0040.0250.050.060.1 0.078 6
8
4
1/22
G_S
T70_
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12
CPU 319CPU 317CPU 315CPU 314
CPU 312CPU 313
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SIMATIC Modulare Controller 39
Einsatzfälle für kompakte Controller
• 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 PROFINET- und PROFIBUS-Anschluss
Nützliche Zusatzfunktionen der Micro Memory Card:
• Einfachere und schnellere Hochrüstung durch Firmware-Update über Netzwerk.
• Rücksetzen aller Einstellungen auf die Werkseinstellungen per Hardware-Schalter (Reset to factory)
• Online-Sicht auf zwei Bausteine- Status von zwei Bausteinen gleichzeitig auf einem PG- Status von je einem Baustein auf zwei PGs gleichzeitig
Standard-CPU 315-2 DP
Fehlersichere CPU 315F-2 PN/DP mit PROFINET- und PROFIBUS-Anschluss
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SIMATIC Modulare Controller40
CPU-Spektrum
1) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25 ... +60/+70 °C und aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)2) Zwei PN Ports (Switch) 3) geplant
Die Grafik zeigt die Innovation bei den Kompakt-CPUs. Sie haben doppelten Speicher und kürzere Bearbeitungszeiten. Die CPUs mit Punkt-zu-Punkt- bzw. PROFIBUS-Kommunikation der 313C-Reihe sind statt 120 mm nur noch 80 mm breit.
Ausführung CPU Taktsynchronität am PROFIBUS/PROFINET
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 2)
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 PtP1) MPI, PtP Digital, Analog Wie oben, zusätzlich• PositionierenCPU 314C-2 DP 1) MPI, DP Digital, Analog
CPU 314C-2 PN/DP 3) ● / ● DP/MPI, PROFINET Digital, Analog
Fehlersichere CPUsCPU 315F-2 DP 1) ● / – MPI, DP Fehlersicherheit mit
PROFIsafe-ProfilCPU 315F-2 PN/DP 1) ● / ● DP/MPI, PROFINET
CPU 317F-2 DP 1) ● / – DP/MPI, DP
CPU 317F-2 PN/DP 1) ● / ● DP/MPI, PROFINET
CPU 319F-3 PN/DP ● / ● DP/MPI, DP, PROFINET 2)
Technologie- CPUsCPU 315T-2 DP ● / – DP/MPI, DP(DRIVE) Digital • Gleichlauf
• Fahren auf Festanschlag• Druckmarkenkorrektur• Nockenschalten• Lagegeregeltes Positionieren
CPU 317T-2 DP
CPU 317TF-2 DP
● / –● / –
DP/MPI, DP(DRIVE)
DP/MPI, DP(DRIVE)
Digital
Digital
Performance Bit-Operation in nsec
Speicherin KB
64
32
96
128
192
6070100200
G_S
T70_
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SIMATIC Modulare Controller 41
Speicher- und Leistungsinnovationen der S7-300 CPUs
Die folgende Grafik zeigt die Innovation bei den Standard- und fehlersicheren CPUs. Sie haben mehr Speicher und/oder kürzere Bearbeitungszeiten.
Die CPUs 315-2 PN/DP, 317-2 DP, 317-2 PN/DP und die entspre-chenden fehlersicheren Varianten sind nur 40 mm breit. Außerdem haben alle PROFINET-CPUs zwei PN-Ports.
Performance Bit-Operation in nsec
Speicherin KB
96
32
128
192
256
410255060100200
512
384
1024
1400
1536
2048
2560
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SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 41 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller42
Technische Daten: Standard-CPUs
1) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25 ... +60/+70 °C und aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)2) Erklärung siehe Seite 56 rechts unten *) über SFB, Anzahl unbegrenzt bzw. begrenzt durch Arbeitsspeicher
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 40 x 125 x 130 40 x 125 x 130 40 x 125 x 130 40 x 125 x 130 120 x 125 x 130
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 312-1AE. 314-1AG. 315-2AH. 315-2EH. 317-2AK. 317-2EK. 318-3EL.
Firmware V3.3 V3.2 V3.3 V3.2 V3.2
Speicher
Arbeitsspeicher 32 KByte 128 KByte 256 KByte 384 KByte 1 MByte 1 MByte 2 MByte
Anweisungen 10 K 42 K 85 K 128 K 340 K 340 K 680 K
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,1 μs 0,06 μs 0,05 μs 0,025 μs 0,025 μs 0,004 μs
Wort-Operation 0,24 μs 0,12 μs 0,09 μs 0,03 μs 0,03 μs 0,01 μs
Festpunkt-Operation 0,32 μs 0,16 μs 0,12 μs 0,04 μs 0,04 μs 0,01 μs
Gleitpunkt-Operation 1,1 μs 0,59 μs 0,45 μs 0,16 μs 0,16 μs 0,04 μs
Merker/Zeiten/Zähler
Merker 256 Byte 2 048 Byte 4 096 Byte 8 192 Byte
S7-Zeiten/Zähler 256 / 256 512 / 512 2 048 / 2 048
IEC-Zeiten/Zähler ● *)
Adressbereiche
Peripherie E/A (Byte) 1 024 / 1 024 2 048 / 2 048 8 192 / 8 192
Prozessabbild E/A (Byte), max. 1 024 / 1 024 2 048 / 2 048 8 192 / 8 192
Digitale Kanäle (zentral) 256 1 024
Analoge Kanäle (zentral) 64 256
DP-Schnittstellen
DP-Mastersysteme intern / CP 342-5
- / ● ● / ●
DP-Slaves ●
Datensatzgateway 2) ● ● ● ●
PROFINET-Schnittstelle
PROFINET CBA ● ●
PROFINET IO ● ●
PROFINET mit IRT ● 3) ● 3)
Open User Communication (OUC)
• TCP/IP ● ●
• UDP ● ●
• ISO-on-TCP (RFC 1006) ● ●
Webserver ● ●
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SIMATIC Modulare Controller 43
Technische Daten: Kompakt-CPUs
CPU CPU 312C 1) CPU 313C 1) CPU 313C-2 PtP
CPU 313C-2 DP 1)
CPU 314C-2 PtP 1)
CPU 314C-2 DP 1)
CPU 314C-2 PN/DP
Abmessungen (mm) 80 x 125 x 130 120 x 125 x 130 80 x 125 x 130 80 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
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 312-5BF. 313-5BG. 313-6BG. 313-6CG. 314-6BH. 314-6CH. 314-6EH.
Firmware V3.3 V3.3 V3.3 V3.3 V3.3 V3.3 V3.3
Speicher
Arbeitsspeicher 64 KByte 128 KByte 192 KByte
Anweisungen 21 K 42 K 64 K
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,1 μs 0,07 μs 0,06 μs
Wort-Operationen 0,24 μs 0,15 μs 0,12 μs
Festpunkt-Operationen 0,32 μs 0,2 μs 0,16 μs
Gleitpunkt-Operationen 1,1 μs 0,72 μs 0,59 μs
Merker/Zeiten/Zähler
Merker 256 Byte
S7-Zeiten / Zähler 256 / 256
IEC-Zeiten / Zähler ● *)
Adressbereiche
Peripherie E/A (Byte) 1 024 / 1 024 2 048 / 2 048 1 024 / 1 024 2 048 / 2 048
Prozessabbild E/A 1 024 / 1 024 2 048 / 2 048 1 024 / 1 024 2 048 / 2 048
Digitale Kanäle (zentral) 266 1 016 1 008 1 016
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
Integrierte Ein-/Ausgänge
Digitaleingänge 10 x DC 24 V; alle Kanäle für Pro-zessalarme ver-wendbar
24 x DC 24 V; alle Kanäle für Pro-zessalarme ver-wendbar
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
Analogeingänge 4 : ± 10 V, 0 ... 10 V, ± 20 mA, 0 / 4 ... 20 mA; 1 : 0 ... 600 �, PT100
4 : ± 10 V, 0 ... 10 V, ± 20 mA, 0 / 4 ... 20 mA; 1 : 0 ... 600 �, 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 ● ● ●
Datensatzgateway 2) ● ● ●
PROFINET-Schnittstelle
PROFINET CBA ●
PROFINET IO ●
PROFINET mit IRT ●
Open User Communication (OUC)
• TCP/IP ●
• UDP ●
• ISO-on-TCP (RFC 1006) ●
Webserver ●
PtP-Schnittstelle
Physik RS485/422 RS485/422
Protokolltreiber 3964 (R), RK512, ASCII
3964 (R), RK512, ASCII 1
) als
SIP
LUS
extr
eme-
Kom
pon
ente
au
ch f
ür
erw
eite
rten
Tem
pera
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erei
ch -2
5 ..
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70
°C
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SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 43 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller44
Technische Daten: Fehlersichere CPUs
1) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25 ... +60/+70 °C und aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)2) Erklärung siehe Seite 56 rechts unten3) geplant*) über SFB, Anzahl unbegrenzt bzw. begrenzt durch Arbeitsspeicher
Fehlersichere CPU CPU 315F-2 DP 1) CPU 315F-2 1) PN/DP
CPU 317F-2 DP 1) CPU 317F-2 1) PN/DP
CPU 319F-3 PN/DP
Abmessungen (mm) 40 x 125 x 130 40 x 125 x 130 40 x 125 x 130 120 x125 x130
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 315-6FF. 315-2FJ. 317-6FF. 317-2FK. 318-3FL.
Firmware V3.3 V3.2 3) V3.3 V3.2 3) V3.2 3)
Speicher
Arbeitsspeicher 384 KByte 512 KByte 1,5 MByte 1,5 MByte 2,5 MByte
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,05 μs 0,025 μs 0,025 μs 0,004 μs
Wort-Operation 0,09 μs 0,03 μs 0,03 μs 0,01 μs
Festpunkt-Operation 0,12 μs 0,04 μs 0,04 μs 0,01 μs
Gleitpunkt-Operation 0,45 μs 0,16 μs 0,16 μs 0,04 μs
Merker/Zeiten/Zähler
Merker 2 048 Byte 4 096 Byte 8 182 Byte
S7-Zeiten/S7-Zähler 256 / 256 512 / 512 2 048 / 2 048
IEC-Zeiten/IEC-Zähler ● *)
Adressbereiche
Peripherie E/A (Byte) 2 048 / 2 048 8 192 / 8 192
Prozessabbild E/A (Byte), max. 2 048 / 2 048 8 192 / 8 192
Digitale Kanäle (zentral) 1 024
Analoge Kanäle (zentral) 256
DP-Schnittstellen
DP-Mastersysteme (int./CP) ● / ●DP-Slave ●
Datensatzgateway 2) ● ● ●
PROFINET-Schnittstelle
PROFINET CBA ● ●
PROFINET IO ● ●
PROFINET mit IRT ● ●
Open User Communication (OUC)
• TCP/IP ● ●
• UDP ● ●
• ISO-on-TCP (RFC 1006) ● ●
Webserver ● ●
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 44 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller 45
Technische Daten: Technologie-CPUs
*) über SFB, Anzahl unbegrenzt bzw. begrenzt durch Arbeitsspeicher
Technologie-CPU CPU 315T-2 DP CPU 317T-2 DP CPU 317TF-2 DP
Abmessungen 160 x 125 x 130
Erforderlicher Frontstecker 1 x 40 polig
Bestell-Nr.-Rumpf:
- CPU 6ES7 315-6TH. 317-6TK. 317-6TF.
- S7-Technology 6ES7 864-1CC.
Speicher
Arbeitsspeicher 256 KByte 1 MByte 1,5 MByte
Anweisungen 84 K 333 K 400 K
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 0,1 μs 0,05 μs
Wort-Operation 0,2 μs
Festpunkt-Operation 2 μs 0,2 μs
Gleitpunkt-Operation 3 μs 1 μs
Merker/Zeiten/Zähler
Merker 4 096 Byte
S7-Zeiten/S7-Zähler 256 / 256 512 / 512
IEC-Zeiten/IEC-Zähler ● *)
Adressbereiche
Peripherieadressbereich E/A 2 048 / 2 048 Byte 8 192 / 8 192 Byte
Prozessabbild E/A 2 048 / 2 048 Byte
Digitale Kanäle (zentral) 512
Analoge Kanäle (zentral) 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- und KurvengleichlaufFahren auf FestanschlagDruckmarkenkorrektur über MesstasterWeg- oder zeitabhängiges NockenschaltenLagegeregeltes Positionieren
Fehlersicherheit ●
Maximales Mengengerüst Technologie
Achsen 8 32
Kurvenscheiben 16 32
Nocken 16 32
Messtaster 8 16
Externe Geber 8 16
Gleichzeitig verwendbar 32 64
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 45 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller46
Baugruppenspektrum
Das vielseitige Baugruppenspektrum der S7-300 ermöglicht die modulare Anpassung an die unterschiedlichsten Aufgaben. Die S7-300 unterstützt vielfältige technologische Aufgabenstellungen und bietet umfangreiche Kommunikationsmöglichkeiten. Neben den CPUs mit integrierten Funktionen und Schnittstellen gibt es ein breites Spektrum spezieller Baugruppen in S7-300 Aufbautechnik für Technologie und Kommunikation.
Technologie
Funktionsbaugruppen sind intelligente Baugruppen, die die technologischen Aufga-ben selbständig ausführen und dadurch die CPU entlas-ten. Sie werden eingesetzt, wenn hohe Anforderungen an Genauigkeit und Dyna-mik bestehen.
Kommunikation
Kommunikationsprozesso-ren dienen zum Anschluss der S7-300 an die verschie-denen Bussysteme/Kommu-nikationsnetze sowie zur Punkt-zu-Punkt-Kopplung.
Der CP 343-1 Advanced bietet folgende Zusatzfunktionen:• HTTP-Kommunikation für Zugriff auf Prozessdaten über frei
projektierbare Webseiten• E-Mail Client-Funktion zum Versenden von E-Mails aus dem
Anwenderprogramm heraus• FTP-Kommunikation zur programmgesteuerten FTP Client-
Kommunikation sowie Zugriff auf Bausteine über FTP Server
• Gigabit-Anschluss inklusive IP Routing-Funktionalität zur Netzwerktrennung
• Zugriffsschutz über IP Access List
Weitere Informationen finden Sie in der Broschüre SIMATIC Technology und im Internet unter www.siemens.de/simatic-technology
Funktionsbaugruppen
Technologische Funktion Kanäle / Achsen
Bau-gruppe
Zählen, Messen, Dosieren, Wegerfassung (inkrementell)
1 FM 350-13)
Zählen, Messen, Dosieren 8 FM 350-2 2)
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
1) Weitere Informationen finden Sie in der Broschüre Industrielle Kom- munikation und im Internet unter www.siemens.de/automation/simatic-net
2) Als SIPLUS extreme-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
3) Als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperatur-bereich -25 ... +60/+70 °C und aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Reglerbaugruppe FM 355-2
Kommunikationsprozessoren
Bussystem / Kommunikationsnetz
Baugruppe
AS-Interface (Master) 1) CP 343-2CP 343-2 P
PROFIBUS DP 1) CP 342-5 2) 3)
CP 342-5 FO (für Lichtwellenleiter)
PROFIBUS FMS 1) CP 343-5
PROFINET / Industrial Ethernet 1) CP 343-1 Lean 2) 3)
CP 343-1 2) 3)
CP 343-1 Advanced 2)
Punkt-zu-Punkt-Kopplung CP 340 3)
CP 341 3)
Wide Area Networks (WAN) für Telecontrol
TIM 3V-IE 3)
TIM 3V-IE Advanced
Kommunikationsprozessor CP 343-1 Advanced mit Gigabit-Schnittstelle
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SIMATIC Modulare Controller 47
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, -geschwindigkeiten 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.
Die Kopplungsbaugruppen für die S7-300 gibt es in drei Vari-anten mit jeweils einer Schnittstelle für die unterschiedlichen Übertragungsphysiken.
Punkt-zu-Punkt-Kopplung bei SIMATIC S7-300
1) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25 ... +60/+70 °C und aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Technische Daten: Punkt-zu-Punkt-Kopplung
Anwendung Preiswerter Einstieg Leistungsstarke Rechner-kopplung, ladbare Protokolle
Übertragungsgeschwindigkeit Niedrig (19 200 bit/s) Hoch (76 800 bit/s)
Ladbare Protokolle MODBUS Master (6ES7 340-1AA.),MODBUS Slave (6ES7 340-1AB.),Data Highway (6ES7 340-1AE.)
Baugruppe CP 340 CP 341
Bestell-Nr.-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 1) CP 341-1C 1)
Integrierte Übertragungsprotokolle
ASCII ●
Druckertreiber ●
3964 (R) ●
RK 512 ●
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 47 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller48
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 Ka-nalzahl, Spannungs- und Strombereich, Potentialtrennung, Diagnose- und Alarmfähigkeit etc.
In allen hier genannten Baugruppenspektren stehen auch SIPLUS extreme-Komponenten für erweiterten Temperatur-bereich -25 ... +60/+70 °C und aggressive Atmosphäre/Betau-ung zur Verfügung (Weitere Details siehe Seite 102 oder
www.siemens.de/siplus-extreme). Außerdem gibt es auch fehlersichere Baugruppen für sicherheitsgerichtete Anwen-dungen.
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 konfektionierte Frontstecker mit Einzeladern und ein komplett steckbares Baukastensystem, bestehend aus Frontsteckmodul, Verbindungsleitung und Klemmblock.
Hohe Packungsdichte
Die hohe Anzahl an Kanälen auf den Baugruppen ist ein Grund für den platzsparenden Aufbau der S7-300. Es sind Baugrup-pen mit 8 bis 64 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 der folgenden Seite finden sich Kriterien, um die für den jeweiligen Anwendungsfall passende Signalbaugruppe auszu-wählen.
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 48 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller 49
Digitaleingaben *)
Digitalein-/ausgaben
Digitalausgaben *)
*) Fehlersichere Digitaleingaben, Digitalausgaben und Analogeingabe vorhanden.
1) Mit 16 und 32 Kanälen als SIPLUS extreme verfügbar2) Mit 8 Kanälen als SIPLUS extreme verfügbar3) Als SIPLUS extreme verfügbar4) Mit 2 und 4 Kanälen als SIPLUS extreme verfügbar5) Mit 8, 16 und 32 Kanälen als SIPLUS extreme verfügbar6) Mit 4 und 8 Kanälen als SIPLUS extreme verfügbar.
(Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Analogeingaben *)
Analogein-/ausgaben
Analogausgaben
Detaillierte Angaben zu den S7-300-Signalbaugruppen finden Sie im Anhang.
Baugruppe Spannungs-bereich
Kanalzahl
SM 321 1) DC 24 V 16, 32, 64 SM 321 3) DC 48 ... 125 V 16
SM 321 UC 24 / 48 V 16
SM 321 2) AC 120 / 230 V 8, 16, 32
Baugruppe Spannungs-bereich
Kanalzahl
SM 323 2) DC 24 V 8 bzw. 16 DI und DO
SM 327 DC 24 V 8 DI und 8 DX (parametrierbar als Ein- oder Aus-gang)
Baugruppe Spannungs-bereich
Strom-bereich
Kanalzahl
SM 322 5) DC 24 V 0,5 A 8, 16, 32, 64
SM 322 3) DC 24 V 2 A 8
SM 322 3) DC 48 ... 125 V 1,5 A 8
SM 322 3) AC 120 / 230 V 1 A 8, 16, 32
SM 322 AC 120 / 230 V 2 A 8
SM 322 UC (Relais) 0,5 A ... 5 A 8, 16
Baugruppe Messbereich Auflösung Kanalzahl
SM 331 2) Spannung bis 16 Bit 2, 8
SM 331 2) Strom (auch HART)
bis 16 Bit 2, 8
SM 331 2) Widerstand bis 16 Bit 1, 4, 8
SM 331 2) Thermoelemente bis 16 Bit 2, 6, 8
SM 331 Widerstand-thermometer
bis 15 Bit 1, 4, 8
Baugruppe Messbereich Auflösung Kanalzahl
SM 334 4) Spannung bis 13 Bit 2, 4
SM 334 3) Strom 8 Bit 4
SM 334 3) Widerstand 13 Bit 4
SM 334 3) Widerstandther-mometer
15 Bit 4
SM 335 3) Spannung 14 Bit 4
SM 335 3) Strom 14 Bit 4
Baugruppe Messbereich Auflösung Kanalzahl
SM 332 6) Spannung bis 16 Bit 2, 4, 8
SM 332 2) Strom (auch HART)
bis 16 Bit 2, 4, 8
Signalbaugruppe SM 332-1
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SIMATIC Modulare Controller50
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, inklusive 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
Neuheiten bei SIMATIC S7-400
Das System SIMATIC S7-400 wird laufend innoviert – insbe-sondere im Bereich der CPUs.
Mit dem Firmwarestand V6 beherrschen die CPUs alle neuen PROFINET-Funktionen, z.B. I-Device, Shared Device, MRP (Media Redundant Protocol), IRT (Isochronous Real-Time) und anwenderdefinierte Web-Seiten.
Anwendung in einer Brauerei ...
Highlights
Folgende Merkmale machen die SIMATIC S7-400 zur leistungsstärksten Steuerung:
■ 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 integ-rierte 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 dezentralen Peripherie der S7-400 geändert werden. Außerdem lassen sich Signalbaugruppen unter Span-nung ziehen und stecken (Hotswapping). Dadurch sind Anlagenerweiterungen oder Baugruppentausch im Fehlerfall sehr einfach möglich.
■ Die Ablage der kompletten Projektdaten inklusive Sym-bolik und Kommentare auf der CPU erleichtert und ver-einfacht Service- und Wartungseinsätze.
■ Sicherheitstechnik und Standardautomation lassen sich in eine S7-400 Steuerung integrieren; die Anlagen-verfügbarkeit kann durch den redundanten Aufbau der S7-400 erhöht werden.
■ Viele der S7-400-Komponenten stehen auch als SIPLUS extreme-Version für extreme Umgebungsbedingun-gen, z. B. den Einsatz bei aggressiver Atmo-sphäre/Betauung zur Verfügung. Nähere Informatio-nen siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme
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SIMATIC Modulare Controller 51
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-Kommunika-tionsschnittstellen erlauben den performanten Betrieb vieler Kommunikationslini-en.
Dadurch ist z. B. eine Auftei-lung in einen Kommunikati-onsstrang für HMI- 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 Aufgabenstellung 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 integ-rierten 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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SIMATIC Modulare Controller52
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 PROFINET verwendet. Dazu bietet die S7-400 über die auf der CPU integrierten Schnittstellen den Anschluss an die Bussyste-me. Damit steht eine Vielzahl von Peripheriebaugruppen in verschiedenen Schutzarten (z. B. IP20, IP65/67) bereit, mit de-nen die S7-400 an die unterschiedlichsten Aufgaben ange-passt werden kann.
1) als SIPLUS extreme-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Aufbaukomponenten für SIMATIC S7-400
Komponente Besonderheit Bestell-Nr.-Rumpf
Baugruppenträger UR1 Für ZG und EG, 18 Steckplätze 6ES7 400-1TA0.
UR1 (Alu) 1) Für ZG und EG, 18 Steckplätze 6ES7 400-1TA1.
UR2 Für ZG und EG, 9 Steckplätze 6ES7 400-1JA0.
UR2 (Alu) 1) Für ZG und EG, 9 Steckplätze 6ES7 400-1JA1.
UR2-H 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, 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 1) Sende-Anschaltung für zentrale Erweiterung, 5 m 6ES7 460-0A.
IM 461-0 1) Empfangs-Anschaltung für zentrale Erweiterung, 5 m 6ES7 461-0A.
IM 460-1 Sende-Anschaltung für zentrale Erweiterung, 1,5 m 6ES7 460-1B.
IM 461-1 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.
Stromversorgung PS 405 (4 A) DC 24 V 6ES7 405-0D.
PS 405 (10 A) 1) 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.
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 52 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller 53
CPU-Spektrum
Zum Aufbau der Steuerung steht ein abgestuftes CPU-Spekt-rum von der Einsteiger-CPU bis hin zur Hochleistungs-CPU zur Verfügung. Alle CPUs beherrschen große Mengengerüste und zur Leistungssteigerung können mehrere CPUs im Multicom-puting zusammenarbeiten. Die CPUs ermöglichen durch ihre effiziente Bearbeitungsgeschwindigkeit und deterministi-schen Reaktionszeiten kurze Maschinentaktzeiten.
Die verschiedenen CPUs unterscheiden sich z. B. in Arbeits-speicher, Adressumfang, Anzahl der Verbindungen und Bear-beitungszeit. Neben den Standard-CPUs stehen auch zwei feh-lersichere und drei hochverfügbare CPUs zur Verfügung.
Sieben Leistungsklassen der S7-400 Standard CPUs
Drei Leistungsklassen der S7-400 PN CPUs
MulticomputingMulticomputing, 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 Kommunizieren zerlegt und verschiedenen CPUs zugeordnet werden. Dazu wird jeder CPU ihre eigene, lokale Peripherie zugeteilt.
• 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.
PerformanceDie 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.
DiagnoseDas intelligente Diagnosesystem der CPUs kontrolliert kontinuier-lich die Funktionsfähigkeit des Systems sowie des Prozesses und registriert Fehler und spezifische Systemereignisse; dabei kön-nen auch eigene Diagnosemeldungen hinzugefügt 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.
AnzahlVerbindungen
AddressumfangEin-/Ausgänge in KB
BearbeitungszeitBinärbefehl in μs
Speicher in MB
G_S
T70_
XX
_006
88
11,2
0,288
0,5
1,0
2,8
5,6
64 32 0,0180,030,0450,075
16
8
4
30,0
CPU 417-4CPU 416-3CPU 416-2CPU 414-3CPU 414-2
CPU 412-1CPU 412-2
AnzahlVerbindungen
AddressumfangEin-/Ausgänge in KB
BearbeitungszeitBinärbefehl in μs
Speicher in MB
G_S
T70_
XX
_007
40
16,0
1,0
4,0
96 48 32 0,030,0450,07516
16
8
4
CPU 414-3 PN/DPCPU 416-3 PN/DP
CPU 412-2 PN
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SIMATIC Modulare Controller54
Technische Daten: S7-400 CPUs
*) über SFB, Anzahl unbegrenzt bzw. begrenzt durch Arbeitsspeicher1) als SIPLUS extreme Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich
-25°C ... +70°C und aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder unter www.siemens.de/siplus-extreme)
CPU CPU 412-1 CPU 412-2 CPU 412-2 PN1)
CPU 414-2 CPU 414-3 CPU 414-3 PN/DP1)
CPU 414F-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. 412-2EK. 414-2XK. 414-3XM. 414-3EM. 414-3FM.
Firmware V5 V5 V6 V5 V5 V6 V6
Arbeitsspeicher
Integriert 288 KByte 512 KByte 1 MByte 1 MByte 2,8 MByte 4 MByte
Anweisungen 48 K 84 K 170 K 170 K 460 K 680 K
Für Programm 144 KByte 256 KByte 512 KByte 512 KByte 1,4 MByte 2 MByte
Für Daten 144 KByte 256 KByte 512 KByte 512 KByte 1,4 MByte 2 MByte
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 2 048 / 2 048 2 048 / 2 048
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 32 768 / 32 768 65 536 / 65 536
Analoge Kanäle 2 048 / 2 048 4 096 / 4 096
DP-Schnittstellen
Anzahl DP-Schnittstellen 1 (MPI/DP) 1 1 (MPI/DP) 1 2 1
Anzahl DP-Slaves 32 64 32 96 Je 96 je 125
Steckbare SS-Module 1 x DP 1 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 ● ●
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SIMATIC Modulare Controller 55
1) als SIPLUS extreme-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)*) über SFB, Anzahl unbegrenzt bzw. begrenzt durch Arbeitsspeicher
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. 416-3ES. 416-3FS. 417-4XT.
Firmware V5 V5 V5 V6 V6 V5
Arbeitsspeicher
Integriert 5,6 MByte 11,2 MByte 16 MByte 30 MByte
Anweisungen 920 K 1840 K 2 680 K 5 M
Für Programm 2,8 MByte 5,6 MByte 8 MByte 15 MByte
Für Daten 2,8 MByte 5,6 MByte 8 MByte 15 MByte
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 2 048 / 2 048 2 048 / 2 048
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 131 072 / 131 072 131 072 / 131 072
Analoge Kanäle 8 192 / 8 192 8 192 / 8 192
DP-Schnittstellen
Anzahl DP-Schnittstellen 1 2 1 3
Anzahl DP-Slaves 125 je 125 je 125
Steckbare Schnittstellen 1 x DP 2 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 ● ●
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SIMATIC Modulare Controller56
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 Performance-Stei-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 KByte bis 64 MByte).
Mit der 64 MByte 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 Inbetriebnahmephase 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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SIMATIC Modulare Controller 57
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 integrierte Schnittstellen• CP 443-5 ext (ab V5.0)
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 Peripheriesys-tem ET 200M, z. B. im Ersatzteilfall bei Einsatz eines Sen-sors mit anderer 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
ET 200M mitF-Baugruppen
S7-400H im Einzel- oder redundanten Betrieb
PA-Slave
PA-Slave
DP-Slave
DP-SlaveG
_ST7
0_X
X_0
0690
PROFIBUSPROFIBUS PA
DP/PA-Link
DP/PA-LinkET 200M
ET 200M
S7-400 CPUs
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SIMATIC Modulare Controller58
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 mit Gigabit-Schnittstelle
Kommunikation
Kommunikationsprozessoren dienen zum Anschluss der S7-400 an die verschiedenen Bussysteme / Kommunikations-netze sowie zur Punkt-zu-Punkt-Kopplung.
1) Weitere Informationen finden Sie in der Broschüre Industrielle Kommu-nikation und im Internet unter www.siemens.de/automation/simatic-net
2) Als SIPLUS extreme-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/ Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Der CP 443-1 Advanced bietet folgende Zusatzfunktionen:• HTTP-Kommunikation für Zugriff auf Prozessdaten über frei
projektierbare Webseiten• E-Mail Client-Funktion zum Versenden von E-Mails aus dem
Anwenderprogramm heraus• FTP-Kommunikation zur programmgesteuerten FTP Client-
Kommunikation sowie Zugriff auf Bausteine über FTP Server
• Gigabit-Anschluss inklusive IP Routing-Funktionalität zur Netzwerktrennung
• Zugriffsschutz über IP Access List
Funktionsbaugruppen
Technologische Funktion
Kanäle / Achsen
Baugruppe
Zählen, Messen, Dosieren, Wegerfassung (inkrementell)
2 FM 450 2)
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 Logik-, Regelungs-, Motion Control- und Technologieauf-gaben
beliebig FM 458-1 DP
Kommunikations-Prozessoren
Bussystem / Kommunikationsnetz
Baugruppe
PROFIBUS DP 1) CP 443-5 Extended
PROFIBUS FMS 1) CP 443-5 Basic 2)
PROFINET / Industrial Ethernet 1)
CP 443-1 2)
CP 443-1 Advanced 2)
Punkt-zu-Punkt-Kopplung CP 440CP 441-1, CP 441-2
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SIMATIC Modulare Controller 59
Punkt-zu-Punkt-Kopplung
Die Punkt-zu-Punkt-Kopplung über Kommunikationsbaugrup-pen (CPs) ist eine sehr leistungsfähige und kostengünstige Alternative 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 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 (115 200 bit/s) Niedrig (38 400 bit/s) Hoch (115 200 bit/s)
Ladbare Protokolle (Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 340-)
MODBUS Master (-1AA.),MODBUS Slave (-1AB.), Data Highway (-1AE.)
Baugruppe CP 440 CP 441-1 CP 441-2
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 440-1. 441-1. 441-2.
Übertragungsphysik
RS 232C (V.24) Alle Übertragungstechniken, alle Schnittstellenmodule, steckbar, seriell20 mA (TTY)
RS 422/485 (X.27) ● (bis zu 32 Teilnehmer)
Integrierte Übertragungsprotokolle
ASCII ●
Druckertreiber ●
3964 (R) ●
RK 512 ●
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 59 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller60
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 Ka-nalzahl, Spannungs- 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 Signalbaugruppen können im laufenden Betrieb gezogen und gesteckt werden. Dadurch ist ein Baugruppentausch sehr ein-fach möglich.
In allen hier genannten Baugruppenspektren stehen auch SIPLUS extreme-Komponenten für aggressive Atmosphäre/Betauung zur Verfügung. (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
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 konfektionierte 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 ver-fügbar.
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 Prozessfeh-ler, z. B. Drahtbruch oder Kurzschluss, und auf jedes Prozess-ereignis, z. B. steigende oder fallende Flanke an einem digita-len Eingang, umgehend reagiert werden. Ob die Steuerung reagiert und wie die Reaktion erfolgt, kann in STEP 7 parame-triert werden. Bei den Digitaleingabebaugruppen sind auch mehrere Alarme pro Baugruppe möglich.
Parametrierung einer Analogeingabe-Baugruppe
Auf der folgenden Seite finden sich Kriterien, um die für den jeweiligen Anwendungsfall passende Signalbaugruppe auszu-wählen.
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 60 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC Modulare Controller 61
Digitaleingaben
Digitalausgaben
1) Mit 32 Kanälen als SIPLUS extreme verfügbar2) Als SIPLUS extreme verfügbar (weitere Details siehe Seite 102 oder
www.siemens.de/siplus-extreme)
Analogeingaben
Analogausgaben
Detaillierte Angaben zu den S7-400-Signalbaugruppenfinden Sie im Anhang.
Baugruppe Spannungs-bereich
Kanalzahl
SM 421 1) DC 24 V 16, 32
SM 421 UC 24 ... 60 V 16
SM 421 UC 120 / 230 V 16, 32
Baugruppe Spannungs-bereich
Strom-bereich
Kanal-zahl
SM 422 2) DC 24 V 0,5 A 32
SM 422 DC 24 V 2 A 16
SM 422 AC 120 / 230 V 2 A 16
SM 422 UC (Relais) 5 A 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 2) Spannung, Strom
13 Bit 8
Signalbaugruppe SM 421
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SIMATIC Modulare Controller62
SIMATIC S7-400H
Branchenunabhängig treibt der Kostendruck die Forderung nach höchstmöglicher Produktivität den Automatisierungs-grad von Produktionsanlagen in die Höhe. Dadurch hängt die Wirtschaftlichkeit unmittelbar von der Verfügbarkeit der Anla-gen, d.h. Automatisierungskomponenten ab.
Daraus ergeben sich folgende Anforderungen:
• Vermeidung teurer Stillstandzeiten durch Ausfall der Steu-erung, z.B. in der Produktion, der Energie- und Wasserver-sorgung, aber auch bei Rollfeldbefeuerung, Rangiereinrich-tungen, etc.
• Vermeidung hoher Wiederanlaufkosten nach Anlagenaus-fall durch Datenverlust, z.B. beim Gepäcktransport, bei Hochregallagern, beim Tracking & Tracing, etc.
• Schutz der Anlage und Werkstücke/Materialen bei Anlagen- oder Maschinenstillstand, z.B. in Schmelzöfen, der Halblei-terindustrie, bei Schiffsrudern, etc.
• Sicherstellung des Betriebs ohne Aufsichts- oder Wartungs-personal, z.B. in Kläranlagen, Tunneln, Schleusen, in der Gebäudetechnik, etc.
Alle Automatisierungskomponenten � ob mechanisch, elek-tromechanisch oder elektronisch � sind einem statistischen Ausfallverhalten unterworfen. Damit sind auch Wartungs- bzw. Modernisierungsarbeiten eine Notwendigkeit. Schon alleine deshalb ist die ideale Verfügbarkeit von 100% in der Praxis nicht erreichbar.
SIMATIC S7-400H ist ein hochverfügbarer Controller, der die Wahrscheinlichkeit eines Produktionsausfalls minimiert � und damit entscheidend zu maximaler Produktivität beiträgt.
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SIMATIC Modulare Controller 63
Hot-Standby mit SIMATIC S7-400H
Die SIMATIC S7-400H ist eine Steuerung mit zwei H-CPUs glei-chen Typs, wobei im Fehlerfall vom Mastersystem auf die Re-servestation umgeschaltet wird. Sie eignet sich für hochver-fügbare Prozesse mit Hot-Standby-Anforderung (Prozesse mit Umschaltzeiten unter 100 ms).
Topologie der S7-400H mit zwei Steuerungen und zugehöriger Peripherie (Standard und hochverfügbar)
Flexible Modular Redundancy (FMR)
Das Design des S7-400H-Systems ist dank seiner Flexibilität, Modularität und Redundanz einzigartig. Die Konfiguration von Steuerung, Peripherie und Feldbus kann auf die Anforde-rungen zugeschnitten werden. Es können einfache und dop-pelte Redundanzen in ein und demselben System gemischt und aufeinander abgestimmt werden. Dank dieser Flexibilität muss nur dort Redundanz bereit gestellt werden, wo sie auch benötigt wird. Dies ermöglicht attraktivere und kosteneffekti-vere Lösungen als herkömmliche Architekturen mit einheitli-cher Auslegung.
Highlights
■ Flexible und skalierbare Hardware-Lösung mit redun-danten Controllern, um Ausfallzeiten zu minimieren
■ Verschiedene Redundanzoptionen:– redundante Peripherie– redundante Feldbusse
■ Stoßfreie Umschaltung ohne Datenverlust
■ Änderungen der Konfiguration und Austausch von Komponenten im laufenden Betrieb
■ Einfache Integration von Safety-Funktionalität
■ Synchronisation der Systeme bis zu Entfernungen von 10 km möglich
■ Viele der S7-400H-Komponenten stehen auch als SIPLUS extreme-Version für extreme Umgebungsbe-dingungen, z. B. den Einsatz bei aggressiver Atmo-sphäre/Betauung zur Verfügung. Nähere Informationen siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme
Hochverfügbare Kommunikation über Industrial Ethernet
Station BStation A
E/A-Bereich derStation B
HochverfügbareE/A
E/A-Bereich derStation A
Ereignis-Synchronisation
S7-400HMaster
S7-400HBackup
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ET 200M
Industrial Ethernet
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SIMATIC Modulare Controller64
Aufbau
Für die Zentralgeräte gibt es zwei Konfigurationsmöglichkei-ten:
Wenn die Teilgeräte aus Verfügbarkeitsgründen völlig vonein-ander 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 Entfernung zwi-schen beiden Racks beträgt max. 10 km.
Im Baugruppenträger UR2-H mit geteiltem Rückwandbus ste-cken zwei CPUs mit jeweils einer einfachen oder redundanten Stromversorgung. Das ermöglicht einen besonders kompak-ten Aufbau.
Konfiguration der Zentralgeräte
Alle CPUs haben 5 Schnittstellen:
• 1 PROFIBUS-DP-Schnittstelle• 1 MPI-/PROFIBUS-DP-Schnittstelle• 2 Schnittstellen zum Aufnehmen der Sync-Module• 1 PROFINET-Schnittstelle mit 2-Port-Switch
Schnittstellen der CPU
Steckplatz für Memory Card
2 Steckplätze der Sync-Module
PROFINET(2-Port-Switch)
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PROFIBUSMPI/PROFIBUS
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SIMATIC Modulare Controller 65
Peripherie
Die Peripherie kann flexibel über PROFIBUS und PROFINET an-geschlossen werden. PROFIBUS- und PROFINET-Konfiguratio-nen können miteinander kombiniert werden.
Bei PROFIBUS stehen der einseitige Anschluss (normal verfüg-bar) oder der geschaltete Anschluss (erhöht verfügbar) zur Verfügung.
Einseitiger (links) oder geschalteter (rechts) Peripherieanschluss via PROFIBUS
Bei PROFINET stehen der einseitige Anschluss (normal verfüg-bar) oder der systemredundante Anschluss über offenen Ring zur Verfügung. Die Verfügbarkeit im offenen Ring erhöht sich, wenn Devices angeschlossen werden, die PROFINET IO-System-Redundanz unterstützen, wie z.B. die dezentrale Peri-pherie SIMATIC ET 200M.
Einseitiger (links) oder systemredundanter (rechts) Peripherieanschluss über PROFINET
Kommunikation
Die hochverfügbare Kommunikation für redundante Verbin-dungen ist in der SIMATIC S7-400H bereits integriert. Im Fehlerfall kann die hochverfügbare Kommunikation auto-matisch und unsichtbar für den Anwender weitergeführt wer-den.
Bei Anschluss der Peripherie via PROFIBUS kann die interne PROFINET-Schnittstelle für die Kommunikation genutzt wer-den.
Hochverfügbare Kommunikation
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Industrial Ethernet
PROFIBUS DP PROFIBUS DP
ET 200MET 200
S7-400H S7-400H
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SIMATIC Modulare Controller66
Redundante 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: z. B. wird bei redundanten Eingängen der gemeinsame Sensor über zwei Baugruppen eingelesen, das Ergebnis verglichen und dem Anwender als vereinheitlichter Wert zur Weiterarbeit zur Verfügung gestellt.
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 Einga-bebaugruppen, wird die defekte Baugruppe nicht mehr ange-sprochen, der Fehler gemeldet und nur noch mit der intakten Baugruppe weitergearbeitet. Nach der Reparatur, die im lau-fenden Betrieb erfolgen kann, werden wieder beide Baugrup-pen angesprochen.
Viele Signalbaugruppen der S7-300 (für dezentralen Einsatz in der ET 200M) stehen für den redundanten Betrieb zur Ver-fügung.
Skalierbare Verfügbarkeit
Je nach Anschluss der redundanten Peripherie ergibt sich eine skalierbare Verfügbarkeit:
1. Jede Baugruppe in einem eigenen Rack mit redundantem Anschluss an PROFIBUS oder
2. Jede Baugruppe in einem eigenen Rack mit einfachem An-schluss an PROFIBUSoder
3. Beide Baugruppen in einem Rack
Skalierbare Verfügbarkeit der redundanten Peripherie
3
2
1
SK
AL
IER
BA
RE
VE
RF
ÜG
BA
RK
EIT
RedundanterEingang
Master-Eingang
Redundanter Eingang
Master-Eingang
Redundanter Eingang
Master-Eingang
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SIMATIC Modulare Controller 67
Komfortables Engineering
Die 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 übertragen. Die Parametrierung der redundanzspezifischen Funktionen und Konfigurationen wird mit STEP 7 durchge-führt.
Integrierte Diagnose
Neben den Standard-Diagnosefunktionen gibt es noch inte-grierte Selbstdiagnosefunktionen. Mit diesen erkennt und meldet das System schon Fehler, bevor sie sich auf den Pro-zess auswirken. Sie ermöglichen den gezielten Austausch der fehlerhaften Komponenten und verkürzen so die Reparatur-zeit.
Austausch von Komponenten und Änderungen der Konfi-guration
Alle Komponenten können im laufenden Betrieb ausgetauscht werden. Beim Tausch einer CPU wird diese automatisch mit al-len aktuellen Programmen und Daten nachgeladen. Ebenso sind im laufenden Betrieb Programmänderungen, z.B. Ändern und Nachladen von Bausteinen, oder Konfigurationsänderun-gen, z.B. Hinzufügen oder Entfernen von DP-Slaves oder Bau-gruppen oder auch Änderung der Speicherbestückung der CPU, möglich.
Hohe Verfügbarkeit und Sicherheit in einem System
Die fehlersichere und hochverfügbare S7-400FH basiert auf den S7-400H-CPUs, dem Engineering Tool F-Systems, den feh-lersicheren Peripheriemodulen der ET 200 und der fehlersi-cheren Kommunikation über PROFIsafe. Die S7-400FH geht unmittelbar bei Auftreten eines Fehlers in einen sicheren Zustand über oder verbleibt in einem sicheren Zustand und gewährleistet somit höchste Sicherheit für Mensch, Maschine, Umwelt und Prozess. Die S7-400FH ist vom TÜV zertifiziert und erfüllt alle relevanten Normen. Die Architektur der S7-400FH toleriert Fehler bei Beibehaltung der Sicherheit.
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SIMATIC Modulare Controller68
H-CPUs
Hochverfügbare CPUs
Für die SIMATIC S7-400H stehen vier neue CPUs für unter-schiedliche Leistungsanforderungen zur Verfügung. Neben ei-nem großen Mengengerüst zeichnen sich die H-CPUs insbe-sondere durch ihre Performance aus. Diese zeigt sich nicht nur in einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit, sondern auch in einer großen Kommunikationsleistung.
Außerdem wird ein integrierter Speichertyp eingesetzt, der die durch externe Einflüsse verfälschten Speicherzellen er-kennt und automatisch korrigiert. Die H-CPUs erlauben auch ein Firmware-Update über das Netz.
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.
Sync-Module
Die H-CPUs sind über Lichtwellenleiter und sogenannte Sync-Module miteinander verbunden, die direkt auf die CPU ge-steckt werden können. So geht kein Steckplatz auf dem Bau-gruppenträger verloren und die Kommunikation verläuft sehr schnell. Die Sync-Module können unter Spannung ausge-tauscht werden.
Es gibt zwei Typen von Sync-Modulen:• Für Sync-Kabel bis 10 m Länge.• Für Sync-Kabel bis 10 km Länge bei Anwendungen, bei de-
nen die Teilgeräte weit voneinander entfernt sein müssen.
Die wichtigsten Merkmale der neue CPUs. Innovationen gegenüber den Vorgänger-CPUs sind blau hinterlegt.
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Merkmale H-CPUs
CPU 412-5H CPU 414-5H CPU 416-5H CPU 417-5H Arbeitsspeicher (Programm/Daten)
1 Mbyte(512 Kbyte/512 Kbyte)
2 Mbyte(2 Mbyte/2 Mbyte)
16 Mbyte(6 Mbyte/10 Mbyte)
32 Mbyte(16 Mbyte/16 Mbyte)
MPI/PROFIBUS 1 1 1 1
PROFIBUS 1 1 1 1
PROFINET 1 mit 2-Port-Switch 1 mit 2-Port-Switch 1 mit 2-Port-Switch 1 mit 2-Port-Switch
Safety (optional) ja ja ja ja
Max. Abstand zwischen 2 CPUs 10 km 10 km 10 km 10 km
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SIMATIC Modulare Controller 69
Technische Daten: H-CPUs
CPU CPU 412-5H CPU 414-5H CPU 416-5H CPU 417-5HAbmessungen (mm) 50x290x219
Steckplätze 2
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 412-5HK. 414-5HM. 416-5HS. 417-5HT.
Firmware V6.0
Arbeitsspeicher
Integriert 1 Mbyte 4 Mbyte 16 Mbyte 32 Mbyte
Für Programm 0,5 Mbyte 2 Mbyte 6 Mbyte 16 Mbyte
Für Daten 0,5 Mbyte 2 Mbyte 10 Mbyte 16 Mbyte
Bearbeitungszeiten
Bit-Operation 31,25 ns 18,75 ns 12,5 ns 7,5 ns
Wort-Operation 31,25 ns 18,75 ns 12,5 ns 7,5 ns
Festpunkt-Operation 31,25 ns 18,75 ns 12,5 ns 7,5 ns
Gleitpunkt-Operation 62,5 ns 37,5 ns 25 ns 15 ns
Merker, Zeiten, Zähler
Merker 8192
S7-Zeiten/Zähler 2048/2048
IEC-Zeiten/Zähler unbegrenzt (begrenzt nur durch den Arbeitsspeicher)
Adressbereiche
Peripherie E/A 8192 byte
Prozessabbild E/A 256 byte 1024 byte
DP-Schnittstellen
Anzahl MPI/DP-Schnittstellen 1
Anzahl DP-Schnittstellen 1
Steckbare Schnittstellen -
PN-Schnittstellen
Anzahl PN-Schnittstellen 1
PROFINET IO Ja
PROFINET mit IRT Nein
PROFINET CBA Nein
TCP/IP Ja
UDP Ja
ISO-on-TCP (RFC 1006) Ja
Webserver Nein
Datensatzgateway Ja
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SIMATIC Modulare Controller70
Anwendungsbeispiele
Infrastruktur � Höchste Verfügbarkeit rund um die Uhr
AnforderungenOb es um die Versorgung mit Wasser oder Strom geht, oder darum, den Straßen-, Bahn- oder Wasserverkehr aufrechtzuer-halten: Im Bereich der Infrastruktur ist 24/7-Verfügbarkeit ab-solut unverzichtbar. Ohne sie wäre das Leben, wie wir es ken-nen, nicht denkbar. Dabei sind Tunnels für Bahn und Straße besonders neuralgische Punkte. Aus diesem Grund spielen speicherprogrammierbare Steuerungen hier eine Schlüsselrol-le. Sie werden eingesetzt, um sämtliche Anlagenteile rund um die Uhr höchst zuverlässig zu überwachen und zu steuern. Dazu zählen: Verkehrsleittechnik, Mittelspannungs- und Not-stromversorgung, Niederspannungs-Energieverteilung, Luft-messeinrichtungen und Videoüberwachung � ebenso wie Be-leuchtungs-, Lüftungs-, Brandmelde-, Lautsprecher-, Notruf- und Funkanlagen.
Lösung
Die hohen Anforderungen nach Verfügbarkeit und Sicherheit in Tunnelanlagen lassen sich einfach und effizient mit einem redundanten Aufbau der SIMATIC S7-400H in Verbindung mit Safety Integrated lösen. Hierfür werden die gesamte Periphe-rie sowie sämtliche Sensoriksysteme mit redundantem PROFI-BUS und dem ebenfalls redundanten SCADA-System an ein Ethernet-Netzwerk angebunden � über die internen Schnitt-stellen der S7-400 H CPUs. Sicherer Betrieb ist selbst dann ge-wahrt, wenn SCADA-System oder Kabelverbindung ausfallen. So läuft beispielsweise das Brandprogramms auch nach Aus-bruch eines Feuers höchst zuverlässig. Darüber hinaus kann das Wartungs- bzw. Servicepersonal im Störfall eingreifen, was wiederum die Verfügbarkeit der Anlagen optimiert.
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SIMATIC Modulare Controller 71
Lager - Vermeidung von Datenverlust und daraus resultie-renden hohen Wiederanlaufkosten
AnforderungenIn einem Lager sind typischerweise mehrere tausend Bewe-gungen in drei Schichten täglich zu absolvieren. Die entspre-chenden Aufträge hierzu kommen von der übergeordneten Zentralsteuerung. Solange diese fehlerfrei funktioniert, läuft alles nach Plan. Der Totalausfall einer einfach ausgeführten Zentralsteuerung würde einen teilweisen Datenverlust mit weit reichenden Folgen nach sich ziehen. Nach dem Wieder-anlauf müssten die Regalgeräte neu positioniert und der In-halt der Transportbehälter neu erfasst werden � solange wür-de aber die Produktion stillstehen.
Lösung
Der hochverfügbare Controller SIMATIC S7-400H ist redun-dant vorhanden. Der automatische Abgleich zwischen beiden Controllern sorgt für ein konsistentes Programm und konsis-tente Daten. Bei Ausfall eines Controllers ist immer mindes-tens eine CPU auf dem aktuellsten (Lager-)Stand. Nach Aus-tausch der defekten CPU erfolgt automatisch ein Datenab-gleich. Sind Änderungen im laufenden Betrieb erforderlich, läuft dieselbe Prozedur ab. In diesem Fall wird CPU 1 angehal-ten, das geänderte Programm übertragen und anschließend die CPU wieder gestartet. Der automatische Abgleich sorgt für ein konsistentes Programm.
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SIMATIC PC-based Controller72
SIMATIC PC-based ControllerEinführung
Warum PC-basierte Automatisierung?
Der PC hat eine unvergleichliche Erfolgsgeschichte hinter sich und ist aus vielen Bereichen des Alltags nicht mehr wegzuden-ken. PC-Know-how ist heutzutage selbstverständlich und mit dem PC sind Standards (Hardware-Komponenten, Betriebssys-tem, Bedienoberflächen, Kommunikation usw.) geschaffen worden, die aufgrund ständig wachsender Leistung – bei sin-kendem Preis – für immer mehr Einsatzzwecke interessant sind.
Auch in der Automatisierungstechnik sind aus wenigen PC-Einsätzen – insbesondere für Visualisierungszwecke – mittler-weile umfangreiche Anwendungen für komplexe Aufgaben-stellungen geworden.
Dies ist im Wesentlichen durch zwei Aspekte vorangetrieben worden:
• Der PC bietet neue Möglichkeiten bezüglich Flexibilität, Kostenreduzierung, der Reduzierung von Produkteinfüh-rungszeiten (time-to-market) verbunden mit erheblichen Performancesteigerungen.
• Die PC-Technologien schaffen einerseits neue Anwen-dungsmöglichkeiten in einem standardisierten Umfeld und erlauben andererseits die einfache Anbindung solcher PC-basierter Lösungen an die Office-Welt.
Automatisierungslösungen auf Basis dieser Technologien füh-ren damit zwangsläufig zu einer Integration aller wichtigen Komponenten (Logic Control, Safety, Visualisierung, Hoch-sprachen, Dezentrale Peripherie, IT-Integration usw.).
Robuste, einschaltfertige Embedded Bundles
In den letzten Jahren ist es durch den rasanten Fortschritt der PC-Technologie möglich geworden eine neue Klasse von Embedded PC zu schaffen.
Hierbei wird auf Technologien gesetzt, die die Robustheit sol-cher Geräte auf ein neues Niveau heben. Der moderne Em-bedded PC ist durch die passende Auswahl neuer stromspa-render Prozessoren und ein entsprechendes Gehäusedesign lüfterlos.
Weiterhin kann durch den Ersatz der klassischen Festplatte durch eine Flash-Memory Card oder Solid-State Drive (SSD) auf drehende Massenspeicher verzichtet werden. Es entste-hen damit auf Basis eines kompakten Embedded Betriebsys-tems (Windows Embedded) und in Verbindung mit Software-Controller, Visualisierungssoftware und Technologie- bzw. Motion Control Funktionen sehr kompakte, leistungsstarke und robuste Embedded Systeme für den maschinennahen
Einsatz. Embedded Systeme bieten als sogenannte Embedded Bundles noch einen zusätzlichen Kundennutzen, denn die Funktionen Logic Control (auch fehlersicher) und/oder Visua-lisierung sind bereits vorinstalliert und einschaltbereit. Damit ist eine Zeitersparnis bei Engineering und Inbetriebnahme vie-ler Anwendungen möglich.
Vorteile von SIMATIC PC-based Automation
• Optimale Integration mit Logic Control, Visualisierung, Industrie-PC, Hochsprachen, dezentrale Peripherie, Kom-munikation, IT-Welt usw. ermöglicht kompakte Automati-sierungslösungen
• Einschaltfertige Embedded Bundles – robust und war-tungsfrei
• Hohe Performance durch Partizipieren an der ständigen PC-Innovation
• Einfache Integration von Hochsprachen (C/C++/VB/…) in das Controller-Programm zur Realisierung von technologi-schen Funktionen und Know-how-Schutz durch Kapselung von Funktionen
• Skalierbare, integrierte Safety-Lösung – auch auf dem PC – mit durchgängigen Systemvorteilen, wie einheitlichem Engineering und Kommunikation
• Offene Lösungen durch z. B. Anbindung von Software (Datenbanken, Business-SW) oder durch Integration spezi-eller Hardware
• Einfache Kommunikation durch integrierte Netzwerk-schnittstellen
• Hohe Systemverfügbarkeit• Nutzung der bekannten Engineering Werkzeuge
(SIMATIC STEP 7)• Integrierte Diagnose-/Meldefunktionen• Hohes Maß an Flexibilität und Offenheit
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SIMATIC PC-based Controller 73
SIMATIC WinAC RTX
SIMATIC WinAC (Windows Automation Center) ist das PC-ba-sierte Steuerungssystem von Siemens mit Echtzeitverhalten.
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 SIMATIC CPU oder einem PC ablaufen und fertige S7-Pro-gramme können für PC-basierte Lösungen übernommen wer-den.
*
Bedienoberfläche von SIMATIC WinAC RTX
Erhöhte Flexibilität und Offenheit
Der Software Controller WinAC RTX wird eingesetzt, wenn hohe Performance, ein hohes Datenvolumen und gleichzeitig harte Echtzeit für die Automatisierungsaufgabe benötigt wer-den. Das optimierte Laufzeitsystem erlaubt es, umfangreiche und anspruchsvolle PC-Anwendungen parallel zur Steue-rungsaufgabe zu bearbeiten. Es läuft unter den Betriebssyste-men Windows XP Professional, Windows 7 oder Windows Em-bedded Standard und verwendet den Echtzeitkern Interval Zero RTX, um Echtzeit und deterministisches Verhalten sicher zu stellen.
Echtzeitverhalten bedeutet, dass die Reaktion auf Prozess-ereignisse innerhalb einer bestimmten Zeit erfolgt. Dazu kann angegeben werden, welche Priorität das Steuerungspro-gramm im Vergleich zu den parallel laufenden Windows-Applikationen besitzt.
Deterministik bedeutet, dass das Steuerungsprogramm in ei-nem fest vorgegebenen Zyklus abgearbeitet wird und bei Be-darf parallel laufende Windows-Applikationen unterbrochen werden, z. B. nötig bei Antriebsregelungen. Die nach Ausfüh-rung des Steuerungsprogramms bis zum Ende der Zykluszeit verbleibende Zeitspanne steht für Windows zur Verfügung.
Deterministisches Verhalten von WinAC RTX durch eine konstante Zykluszeit mit Reserve für Windows nach der Ausführung des Steuerungsprogramms
Offenes PC-basiertes Steuern auf Basis von Windows
WinAC RTX ermöglicht Steuern auf dem PC. WinAC RTX – 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.
Für eine integrierte Gesamtlösung im Rahmen von Totally Integrated Automation (TIA) mit einheitlichem Engineering bietet sich zur Visualisierung die SIMATIC HMI-Software an:• SIMATIC WinCC – das mehrplatzfähige SCADA-System mit
Plant Intelligance• SIMATIC WinCC flexible – die HMI-Software für maschinen-
und prozessnahe Anwendungen
Mindestzykluszeit tMCT
Zykluszeit
Ausführungszeit
ProgrammZyklus tOB1
EingangtI
AusgangtO
Windows und andereWindows-Applikationen
Programm-Zyklus tOB1
EingangtI
AusgangtO
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SIMATIC PC-based Controller74
WinCC und WinCC flexible lassen sich über eine SIMATIC-Schnittstelle anbinden, um die Vorteile der gemeinsamen Da-tenbasis zu nutzen, z. B. komfortable Projektierung der Diag-nose und einfaches Alarmhandling. Die PG/OP-Kommunikati-on erlaubt den Anschluss von SIMATIC Programmiergeräten und Operator Panels.
WinAC RTX bietet offene Datenschnittstellen zur vertikalen und horizontalen Integration anderer Applikationen
Zur vertikalen Integration bietet WinAC RTX auf Basis von OPC eine offene Datenschnittstelle zur Standard-Software der Of-fice-Welt. Bei Visualisierung und Datenverarbeitung kann über diese offene Datenschnittstelle einfach und symbolisch auf die Prozessdaten zugegriffen werden. Der integrierte SIMATIC NET OPC-Server erlaubt es, herstellerunabhängig mit allen OPC-Client-Applikationen zu kommunizieren, z. B. mit Visualisie-rungssystemen anderer Hersteller.
WinAC RTX ist offen für die Integration von technologischen Applikationen, wie Barcodeleser, Bildverarbeitung, Messwer-terfassung oder numerischen Steuerungen. Dazu lassen sich C/C++-Programme in das WinAC RTX-Steuerungsprogramm einbinden. So entstehen sehr flexible Lösungen mit Zugriff auf alle Hard- und Software-Komponenten des PC.
C/C++ wird häufig genutzt, um komplexe Technologiefunktio-nen zu programmieren. Gerade diese enthalten oft wertvolles Know-how. C/C++ kapselt diese Programme. So kann die Of-fenheit von WinAC RTX auch genutzt werden, um das Know-how kundenspezifischer Funktionen zu schützen.
WinAC RTX ist in seiner Leistung über die PC-Plattform skalier-bar. Der Einsatz reicht dabei von maschinennahen Steuerungs-aufgaben mit robusten embedded-PCs bis zu High-End-Anwen-dungen auf PCs mit neuester Technik.
Besonders die Verwendung auf embedded-Plattformen und Windows XP embedded bzw. Windows Embedded Standard führt zu kostengünstigen und sehr robusten maschinennahen Automatisierungslösungen.
Folgende Geräte werden als einschaltfertige Embedded Bund-les angeboten:
• SIMATIC S7 modular Embedded Controller• Nanobox PC IPC227D und Microbox PC IPC427C• Nanopanel PC IPC277D und Panel PC HMI IPC477C
Fehlersichere Variante
Mit WinAC RTX F steht auch ein TÜV-geprüfter, fehlersicherer Software Controller für sicherheitsgerichtete Anwendungen zur Verfügung. Zur Programmierung des F-Programms ist die Software S7 Distributed Safety (eine Option zu STEP 7) erforder-lich. Das PROFIsafe-Profil erlaubt fehlersichere Kommunikation über PROFIBUS DP und PROFINET IO.
Nutzung von SIMATIC-Know-how
WinAC RTX wird mit den üblichen SIMATIC-Programmierwerk-zeugen programmiert – mit STEP 7 oder bei Bedarf auch mit den bewährten Engineering Tools, z. B. den nach IEC 61131-3 genormten Sprachen S7-SCL oder S7-GRAPH.WinAC RTX ist code-kompatibel zu SIMATIC S7, d. h. für SIMATIC S7-300 und S7-400 erstellte Programmteile lassen sich in WinAC RTX weiter verwenden und umgekehrt. Auf diese Weise werden vorhandene Software-Investitionen geschützt. In Ver-bindung mit der bekannten und bewährten Projektierung über STEP 7 kann gesammeltes SIMATIC-Know-how mit WinAC RTX bestens genutzt werden.
Einfache Integration technologischer Funktionen
Mit WinAC RTX lassen sich technologische Funktionen, z. B. für Zähl-, Positionier- und Regelungsaufgaben einfach integrieren. Dafür stehen einerseits intelligente Funktionsmodule der de-zentralen Peripheriegeräte SIMATIC ET 200 zur Verfügung, die über PROFIBUS DP oder PROFINET IO angeschlossen werden.
Andererseits können mit verschiedenen SIMATIC-Softwarepa-keten einfache technologische Aufgaben gelöst werden. Bei-spiele dafür sind Standard PID Control für allgemeine Rege-lungszwecke und Easy Motion Control mit seiner Bausteinbib-liothek nach Standard PLCopen Motion Control zum Verfahren von Linear- oder Rundachsen.
SIM
ATI
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SIMATIC Interface
OPCOpen Interface
WinAC RTX Software-Controller
Vertikale IntegrationV
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Horizontale Integration
ODK Integration PC-Hardware, Software
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 74 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC PC-based Controller 75
Beispiel für einen Steuerungsaufbau mit WinAC RTX an PROFINET und PROFIBUS
Nutzung der PC-Ressourcen und Remanenz-Verhalten
Mit dem Software Controller WinAC RTX profitiert Ihre PC-ba-sierte Automatisierungslösung von der großen Leistungsfä-higkeit moderner PCs. Hohe Prozessortaktraten führen direkt zu einer hochperformanten Lösung. Aufgrund der Nutzung des PC-Arbeitsspeichers bestehen praktisch kaum Größenbe-schränkungen für Ihre Anwenderprogramme.
WinAC RTX nutzt den Hauptspeicher des PC und bietet eine Programmsicherung auf Festplatte. Mit Hilfe von Systemfunk-tionen (SFC 82 - 84) können nicht-zyklische Daten, z. B. Pro-duktionsparameter, Rezepturdaten dauerhaft auf der Festplat-te des PC gespeichert werden.
WinAC RTX speichert beim Beenden alle als remanent dekla-rierten Daten auf der Festplatte. Um bei einem unerwarteten Einbruch der PC-Spannungsversorgung ein definiertes Been-den des Software Controllers sicherzustellen, kann eine unter-brechungsfreie Stromversongung (USV), z. B. SITOP DC-USV, eingesetzt werden.
SIMATIC IPC mit integriertem, nichtflüchtigem Speicher erlau-ben, bis zu 128 KByte remanente Daten bei Spannungsein-bruch unabhängig vom Filesystem zu speichern.
Kommunikation und Diagnose über alle Ebenen
WinAC RTX bietet den vollen Leistungsumfang der S7-Kom-munikation mit S7-Steuerungen und anderen WinAC-Statio-nen über die Netze PROFIBUS und Industrial Ethernet / PROFINET. Mit der S7-Kommunikation können beliebige Da-tenbereiche versendet und empfangen werden. Dabei werden WinAC-Stationen identisch zu anderen S7-CPUs behandelt. WinAC RTX unterstützt mehrere unabhängige PROFIBUS-An-schlüsse (z. B. CP 5613) und einen PROFINET-Strang. Dadurch und durch das Aktivieren / Deaktivieren von PROFIBUS-Slaves lassen sich Netzwerke sehr flexibel aufgebauen. Intelligente Feldgeräte mit komplexen Funktionen können über PROFIBUS DP V1 eingebunden werden.
Insbesondere für Diagnosezwecke – auch bei Ferndiagnose über Teleservice – kann von einer zentralen Warte über WinAC RTX und Netzwerkgrenzen hinweg direkt auf alle IO-Geräte und deren Komponenten zugegriffen werden. Diese leistungsfähige Routing-Funktion zeigt den Zustand der ein-zelnen Baugruppen/Module der dezentral vor Ort verteilten Slaves, d. h. Fehler sind bereits in der Warte genau diagnosti-zierbar.
Aus Diagnosezwecken ist über WinAC RTX der direkte Zugriff von der Leitwarte auf die E/A-Ebene der Peripheriegeräte möglich
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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, inte-grierte 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 langzeitverfügba-rer IPC
Dezentrale Peripheriegeräte
SIMATIC IPC mit WinAC RTX Software Controller
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PROFIBUS
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Industrial Ethernet
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 75 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC PC-based Controller76
Anbindung der Peripherie
WinAC RTX kann dezentrale Peripherie sowohl über PROFIBUS als auch über PROFINET ansteuern.
Die Anbindung der Peripherie über PROFIBUS DP erfolgt mit bis zu 12 Mbit/s über die integrierte DP-Schnittstelle der SIMATIC IPCs oder über Kommunikationsprozessoren (CP 5611 A2/ 5613 A2). Dabei können bis zu vier PROFIBUS-Stränge mit max. 500 Slaves betrieben werden.Außerdem ist es möglich, die Peripherie auch über PROFINET anzuschließen. Dazu wird entweder die integrierte Ethernet-Schnittstelle oder die integrierte PROFINET-Schnittstelle mit integriertem 3-Port-Switch des SIMATIC IPC genutzt.
Darüber hinaus unterstützt WinAC RTX mit PROFIBUS oder PROFINET auch die Systemfunktion Taktsynchronität, mit der schnelle, zeitabhängige Anwendungen, z. B. Regelungen, auch mit dezentraler Peripherie realisiert werden können. Da-mit können neben der Steuerungsaufgabe weitere Funktio-nen in einen PC integriert werden oder kleinere, kostengüns-tigere IPCs für die gleiche Aufgabe verwendet werden. WinAC RTX kann einen PROFINET- und bis zu drei PROFIBUS-Stränge zur Anbin-
dung der Peripherie betreiben
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SIMATIC PC-based Controller 77
1) 128 KByte mit bestimmten SIMATIC IPC ohne USV
WinAC RTX 2010 WinAC RTX F 2010
Bestell-Nr.-Rumpf 6ES7 671-0RC. 6ES7 671-1RC.
Basismerkmale
Arbeitsspeicher (integr.) (Code/Daten) PC-Speicher (non-paged memory)
Anzahl Ein-/Ausgänge insgesamt 16 / 16 KByte
Merker 16 KByte
S7-Zähler/Zeiten 2 048 / 2 048
Anzahl der Bausteine (FB,FC, DB) Begrenzung nur durch verfügbaren PC-Arbeitsspeicher
Programmiersoftware STEP 7 ab V5.4 SP4, Engineering Tools (optional) STEP 7 ab V5.4 SP4, S7 Distributed Safety
Remanenz
mit USV Alle Daten1)
Befehlslaufzeiten
Bit-/Integer-Operation 0,004 μs / 0,003 μs
Gleitpunkt-Operation (Referenz-Plattform) 0,004 μs (Pentium 4, 2,4 GHz)
Deterministisch ●
DP-Anschlüsse
insgesamt 4
CP5613-A2 / 5603 / 5623 4
CP5611 / 5621 / integrierte Schnittstelle der SIMATIC IPC, max.
1
PN-Anschlüsse
CP1616 / 1604 / integrierte Schnittstelle der SIMATIC IPC, max.
1
PROFINET-Schnittstelle 1 (auch Real-Time)
Kommunikationsfunktionen
PG/OP Kommunikation ●
S7-Kommunikation ●
Open User Communication (OUC) ●
Prozessdatenzugriff über OPC ●
Technologie
Taktsynchronität ● (PN und DP)
SIMATIC FM FM 350/351/352/ 353/354/355
Easy Motion Control ●
Anbindung C/C++, VB, C# ● mit ODK ● im F-Teil nur lesend
HMI über SIMATIC Schnittstelle
SIMATIC WinCC/WinCC flexible ●
Betriebssystem
Windows XP Professional ● (SP2, SP3)
Windows Embedded Standard ● (auf XPe Images der SIMATIC IPC)
Windows 7 ● (auf Images des embedded IPC)
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SIMATIC PC-based Controller78
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 Funktionalität hoch-performant zu erweitern. Dem Programmierer stehen dazu alle Betriebssystemfunktionen und Systemressourcen von Windows zur Verfügung – und damit auch der Zugriff auf ex-terne Hard- und Softwarekomponenten.
Die Entwicklung einer ODK-Anwendung erfolgt mit einer Standard-Entwicklungsumgebung für C-/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.
WinAC ODK bietet drei Schnittstellen für folgende Anwendungen:• Custom Code Extension Interface (CCX) zum Aufruf
eigener Hochsprachen-Programme aus dem Steuerungs-programm 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
Custom Code Extension Interface (CCX)
ODK beinhaltet einen Anwendungs-Wizard und eine Klassen-Bibliothek zur einfachen Programmierung in Microsoft Visual Studio. Das außerhalb von WinAC ablaufende Programm wird mit Visual C# – oder für Windows-Anwendungen mit Visual Ba-sic oder Visual C# – erstellt und als DLL bzw. Real-Time-DLL ge-neriert. Der Aufruf der DLL erfolgt mit Hilfe von drei System-funktionen (SFC 65001, 65002, 65003). Das C-Programm kann auf drei verschiedene Arten ausgeführt werden:
• Synchron, d. h. bearbeitet als Teil des zyklischen Pro-gramms
• Asynchron, d. h. vom zyklischen Programm gestartet und im Hintergrund beendet
• Kontinuierlich, d. h. parallel zum zyklischen Programm be-arbeitet
CCX- und SMX-Anwendungen können sowohl unter Windows als auch im von WinAC RTX verwendeten Echtzeitkern ausge-führt werden. Um Echtzeit-CCX-Anwendungen zu entwickeln, ist ein zusätzliches Tool vom Hersteller des Echtzeitkerns erforderlich. 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 Hochspra-chen-Programmen aus dem Steuerungsprogramm des WinAC Software Controllers
Entwickler von Hochsprachen-Applikationen finden Unter-stützung bei den WinAC Competence Centern:www.siemens.com/pcbasedautomation/cc
WinAC RTX Software-Controller
CCX FB(C/C++)
IntervalZero RTX
RT DLL
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SIMATIC PC-based Controller 79
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 WinAC benötigen, wie es u. a. bei Regelungs- oder Bildverarbeitungsaufgaben erforderlich 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 zyklische Programm zu-greifen. ODK enthält Bibliotheken zum Lesen und Schreiben dieses DPR nach der Polling-Methode. Aus Sicht von WinAC stellt das DPR einen 4 KByte 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 Datenaustausch zwischen Software Controller 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 von WinAC• Nachladen von Programmen
Anwendungsbeispiele:• Integration des WinAC Panels in eine HMI-Applikation• Fernbedienung von WinAC• Implementierung spezifischer Nutzerrechte
Das Controller Management Interface (CMI) integriert die Funktion des WinAC Panels in eine Windows-Applikation
Dezentrale Peripherie
Software-Controller
Antrieb
Applikation
Windows XP
PROFIBUS DP
SMX
DP Master
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ODK-Programmiersprachen
Real-Time-Anwendung CCX oder SMX
C/C++
Windows-Anwendung CCX, SMX oder CMI
C/C++ Visual Basic C#
Technische Daten
Merkmale WinAC ODK V4.2
Bestell-Nr.-Rumpf 6ES7 806-1CC.
Betriebssystem Windows XP Professional SP2 und SP3
Benötigte Software MS Visual Developer Studio V6.0, .net 2003, 2005, 2008;IntervalZero SDK (passend zur Echtzeitkern-Version von WinAC RTX für Echtzeit-CCX- und SMX-Anwendungen)
Windows-Applikation WinAC Panel
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STOP
RUN
WinAC
CMI
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SIMATIC PC-based Controller80
Einschaltfertige SIMATIC Embedded Bundles
SIMATIC Embedded Bundles kombinieren verschiedene Aufgaben,
• Steuerung, • 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 Vision-Systeme.
Aufgrund des lüfter- und festplattenlosen Aufbaus können die SIMATIC Embedded Bundles direkt an der Maschine in rauer Umgebung eingesetzt werden.
Kundenspezifische Ausführungen erhöhen die Flexibilität und Offenheit noch weiter und erschließen zusätzliche Anwen-dungsbereiche.
SIMATIC Embedded Bundles ermöglichen Automatisierungslösungen auf der Basis eines Embedded Box-PCs, eines Embedded Panel PC oder eines modularen Embedded Controllers in S7-300 Aufbautechnik
SIMATIC Embedded Bundles sind Kombinationen aus Hard- und Software, die für bestimmte Automatisierungsaufgaben einschaltfertig konfiguriert sind. Sie vereinen die Offenheit von PC-basierten Controllern mit der Robustheit von konven-tionellen Controllern. Außerdem überzeugen sie durch flexib-le Software auf einer leistungsfähigen, skalierbaren Hardware in einem offenen, kompakten Verbund.
Die Geräte kommen ohne Lüfter aus und statt der Festplatte werden Standard Speicherkarten, z. B. CompactFlash-, SD- oder Multimedia Card verwendet. Als Betriebssystem kommt Microsoft Windows Embedded Standard zum Einsatz.
Display, Bedienelemente und HMI-Software können neben Schnittstellen zu Feldbussen und Industrial Ethernet bereits integriert sein. Damit steht ein robustes, kompaktes und preis-günstiges 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-PCs, aber nicht so lang wie bei klassischen SIMATIC-Produkten.
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SIMATIC PC-based Controller 81
Die SIMATIC Embedded Bundles sind einschaltfertig konfigu-rierte Systeme. Wie alle anderen SIMATIC Controller werden sie mit STEP 7 projektiert und programmiert – sowohl über PROFIBUS als auch über PROFINET/Industrial Ethernet.
Dies sind die Vorteile der Embedded Bundles:
Robust und wartungsfrei
SIMATIC Embedded Bundles sind robust und wartungsfrei. Dadurch erhöhen sie die System-verfügbarkeit und senken die Stillstandszeiten.
■ Lüfter- und festplattenlos, d. h. keine rotierenden Teile, stattdessen industrie-taugliche CompactFlash (CF) Card oderinnovative Solid-State-Drive (SSD) als Speichermedium
■ Remanenz bestimmter Datenbereiche ohne unterbrechungsfreie Stromversor-gung (USV)
■ Vorinstallierte Software, die unempfindlich gegen Fehlbedienungen und Viren ist
Kompakt und platzsparend
SIMATIC Embedded Bundles sind sehr kom-pakt. Sie ermöglichen einen platzsparenden Einbau.
■ Einbautiefe ab 61 mm bei IPC477C
■ Das vorkonfigurierte Betriebssystem Windows XP Embedded bzw. Windows Embedded Standard bietet die vertraute PC-Oberfläche und ist optimiert für Automatisierungsaufgaben
Offen und flexibel
SIMATIC Embedded Bundles sind offen und flexibel. Auf einfache Weise sind die Einbin-dung anderer Applikationen und der Anschluss externer Hardware möglich.
■ Integration von C/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 oder PCIe
■ Anschluss von USB-Geräten, z. B. Drucker, Monitor
■ Einfache Integration in bestehende Automatisierungslandschaft bzw. IT-Umfeld über integrierte PROFINET- und PROFIBUS-Schnittstelle
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SIMATIC PC-based Controller82
SIMATIC S7 modular Embedded Controller
Modularer Embedded Controller in S7-300-Aufbautechnik mit Erweiterungs-Modul EM PC, EM PCI-104, modularer Embedded Controller EC31 und Signal-baugruppe SM3XX (von links)
SIMATIC S7-mEC ist ein modularer Embedded Controller in S7-300-Aufbautechnik mit aktueller Embedded PC-Techno-logie. Dieser Embedded Controller vereint die Vorteile der bewährten modularen S7-Controller und der PC-Technologie in einem neuen Gerät.
SIMATIC S7-mEC zeichnet sich zum einen aus durch:
• Höchste Robustheit ohne Lüfter und Festplatte• Modularität und Skalierbarkeit, z. B. zentrale Erweiterung
mit S7-300 Peripherie und weiteren PC-Schnittstellen• Inbetriebnahme wie bei S7-300 durch Automatisierungs-
fachpersonal
Zum anderen bietet S7-mEC:• Standard PC-Betriebssystem Windows Embedded Standard
und Standard PC-Schnittstellen• Aktuelle Embedded PC-Technologie• Offenheit in Software und Hardware (Integration von Stan-
dard Windows XP Applikationen sowie Standard PCI-104 Karten)
Der modulare Embedded Controller eignet sich besonders für Anwendungen, bei denen Steuern, Visualisieren und Daten-verarbeitung gleichermaßen im Vordergrund stehen. Wich-tigstes Einsatzgebiet des S7-mEC sind Applikationen im Son-der- und Serienmaschinenbau, die neben der Steuerungsauf-gabe zusätzlich weitere Automatisierungsaufgaben, z. B. Be-dienen und Beobachten auf einer Hardware integrieren. Dabei muss nicht auf die zentrale Erweiterbarkeit mit Standard SI-MATIC-Peripherie verzichtet werden. Zudem kann die Perfor-mance und Offenheit heutiger PC-Technologie ausgenutzt werden.
S7-mEC besteht aus einem Embedded Controller (EC31), der• einerseits mit S7-300 SM-Baugruppen und• andererseits mit Erweiterungs-Baugruppen (EM) aufge-
baut werden kann.
EC31 gibt es in folgenden Funktionsvarianten:• EC31 mit Windows Embedded Standard Betriebssystem
und Software-Development Kit (SDK) für Windows Pro-gramme
• EC31-RTX mit Software Controller WinAC RTX• EC31-HMI/RTX mit HMI-Runtime Software WinCC flexible
und Software Controller WinAC RTX• EC31-RTX F
als TÜV-zertifizierte, fehlersichere Variante für sicherheits-gerichtete Anwendungen mit dem fehlersicheren Software Controller WinAC RTX F (SIL3, PLe, Kat. 4).
EC31 besitzt neben Windows Embedded Standard ein integ-riertes Controller-Ablaufebenensystem. Programmierung und Diagnose erfolgen – wie bei allen anderen SIMATIC Control-lern auch – mit STEP 7. Der Peripherie-Bus-Anschluss erlaubt es, Signalbaugruppen (SM) und Anschaltungsbaugruppen (IM) für den mehrzeiligen Rackaufbau zentral zu betreiben.
Auf der Variante EC31-HMI/RTX ist WinCC flexible Runtime be-reits vorinstalliert, um maschinennahe Visualisierungsaufga-ben einschaltfertig zu lösen.
Highlights
■ Kombination von modularem S7-300 Controller-Aufbaukonzept und Embedded PC-Technologie
■ Lüfter- und festplattenlose S7-300-Aufbautechnik
■ Modulare Erweiterung mit zentralen S7-300 Peripheriemodulen und PC-Schnittstellenmodulen
■ Projektierung und Programmierung wie ein S7 Controller mit STEP 7
■ Einfache Integration von HMI- und PC-Anwendungen in die Steuerung
■ Remanente Datenspeicher
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SIMATIC PC-based Controller 83
Modularer Embedded Controller mit Multi Media Speicherkarte MMC
Bedienen und Beobachten kann bei installierter HMI Runtime auch an einem SIMATIC Thin Client erfolgen, der über Stan-dard-TCP/IP-Mechanismen auf Daten des S7-mEC zugreift. Hier können Entfernungen von 100 m und mehr problemlos überbrückt werden.
EC31 kann mit verschiedensten Standard-PC-Baugruppen er-weitert werden:• Das Erweiterungs-Modul PC (EM PC) bietet mehrere
Schnittstellen, u. a. eine Gigabit-Ethernet-Schnittstelle mit separater IP-Adresse und zwei Slots für Speicherkarten.
• Das Erweiterungs-Modul PCI-104 (EM PCI-104) besitzt drei Steckplätze für beliebige PC-Baugruppen (PCI-104 und PCI-104+), z. B. Busanschaltungen, Messtechnikbaugruppen, Videobaugruppen, Speicherkarten oder Soundkarten.
• Verwendet werden können- bis zu zwei EM PCI-104 oder- ein EM PC oder - ein EM PC und ein EM PCI-104
Anschlussmöglichkeiten von S7-mEC RTX über PROFINET und USB
1) PROFIBUS optional über CP 5603
Technische Daten: S7-mEC
Merkmal EC31-RTX, EC31-HMI/RTX
EC31-RTX F
Aufbauform Modularer, lüfterloser, erweiterbarer Controller in S7-300-Aufbautechnik
Prozessor Intel CoreDuo 1,2 GHz
Arbeitsspeicher 1 GByte
Remanenzspeicher 512 KByte
Betriebssystem Windows Embedded Standard
Software Controller WinAC RTX WinAC RTX F
HMI-Runtime Software WinCC flexible mit 128, 512 oder 2 048 Power Tags inklusive Archiven, Rezepturen und SmartAccess
CompactFlash 4 GByte
zusätzlicher Speicher Multi Media Card MMC
Schnittstellen 1 x PROFINET (2 Ports),1)
1 x Ethernet, 2 x USB 2.0,Maus, Tastatur
Bestell-Nr.-Rumpf 6ES7 677-1DD. 6ES7 677-1FD.
EM PC (optional)
Schnittstellen 2 x USB 2.0, 1 x Gigabit-Ethernet (separate IP-Adresse), 1 x seriell, 1 x DVI-I, 1 Slot für Com-pact Flash Card, 1 Slot für SD / Multimedia Card
Bestell-Nr.-Rumpf 6ES7 677-1DD5.
EM PCI-104 (optional)
Steckplätze 3 x PCI-104
Bestell-Nr.-Rumpf 6ES7 677-1DD4.
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SIMATIC PC-based Controller84
SIMATIC IPC227D Bundles
Nanobox PC mit maximaler Flexibilität –absolut wartungsfrei – leistungsoptimiert durch Intel Atom
Der Nanobox PC SIMATIC IPC227D ist ein besonders kompak-ter und flexibler embedded Industrie-PC. Er ist leistungsoptimiert durch Intel Atom-Prozessoren der neu-esten Generation E6xx und eignet sich zur Realisierung einfa-cher Steuerungs-, Datensammler- oder Kommunikationsauf-gaben. Für sein innovatives Produktdesign wurde der Nanobox-PC SIMATIC IPC227D mit dem renommierten iF product design award ausgezeichnet.
Der Nanobox PC passt mit seinen kompakten Abmessungen von 191 x 100 x 60 Millimeter (B x H x T) sowohl in kleine Schaltkästen wie auch direkt in eine Maschine oder den Ma-schinenfuß. Seine Schnittstellen befinden sich auf einer Seite, so dass sich das Gerät leicht verkabeln lässt. Er lässt sich sehr flexibel in vier Standard-Montagevarianten Hutschienen-, Wand-, Buch- und Seitenmontage einbauen.
Den SIMATIC IPC227D gibt es auch als kompakten Nanopanel PC SIMATIC IPC277D mit brillanten Widescreen-Displays ab 7“.
Der langzeitverfügbare Nanobox PC ist online konfigurierbar und wird mit bereits vorinstalliertem und aktiviertem Betriebs
1) in Vorbereitung
system geliefert. Für schnelle Inbetriebnahme werden ein-schaltfertige Bundles mit Visualisierungs- und/oder Steue-rungssoftware angeboten.
Highlights:
■ Geringe Leistungsaufnahme: – Intel Atom-Prozessoren E6x0 (Power-Optimized)– Integrierte 24-Volt-Industrie-Stromversorgung – Wake-on-LAN-Funktionalität für gezieltes Hoch-
fahren von zentraler Stelle über Netzwerk
■ Sehr hohe Systemverfügbarkeit und Datensicherheit – Solid-State-Drive (SSD) mit SLC-Technologie
(SATA) oder CompactFlash-Drive– 512 kByte nichtflüchtiger Remanenzspeicher auch
für batterielosen Betrieb (optional)– Front-LED-Anzeige zur effizienten Eigendiagnose– Vorinstallierte lokale Diagnosesoftware
■ Hohe Datentransferraten und Redundanz durch zwei teaming-fähige Gigabit-Ethernet-Anschlüsse, eine optional als Profinet-Schnittstelle mit Echtzeit-Funktionalität nutzbar
■ Hohe Flexibilität bei Schnittstellen und Erweiterungen– 4 x Hi-Speed USB 2.0-Ports – 1 x RS232 optional auch als RS485 oder CAN– 1 x PCIe-Steckplatz (optional) – oder 3 x zusätzliche serielle Schnittstellen (opt.) – oder 4 x digitale Ein- und Ausgänge, 24V DC (opt.)
■ Hochwertiges Industrie-Design für den 24-Stunden Dauereinsatz bis 50°C Umgebungstemperatur: – Absolut wartungsfrei ohne Festplatte, Lüfter,
Batterie– Ganzmetallgehäuse mit hoher elektromagneti-
scher Verträglichkeit– Hohe Vibrations- und Schockfestigkeit– Hoher Staubschutz– Zulassungen CE, UL, Schiffbau 1)
Technische Daten: IPC227D
IPC227D mit WinAC RTX (F) und WinCC RT Advanced V11Intel-Prozessoren Intel Atom (E6x0)
Arbeitsspeicher bis 1 GByte
CompactFlash 2, 4 oder 8 GByte oder 50 GByte SSD (SLC)
Remanenz 128 KByte ohne USV
Schnittstellen PROFINET über Standard-Ethernet-Schnittstelle
PC-Karten Max. 1 x PCIe
Betriebssystem Windows Embedded Standard
Software Controller WinAC RTX (F)
HMI Software WinCC RT Advanced V11 mit 128, 512, 2048 oder 4096 Power Tags inkl. Archiven und Rezepturen
Weitere Software im Lieferumfang SOFTNET-S7 Lean inklusive OPC-Server
Bestell-Nr.-Rumpf 6ES7 647-8A...
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 84 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC PC-based Controller 85
SIMATIC IPC427C Bundles
Einschaltfertiges IPC427C Bundle
SIMATIC IPC427C-Komplettgeräte sind einschaltfertige Hut-schienen-PCs mit hoher Industrietauglichkeit (Schutzart IP20), die in vier Varianten mit vorinstallierter Automatisierungssoft-ware zur Verfügung stehen:• mit WinAC RTX• mit WinAC RTX F• mit WinAC RTX und WinCC flexible• mit WinAC RTX F und WinCC flexible• mit WinCC flexible• mit WinCC
Das IPC427C Bundle bietet sich an, wenn folgende Anforde-rungen an die Automatisierungslösung gestellt werden:• Kompakter, bedienerloser Einsatz• Verwendung mit abgesetztem Bildschirm• Maschinennahe Installation• Nutzung anwenderspezifischer Hard- und Software• Integration verschiedener Aufgaben (Steuern, Techno-
logie, Datenverarbeitung) auf einer Hardware
Der Software Controller WinAC RTX und die HMI-Software WinCC flexible sind bereits installiert und konfiguriert:• Der Software Controller WinAC RTX übernimmt die
eigentliche Steuerungsaufgabe und die Abarbeitung des Anwenderprogramms.
• WinCC flexible Runtime erlaubt die maschinennahe Visualisierung von bis zu 2 048 Prozessvariablen inklusive Archiven und Rezepturen.
Die fehlersichere Variante mit WinAC RTX F bietet darüber hinaus folgende Vorteile:• Programmierbar mit S7-Distributed Safety V5.4• Fehlersichere Kommunikation mit PROFIsafe über
PROFIBUS und PROFINET
Bis zu 128 KByte remanente Daten werden ohne unter-brechungsfreie Stromversorgung (USV) auf einen integrier-ten, nullspannungsfesten Speicher gesichert. Die vollständige Remanenz 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 Visualisierungs- oder Datenverarbeitungssysteme an WinAC RTX angebunden werden.
Über ODK können C-/C++-Programme in den Steuerungszyk-lus – auch unter Echtzeitbedingungen – eingebunden wer-den. Die Programmierung des Software Controllers erfolgt mit STEP 7 über die integrierte PROFINET- oder PROFIBUS-Schnitt-stelle. Dazu ist das Kommunikationspaket SOFTNET-S7 Lean installiert.
Drei Status-LEDs für RUN, STOP und Sammelfehler zeigen den Betriebszustand von WinAC RTX an.
Highlights
■ Lüfter- und festplattenlose Bauform
■ Echtzeitfähiger, deterministischer Software Controller
■ Datenremanenz über integriertes SRAM
■ Fehlersichere Ausführung verfügbar
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 85 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
© Siemens AG 2011
SIMATIC PC-based Controller86
SIMATIC IPC427C Bundles
1) zusätzliche PROFIBUS-Schnittstellen mit CP 5603
SIMATIC IPC427C mit WinCC V7.0 Embedded als Client oder Einzelplatz
Auf Basis des SIMATIC IPC427C werden einschaltfertige Bund-les mit WinCC V7.0 geliefert, die zusammen mit Flat Panel Monitoren für die direkte Anlagenbedienung vor Ort konzipiert wurden (Client oder Einzelplatz). Zusammen mit ei-nem WinCC Server lassen sich auch Mehrplatzsysteme mit bis zu 32 Clients (an einem Server) aufbauen.
Auf dem SIMATIC IPC427C ist WinCC V7.0 vorinstalliert und wird einschaltfertig ausgeliefert. Die Abfüllungen für Client- und Einzelplatzanwendungen sind identisch und enthalten den Microsoft SQL-Server Express.
Technische Daten: IPC427C
IPC427C Bundle mit WinAC RTX (F) und WinCC flexible
Intel-Prozessoren Intel Celeron (1,2 GHz) bis Intel Core2 Duo (2 x 1,2 GHz)
Arbeitsspeicher bis 4 GByte
CompactFlash 2, 4 oder 8 GByte oder 32 GByte SSD (SLC)
Remanenz 128 KByte ohne USV
Schnittstellen 1) PROFIBUSPROFINET über Standard-Ethernet-SchnittstellePROFINET über integrierte CP 1616-Schnittstelle
PC-Karten Max. 3 x PCI-104
Betriebssystem Windows Embedded Standard
Software Controller WinAC RTX (F)
HMI Software WinCC flexible mit 128, 512, 2 048 oder 4 096 Power Tags inklusive Archiven und Rezepturen
Weitere Software im Lieferumfang SOFTNET-S7 Lean inklusive OPC-Server
Bestell-Nr.-Rumpf 6ES7 675-1D.
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 86 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC PC-based Controller 87
SIMATIC IPC277D Bundles
Nanopanel PC – absolut wartungsfrei – leistungsoptimiert durch Intel Atom
Der SIMATIC IPC277D verfügt über brillante Touch-Displays ab 7“. Seine robusten Widescreen-Fronten bieten mehr freie pro-jektierbare Displayfläche, hohe Auflösung und große Blickwin-kel. Mit seiner bis zu 100% dimmbaren Hintergrundbeleuch-tung ist er bestens geeignet für brillante Darstellung mit gerin-ger Leistungsaufnahme.
Den IPC277D gibt es auch als kompakten Nanobox PC SIMATIC IPC227D mit maximaler Flexibilität bei Schnittstellen, Erweite-rungen und Einbaumöglichkeiten.
Der langzeitverfügbare Nanopanel PC ist online konfigurierbar und wird mit bereits vorinstalliertem und aktiviertem Betriebs-system geliefert. Für schnelle Inbetriebnahme werden ein-schaltfertige Bundles mit Visualisierungs- oder Steuerungs-software angeboten.
1) in Vorbereitung
Technische Daten: IPC277D Bundle
Merkmal IPC277D mit WinAC RTX (F) und WinCC RT Advanced V11
Prozessor Intel Atom (E6x0)
Arbeitsspeicher 1 GByte
CompactFlash 2, 4 oder 8 GByte oder 50 GByte SSD (SLC)
Displays 7" Farbdisplay (800 x 480) Touch9" Farbdisplay (800 x 480) Touch12" Farbdisplay (1200 x 800) Touch15", 19" in Vorbereitung
Remanenz 128 KByte ohne USV
Schnittstellen PROFINET über Standard-Ethernet-Schnittstelle
Betriebssystem Windows Embedded Standard
Software Controller WinAC RTX (F)
HMI-Software WinCC RT Advanced V11 mit 128, 512, 2 048 oder 4 096 Power Tags inklusive Archiven und Rezepturen
Weitere Software-Paketeim Lieferumfang
SOFTNET-S7 Lean inklusive OPC-Server
Bestell-Nr.-Rumpf 6AV7 881-...
Highlights:
■ Leistungsoptimiert: – Intel Atom-Prozessoren E6x0 (Power-Optimized)– Integrierte 24-Volt-Industrie-Stromversorgung – Wake-on-LAN-Funktionalität für gezieltes
Hochfahren von zentraler Stelle über Netzwerk
■ Sehr hohe Systemverfügbarkeit und Datensicherheit– Solid-State-Drive (SSD) mit SLC-Technologie
(SATA) oder CompactFlash-Drive– 512 kByte nichtflüchtiger Remanenzspeicher auch
für batterielosen Betrieb (optional)– Vorinstallierte Diagnosesoftware
■ Hohe Datentransferraten und Redundanz durch zwei teaming-fähige Gigabit-Ethernet-Anschlüsse, eine optional als Profinet-Schnittstelle mit Echtzeit-Funktionalität nutzbar
■ Hohe Flexibilität bei den Schnittstellen– 3 x Hi-Speed USB 2.0-Ports – 1 x RS232
■ Hochwertiges Industrie-Design für den 24-Stunden Dauereinsatz bis 50°C Umgebungstemperatur: – Absolut wartungsfrei ohne Festplatte, Lüfter,
Batterie– Hohe elektromagnetische Verträglichkeit– Hohe Vibrations- und Schockfestigkeit– Zulassungen CE, UL, Schiffbau 1)
SIMATIC_Controller_112011_de.book Seite 87 Donnerstag, 10. November 2011 12:13 12
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SIMATIC PC-based Controller88
SIMATIC HMI IPC477C Bundles
Der SIMATIC HMI IPC477C ist ein Kompaktgerät und vereint Robustheit und höchste Zuverlässigkeit mit der Offenheit ei-nes PC. Bei einem IPC477C Bundle ist folgende Software be-reits einschaltfertig vorkonfiguriert:
• Der Software Controller WinAC RTX oder der fehlersichere Software Controller WinAC RTX F
• Die Runtime der HMI-Software WinCC flexible sowie• Das Kommunikationspaket SOFTNET S7-LEAN.
Das SIMATIC HMI IPC477C Bundle ist die perfekte, einschalt-fertige Lösung, wenn Bedien-, Visualisierungs- und Steue-rungsaufgaben auf nur einem kompakten Gerät ausgeführt werden sollen. Als skalierbares, erweiterbares Gerät bietet er sich an, wenn • ein Einsatz direkt vor Ort an der Maschine und• eine flexible Anpassung an die Anwendung erforderlich
sind.
Der HMI IPC477C steht mit verschiedenen brillanten Displays in 12", 15" und 19" mit Touch- oder 12", 15" mit Tastenbedie-nung zur Verfügung. Sämtliche Geräteversionen sind ab Lager erhältlich. Die geringe Einbautiefe ab 61 mm (100 mm bei 19" Touch) erlaubt es, den HMI IPC477C auch bei beengten Platz-verhältnissen zu betreiben.
Zusätzlich steht auch eine rundum in IP65 geschützte Variante HMI IPC477C PRO zur Verfügung, die für den Tragarm- bzw. Standfußaufbau geeignet ist.
SIMATIC HMI IPC477C Bundle mit Tasten-Bedienung
Technische Daten: HMI IPC477C
Merkmal HMI IPC477C BundleProzessor Intel Celeron (1,2 GHz)
bis Intel Core 2 Duo (2 x 1,2 GHz)
Arbeitsspeicher bis 4 GByte
CompactFlash 2 GByte, 4 GByte, 8 GByte oder 32 GByte SSD (SLC)
Displays 12" TFT-Farbdisplay800 x 600 (Key oder Touch) 15" TFT-Farbdisplay 1 024 x 768 (Key oder Touch) 19" TFT-Farbdisplay1 280 x 1 024 (Touch)
Remanenz 128 KByte ohne USV
Schnittstellen PROFIBUS (optional)PROFINET
Betriebssystem Windows Embedded Standard
Software Controller WinAC RTX (F)
HMI-Software WinCC flexible mit 128, 512, 2 048 oder 4 096 Power Tags inklusive Archiven und Rezeptu-ren
Weitere Software-Pakete imLieferumfang
SOFTNET-S7 Lean inklusive OPC-Server
Bestell-Nr.-Rumpf 6AV7 884-. (Standard-Variante)6AV7 883-. (PRO-Variante)
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SIMATIC PC-based Controller 89
Der Software Controller WinAC RTX bzw. WinAC RTX F und die HMI-Software WinCC flexible sind bereits installiert und konfi-guriert:
• Der Software Controller WinAC RTX (F) übernimmt die ei-gentliche Steuerungsaufgabe (auch fehlersicher) und die Abarbeitung des Anwenderprogramms.
• WinCC flexible Runtime erlaubt die maschinennahe Visua-lisierung von bis zu 2 048 Prozessvariablen inklusive Archi-ven und Rezepturen.
Wie bei der IPC427C Bundle sind der Zugriff auf Prozesswerte über den integrierten OPC-Server und die Einbindung von C-/C++/C#-Programmen – auch unter Echtzeitbedingungen – möglich. Weitere Details siehe IPC427C Bundle.
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 HMI IPC477C mit WinCC V7.0 Embedded als Client oder Einzelplatz
Auf Basis des SIMATIC HMI IPC477C werden einschaltfertige Bundles mit WinCC V7.0 geliefert, die für die direkte Anlagen-bedienung vor Ort konzipiert wurden. Mit dem Bundle SIMATIC HMI IPC477C und WinCC Embedded werden robuste und leistungsfähige Panel PCs angeboten, die je nach bestell-ter Hardware als Standard Client oder Einzelplatzsysteme ein-gesetzt werden können. Zusammen mit einem WinCC Server lassen sich auch Mehrplatzsysteme mit bis zu 32 Clients (an ei-nem Server) aufbauen.
Auf dem SIMATIC HMI IPC477C ist WinCC V7.0 vorinstalliert und wird einschaltfertig ausgeliefert. Die Abfüllungen für Client- und Einzelplatzanwendungen sind identisch und ent-halten den Microsoft SQL-Server Express.
SIMATIC HMI IPC477C Bundle mit 19"-Touch-Display
Highlights
■ Lüfter- und festplattenlose Bauform
■ Echtzeitfähiger, deterministischer Software Controller
■ HMI-Runtime-Software mit Archiven und Rezepturen
■ Steuern und Visualisieren über Touchscreen oder Folientastatur
■ Datenremanenz über integriertes SRAM
SIMATIC PC-based Automation_de.fm Seite 89 Donnerstag, 10. November 2011 2:01 14
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Software-Controller für Multi Panels90
Software-Controller für Multi PanelsSIMATIC WinAC MP für Multi Panels
SIMATIC WinAC MP ist der Software Controller unter Windows CE für alle SIMATIC Multi Panels. WinAC MP eignet sich hervor-ragend für kleinere und mittlere Applikationen, bei denen es nicht auf maximale Performance ankommt. WinAC MP ist eine gute Alternative für preissensitive Anwendungen, bei denen nicht auf die Stabilität und Robustheit einer Hardwarelösung verzichtet werden kann.
WinAC MP ist sehr eng an eine Hardware-CPU angelehnt und wird auf den robusten und lüfterlos aufgebauten Multi Panels installiert.• Die kleinere Variante ist für MP 177 optimiert.• Die mittlere Variante ist für MP 277 optimiert.• Die größere Variante ist für MP 377 optimiert.
Die Multi Panels mit Touch- oder Tastenfunktionalität stehen mit Displaygrößen von 6" bis 19" zur Verfügung und bieten über Win-dows CE sowohl Echtzeit- als auch deterministisches Verhalten.
WinAC MP nutzt Standard Tools wie STEP 7 (V5.4/SP4 oder höher) und WinCC flexible (Standard oder höher ab Version 2008 SP1). So ist jederzeit ein Umstieg ohne Schulungsaufwand für neue Werk-zeuge möglich. Die Bedienoberfläche von WinAC MP steht in der Library von WinCC flexible zur Verfügung. Als Peripherie werden Standard und High Feature 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, Steuerungsdaten, Ar-chive, Rezepturen, Lizenzen usw.) können mit einem Tasten-druck auf ein Standard-Speichermedium (SD-Card, Multi-Me-dia-Card, USB-Stick) übertragen werden.
SIMATIC Multi Panel MP 177 6" Touch
SIMATIC Multi Panels MP 377 in Displaygrößen von 12", 15" und 19"
SIMATIC Multi Panels MP 277 in Displaygrößen von 8" und 10"
Highlights
■ Software Controller auf Windows CE Basis
■ Optimierte Varianten für alle SIMATIC Multi Panels
■ Robuste und wirtschaftliche Lösung für alle Applikati-onen in Verbindung mit einer robusten Hard-wareplattform
■ Ideal einsetzbar für Aufgaben im maschinennahen Bereich, platz- und kostensparend
■ Einfaches Servicekonzept durch Backup/Restore aller SPS- und HMI-Daten auf Standard-Speichermedien
SIMATIC PC-based Automation_de.fm Seite 90 Donnerstag, 10. November 2011 2:01 14
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Software-Controller für Multi Panels 91
Zyklusbeschreibung von SIMATIC WinAC MP mit Steuerungs- und HMI-Anteil
Um die Bestellung zu vereinfachen, gibt es verschiedene preisoptimierte Komplettpakete:
Darüber hinaus gibt es auch Migrationspakete für den Um-stieg von SIMATIC C7 auf SIMATIC WinAC MP.
Zykluszeit
OB Ausführungszeit
PAE lesen
Kommunikation Optionen
RT *: HMI Runtime
PAA schreiben
HMI Enable Time
G_S
T70_
XX_0
0710
PAA ... ... OB 1 OB 1 RT * RT *
OB 35 OB 35 OB 35
OB 40
Technische Daten: WinAC MP
Merkmale WinAC MP für MP 177 WinAC MP für MP 277 WinAC MP für MP 377Hardware-Plattform
Bestell-Nr.-Rumpf 6ES7 671-4EE. 6ES7 671-5EF. 6ES7 671-7EG.
Panel MP 177 6" (Touch) 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 128 KByte 256 KByte 512 KByte
Betriebssystem Windows CE 5.0
Programmiersoftware STEP 7 ab V5.4 SP4
Visualisierungssoftware WinCC flexible 2008 (SP1 notwendig) Standard, Advanced
Peripherie
Ein-/Ausgänge je 2 KByte je 4 KByte je 8 KByte
Merker 1 KByte 2 KByte 4 KByte
Zeiten 128 256 512
Zähler 128 256 512
Remanente Daten 64 KByte 128 KByte 256 KByte
Schnittstellen
PROFIBUS-Master integriert, bis 12 MBit/s
PROFIBUS-Slaves max. 32
Industrial Ethernet Integriert
Weitere Schnittstellen USB, SD, MMC PC/CF-Card, USB
WinAC MP 177 Paket WinAC MP 277 Paket WinAC MP 377 Paket
Bestell-Nr.-Rumpf 6AV6 652-2. 6AV6 652-3. 6AV6 652-4.
SIMATIC PC-based Automation_de.fm Seite 91 Montag, 14. November 2011 11:28 11
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Technische Daten92
Technische DatenS7-300 Digitaleingaben
1) parametrierbar2) Anschluss mit abgesetztem Klemmenblock3) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -40/-25 ... +60/+70 °C und aggressive Atmosphäre/Betauung
(Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Baugruppentyp Digitaleingaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe Baugruppe mit
parametrierba-rer Eingangsver-zögerung und umfangreicher Diagnose; geeig-net für taktsyn-chronen Betrieb
Einfache, preis-werte Bau-gruppe für die Erfassung häu-fig benötigter Signale
Einfache, preis-werte Bau-gruppe für die Erfassung häu-fig benötigter Signale mit ho-her Kanaldichte
Einfache, preis-werte Bau-gruppe für die Erfassung häu-fig benötigter Signale
Einfache, preis-werte Bau-gruppe für die Erfassung häu-fig benötigter Signale mit ho-her Kanaldichte
Universell einzusetzende, skalierbare IO-Baugruppe; 8Bit kanalgranu-lar als Ein- oder Ausgang para-metrierbar
Spannungsart Gleichspannung DC
Geeignet für Schalter und 2-/3-/4-Draht-Näherungsschalter (BEROs)
Eingangsspannung 24 V
Diagnosefähig ●
Alarmfähig ●
Eingangsverzögerung 0,1 ... 20 ms 1) Typ. 3 ms (fest)
Anzahl Kanäle 16 32 / 64 8 DI / 8 DO 16 DI / 16 DO 8 DI / 8 DX
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1 2 / 4 1
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 321-7BH0. 3) 321-1BH0. 3) 321-1BL0. 3)
321-1BP0. 2)323-1BH0. 3) 323-1BL0. 327-1BH0.
Baugruppentyp Digitaleingaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe M-lesende
BaugruppeSehr schnelle Bau-gruppe, insbesonde-re für taktsynchrone Anwendungen
NAMUR-Eingänge und weitere um-fangreiche leittech-nische Funktionen insbesondere für den Einsatz im pro-zesstechnischen Umfeld
Erfassen hoher Gleichspannungen, wie sie z. B. im Kraft-werkbereich oder Motorprüfständen auftreten
16 einzelkanalpo-tentialgetrennte Kanäle; sowohl zur Erfassung von Gleich- als auch Wechselspannun-gen 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 … 125 V UC 24 / 48 V
Diagnosefähig ●
Alarmfähig ●
Eingangsverzögerung typ. 3 ms fest 0,05 ms fest 3 ms fest 10 ms fest <6 ms fest
Anzahl Kanäle 16
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1 2 8 16
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 321-1BH5. 321-1BH10-. 321-7TH00-. 3) 321-1CH20-. 3) 321-1CH00-.
Baugruppentyp Digitaleingaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe Direktes Erfassen von
Wechselspannungen bis AC 230 V; 4er Wurzelung
Direktes Erfassen von Wechselspannungen bis zu AC 120 V bei hoher Kanaldichte
Direktes Erfassen von Wechselspannungen bis AC 230 V; 2er Wurzelung
Direktes Erfassen von Wechselspannungen bis AC 230 V; Einzelkanalpo-tentialgetrennt
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 8
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 321-1FH0. 3) 321-1EL0. 321-1FF0. 3) 321-1FF1. 3)
Technische Daten_de.fm Seite 92 Donnerstag, 10. November 2011 2:06 14
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Technische Daten 93
S7-300 Digitalausgaben
1) Anschluss mit abgesetztem Klemmenblock2) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -40/-25 ... +60/+70 °C und aggressive Atmosphäre/Betauung
(Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Baugruppentyp Digitalausgaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe Einfache, preis-
werte Baugruppe für Standardappli-kationen
Sehr schnelle Baugruppe, insbesondere für taktsynchrone Anwendungen
Einfache, preis-werte Baugruppe für Standardappli-kationen mit hoher Packungs-dichte
Einfache, preis-werte Baugruppe für die Erfassung häufig benötigter Signale
Einfache, preis-werte Baugruppe für die Erfassung häufig benötigter Signale mit hoher Kanaldichte
Universell einzuset-zende, skalierbare IO-Baugruppe; 8Bit kanalgranular als Ein- oder Ausgang parametrierbar
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. 2) 322-1BH1. 322-1BL0. 2)
322-1BP. 1)323-1BH0. 2) 323-1BL0. 2) 327-1BH0. 2)
Baugruppentyp Digitalausgaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe Umfangreiche Diagnosefunk-
tionen; integrierte Diode für Redundanzverschaltung der Ausgänge
Umfangreiche leittechnische Funktionen insbesondere für den Einsatz im prozesstechni-schen Umfeld; integrierte Diode für Redundanzver-schaltung der Ausgänge
8-kanalige Ausgabebaugrup-pe zum Schalten hoher Strö-me (2 A)
Schalten hoher Gleichspan-nungen (DC 125 V; 1,5 A), wie z. B. im Kraftwerksbe-reich oder Motorprüfständen auftreten
Spannungsart Gleichspannung DC
Geeignet für Magnetventile, Gleichstromschütze und Meldeleuchten
Ausgangsspannung 24 V 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. 2) 322-8BH0. 2) 322-1BF0. 2) 322-1CF0. 2)
Baugruppentyp Digitalausgaben SM 32xBesonderheiten dieser Baugruppe TRIAC-Baugruppe zum
elektronisch Schalten ho-her Ströme und Spannun-gen; Verschleißfrei gegenüber Relais
8-kanalige TRIAC-Bau-gruppe mit einzelkanalpotential-getrennten Ausgän-gen; gegen-über Relaisbau-gruppe ver-schleißfrei; Diagnose und Ersatz-werte para-metrierbar
Schalten von hohen Spannun-gen und Strömen bei hoher Kanaldichte
Universell einzuset-zende Re-laisausgabegruppe, die einen wei-ten Bereich der Applika-tionen ab-deckt
Universell einzuset-zende Re-laisausgabegruppe mit bis zu 2 A bei AC 230 V
Universell einzuset-zende Re-laisausgabegruppe mit bis zu max. 5 A bei AC 230 V; damit Schalten größerer Leistungen möglich
Relaisbau-gruppe mit integrier-tem RC-Löschglied; Diagnose und Ersatz-werte para-metrierbar
16 Kanäle einzelka-nalpotenti-algetrennt; Diagnose und Ersatz-werte para-metrierbar
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 … 120 VAC 48 … 230 V
24 V /48 V
Ausgangsstrom 1 A 2 A 1 A 2 A 5 A 0,5 A
Diagnosefähig ● ●
Alarmfähig ●
Anzahl Kanäle 16 8 32 16 8 16
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 2 8 4 2 4 8 16
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 322-1FH0. 2) 322-1FF0. 2) 322-5FF0. 2) 322-1FL0. 322-1HH0. 2) 322-1HF0. 322-1HF1. 2) 322-5HF0. 2) 322-5GH0.
Technische Daten_de.fm Seite 93 Donnerstag, 10. November 2011 2:06 14
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Technische Daten94
S7-300 Analogeingaben
1) unabhängig von der eingestellten Störfrequenzunterdrückung 2) im 4-Kanalmodus 10 ms3) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25 ...+60/+70 °C und aggressive Atmosphäre/Betauung
(Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Baugruppentyp Analogeingaben SM 33xBesonderheiten dieser Baugruppe
Universell einzusetzende Baugruppe, die alle gän-gigen Messbereiche ab-deckt und damit die Ersatzteilhaltung we-sentlich vereinfacht
Hochauflösende und hochgenaue Baugruppe zum Erfassen von Strö-men und Spannungen
Preiswer-te, univer-selle Mischbau-gruppe zum Erfas-sen bzw. Ausgeben von Strö-men und Spannun-gen
Universel-le Misch-baugruppe zum Mes-sen von Spannun-gen, Wider-ständen und Tem-peraturen über Wi-derstand-geber (RTD) so-wie zum Ausgeben von Span-nungen
Mischbau-gruppe für sehr schnelle Applikatio-nen, wie z. B. Kunst-stoffma-schinen; integrier-ter Kompe-rator
Universell einsetzba-re Bau-gruppe, die alle gängi-gen Mess-bereiche abdeckt (keine TC-Messung) und damit die Ersatz-teilhaltung vereinfacht
Sehr schnelle Baugrup-pe, die mit Momen-tanwert-verschlüsselung arbei-tet; geeignet für taktsyn-chrone Ap-plikationen
Hochauf-lösende, einzelpo-tentialge-trennte Baugruppe für Span-nungsmes-sung und Thermo-elemente, zweika-nalig red-undant für die erhöh-ten Anfor-derungen in der Prozess-technik
SpannungsmessbereichGeber
± 80 mV± 250 mV± 500 mV± 1 V± 2,5 V
± 5 V± 10 V1 … 5 V
0 … 10 V ± 1 V± 2,5 V± 10 V0 … 2 V0 … 10 V
± 10 V± 50 mV± 500 mV1 … 5 V± 1 V± 5 V0 … 10 V
± 1 V± 5 mV± 10 V1 … 5 V
± 25 mV, ± 50 mV,± 80 mV,± 250 mV,± 500 mV,± 1 V
Diagnosefähig ● ● ● ● ●
Alarmfähig ● ● ● ● ●
Gebrauchsfehler ± 1 % ± 0,1 % ± 0,1 % ± 0,9 % ± 0,7 % ± 0,15 % ± 0,6 % ± 0,4 % ± 0,12 %
Anzahl Kanäle 8 2 8 8 4 2 4 8 8 6
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen
4 1 4 4 1 1 4 1 1 6
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 15 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) 20 ms
Bestell-Nr.- Rumpf: 6ES7 331- 7KF0.
3)331-7KB0.
3)331-7NF0.
3)331-7NF1.
3)334-0CE0. 334-0KE0.
3)335-7HG0. 331-1KF0.
3)331-7HF0. 337-7PE1.
Baugruppentyp Analogeingaben SM 33xBesonderheiten dieser Baugruppe
Universell einzusetzende Baugruppe, die alle gängi-gen Messbereiche abdeckt und damit die Ersatzteilhal-tung wesentlich vereinfacht
Hochauflösende und hoch-genaue Baugruppe zum Er-fassen von Strömen und Spannungen
Preiswerte, universelle Mischbau-gruppe zum Erfassen bzw. Ausge-ben von Strömen und Spannungen
Mischbau-gruppe für sehr schnelle Applikatio-nen, wie z. B. Kunst-stoffmaschi-nen; integrierter Komperator
Universell einzusetzen-de Baugrup-pe, die alle gängigen Messberei-che abdeckt (keine TC-Messung) und damit die Ersatz-teilhaltung vereinfacht
Sehr schnel-le Baugrup-pe, die nach dem Prinzip der Momen-tanwertver-schlüsselung arbeitet; ge-eignet für taktsynchro-ne Applikati-onen
Unterstützt kommunika-tion mit HART-fähi-gen Feldge-räten; hohe Ka-naldichte und damit günstiger Preis
StrommessbereichGeber
± 3,2 mA, ± 10 mA,± 20 mA, 0 … 20 mA,4 … 40 mA
0 … 20 mA4 … 20 mA± 20 mA
0 … 20 mA ± 10 mA0 … 20 mA4 … 40 mA
± 20 mA 0 … 20 mA 4 … 20 mA
± 20 mA 0 … 20 mA 4 … 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. 3) 331-7KB0. 3) 331-7NF0. 3) 331-7NF1. 3) 334-0CE0. 335-7HG0. 331-1KF0. 3) 331-7HF0. 331-7TF0. 3)
Technische Daten_de.fm Seite 94 Donnerstag, 10. November 2011 2:06 14
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Technische Daten 95
S7-300 Analogeingaben
1) Kennlinien nach GOST 6651-942) Kennlinien nach GOST P8.585.20013) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25 ... +60/+70 °C und aggressive Atmosphäre/Betauung
(Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)4) als SIPLUS extreme-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Baugruppentyp Analogeingaben SM 33xBesonderheiten dieser Baugruppe Universell einzusetzende Baugruppe, die alle
gängigen Messbereiche abdeckt und damit die Ersatzteilhaltung wesentlich vereinfacht
Hochauflösende und hochgenaue Baugrup-pe für die Erfassung von Temperaturen über Widerstandsge-ber (RTD) inkl. Kennli-nienlinearisierung nach der russischen GOST-Norm
Universelle Mischbau-gruppe zum Messen von Spannungen, Wi-derständen und Tem-peraturen über Widerstandgeber (RTD) sowie zum Aus-geben von Spannun-gen
Universell einzuset-zende Baugruppe, die alle gängigen Messbe-reiche abdeckt (keine TC-Messung) und da-mit die Ersatzteilhal-tung wesentlich vereinfacht
Widerstandsmessbereich Geber 150 �, 300 � , 600 � 10 k� 600 �, 6 k�
Anschlussart 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. 3) 331-7KB0. 3) 331-7PF0. 3) 334-0KE0. 3) 331-1KF0. 3)
Baugruppentyp Analogeingaben SM 33xBesonderheiten dieser Baugruppe Universel-
le Misch-baugruppe zum Mes-sen von Spannun-gen, Wi-derständen und Tem-peraturen über Wi-derstand-geber (RTD) so-wie zum Ausgeben von Span-nungen
Universell einzusetzende Baugruppe, die alle gän-gigen Messbereiche ab-deckt und damit die Ersatzteilhaltung we-sentlich vereinfacht
Hochauflö-sende und hochge-naue Bau-gruppe für die Erfas-sung von Tempera-turen über Wider-standsge-ber (RTD) inkl. Kenn-linienlinea-risierung nach der russischen GOST-Norm
Universell einzusetzende Baugruppe, die alle gän-gigen Messbereiche ab-deckt und damit die Ersatzteilhaltung we-sentlich vereinfacht
Hochauflö-sende und hochge-naue Bau-gruppe für die Erfas-sung von Tempera-turen über Thermo-elemente (TC) inkl. Kennlinien-linearisie-rung nach der russi-schen GOST-Norm
Universell einzuset-zende Bau-gruppe, die alle gängi-gen Mess-bereiche abdeckt (keine TC-Messung) und damit die Ersatz-teilhaltung wesentlich vereinfacht
Hochauflö-sende, einzelpo-tentialge-trennte Baugruppe für Span-nungsmes-sung und Thermo-elemente, zweika-nalig red-undant für die erhöh-ten Anfor-derungen in der Pro-zesstech-nik
TemperaturmessbereichGeber
Pt 100 (-120 …+130 °C)
Pt 100Ni 100 (-200 … +385 °C)jeweils Standard und Klima
Pt: 100; 200; 500; 1 000;Ni: 100; 120; 200; 500; 1 000;Cu 10 (-200 … +850 °C und -120 …+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… +130 °C);Ni 100; Ni 1 000; LG-Ni 1 000; (je Standard und Klima)
Thermo-elemente Typ T, U, E, J, L, K, N, R, S, B, C, TxK, XK (L) 2)
Diagnosefähig ●
Alarmfähig ●
Gebrauchsfehler ± 1 % ± 0,1 % ± 1 % ± 0,1 % ± 1 % ± 0,15 %
Anzahl Kanäle 4 4 1 8 8 2 8 8 6
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen
2 1 1 4 4 1 4 1 6
Auflösung max. 14 Bit + VZ 15 Bit + VZ max. 14 Bit + VZ 15 Bit + VZ 12 Bit + VZ 15 Bit + VZ
Wandlungszeitpro Kanal (bei 50 Hz)
170 ms 23 ms 80 ms 22 ms 44 ms 95 ms 110 ms 20 ms
Bestell-Nr.- Rumpf: 6ES7 334-0KE0.
3)331-7KF0.
3)331-7KB0.
3)331-7PF0.
3)331-7KF0.
3)331-7KB0.
3)331-7PF1.
4)331-1KF0.
3)331-7PE1.
Technische Daten_de.fm Seite 95 Donnerstag, 10. November 2011 2:06 14
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Technische Daten96
S7-300 Analogausgaben
1) als SIPLUS extreme-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)2) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25 ... +60/+70 °C und aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Baugruppentyp Analogausgaben SM 33xBesonderheiten dieser Baugruppe Universell einzusetzende
AnalogausgabeUniversell ein-zusetzende Analogausga-be; preiswert durch hohe kanaldichte
Sehr schnelle Baugruppe mit hoher Auf-lösung und Genauigkeit; geeignet für den taktsyn-chronen Be-trieb
Preiswerte, universelle Mischbau-gruppe zum Erfassen bzw. Ausgeben von Strömen und Spannungen
Universelle Mischbau-gruppe zum Messen von Spannungen, Widerständen und Tempera-turen über Widerstandgeber (RTD) so-wie zum Aus-geben von Spannungen
Mischbau-gruppe für sehr schnelle Applikatio-nen, wie z. B. Kunststoffma-schinen; inte-grierter Komparator
Ausgabebereich 0 … 10 V, 1 … 5 V, ± 10 V 0 … 10 V 0 … 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 2) 332-5HD0. 1) 332-5HF0. 2) 332-7ND0. 1) 334-0CE0. 334-0KE0. 2) 335-7HG0.
Baugruppentyp Analogausgaben SM 33xBesonderheiten dieser Baugruppe Universell einzusetzende Analog-
ausgabeUniversell einzu-setzende Analogausgabe; preiswert durch hohe kanaldich-te
Sehr schnelle Baugruppe mit hoher Auflö-sung und Ge-nauigkeit; geeignet für den taktsynchronen Betrieb
Preiswerte, uni-verselle Misch-baugruppe zum Erfassen bzw. Ausgeben von Strömen und Spannungen
Unterstützt Kommu-nikation mit HART-fä-higen Feldgeräten; hohe Kanaldichte und damit günstiger Kanalpreis
Ausgabebereich ± 20 mA, 0 … 20 mA, 4 … 20 mA 0 … 20 mA 0 … 20 mA HART4 … 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. 2) 332-5HD0. 1) 332-5HF0. 2) 332-7ND0. 1) 334-0CE0. 332-8TF0. 2)
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Technische Daten 97
Fehlersichere S7-300 Digitalbaugruppen, Normen und Zulassungen
1) als SIPLUS extreme-Komponente auch für erweiterten Temperaturbereich -25 … +60°C und aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)2) als SIPLUS extreme-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
*) Die SIPLUS extreme S7-300 ist z. T. zusätzlich konform zur Norm EN50155 (Bahnnorm) und ausgelegt für den erweiterten Temperaturbereich bis -25 °C (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
FehlersichereDigitalbaugruppen
DigitaleingabeSM 326 F
DigitaleingabeSM 326 F(NAMUR)
DigitalausgabeSM 326 F
DigitalausgabeSM 326 F (PM)
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. 1) 326-1RF. 2) 326-2BF. 1) 326-2BF 1) 336-4GE. 2)
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) PL e nach ISO 13849
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
Technische Daten_de.fm Seite 97 Donnerstag, 10. November 2011 2:06 14
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Technische Daten98
S7-400 Digitalein-/-ausgaben
1) parametrierbar2) als SIPLUS extreme-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Baugruppentyp Digitaleingaben SM 421Besonderheiten dieser Baugruppe Baugruppe zum Er-
fassen sehr schneller Signale durch para-metrierbare Ein-gangsverzögerung und Prozessalarme; Diagnose
Einfache, preiswer-te Baugruppe für die Erfassung häufig be-nötigter Signale mit hoher Kanaldichte
Direktes Erfassen von Gleich- und Wechsel-spannungen bei hoher Kanaldichte
Geeignet für Gleich- und Wechselspan-nung; kann damit sowohl als p- als auch m-lesende Baugruppe einge-setzt werden
Spannungsart DC UC
Eingangsspannung 24 V 120 V 120 / 230 V 24 … 60 V
Diagnosefähig ● ●
Alarmfähig ● ●
Eingangsverzögerung 0,05 … 3 ms 1) 3 ms fest < 25 ms fest 0,5 … 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. 2) 421-1EL. 421-1FH. 421-7DH.
Baugruppentyp Digitalausgaben SM 422Besonderheiten dieser Baugruppe Einfache, preiswer-
te Baugruppe für Standardapplikatio-nen
Einfache, preiswer-te Baugruppe für Standardapplikatio-nen mit hoher Ka-naldichte
Umfangreiche Diag-nosefunktionen; Ersatzwerte parame-trierbar
Elektronisches Schalten hoher Strö-me und Spannun-gen; Verschleißfrei gegenüber Relais-ausgabe
Universell einzuset-zende Relaisausga-begruppe
Spannungsart DC AC Relais
Ausgangsspannung 24 V 120 / 230 V DC 5 ... 125 V
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. 2) 422-7BL. 422-1FH. 422-1HH.
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Technische Daten 99
S7-400 Analogeingaben
1) unabhängig von der eingestellten Störfrequenzunterdrückung2) als SIPLUS extreme-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Baugruppentyp Analogeingaben SM 431Besonderheiten dieser Baugruppe Einfache Bau-
gruppe zur Strom- und Spannungs-messung; hohe Kanaldichte
Universell einzu-setzende Bau-gruppe für Strom, Spannungs und Widerstandsmes-sung
Universell einzu-setzende Bau-gruppe, die alle gängigen Mess-bereiche abdeckt und damit die Er-satzteilhaltung wesentlich ver-einfacht
Sehr schnelle Analogverwand-lung durch Momentanwert-verschlüsselung; damit geeignet zur Erfassung schneller Signale
Universelle Bau-gruppe, die alle gängigen Mess-bereiche abdeckt; hohe Auflösung und Genauigkeit; hohe Kanaldichte
Hochauflösende und hochgenaue Messung von Temperaturen über Thermoele-mente (TC); Optional erhält-lich: Stecker mit integrierter Temperaturkom-pensation; einzel-kanal-potentialgetrennt
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. 2) 431-1KF0. 431-1KF1. 431-1KF2. 2) 431-7QH. 431-7KF0.
Baugruppentyp Analogeingaben SM 431Besonderheiten dieser Baugruppe Einfache Bau-
gruppe zur Strom- und Spannungs-messung; hohe Kanaldichte
Universell einzu-setzende Bau-gruppe für Strom, Spannungs und Widerstandsmes-sung
Universell einzu-setzende Bau-gruppe, die alle gängigen Mess-bereiche abdeckt und damit die Er-satzteilhaltung wesentlich ver-einfacht
Sehr schnelle Analogwandlung durch Momentanwert-verschlüsselung; damit geeignet zur Erfassung schneller Signale
Universelle Bau-gruppe, die alle gängigen Mess-bereiche abdeckt; hohe Auflösung und Genauigkeit; hohe Kanaldichte
Hochauflösende und hochgenaue Messung von Temperaturen über Thermoele-mente (TC); Optional erhält-lich: Stecker mit integrierter Temperaturkom-pensation; einzel-kanal-potentialgetrennt
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. 2) 431-1KF0. 431-1KF1. 431-1KF2. 2) 431-7QH. 431-7KF0.
Technische Daten_de.fm Seite 99 Donnerstag, 10. November 2011 2:06 14
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Technische Daten100
S7-400 Analogeingaben
1) unabhängig von der eingestellten Störfrequenzunterdrückung 2) jeweils Standard und Klima3) als SIPLUS extreme-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
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 Analogwert-wandlung durch Momen-tanwertverschlüsselung; 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 � 0 ... 48 �, 0 ... 150 �, 0 ... 300 �, 0 ... 600 �, 0 ... 6 000 �
0 ... 600 � 0 ... 48 �, 0 ... 150 � 0 ... 300 �, 0 ... 600 �, 0 ... 6 000 �
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. 3) 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 integrierter Tem-peraturkompensation; einzelkanal-potentialgetrennt
Thermoelement Typen B, E, N, J, K, L, R, S, T, U
Diagnosefähig ●
Alarmfähig ●
Gebrauchsfehler _< ± 14,8 K _< ± 11,5 K _< ± 3,5 K
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; 1 000Ni 100; 1 000 2)
Pt 100; 200; 500; 1 000Ni 100; 1 000 2)
Diagnosefähig ●
Alarmfähig ●
Gebrauchsfehler _< ± 5,7 K _< ± 4,9 K _< ± 1 K
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.
Technische Daten_de.fm Seite 100 Donnerstag, 10. November 2011 2:06 14
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Technische Daten 101
S7-400 Analogausgaben, Normen und Zulassungen
1) als SIPLUS extreme-Komponente auch für aggressive Atmosphäre/Betauung (Weitere Details siehe Seite 102 oder www.siemens.de/siplus-extreme)
Baugruppentyp Analogausgaben SM 432Besonderheiten der Baugruppe Universell einzusetzende Analogausgabe
Spannung ±10 V, 0 ... 10 V, 1 ... 5 V
Strom ±20 mA, 0 ... 20 mA, 4 ... 20 mA
Diagnosefähig
Alarmfähig
Gebrauchsfehler U: ± 0,5 %I: ± 1 %
Anzahl Kanäle 8
Potentialtrennung: Anzahl Gruppen 1
Auflösung 12 Bit + VZ
Wandlungszeit pro Kanal < 420 �s
Bestell-Nr.-Rumpf: 6ES7 432-1HF. 1)
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
Technische Daten_de.fm Seite 101 Donnerstag, 10. November 2011 2:06 14
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Technische Daten102
Umweltbedingungen SIMATIC / SIPLUS extreme
SIPLUS CPU 317-2 PN/DP
Weitere Zertifizierungen/Approbationen wie z. B. Bahnnorm EN 50155 oder Schiffsbauzulassungen möglich
1) Für bestimmte Produktfamilien2) 30 min/Tag3) Die SIPLUS-Produktfamilien sind beständig nach EN 60721 gegen chemisch (3C4/Salz), mechanisch (-3S4/Sand),biologisch (-3B2) aktive Stoffe und gemäß ISA S71.04 G1, G2, G3. GX gilt für Produkte ab Seriennummer LBB0... (Produktdatum Oktober 2010). Die mitgelieferten Steckerabdeckungen müssen bei Betrieb auf den nicht genutzten Schnittstellen verbleiben!
Umweltbedingungen SIMATIC SIPLUS extreme
Umgebungstemperatur von 0 °C ... 60 °C 1) von -40/-25 °C ... +60/+70 °C 1)
Relative Luftfeuchtigkeit von 10 ... 95 %ohne Kondensation
100 %Betauung, Kondensation und Eisbildung zulässig
Chemisch aktive Stoffe ISA S71.04 G3 EN 60721-3-3 3C4 und ISA S71.04 G1, G2, G3, GX 3)
Dauerbelastung Grenzwert 2)
SO2 0,5 ppm 4,8 ppm 14,8 ppm
H2S 0,1 ppm 9,9 ppm 49,7 ppm
CI 0,2 ppm 1,0 ppm
HCI 0,66 ppm 3,3 ppm
HF 0,12 ppm 2,4 ppm
NH 49 ppm 247 ppm
O3 0,1 ppm 1,0 ppm
NOx 5,2 ppm 10,4 ppm
Bei RH < 60 %, keine Kondensation Bei RH < 75 %, Kondensation erlaubt
Salznebel Nicht zulässig Salznebelprüfung (EN 60068-2-52)
Mechanisch aktive Stoffe EN 60721-3-3 3S2 EN 60721-3-3 3S4
Staub (Schwebestoffgehalt) 0,2 mg/m3) 4,0 mg/m3)
Staub (Niederschlag) 1,5 mg/m3)
ausgenommen Sand40 mg/m3)
inkl. Sand/Staub
Biologisch aktive Stoffe Nicht geprüft EN 60721-3-3 3B2Schimmelwachstum, Schwamm ausgenommen Fauna
Technische Daten_de.fm Seite 102 Donnerstag, 10. November 2011 2:06 14
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Steigen Sie ein in die Welt von SIMATIC
SIMATIC HMI
SIMATIC ET 200
SIMATIC PC-based Automation
SIMATIC Technology
SIMATIC Sensors SIPLUS extreme
SIMATIC NETSIMATIC IT
SIMATIC PCS 7 SIMATIC Controller
SIMATIC Software
www.siemens.de/simatic-et200www.siemens.de/simatic-controllerwww.siemens.de/simatic-pcs7
SIMATIC Safety Integrated
SIMATIC ist ein Kernstück von Totally Integrated Automation, dem umfassenden durchgängigen Produkt- und Systemspektrum zur Automatisierung:
www.siemens.de/tia
SIMATIC – das führende Automatisierungssystem für die Industrie: www.siemens.de/simatic
Lernen Sie die Durchgängigkeit von SIMATIC anhand seiner Systemeigenschaften kennen:www.siemens.de/simatic-systemeigenschaften
S I M A T I C
www.siemens.de/simatic-software www.siemens.de/simatic-technology www.siemens.de/simatic-hmi
www.siemens.de/pc-based-automation www.siemens.de/simatic-it www.siemens.de/simatic-net
www.siemens.de/simatic-safety-integrated www.siemens.de/simatic-sensors www.siemens.de/siplus-extreme
Das komplette Spektrum für das Bedienen und Beobachten
Umfassendes Produktspektrum in Hard- und Software für die PC-basierte Automatisierung
Das umfassende Produkt spektrum zum Lösen technologischer Aufgaben
Sensoren für die unter schiedlichsten Anforderungen in der Fertigungs-industrie
Produkte für industrielle Applika-tionen mit erschwerten bis extre-men Einsatz bedingungen
Das lückenlose System für Sicherheits-technik, das sich vollständig in die Standard automatisierung integriert
Das umfassende Produkt- und Systemspektrum für die industrielle Kommunikation
Die Basis für kundenspezifische, durchgängige MES-Lösungen
Industrie-Software für höchste Effizi-enz in allen Phasen eines Automati-sierungsprojekts
Das dezentrale, modular aufge-baute Peripheriesystem für alle Anforderungen
Leistungsstarke Controller auf Basis unterschiedlicher Hard-wareplattformen
Das leistungsstarke skalierbare Prozessleitsystem für alle Branchen
SIMATIC-Überblick 103
Diese Broschüre gab Ihnen einen ersten Überblick über das umfassende SIMATIC-Portfolio für die
Fertigungs- und Prozessindustrie – und über die Vorteile für Sie als Maschinenbauer und Anlagen-
betreiber. Weitere Informationen zu den einzelnen Systemfamilien finden Sie im Internet.
01_de_SIMATIC_Mapping_Fert_Proz_industrie.indd 101_de_SIMATIC_Mapping_Fert_Proz_industrie.indd 1 10.11.2011 14:44:4710.11.2011 14:44:47
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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-extreme
SIMATIC Guide Handbücher:www.siemens.de/simatic-doku
Infomaterial zum Download: www.siemens.de/simatic/druckschriften
Service & Support:www.siemens.de/automation/support
SIMATIC Ansprechpartner: www.siemens.de/automation/partner
Industry Mall zum elektronischen Bestellen: www.siemens.de/industrymall
Siemens AGIndustry SectorIndustrial Automation SystemsPostfach 48 4890026 NÜRNBERGDEUTSCHLAND
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