AS-Interface

AS-Interface – 智能通信标准，用于现场层至控制器系统的通用连接

AS-Interface (AS-i) – 更准确地说，是执行器-传感器接口 – 是一种现场级智能总线系统。该总线系统可以比任何一种其它系统更简便、更灵活、更高效地将现场中的全部传感器和执行器连接至上层控制系统。

复杂自动化系统的结构并非总能一眼看出。带大量具备实时性要求的设备的现场级，尤其必须拥有清晰的结构。

这正是 AS-I 现场总线可以提供的：AS?i 网络中，采用简单的双芯电缆（一种黄色的 AS?i 电缆），多可将 62 个总线节点连接至 AS?i 主站，而且，还可以同时向该些主站和总线节点供电。该标准适用于实现恶劣环境中的可靠数据传输，而且，还对 AS-interface 提供了高程度的保护功能。

西门子公司的 AS-I 产品具有各种优势

• 一站式提供基于总线标准和安全技术的全部 AS-I 系列产品
• 在系统范围内将 AS-i 设备集成到 SIMATIC、SINUMERIK 以及 TIA Portal 工程组态框架中
• 将 ASIsafe 应用程序集成到 SIMATIC F 控制器安全编程中
• 在 TIA Portal 和 STEP 7 Classic 中集中组态标准及安全技术 – 控制器、AS-i 和安全功能只需一个工程组态框架
• 通过 Web 浏览器、HMI 或 TIA Portal 快速诊断主站和从站组件
• 在安全工具（已经获得 Tü?¤￡©?D?ùóú ASIsafe ??????°2è?á′??DD1??®?￠?à1àoí?é?¤
• 下位 AS-I 网络与 PCS 7 过程控制系统之间的集成
• 全球化的备件供应、咨询和维护

• 3 英寸至 15 英寸理想的入门级系列，用于操作和监控紧凑型机器和系统
• 由于使用像素图形显示屏，可以清晰地显示过程
• 使用触摸屏和触觉功能键实现直观的操作
• 配备所有必需的基本功能，如警报记录、配方管理、绘图、矢量图形和语言切换
• 通过集成的以太网接口或带有 RS485/422 的单独版本可以简单地连接到控制器

• 全集成自动化 (TIA) 的集成组件：
  提高生产率，小化工程费用，减少生存周期成本
  • 由于采用垂直组态（4" 和 6" 设备），即使在安装空间受限时也可使用
  • 缩短组态和调试时间
  • 由于免维护型设计和背光显示器使用寿命较长，维修十分方便
• 由于具有输入/输出字段、矢量图形、趋势曲线、条形图、文本和位图等要素，可以简单、轻松地显示过程值
• 图片库，带有现成的图形对象
• 可全球使用：
  • 可组态 32 种语言（包括亚洲和西里尔字符集）
  • 在线可在多达 5 种语言间切换
  • 相关语言文本和图形

SIMATIC HMI 基本面板与面板和多功能面板产品系列的现有触摸设备安装兼容。

KP300 基本型单色 PN

• 3.6" FSTN 像素图形，单色
• 1 个以太网接口（TCP/IP、PROFINET）
• 触控设备，配备10个功能键和10个系统键。
• Text Displays (TD 100C, TD 200/TD 200C, TD 400C) 和 OP 73 、 OP 73micro的创新后继产品。
  

KTP400 Basic 单色 PN

• 3.8" STN，单色
• 1 个以太网接口（TCP/IP、PROFINET）
• 触摸屏和 4 个触觉功能键
  

KTP600 Basic 单色 PN

• 5.7" STN，单色
• 1 个以太网接口（TCP/IP、PROFINET）
• 触摸屏和 6 个触觉功能键
• TP 177micro//TP 177A 创新的后续产品
  

KTP600 基本型彩色 PN 或 DP

• 5.7" TFT，256 色
• 1 个以太网接口（TCP/IP、PROFINET）或
  1 个 RS 485/422 接口（MPI，PROFIBUS DP；单独版本）
• 触摸屏和 6 个触觉功能键
• TP 177micro//TP 177A 创新的后续产品
  

KTP1000 基本型彩色 PN 或 DP

• 10.4" TFT，256 色
• 以太网接口 (TCP/IP, PROFINET) 或
  1 个 RS 485/422 接口（MPI，PROFIBUS DP；单独版本）
• 触摸屏和 8 个触觉功能键

TP1500 Basic 彩色 PN

• 15.0" TFT，256 色
• 1 个以太网接口（TCP/IP、PROFINET）
• 触摸屏

• 性窗口和模板概念，用于生成屏幕模板
• 输入/输出域
  用于显示和更改过程参数
• 按钮
  用于直接初始化功能和动作。在按钮上多可以同时配置 16 种功能。
• 图像
  可以用作 ICON 以代替用作功能键或按钮的文本标签。它们还可以用作全屏背景图像。
  组态工具包含带有大量图形和多种对象的库。所有的带有 OLE 接口的编辑器都可以用作图形编辑器（比如 Paint Shop，Designer 或者 CorelDraw）。
• 矢量图形
  基本几何形状（直线，圆和矩形）可以在组态工具中直接创建
• 固定文本
  可以以任何字符尺寸用作功能键，过程图和过程值的标签
• 曲线功能和直方图
  可用于以图形形式显示动态值
• 语言切换：
  • 5 种在线语言，32 种组态语言，包括亚洲和西里尔字母字符集。
  • 相关语言文本和图形
• 可按照各个部门的要求进行用户管理（安全性）
  • 通过用户名和密码进行身份验证
  • 特定用户组的优先级
• 发信系统
  • 离散警报
  • 模拟报文
  • 具有可自由定义的消息级别（如状态/故障消息），用于定义确认响应和显示消息事件
  • 历史消息
• 配方管理
• 帮助文本
  过程屏幕、消息和变量
• 算术函数
• 极限值监控
  用于输入和输出的可靠过程控制
• 指示灯
  用于指示机器和设备状态
• 任务计划器，用于循环执行功能
• 模板概念
• 在模板中组态的显示元素将出现在每个显示中
• 可以通过如下方法简单地进行维护和组态：
  • 用 ProSave 在 PC 上备份和还原组态，操作系统，数据记录和软硬件数据
  • 通过 MPI/PROFIBUS DP 或以太网下载组态
  • 自动传输识别
  • 单独对比设定与校准
  • 清洁屏幕
  • 无须电池

组态

使用工程软件 SIMATIC WinCC flexible 2008 Compact 执行组态。

SIMATIC S7-1500 是一个模块化控制系统，适用于离散自动化领域内的各种自动化应用。

模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-1500 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。

SIMATIC S7-1500 的应用领域包括：

? 特殊机械

? 纺织机械

? 包装机械

? 通用机械工程

? 控制器制造

? 机床制造

? 安装系统

? 电气与电子工业及相关产业。

? 汽车

? 水/污水

? 食品与饮料

提供了具有不同性能水平的多种 CPU 以及一个包含许多便利功能的全面模块系列。故障安全 CPU 便于在故障安全应用中使用。由于具有模块化的设计，用户可以仅采用其应用所需的模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

SIMATIC S7-1500 具有较高的电磁兼容性、抗冲击性及抗振性，工业强度高，可实现通用。

概述

S7-1500 自动化系统具有模块化的结构，可包含多 32 个模块。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。S7-1500 自动化系统支持单层配置，其中的所有模块均安装在一个 DIN 导轨上（请参见手册以了解要求）。

系统包含下列组件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等级，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于连接分布式 I/O 或用于编程设备、操作装置、其它 SIMATIC 控制器或第三方设备间的通信。
  SIMATIC S7-1500 适合使用多种型号的 CPU：
  • 标准 CPU（ODK 版本：能够在控制器上执行 C/C++ 代码）
  • 紧凑型 CPU 不仅配备数字型和模拟型输入输出，还配备计数器输入和高速输出，将技术功能直接集成在 CPU 上。
  • 故障安全型 CPU（ODK 版本：能够在控制器上执行 C/C++ 代码）适用于在同一台计算机上执行标准程序和安全相关的程序。
  • 配备诸如同步操作（利用位置同步规范进行同步）和凸轮系统等扩展运动控制功能的技术 CPU。
• 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块。
• 工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。
• 通信模块和通信处理器可通过通信接口将控制器进行扩展

根据具体要求，也可使用下列模块：

• 在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，电源模块 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。另外，60W 24/48/60 V DC HF PS 还可让 CPU 性存储整个工作存储器的内容（数据）。
• 用于将 SIMATIC S7-1500 连接到 120/230 VAC 电源的负载电源模块 (PM)。
• 接口模块用于连接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

设计

简单的设计使得 SIMATIC S7-1500 十分灵活，便于维护。

• 集成背板总线：
  集成的背板总线；背板总线集成在模块上。模块通过 U 形连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。可以节省安装时间。
• 模块组装在 S7-1500 安装导轨上：
  具有各种长度，包括切割至定长的型号。由于具有集成式 DIN 导轨，可以卡装广泛的标准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器。
• 性能可靠，接线方便：
  • I/O 信号是通过统一的 40 针前连接器来连接的。信号模块和前连接器之间具有机械编码，可防止因意外的错误插入而对电路造成破坏。
  • For simple wiring of the front connector, it can be placed in the "prewiring position".在此位置上，插头尚未与模块电路接触。此位置还可用于在运行过程中进行改动。用户可借助于前盖内侧的一个印制电缆连接图进行连接。
  • 前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。两个型号都可以连接线芯截面积为 0.25² ~ 1.5 mm²（AWG 24 ~ AWG 16）的导线。
  • 另外，数字量信号模块可通过 TOP Connect 进行系统接线。通过 TOP Connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执行器，并可在控制柜中进行简便接线。
  • 对于模拟量模块，可以直接在模块上进行屏蔽；随模块提供了一个屏蔽连接套件，无需工具即可进行安装。
• 设备特定标签：
  标签条可用于 SIMATIC S7-1500 的信号模块。可使用标准激光打印机来打印这些 DIN A4 标签纸上的标签。可以从 TIA Portal 进行自动打印，而无需重新输入符号或地址。通过这些标签条的设计形式，可为通道或诊断显示 1:1 分配标签。如果前盖打开，则诊断显示到端子的这种 1:1 分配会保留。
• 可变和可扩展的站配置：
  • 信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
  • 大配置包括带有 31 个模块（30 个模块 + 1 个电源）的 CPU。在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，需要由电源 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。
• 尺寸紧凑：
  SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能够顺利安装到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安装空间中。
• 移动敷设：
  SIMATIC S7-1500 及其模块可以垂直和水平安装，从而可以佳方式安装到可用空间内。

I/O 模块

以下模块类型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 标准和故障安全数字量输入模块
• 标准和故障安全数字量输出模块
• 数字量输入/输出模块
• 模拟量输入模块
• 模拟 I/O 模块
• 模拟量输出模块
  • Including high-speed (HS) analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels
• 用于计数和定位的工艺模块
• 用于点到点通信和总线连接的通信模块

提供了各种模块等级，可使用户在其应用中实现佳扩展。模块本身通过标签进行相应标记：

• BA（基本型）：简易低成本模块，无诊断功能，没有参数
• ST（标准型）：具有与模块或负载组相关的诊断的模块，如果适用，带有参数；模拟量模块：准确度等级 0.3%
• HF（高性能型）：具有与通道相关的诊断和参数设置的模块；对于模拟量模块：准确度等级 0.1%，抗扰度和电流隔离程度提高
• HS（高速型）：Modules with extremely short filter and conversion times for very fast applications; e.g. 8-channel analog modules with a basic execution time of 62.5 μs, regardless of the number of activated channels.

I/O 模块的附件：

• 标签纸：
  可插入到 I/O 模块中（10 张 DIN A4 标签纸，每张标签纸带有 10 个标签，预穿孔，可使用标准激光打印机进行打印；可用颜色：Al 灰）
• 屏蔽连接：
  SIMATIC S7-1500 系统（模拟量模块和工艺模块）提供了一个简易屏蔽连接套件，无需使用工具即可安装。此套件包含一个 24 V DC 馈电元件、一个屏蔽夹和一个通用屏蔽端子。该屏蔽端子可用于单根细干线电缆、多根细干线电缆或一根粗干线电缆。由于对 24 V DC 电源和测量信号进行分离，并且在屏蔽和信号电缆之间具有低阻抗连接，因此可确保较高的 EMC 稳定性和抗干扰性。
• 统一的 40 针前连接器
• I/O 模块的前门或自组装背板总线的 U 型连接器等其它附件

通信

S7-1500 具有不同的通信接口：

• PROFINET IO IRT 接口（2 端口交换机），集成在 CPU 中；
  用于获得确定的响应时间和高设备精度。
• 通信处理机，用于连接到 PROFIBUS，工业以太网和 PROFINET 总线系统。
• 用于点到点连接的通讯模块。

CPU 1515 PN 具有一个附加的集成 PROFINET 接口，其具有单独的 IP 地址，例如，用于网络分离或连接其他 PROFINET IO 设备。对于 CPU 1516-3 PN/DP，可通过该集成 PROFIBUS 接口来连接 PROFIBUS 节点。通过一个 PROFIBUS CM，可方便地对不带集成 PROFIBUS 接口的 CPU 进行扩展。

通过 PROFINET IO 进行过程通信

SIMATIC S7-1500 通过集成的 PROFINET 接口连接到 PROFINET IO 总线系统，可实现具有确定响应时间和高精度设备性能的分布式自动化配置。

从用户的角度来看，PROFINET IO 上的分布式 I/O 处理与集中式 I/O 处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-300（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC ET 200（通过带有 PROFINET 接口的 CPU）

以下可作为智能设备或设备连接：

• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-1200（FW 4.0 或更高版本）
• ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
• ET 200SP CPU 1510SP-1 PN, CPU 1512SP-1 PN
• SIMATIC S7-300（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• SIMATIC S7-400（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
• ET 200 分布式 I/O 设备
• 作为直接按键模块运行的人机界面设备
• 现场设备

通过 PROFIBUS DP 进行过程通信

SIMATIC S7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通讯模块,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。

从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

以下设备可作为主站连接：

• SIMATIC S7-1500 
  （通过带 PROFIBUS DP 接口或 PROFIBUS DP 通信模块的 CPU）
• SIMATIC S7-300 
  （使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S7-400 
  （使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带 IM 308
• SIMATIC 505

以下设备可作为普通从站或智能从站来连接：

• 分布式 I/O 设备，例如 ET 200
• 现场设备
• SIMATIC S7-200、S7-1200、S7-300
• C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP
• SIMATIC S7-400（仅通过 CP 443-5）
• SIMATIC S7-1500（只能通过 CP/CM 1542-5）

不过，安装有 STEP 7 的编程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板仅使用部分通过 PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。

通过以太网的数据通信

S7-1500 可通过集成 PROFINET 接口或通过通信模块连接到工业以太网总线系统。可连接以下设备：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 编程设备
• PC、工业 PC
• SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统
• 数控
• 机械手控制装置
• 驱动控制装置
• 其它厂商的设备

支持的协议：

•  TCP/IP
• ISO-on-TCP (RFC1006)
• UDP
• SNMP
• DCP
• LLDP
• HTTP
• HTTPS
• MODBUS TCP
• OPC UA

工业以太网通信处理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能：

• 1 Gbit 接口
• 支持 IPv6
• 安全性：通过硬件识别、IP/MAC 访问列表、防火墙、VPN 隧道进行访问保护
• 通过 ISO 协议与 S5 系统通信
• FTP（客户端/器），电子邮件，SNMPv1 / v3

通过 PROFIBUS 的数据通信

SIMATIC S7-1500 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 可连接到 PROFIBUS DP 总线系统。可连接以下设备：

• SIMATIC S7-1200
• SIMATIC S7-1500
• SIMATIC S7-300
• SIMATIC S7-400
• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
• 编程设备
• PC、工业 PC
• SIMATIC HMI 操作员控制和监视系统
• 数控
• 机械手控制装置
• 驱动控制装置
• 其它厂商的设备

通过点到点通信模块进行数据通信

通过点到点通信模块，可实现功能强大的点到点连接。例如，可以连接以下设备：

• SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
• 扫描仪、条形码阅读器、识别系统
• 机械手控制装置
• 打印机

支持的协议：

• Freeport：适用于通用通信的用户可设置报文格式
• 3964(R) 可提高传输可靠性
• Modbus RTU 主站
• Modbus RTU 从站
• USS，通过指令实现

接口性质：

• RS 232 带辅助信号
• RS 422 用于全双工连接
• RS 485 用于半双工和多点连接
• 传输速率为 300 - 115 200 bit/s
• 通过 Sub D 连接器进行连接