西門子模塊6SE7027-2ES87-1FE0

用戶程序執行在用戶程序執行階段，PLC是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態；或者確定是否要執行該梯形圖規定的特殊功能指令。SIMATICS7-1200系統有三種不同模塊，分別為CPU1211C、CPU1212C和CPU1214C。其中的每一種模塊都可以進行擴展，以*您的系統需要。可在任何CPU的前方加入一個信號板，輕松擴展數字或模擬量I/O，同時不影響控制器的實際大小。可將信號模塊連接至CPU的右側，進一步擴展數字量或模擬量I/O容量。CPU1212C可連接2個信號模塊，CPU1214C可連接8個信號模塊。*，有的SIMATICS7-1200CPU控制器的左側均可連接多達3個通訊模塊，便于實現端到端的串行通訊。功能強大的處理器：
該 CPU 的單條二進制命令的命令執行時間可低至 1 ns。
大容量工作存儲器：
4 MB，用于程序；20 MB，用于數據
采用 SIMATIC 存儲卡作為加裝存儲器；
允許實現例如數據日志和歸檔等其它功能
靈活的擴展功能：
單層組態多可支持 32 個模塊（CPU + 31 個模塊）
顯示器的功能為：
顯示概覽信息，例如，集成接口的 IP 地址、站名稱、高級別名稱、位置名稱等。
顯示器以及診斷確認和用戶消息
模塊信息顯示
顯示設置
顯示可由用戶定義的徽標
IP 地址設置
日期和時間設置
選擇操作模式
復位 CPU 至出廠設置
項目的備份與恢復
禁用/啟用顯示屏
啟用保護級別
PROFINET IO IRT 接口和第二 PROFINET IO RT 接口可通過 PROFINET 與分布式 I/O 相連接
三個 PROFINET 接口均可用于網絡隔離；PROFINET 接口 X3 的數據傳輸率高達 1 Gbit/s
PROFIBUS DP 接口用于通過 PROFIBUS 進行分布式 I/O 連接

西門子模塊6SE7027-2ES87-1FE0

圖4:設備建模的完整過程

　　就針對一個具體的IED設備模型而言，下圖5描述了該物理設備中所包含的內容及其交互關系：

　　圖5：數據模型所包含的內容及交互關系

　　下圖6為一個實際的IED物理設備所包含的相關內容，該圖描述了該LED設備中其中一個邏輯設備"Tampa_Control"的邏輯節點"Q0XCBR1"斷路器的"位置Pos"數據的相關狀態 “stVal和ctlVal"。

　　圖6：一個實際的IED設備所包含的內容

　　2 “IEC61850 Server Library"軟件包概述

　　2.1 “IEC61850 Server Library"通信概述

　　“IEC61850 Server Library"軟件包是西門子推出的基于S7-300/400作為服務器端的IEC61850規約的通信解決方案，通過該軟件包，可以將S7-300/400 “虛擬"為一個IEC61850服務器端設備，之后S7-300/400 可以支持在IEC61850總線上的過程變量導出，下圖7為“IEC61850 Server Library"軟件包通信總覽：

SIEMENS的PLC控制系統對熱拔插的支持：

　　√ S7-200系列PLC不支持熱插拔功能；

　　√ S7-300 CPU直接帶I/O模塊的方式不支持熱插拔；

　　√ S7-300作為PROFIBUS DP主站下掛DP從站ET200M、ET200S、ET200iS，支持熱插拔功能； （需要使用有源總線底板，如下說明）

　　注： 采用S7-300作為主站的軟冗余系統無法實現熱插拔全部功能，不具備以上所列第3，4條目中的全部功能。當您將ET200M從站上的模塊拔出時，CPU不停機，主CPU、備用CPU上的SF燈亮，BUSF燈閃爍，ET200M從站上的2塊IM153-2模塊的SF燈亮，BF燈閃爍，該ET200M從站上所有模塊的I/O值被清0，S7-300主站失去對該ET200M從站的控制能力。當您再次將模塊插入到ET200M站上時，系統從主CPU切換到備用CPU，SF、BUSF、BF燈熄滅，軟冗余系統重新回到正常運行狀態。（新CPU支持“Startup when expected/actual config. differ."功能，功能見下文；軟冗余系統不支持使用GSD文件組態ET200M站點）

　　若要在軟冗余系統中實現熱插拔的全部4項功能，您必須使用S7-400作為軟冗余系統的主站。

　　√ S7-400作為PROFIBUS DP主站下掛DP從站ET200M、ET200S、ET200iS，支持熱插拔功能； （需要使用有源總線底板，如下說明）

　　√ S7-400 CPU直接帶I/O模塊的方式支持熱插拔。

　　S7-400系統由于很好的電磁兼容性和抗沖擊、耐震動性能，因而能限度的滿足各種工業標準，模板能夠帶電插、拔，當S7-400機架上插入或取出模板時，都會在CPU中產生一個中斷信息，供客戶在用戶程序中對模板更換的動作進行相應的處理。

　　3.ET200M的有源總線底板配置與說明：

　　ET200M是在工業現場經常使用的PROFIBUS DP分布式從站，一個ET200M從站一般由導軌（S7-300系列通用導軌）、IM153接口模塊、若干塊S7-300系列的模塊（PS電源模塊、I/O模塊、CP通訊模塊、FM功能模塊）組成：

　　這樣的ET200M從站是不支持熱插拔功能的。為了實現ET200M從站的熱插拔功能，我們需要對ET200M的硬件配置進行一些調整，通用導軌更換成帶有有源總線模板的導軌，下圖向您展示了1個有源總線導軌和5個有源總線模板組裝后的情形：

　　6ES7 195-1GA00-0XA0

　　6ES7 195-7HA00-0XA0 6ES7 195-7HB00-0XA0 6ES7 195-7HC00-0XA0

　　6ES7 195-7HD10-0XA0 6ES7 153-2BA02-0XB0

　　下圖向您比對了有源總線導軌與S7-300通用導軌的區別：

　　下圖向您展示有源總線導軌、有源總線模板和2個IM153-2接口模塊組裝后的情形：

　　關于ET200M站"Module change during operation"（運行中更換模塊）功能實現的說明：

　　"Module change during operation" (or "Insert/Remove module") 功能使得您能夠在系統下運行過程中，在ET200M站上帶電拔出或插入模板，即熱插拔功能。