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概述

挑战	软件需求	解决方案： 面向对象的组态机制
开发创新机器设计的压力 灵活的机器 经过优化的软件开发过程 软件维护开销增加 数字化/工业 4.0	软件的模块化必须变得容易	对象：自主发挥作用的模块
	软件的标准化程度和可再用性提高	库
	编程开销降低	继承程序代码（*修改代码）
	软件必须容易维护和改	继承所有衍生品中的调试机制
	大规模的软件项目必须容易执行，错误较少。	封装、继承和重写
	安全性提高	对象的封装
	对软件组件独立开发的得到改进	对象类型可任意组合

SIMOTION SCOUT:自动化任务的统一视图

SIMOTION SCOUT – 用于运动控制应用的全面组态系统

SIMOTION 运动控制系统提供了丰富的预编程功能，您可在此基础配参数以及进行二次开发，从而实现自定义功能。

为了实施自动化任务，您需要一款易于使用的工具，该工具将在完成所有必要工程步骤的过程中为您提供支持：SIMOTION SCOUT

SCOUT 是机械工程设计领域的通用自动化环境。它可以对 PLC 和运动控制功能要求高的复杂生产机器进行工程设计。

SCOUT 分为多个不同版本，这些版本可佳集成到 SIMATIC 环境中以确保实现全集成自动化 (TIA)。

用于 TIA Portal 的 SCOUT TIA，

用于 STEP 7 (SIMATIC Manager) 的 SCOUT 以及

SCOUT 独立版（如果未安装 STEP 7）。

SCOUT 具有

集成的面向功能的自动化任务视图，同时

使用起来也非常方便。

支持的 SIMOTION 应用范围从简单的参数可调的速度控制式单轴应用到复杂的机械耦合式可编程多轴机器应用。

因此，SCOUT 根据具体的任务显示不同的视图，并且可通过附加工具进行扩展（例如，用于创建凸轮图形的工具）。

SIMOTION SCOUT – 用于工程设计、测试和诊断的工具

SCOUT 支持运动控制应用构建过程中的所有必要步骤：配置、参数设置、编程、测试和诊断。

在调试和维护时，集成的测试与诊断功能十分有用。

SCOUT 的图形菜单系统支持用户执行多项重要任务，例如：

创建硬件和网络配置

创建、配置和设置工艺对象的参数，例如轴、测量输入、凸轮输出、凸轮轨迹和凸轮。

SIMOTION SCOUT – 支持文本式和可视化编程

SIMOTION 具有用于完成任何任务的适当编程语言：

LAD（梯形图）和 FBD（功能块图）

符合 IEC 61131 的图形化编程语言

尤其适合循环任务（例如，逻辑）

编程人员可随时在 LAD 和 FBD 之间切换

用于测试与诊断的程序状态指示

结构化文本 (ST)

基于文本的**语言，符合 IEC 61131；包括面向对象的编程

能够执行任何任务的“**选手”

用于在线测试和诊断的，调试功能：

MCC（运动控制图）：

图形化编程（流程图）

尤其适合顺序任务（例如，运动控制）

基于模块创建的结构安排

借助于图形化步跟踪和单步模式进行简易诊断

驱动个控制图 (DCC)

对开环和闭环控制功能进行图形化组态

块库中含有大量控制、计算和逻辑块

不适用于 SCOUT TIA （TIA Portal 中的 SIMOTION）

SIMOTION 执行系统提供了循环（包括与控制周期和插补器周期同步的任务）、顺序任务、时间触发任务和事件触发任务，以及每个系统一个启动任务和一个关闭任务。

用户程序可以“接入”每个任务。

在应用编程中，各种编程语言（LAD、FBD、ST、MCC）可以任意混合使用。

软件的模块化由一种“单元方案”提供支持

对数据和函数进行“封装”

可靠和可重复使用的程序代码

面向对象的编程方式提供了强大的工具，用于生成有系统地实现标准化和模块化的软件，可以应对机械设备工程领域中的将来挑战。

SIMOSIM 集成模拟

SIMOTION V5.1 提供有 SIMOSIM，这是集成在 SCOUT/SCOUT TIA 工程组态系统中的一个运行模拟功能。通过该虚拟测试环境，*连接硬件即可测试用户程序。这样就可以在开发的早期阶段来优化各个程序部分，从而缩短后面的调试时间。

通过 SIMOSIM，可以进行在线访问和执行测试功能，就像连接了实际控制器那样。除调试功能外（如状态程序、断点和跟踪），它还提供了完整的 Web 和 OPC UA 服务器功能以及轴模拟功能。SIMOSIM 也是从组态到基于云的服务的端到端数字化过程链中的一个关键组件。

CamTool 可选包（凸轮编辑器）

CamTool 可选包可扩展 SCOUT 的功能，它具有一个创建和优化凸轮的强大图形具。SCOUT 中标配有一个创建凸轮的简易编辑器。

CamTool 选件包完全集成在 SCOUT 用户界面中。

驱动控制图 (DCC) 可选包

借助驱动控制图 (DCC)，可通过图形化方式配置基于驱动系统的开环和闭环控制功能。可通过拖放操作从一个标准函数块库中选择多实例函数块，以图形方式进行连接，并进行参数化。SCOUT 中清晰显示了控制结构。SCOUT TIA（TIA Portal 中的 SIMOTION）没有 DCC

。

 1． 温度
PLC要求环境温度在0~55℃，安装时不能放在发热量大的元件下面，四周通风散热的空间应足 够大，基本单元和扩展单元之间要有30mm以上间隔；开关柜上、下部应有通风的百叶窗，防止太阳光直接照射；如果周围环境过55℃，要安装电风扇强迫通风。
2． 湿度
为了保证PLC的绝缘性能，空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。
3． 震动
应使PLC远离强烈的震动源，防止振动频率为10~55Hz的频繁或连续振动。当使用环境不可避 免震动时，必须采取减震措施，如采用减震胶等。
4． 空气
避免有腐蚀和易燃的气体，例如、硫化氢等。对于空气中有较多粉尘或腐蚀性气体的环境，可将PLC安装在封闭性较好的控制室或控制柜中，并安装空气净化装置。 5． 电源 PLC供电电源为50Hz、220（1±10%）V的交流电，对于电源线来的干扰，PLC本身具有足够的抵制能力。对于可靠性要求很高的场合或电源干扰特别严重的环境，可以安装一台带屏蔽层的变比为1：1的隔离变压器，以减少设备与地之间的干扰。还可以在电源输入端串接LC滤波电路。 FX系列PLC有直流24V输出接线端，该接线端可为输入传感器（如光电开关或接近开关）提供直流24V电源。当输入端使用外接直流电源时，应选用直流稳压电源。因为普通的整流滤波电源，由于纹波的影响，容易使PLC接收到错误信息。

结合PLC的组成和结构分析PLC的工作原理容易理解。PLC是采用周期循环扫描的工作方式，CPU连续执行用户程序和任务的循环序列称为扫描。CPU对用户程序的执行过程是CPU的循环扫描，并用周期性地集中采样、集中输出的方式来完成的。一个扫描周期主要可分为：

（1）读输入阶段。 每次扫描周期的开始，先读取输入点的当前值，然后写到输入映像寄存器区域。在之后的用户程序执行的过程中，CPU访问输入映像寄存器区域，而并非读取输入端口的状态，输入信号的变化并不会影响到输入映像寄存器的状态，通常要求输入信号有足够的脉冲宽度，才能被响应。

（2）执行程序阶段。 用户程序执行阶段，PLC按照梯形图的顺序，自左而右，自上而下的逐行扫描，在这一阶段CPU从用户程序的条指令开始执行直到后一条指令结束，程序运行放入输出映像寄存器区域。在此阶段，允许对数字量I/O指令和不设置数字滤波的模拟量I/O指令进行处理，在扫描周期的各个部分，均可对中断事件进行响应。

（3）处理通信请求阶段。 是扫描周期的信息处理阶段，CPU处理从通信端口接收到的信息。

（4）执行CPU自诊断测试阶段。在此阶段CPU检查其硬件，用户程序存储器和所有I/O模块的状态。

（5）写输出阶段。每个扫描周期的结尾，CPU把存在输出映像寄存器中的数据输出给数字量输出端点（写入输出锁存器中），新输出状态。然后PLC进入下一个循环周期，重新执行输入采样阶段，周而复始。

如果程序中使用了中断，中断事件出现，立即执行中断程序，中断程序可以在扫描周期的任意点被执行。

如果程序中使用了立即I/O指令，可以直接存取I/O点。用立即I/O指令读输入点值时，相应的输入映像寄存器的值未被修改，用立即I/O指令写输出点值时，相应的输出映像寄存器的值被修改。

1. 按I/O点数和功能分类
     可编程控制器用于对外部设备的控制，外部信号的输入、PLC的运算的输出都要通过PLC输入输出端子来进行接线，输入、输出端子的数目之和被称作PLC的输入、输出点数，简称I/O点数。
    由I/O点数的多少可将PLC的I/O点数分成小型、中型和大型。
    小型PLC的I/O点数小于256点，以开关量控制为主，具有体积小、价格低的优点。可用于开关量的控制、定时/计数的控制、顺序控制及少量模拟量的控制场合，代替继电器-接触器控制在单机或小规模生产过程中使用。
    中型PLC的I/O点数在256～1024之间，功能比较丰富，兼有开关量和模拟量的控制能力，适用于较复杂系统的逻辑控制和闭环过程的控制。
    大型PLC的I/O点数在1024点以上。用于大规模过程控制，集散式控制和工厂自动化网络。
    2. 按结构形式分类
    PLC可分为整体式结构和模块式结构两大类。
    整体式PLC是将CPU、存储器、I/O部件等组成部分集中于一体，安装在印刷电路板上，并连同电源一起装在一个机壳内，形成一个整体，通常称为主机或基本单元。整体式结构的PLC具有结构紧凑、体积小、重量轻、价格低的优点。一般小型或小型PLC多采用这种结构。
     模块式PLC是把各个组成部分做成独立的模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等。各模块作成插件式，并将组装在一个具有标准尺寸并带有若干插槽的机架内。模块式结构的PLC配置灵活，装配和维修方便，易于扩展。一般大中型的PLC都采用这种结构。

6ES72111BE400XB0	CPU 1211C   AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
6ES72111AE400XB0	CPU 1211C   DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI
6ES72111HE400XB0	CPU 1211C   DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI
6ES72121BE400XB0	CPU 1212C   AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI
6ES72121AE400XB0	CPU 1212C   DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI
6ES72121HE400XB0	CPU 1212C   DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI
6ES72141BG400XB0	CPU 1214C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI
6ES72141AG400XB0	CPU 1214C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI
6ES72141HG400XB0	CPU 1214C   DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI
6ES72151BG400XB0	CPU 1215C   AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES72151AG400XB0	CPU 1215C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES72151HG400XB0	CPU 1215C   DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO
6ES72171AG400XB0	CPU 1217C   DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO