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由于 SIMATIC ET 200SP 分布式 I/O 系统的功能全面，因此适用于各种应用领域。其可
扩展设计允许用户根据当地的需求调整具体的组态。可使用不同的 CPU/接口模块连接到
PROFINET IO 或 PROFIBUS DP。
SIMATIC ET 200SP 配有 CPU，可进行智能预处理，以减轻上一级控制器的负荷压力。
而且其 CPU 也可用作单独的设备。
使用故障安全 CPU，可以实现安全工程应用。安全程序的组态和编程方式与标准 CPU 相
同。
提供有种类丰富的 I/O 模块，进一步完善了该产品线。
SIMATIC ET 200SP 的防护等级为 IP20，可安装在控制机中。
组态
SIMATIC ET 200SP 分布式 I/O 系统可安装在安装导轨上。它包括：
● CPU/接口模块
● 多 64 个 I/O 模块，可按任意组合方式插入到 BaseUnit 中。
● 多 31 个电机启动器
● 一个服务模块，负责完成 ET 200SP 的组态。

① CPU/接口模块
② 带有供电电压馈入的浅色 BaseUnit BU..D
③ 深色 BaseUnit BU..B，用于扩展电位组
④ 电机启动器的 BaseUnit
⑤ 服务器模块（包含在 CPU/接口模块的供货范围内）
⑥ ET 200SP 电机启动器
⑦ I/O 模块
⑧ BusAdapter
⑨ 安装导轨
⑩ 参考标识标签
图 3-2  ET 200SP 的组态示例

什么是故障安全自动化系统和故障安全模块？
故障安全自动化系统
故障安全自动化系统（F 系统）用于具有较高安全要求的系统。F 系统可用于控制过程，
确保中断后这些过程可立即处于安全状态。也就是说，F 系统用于控制过程，在这些过程
中发生即时中断不会危害人身或环境。
Safety Integrated
Safety Integrated 是西门子自动化和驱动技术的集成安*方案。
针对安全系统，均采用久经验证的自动化技术与产品。Safety Integrated 包括完整的安全
序列、各种传感器、执行器和故障安全模块以及控制器，通过标准现场总线进行安全通
信。除了其实际功能外，驱动器和控制器还处理安全任务。
故障安全模块
故障安全模块（F 模块）和标准模块之间的主要差异是：故障安全模块的内部设计为两个
通道。这意味着两个集成处理器互相监视，自动测试输入和输出电路，并在发生故障时将
故障安全模块切换到安全状态。
F-CPU 根据安全型 PROFIsafe 总线规约与故障安全模块进行通信。
故障安全电机启动器
故障安全电机启动器可安全地断开电机负载。故障安全电机启动器不属于 PROFIsafe 节
点。电机启动器与 ET 200SP 系统的故障安全模块一起工作。
带有故障安全 I/O  模块的 ET 200SP  的应用领域
通过使用带有故障安全 I/O 模块的 ET 200SP 分布式 I/O 系统，可取代传统的安全工程组

单片机和PLC在工业中都有广泛的应用，因为他们的特点的不同，所以他们的工作侧重点也不同，下面就来看下，单片机和PLC在工业应用中的相同点和不同点。

关于单片机

单片计算机是将电子计算机的基本环节，如：CPU（又称中央处理器，主要由运算器，控制器组成），存储器，总线，输入输出接口等，采用集成电路技术集成在一片硅基片上。由于单片计算机体积很小（仅手指般大小），功能强（具有一个简单计算机的功能），因而广泛用于电子设备中作控制器之用。目前，大到导弹火箭国防武器，小至电视机微波炉等现代家用电器，内中都毫无例外地运用单片计算机作为控制器。因此，从控制的观点，我们也常称它为单片控制器。

单片微控制器的工作离不开软件，即固化在存储器中的已设计好的程序。所有带单片微控制器的电子设备，它的工作原理当然与具体设备有关。但它的基本的原理是一样的，即：

1、从输入接口接收来自外界的信息存入存储器。

这些信息主要包括二部分：来自诸如温度压力等传感器的信息；

来自人工干预的一些手动信息，如开关按钮等操作。

2、单片微控制器中的CPU根椐程序对输入的数椐进行高速运算处理。

3、将运算处理的结果通过输出接口送去控制执行机构，如继电器，电机，灯泡等。

当前这个过程不断重复着，即系统中的微电脑不断监视着各种信息，并及时作出不同的处理使系统正常运行……

关于PLC

PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种可编程的集成芯片，换句话来说，PLC就是由单片机加上外围电路做成的，单片机开发式底层开发，比较麻烦，程序编写用汇编或者C语言比如延时用单片机做程序，要从晶振来计算，而PLC就不一样，个厂家都提供一个编程软件，可以用梯形图编程，延时只需在时间继电器里送一个数字而已。

PLC目前大量地用单片机制成。可以说，PLC是单片机在继电控制系统中的一种应用。PLC所采用的梯形图类似于继电器线路图，易于为广大电气工程技术人员所接受；

总结来说：

1、PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性；

2、PLC更加适合于工业恶劣环境下使用使用比较稳定而单片机的工作环境要高一些；

3、在程序语言上单片机多采用汇编语言，PLC采用梯形图语言；

4、单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大型都可，PLC是单片机应用系统的一个特例；

5、不同厂家的PLC有相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进。这正是PLC获得广泛应用的基础。而单片机应用系统则是八仙过海，各显神通，功能千差万别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。

后，从工程的角度，谈谈PLC与单片机系统的选用：

1.对单项工程或重复数极少的项目，采用PLC方案是明智、快捷的途径，成功率高，可塑性好，手尾少，但成本较高。

2.对于量大的配套项目，采用单片机系统具有成本低、效益高的优点，但这要有相当的研发力量和行业经验才能使系统稳定、可接地运行。好的方法是单片机系统嵌入PLC的功能，这样可大大简化单片机系统的研制时间，性能得到保障，效益也就有保证。

1 引言

　　配电室作为智能建筑系统的电力中心，向整栋大楼提供照明、消防、公用设备及办公设备的用电。智能型电力仪表就是可以对整个供电网络进行测量，分析及显示的仪器。由于智能建筑的供电网络很庞大，所以使用的智能型电力仪表数量也比较多。这就需要一套可靠的监控系统与所有的智能仪表进行数据交换，实现对整个配电网络进行监控，从而实现电力的故障报警和优化管理。

　　基于和利时LK系列PLC和LM系列PLC的电量采集系统实现了对电力仪表中各个数据的采集功能，具有可靠性高、自由通讯数据通讯量大和通讯编程灵活等特点，受到了用户的好评。电量采集系统的所采集的数据包括频率、相电压、线电压、相电流、线电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、有功电度和无功电度等。其中LM系列PLC采用自由口通讯与所有的智能电力仪表进行通讯，并实现对仪表数据的储存和上传。LK系列PLC完成对所有LM系列PLC中仪表数据的统计和汇总，后通过以太网将数据传送到上位监控计算机，实现对全部供电系统状态的监视。

　　2 智能楼宇电量采集监控柜硬件配置

　　电量采集系统由以LK和LM系列PLC为核心的通讯机柜组成。电量采集监控柜硬件配置如图1所示，包括1套LK系列PLC和10套LM系列PLC。每套LM系列PLC均有一个RS485接口和一个PROFIBUS-DP接口，其通过RS485串口与智能仪表进行通讯，再通过PROFIBUS-DP总线将仪表数据传送到LK系列PLC中。LK系列PLC通过以太网通讯将汇总的配电室内的所有数据传送到上位监控计算机。以生产楼电量监控系统为例，　　3 智能楼宇电量采集监控系统结构设计

　　由于需要采集的仪表数量很多，且每块仪表读取的数据量大，所以采用多套LM系列PLC与仪表连接进行数据采集。LM系列PLC的RS232和RS485串口具有自由口通讯功能，可以针对仪表支持的协议自由进行编程，参数的设定和更改都很方便。LK系列PLC拥有16M的数据存储空间，支持PROFIBUS-DP和MODBUS TCP以太网通讯，可以方便的与LM系列PLC和上位计算机进行连接。使用LK系列PLC汇总LM系列PLC读取的数据，可以大大优化网络结构。

　　4 智能楼宇电量采集监控系统软件设计

　　LM系列PLC和LK系列PLC使用PowerPro编程软件进行程序编写。PowerPro编程软件的功能全面，具有如下特点：

　　（1）程序语言标准化。具有IL、LD、ST、FBD、SFC、CFC、六种编程语言。

　　（2）内部器件变量化。定时器和计数器采用变量方式代替，实现无限点调用。

　　（3）程序组织模块化。方便进行程序的重用，阅读和调试等，确保程序安全。

　　（4）参数设定简便化。可以对特殊的功能块进行不同的参数设定以满足使用要求。

　　（5）编程监控一体化。具有视图和仿真调试功能，十分方便对程序进行编写和调试。

　　电量采集监控系统的数据采集和存储由LM系列PLC完成的。通过RS485进行数据发送，并对返回数据进行CRC校验。如果返回数据不正确，则不进行数据存储。只有返回数据正确时，才将数据存放到相应的寄存器中。

　LK系列PLC将所有的仪表数据进行汇总，并存放到连续的寄存器当中，其16M的数据存储区可以轻易地存储所有LM中仪表的数据。使用LK系列PLC的主要目的是对网络结构进行优化，从而提高整套系统的通讯可靠性和维护简易程度。

　　5 结束语

　　基于和利时LM系列PLC和LK系列PLC的电量采集监控系统具有强大的可靠性和数据设置灵活性，其丰富的通讯接口实现了对所有电力仪表数据的采集，使得整个楼宇的电力系统得到了充分的监视和管理。