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長期與德國SIMATIC(西門子).瑞士ABB.美國羅克韋爾(AB).法國施耐德.美國霍尼韋爾.美國艾默生合作。
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在工控領(lǐng)域,公司以精益求精的經(jīng)營理念,從產(chǎn)品、方案到,致力于塑造一個“行業(yè)專家”品牌,以實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
S7-200系列PLC編程器的使用示例
Siemens編程器S7-200系列用在中小型設(shè)備上的自動系統(tǒng)的控制單元,適用于各行各業(yè),各種場合中的檢測,監(jiān)測及控制。
在這里,和大家一起來討論S7-200幾個使用方面的情況。
1.步進,伺服脈沖定位控制。
在設(shè)備的控制系統(tǒng)中,有關(guān)運動控制是很重要的,下面我們來看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來實現(xiàn)這 個功能。
首先,確定使用哪個端口來發(fā)脈沖,如采用Q0.0發(fā)脈沖,則它的控制字為SMB67,脈沖同期為SMW68,脈 沖個數(shù)存放在SMD72中,
下面是控制字節(jié)的說明:
Q0.0 Q0.1 控制字節(jié)說明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新,1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脈沖寬度值 0=不更新,1=脈沖寬度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脈沖數(shù) 0=不更新,1=更新脈沖數(shù)
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM時間基準選擇 0=1微秒值,1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=異步更新,1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=單段操作,1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO,1=選擇PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM,1=允許
這樣根據(jù)以上表格,我們得出Q0.0控制字:SMB67為:10000101
采用PTO輸出,微妙級周期,發(fā)脈沖的周期(也就是頻率)與脈沖個數(shù)都要重新輸入。10000101轉(zhuǎn)化為 16進制 為85,有了控制字以后,我們來寫這一段程序:
根據(jù)上面這段程序,我們知道了控制字的使用,同時也知道步進電機的脈沖周期與沖個數(shù)的存放位置(對 Q0.0來說是SMW68與SMD72)。當然,VW100與VD102內(nèi)的數(shù)據(jù)不同的話,步進電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動圈數(shù)就不一樣。
還有一點需要說明得是:M0.0導通---PLC捕捉到上升沿發(fā)動脈沖輸出后,想停止的話,只須改變端口脈沖的 控制字,再啟動PLS即可,程序如下:
2.高速計數(shù)功能。
西門子S7-200系列PLC具有高速計數(shù)的功能;舉一例子來談?wù)劯咚儆嫈?shù)的用途,我們采用普通電機來帶動絲桿轉(zhuǎn)動,我們想控制轉(zhuǎn)動距離,怎么來解決這個問題?那么我們可在電機另一頭與一編碼器聯(lián)接,電機轉(zhuǎn)一圈,編碼器也隨之轉(zhuǎn)一圈,同時根據(jù)規(guī)格發(fā)出不同的脈沖數(shù)。當然,這些脈沖數(shù)的頻率比較高,PLC不能用普通的上升沿計數(shù)來取得這些脈沖,只能通過高速計數(shù)功能了。
啟動高速計數(shù)功能,也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 復位有效電平控制位 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.1 SM47.1 啟動有效電平控制位于 0=高電平有效, 1=低電平有效
SM37.2 SM47.2 正交計數(shù)器速率選擇 0=4X計數(shù)率, 1=1X計數(shù)率
SM37.3 SM47.3 計數(shù)方向控制位 0=減計數(shù), 1=正計數(shù)
SM37.4 SM47.4 向HSC中寫入計數(shù)方向 0=不更新, 1=更新計數(shù)方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中寫入預(yù)置值 0=不更新, 1=更新預(yù)置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中寫入當前值 0=不更新, 1=更新當前值
SM37.7 SM47.7 HSC允許 0=禁止HSC, 1=允許HSC
參照上面的表格,我們選擇HSC1高速計數(shù)器,控制字為SMB47,現(xiàn)在我們啟動高速計數(shù)器HSC1,選擇為增計數(shù),更新計數(shù)方向,重新設(shè)置值,更新當前值:這樣的話,HSC1的啟動控制高為:11111000轉(zhuǎn)化為16進制為 F8,將啟動計數(shù)器時當前值存放在SMD48中,將預(yù)存置放在SMD52中,具體的程序 如下:
同樣的,如果計數(shù)器在工作狀態(tài)下想停止計數(shù)器,也必須改變它的控制字后,啟動HSC具體程序 如下:
3. PID回路控制功能。
西門子S7-200系列PLC的PID控制相當?shù)暮唵危梢酝ㄟ^micro/win軟件的一個向?qū)С绦,按照提?span>,一步一步執(zhí)行您所要求PID控制的屬性即可,在這里談一談PID這三個參數(shù)的具體意義:P為增益項,P越大,響應(yīng)起就快,在調(diào)節(jié)流量閥時:設(shè)定流量為50%,當目前流量接近50%,剛超過,如果P值很大的話,那么流量閥會馬上會關(guān)閉,而不會控制在某一區(qū)域。這就是增益項太大引起。在調(diào)節(jié)的過程中應(yīng)該先將P值調(diào)節(jié)比較適當了,再去調(diào)節(jié)I值,它為積分項,是在控制器回路中控制對當前值與設(shè)定值相等的偏差范圍。D為微分項,主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
在現(xiàn)場的PID參數(shù)的調(diào)整過程中,針對西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段,采用不同的PID參數(shù)組,具體而言就是當目前距離設(shè)定值差距較大時,采用P值較大的一套PID參數(shù),如果當前值快接近設(shè)定值范圍時,采用P值較小的一套PID參數(shù)。
S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風扇設(shè)計和較高擴展能力,并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能,可以簡便實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),用戶操作十分方便,因此成為中端到高端性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
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汽車工業(yè),如裝配線
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機械設(shè)備制造,包括專用機械設(shè)備制造
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倉儲技術(shù)
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鋼鐵工業(yè)
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樓宇管理系統(tǒng)
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發(fā)電和配電
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造紙和印刷領(lǐng)域
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木材加工
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食品和飲料領(lǐng)域
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過程工程,如水務(wù)和污水處理
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化工和石化領(lǐng)域
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儀表和控制
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包裝機械
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制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級的 CPU,并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊,用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù)。
任務(wù)擴展時,可通過附加模塊隨時對控制器進行擴展,成本不會很高。
SIMATIC S7-400 是一種通用控制器:
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具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性,因此擁有極高的工業(yè)適用性。
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可以帶電連接和斷開各模塊。
S7-400H
在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中,對自動化系統(tǒng)的可用性(從而故障安全性)的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中,設(shè)備停機會產(chǎn)生極高的成本。此時,只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導致控制器的部件出現(xiàn)故障時,也能繼續(xù)運行。通過以這種方式實現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域:
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控制器發(fā)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費用的過程(通常在過程工業(yè)中)。
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停產(chǎn)的代價十分高昂的過程。
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涉及貴重材料的過程(例如在制藥工業(yè)中)。
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無人監(jiān)視的應(yīng)用
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涉及較少維護人員的應(yīng)用
訂貨數(shù)據(jù)
關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù),請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相應(yīng)模塊。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機不會給人員或環(huán)境帶來危險的過程進行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計:
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S7-400F:
故障安全自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。
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S7-400FH:
故障安全和高可用性自動化系統(tǒng)。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,冗余控制部分將發(fā)揮作用,繼續(xù)控制生產(chǎn)過程。
通過另外使用標準模塊,可以建立一個全集成控制系統(tǒng),可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用。可以使用相同的標準工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。
SIMATIC S7-400 有多個型號:
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S7-400:
中、高端性能的功能強大的 PLC,具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風扇的設(shè)計。
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S7-400H:
采用冗余設(shè)計的容錯自動化系統(tǒng),適用于故障安全型應(yīng)用。
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S7-400F/FH:
采用冗余設(shè)計的故障安全自動化系統(tǒng),也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進行各種組合。
系統(tǒng)包含下列組件:
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電源模塊 (PS):
用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。
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CPU:
配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范圍。根據(jù)具體型號,這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口,多可以連接 125 個PROFIBUS DP 從站。可以將多 256 個 PROFINET IO 設(shè)備連接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理極大型的配置。此外,在一個中央控制器中的多重計算模式下,多個 CPU 可以協(xié)同工作以提高性能。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應(yīng)時間,可實現(xiàn)較短機器循環(huán)時間。
-
用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)
-
通信處理器 (CP),例如,用于總線連接和端到點連接
-
功能模塊 (FM):
用于完成計數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(yè)模塊。
根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:
-
接口模塊 (IM):
用于連接中央控制器和擴展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有多 21 個擴展單元運行。
-
SIMATIC S5 模塊:
在相關(guān) SIMATIC S5 擴展單元中,可以尋址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊。此外,在 S5 EU 或者直接在 CC 中(使用適配器)都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模塊。
擴展
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上中央控制器時,則可以對 S7-400 進行擴展:
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多 21 個擴展單元:
可將多 21 個擴展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。
-
接口模塊 (IM) 的連接:
通過發(fā)送和接收 IM 來連接 CC 和 EU。發(fā)送 IM 插到 CC 中,相關(guān)的接收 IM 插到下游 EU 中可將多 6 個發(fā)送 IM 插到 CC 中(其中多 2 個帶 5-V 電源),并可將多 1 個 IM 插到 EU 中。每個發(fā)送 IM 均有 2 個接口,每個接口用于連接 1 條線路。可將多 4 個 EU(不帶 5-V 電源)或 1 個 EU(帶 5-V 電源)連接到發(fā)送 IM 的每個接口。
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電源模塊的固定插槽:
必須始終將電源模塊插在 CC 和 EU 中的左側(cè)。
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通過 C 總線進行的數(shù)據(jù)交換受限制:
通過 C 總線進行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個 EU(EU 1 至 EU 6)之間進行。
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集中擴展:
建議用于小型配置和機器上的控制柜。也可以提供 5-V 電源。
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CC 和后一個 EU 之間的大線路距離:1.5 m(帶 5 V 電源)、3 m(不帶 5 V 電源)。
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通過 EU 進行分布式擴展:
建議在面積很大工廠內(nèi)采用,其中,多個 EU 位于各個位置?梢允褂 S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
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CC 和后一個 EU 之間的大線路距離:對于 S7 EU,約 100 m;對于 S5 EU 約 600 m。
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注意 將 S5 擴展單元分布式連接到:
IM 463-2 可在 S7-400 的 CC 中使用,IM 314 在 S5 EU 中使用。可將以下S5 EU 連接到 S7-400:
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EG 183U
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EG 185U
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EG 186U
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ER 701-2
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ER 701-3
連接類型
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大(總)電纜長度
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本地鏈路,具有 5-V 電源,通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實現(xiàn)
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1.5 m
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本地鏈路,無 5-V 電源,通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實現(xiàn)
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5 m
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遠程鏈路,通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實現(xiàn)
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102.25 m
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遠程鏈路,通過 IM 460-4 和 IM 461-4 實現(xiàn)
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605 m
|
-
ET 200 的分布式擴展:
建議用于面積很大的工廠。通過 CPU 的 PROFIBUS DP 接口,可以連接含有多 125 個總線節(jié)點的總線。CC 與總線上后一個節(jié)點之間的大距離:23 km(使用光纜)。
S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項:
-
組合了多點接口和 DP 主站,集成在所有CPU 中:
用于同時連接編程器/PC、HMI 系統(tǒng)、S7-200 和 S7-300 系統(tǒng)以及其它 S7-400 系統(tǒng)。
-
附加 PROFIBUS DP 接口,集成在多個 CPU 中,用于經(jīng)濟實用連接分布式 I/O 系統(tǒng)(例如,ET 200)。
-
PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口,用于連接到分布式 I/O 系統(tǒng)或與其它控制器和 PC 系統(tǒng)通信。
-
通信處理器,用于連接到 PROFIBUS 總線系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)。
-
通信處理器,用于功能強大的點到點連接。
通過 PROFIBUS DP 進行過程通信
通過 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口(可選),可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。
以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進行連接:
-
SIMATIC S7-400(CPU、CP 443-5)
-
SIMATIC S7-300 (CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5)
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SIMATIC C7(通過配有 PROFIBUS DP 接口的 C7,或通過 PROFIBUS DP CP)
雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但它們僅使用也部分通過PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。
以下設(shè)備可作為從站連接:
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分布式 I/O 設(shè)備,例如ET 200
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現(xiàn)場設(shè)備
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SIMATIC S7-200、S7-300
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C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-634/P DP、C7-634 DP、C7-626 DP
-
SIMATIC S7-400(僅通過 CP 443-5)
通過多點接口 (MPI) 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
多點接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。
它用于:
-
編程和參數(shù)設(shè)置
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HMI
-
建立涉及對等通信伙伴的簡單網(wǎng)絡(luò)拓撲
-
可選擇的連接選項:
MPI 可以實現(xiàn)多 32 個節(jié)點的同時連接:
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編程器/PC
-
HMI 系統(tǒng)
-
S7-200(作為從站)
-
S7-300
-
S7-400
-
C7
-
內(nèi)部通信總線(C 總線);
通過 S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口,可以尋址帶有 C 總線接口的通信處理器和功能模塊。這樣就可以從編程器直接訪問 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊,可將多 6 個擴展單元連接到 C 總線。
-
MPI 的性能數(shù)據(jù):
-
多 32 個 MPI 節(jié)點
-
數(shù)據(jù)傳輸速率高達 12 Mbps
-
靈活的安裝選件:
使用性能可靠的組件建立 MPI 通信:PROFIBUS 和“分布式 I/O”產(chǎn)品系列中的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps)。
可通過組件實現(xiàn)佳調(diào)整以滿足具體要求。例如,任意兩個 MPI 節(jié)點之間多可以串入 9 個中繼器以連接更大距離。
-
DP 主站:
也可將 S7-400 的 MPI 配置為 DP 主站。隨后可以連接多 32 個大傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機界面功能。
通過 CP 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信(點到點)
通過 CP 441 通信處理器,可以實現(xiàn)功能強大的點到點連接。
-
可連接各種設(shè)備,例如:
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PC
-
SIMATIC S5/S7
-
工業(yè) PC
-
其它廠商的 PLC
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掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)
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機械手控制裝置
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打印機
-
可變接口:
通過可更換的接口模塊,可以使用不同傳輸介質(zhì)進行通信:
-
20 mA (TTY)
-
RS 232C (V.24)
-
RS 422/485
通過 CP(PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng))實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
通過 CP 443-x 通信處理器,可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
例如包括:
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SIMATIC S7-200(通過 PROFIBUS)
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SIMATIC S7-300
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SIMATIC S7-400
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
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編程設(shè)備
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PC
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SIMATIC HMI 人機界面系統(tǒng)
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數(shù)控裝置
-
機械手控制裝置
-
工業(yè) PC
-
驅(qū)動控制裝置
-
其它廠商的設(shè)備
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下組件:
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2 個中央控制器:
2 個單獨的 UR1/UR2 中央控制器,或一個分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。
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每個中央控制器有兩個同步模塊,用于通過光纜連接兩個設(shè)備。
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每個中央控制器 1 個 CPU 412-5H、1 個 CPU 414-5H、1 個 CPU 416-5H 或 1 個 CPU 417-5H。
-
中央控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。
-
UR1/UR2/ER1/ER2 擴展單元和/或帶有 I/O 模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備。
中央功能采用冗余設(shè)計。可將 I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。
通?捎玫 I/O(單側(cè)配置)
在單側(cè)配置中,I/O 模塊具有單通道設(shè)計,僅由兩個中央控制器中的一個來尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到中央控制器和/或擴展單元/分布式 I/O 設(shè)備中。
在 I/O 尋址設(shè)備工作正常的情況下,從單側(cè)讀入的信息始終提供給兩個中央控制器。發(fā)生故障時,受影響的中央控制器的 I/O 模塊將停止工作。
單側(cè)配置用于:
-
不需要很高可用性的工廠部分。
-
連接基于用戶程序的冗余I/O。此時,必須對系統(tǒng)進行對稱設(shè)置。
高可用性(切換式配置)
在切換式配置中,I/O 模塊采用單通道設(shè)計,但它們將由兩個中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。在切換式配置中運行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中。
通過 PROFIBUS DP 連接到中央控制器。
I/O 冗余
冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余 I/O 可以實現(xiàn)高程度的可用性,因為通過這種方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(xiàn)故障。
可進行實現(xiàn)以下配置:
-
單側(cè) DP 從站采中采用冗余 I/O
-
切換式 DP 從站采用冗余 I/O
適宜的 I/O 模塊
相互冗余的模塊必須為同一類型和設(shè)計形式(例如,均為集中式或均為分布式)。不對插槽進行規(guī)定。不過,出于可用性原因,建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用的模塊,請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。
FM 和 CP 冗余
功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用:
-
切換式冗余配置:
可以雙重連接 FM/CP 以將 ET 200M 或一個交換式 ET 200M 分離。
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雙通道冗余配置:
可將 FM/CP 插到兩個子單元中或插到與子單元相連的擴展單元中(參見單側(cè)配置)。
此時可以不同方式實現(xiàn)模塊冗余:
-
由用戶編程:
在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上,通?捎捎脩魧θ哂喙δ苓M行編程。將會確定主動模塊并檢測可能的故障以執(zhí)行切換。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個 CPU 的程序一致。
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由操作系統(tǒng)直接提供支持。
對于 SIMATIC NET-CP 443-1,操作系統(tǒng)直接支持冗余。有關(guān)詳細信息,請參見“通信”下面的內(nèi)容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)可根據(jù)需求進行不同配置:
單通道、單側(cè) I/O,用于 S7-400F
工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件:
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1 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
-
1 條 PROFIBUS DP 總線。
-
帶有 IM 153-2 的 ET 200M。
-
故障安全信號模塊,采用非冗余設(shè)計。
發(fā)生故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
單通道、切換式 I/O,用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件:
-
2 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
-
2 條 PROFIBUS DP 總線。
-
1 個 ET 200M ,帶 2 個 IM 153-2(冗余)。
-
故障安全信號模塊,采用非冗余設(shè)計。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障,控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。
冗余、切換式 I/O,用于 S7-400FH
工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件:
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2 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
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2 條 PROFIBUS DP 總線。
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2 個 ET 200M,帶 2 個 IM 153-2(冗余)。
-
故障安全信號模塊,冗余設(shè)計。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)中,也可以使用標準模塊。這些設(shè)備不能與故障安全模塊在同一個 ET 200M 中一起使用。
通信
中央控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標準通信是通過 PROFIBUS DP 實現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī)PROFIsafe,可在標準數(shù)據(jù)報文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件,如專用安全總線。所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的擴展功能集成在硬件組件中,也可作為經(jīng)過的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點:
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可以使用銅質(zhì)總線電纜來建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。
-
每個 IM 153-x 都可以使用。
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在一個 ET 200M 中,可以混合使用安全模式下的故障安全信號模塊和 S7-300 標準模塊。
若需要取得安全等級 SIL 2,則無需使用隔離模塊。
不同性能級別的 2 種標準 CPU:
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SIPLUS CPU 1510SP-1 PN
-
SIPLUS CPU 1512SP-1 PN
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SIPLUS CPU 1510SP-1 PN 的 SIPLUS ET 200SP 基于SIPLUS-S7-1500 CPU 1511-1 PN
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用于采用 ET 200SP 的高性能控制解決方案
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增強了系統(tǒng)和設(shè)備的可用性
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用于多 64 個 IO 設(shè)備的 PROFINET IO 控制器
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PROFINET I-Device,用于連接作為智能 PROFINET 設(shè)備、帶 SIMATIC 或第三方 PROFINET I/O 控制器的 CPU
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適用于 4 個控制器的 PROFINET 共享智能設(shè)備
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PROFINET IO IRT 接口,帶 3 個端口集成交換機
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經(jīng)由 PROFINET 的等時同步模式
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具有多種通信功能:
PG/OP 通信、PROFINET IO 通信、開放式 IE 通信(TCP、ISO-on-TCP 和 UDP)、Web 器和 S7 通信(帶可裝載的函數(shù)塊)
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可選 PROFIBUS DP 主站,用于 125 個 PROFIBUS DP 從站(帶 CM DP 模塊 6ES7545-5DA00-0AB0)
-
可選 PROFIBUS DP 從站(帶 CM DP 模塊 6ES7545-5DA00-0AB0)
-
組態(tài)控制(選項處理)
-
集成運動控制功能,可以控制速度控制軸和定位軸,支持外部編碼器
CPU 1510SP-1 PN 是經(jīng)濟型入門級 CPU,用于不連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。CPU 1510SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)(PROFINET 智能設(shè)備)。集成式 PROFINET IO IRT 接口的設(shè)計形式為 3 端口交換機,這樣就可以在系統(tǒng)中通過端口 1 和 2 建立總線型拓撲,并且也可通過端口 3 來連接編程設(shè)備/PC 或 HMI 設(shè)備。
作為智能設(shè)備使用時,CPU 1510SP-1 PN 可實現(xiàn)在本地對過程數(shù)據(jù)進行分布式預(yù)處理,并且僅將實際需要的信息傳輸?shù)缴衔豢刂破鳌_@樣做有以下優(yōu)勢:
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減輕中央控制器的工作負荷
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縮短對現(xiàn)場重要信號的響應(yīng)時間
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數(shù)據(jù)量減少,總線系統(tǒng)上的負荷降低
-
各單元經(jīng)過預(yù)測試并進行平行調(diào)試,設(shè)置更快速
-
由于自帶機械裝置,增加了可用性和靈活性
-
組態(tài)清晰明了
CPU 1510SP-1 PN 完全獨立于中央控制器運行。如果其發(fā)生故障,CPU 1510SP-1 PN 仍繼續(xù)運行。
位模塊化設(shè)計的 ET 200SP I/O 系統(tǒng)和 CPU 1510SP-1 PN 可實現(xiàn)面向功能的站設(shè)計。
另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。
CPU 1510SP-1 PN CPU 直接卡裝到 DIN 導軌上,并具有:
-
A powerful processor:
The CPU achieves command execution times as low as 72 ns per binary instruction.
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大容量工作存儲器:
100 KB 用于程序,750 KB 用于數(shù)據(jù)
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SIMATIC 存儲卡作為裝載存儲器;
允許附加固件更新、數(shù)據(jù)日志和歸檔等功能
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位模塊化擴展性,靈活性好;
任意組合達 64 個 I/O 模塊(I/O 模塊、工藝模塊和通信模塊)。大 1 m 的站寬度。
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PROFINET IO IRT 接口,帶集成 3 端口交換機:
-
端口 1 和 2 通過總線適配器來連接(CPU 1510SP-1 PN 未提供總線適配器,不使用該適配器也可運行)。
如果需要,相應(yīng)的總線適配器(BA 2xRJ45 或 BA 2xFC)需單獨訂購。)
-
端口 3 通過集成式 RJ45 接口來連接
-
集成通信功能:
-
編程器/OP 通信
-
PROFINET IO
-
開放式 IE 通訊(TCP,ISO-on-TCP 和 UDP)
-
Web 器
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S7 通信
-
S7 路由
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數(shù)據(jù)集路由
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免維護數(shù)據(jù)備份(無電池)
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用于錯誤 (Error)、運行狀況 (RUN/Stop)、維護 (MT)、電源 (PWR) 以及每個端口一個鏈路 LED 的診斷顯示
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可選標簽采用淺灰色或黃色標簽條。有兩種材料可供選擇:
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標簽箔和帶有 500 個標簽條的標簽卷,用于熱轉(zhuǎn)印打印機
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標簽紙 (280 g/m2),規(guī)格 DIN A4,每張 100 個標簽條,適用于激光打印機
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ET 200SP CPU 可帶有一個參考 ID 標簽
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借助于總線適配器,可實現(xiàn)不同的 PROFINET 連接類型
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在標準環(huán)境條件下,BA 2xRJ45 用于通過 RJ45 插頭進行連接
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對于運行期間的機械負荷和/或更高的 EMC 要求,可使用 BA 2xFC 來直接連接 PROFINET 電纜
-
在將 AC I/O 模塊或 AI Energy Meter ST 用作第一個 I/O 模塊時,應(yīng)將深色的基本單元用作 ET 200SP CPU 后面的第一個基本單元
MM440-750/3
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6SE6440-2UE17-5CA1
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0.75
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1.0
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3.8
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2.7
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MM440-1550/3
|
6SE6440-2UE21-5CA1
|
1.5
|
2.0
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5.3
|
3.9
|
MM440-2200/3
|
6SE6440-2UE22-2CA1
|
2.2
|
3.0
|
8.2
|
6.1
|
MM440-4000/3
|
6SE6440-2UE24-0CA1
|
4
|
5.0
|
11.2
|
9
|
MM440-5500/3
|
6SE6440-2UE25-5CA1
|
5.5
|
7.5
|
13.3
|
11
|
MM440-7500/3
|
6SE6440-2UE27-5CA1
|
7.5
|
10.0
|
21.7
|
17
|
MM440-11K/3
|
6SE6440-2UE31-1CA1
|
11
|
15.0
|
26.8
|
22
|
MM440-15K/3
|
6SE6440-2UE31-5DA1
|
15
|
20.0
|
32.7
|
27
|
MM440-18.5K/3
|
6SE6440-2UE31-8DA1
|
18.5
|
25.0
|
39.9
|
32
|
MM440-22K/3
|
6SE6440-2UE32-2DA1
|
22
|
30.0
|
50.5
|
41
|
MM440-30K/3
|
6SE6440-2UE33-0EA1
|
30
|
40.0
|
64.0
|
52
|
MM440-37K/3
|
6SE6440-2UE33-7EA1
|
37
|
50.0
|
78.0
|
62
|
MM440-45K/3
|
6SE6440-2UE34-5FA1
|
45
|
60.0
|
103.0
|
77
|
MM440-55K/3
|
6SE6440-2UE35-5FA1
|
55
|
75.0
|
132.0
|
99
|
MM440-75K/3
|
6SE6440-2UE37-5FA1
|
75
|
100.0
|
160.0
|
125
|
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BOP
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6SE6400-0BP00-0AA0
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基本操作面板
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AOP
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6SE6400-0AP00-0AA1
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操作面板
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6SE6400-1PB00-0AA0
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PROFIBUS模板
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6SE6400-0PM00-0AA0
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柜門安裝組合件
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6SE6400-0AP00-0AB0
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AAOP/中英雙語AOP
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6SE6400-1DN00-0AA0
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DeviceNet模板
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6SE6400-1CB00-0AA0
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CANopen模板
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6GK1500-0FC10
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RS485/RPOFIBUS總線電纜插接器
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6SE6400-1PC00-0AA0
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PC至變頻器的連接組合件
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6SE6400-0PA00-0AA0
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PC至AOP的連接組合件
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6SE6400-0MD00-0AA0
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AOP柜門安裝組合件,適用于多臺變頻器的控制
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6SE6400-0EN00-0AA0
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脈沖編碼器計數(shù)模塊
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適用于 ET 200pro 的標準型 CPU:
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IM 154-8 PN/DP CPU
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帶有與 S7-315-2 PN/DP 等效的 PLC 功能的 CPU 可以為預(yù)處理提供分布式智能
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接口模塊,用于在 ET 200pro 和上位主站/IO 控制器之間通過 PROFIBUS DP/PROFINET IO 交換預(yù)處理 I/O 數(shù)據(jù)
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PROFINET IO 控制器,用于在PROFINET上運行分布式I/O
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在PROFINET上實現(xiàn)基于組件的自動化(CBA)
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PROFINET 代理,用于基于組件的自動化(CBA)中的 PROFIBUS DP 智能設(shè)備
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用于 3 端口交換機的 PROFINET 接口
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PROFIBUS 或 PROFINET 上的等時同步模式
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集成 Web 器,帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點的選項
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帶有與 S7-315-2 PN/DP 等效的 PLC 功能的 CPU 可以為預(yù)處理提供分布式智能
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接口模板,用于 ET200pro 和上位主站之間通過 PROFIBUS DP 進行預(yù)處理 I/O 數(shù)據(jù)的交換
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應(yīng)用 STEP 7 的模塊化程序,快速、簡單和點對點地對系統(tǒng)進行程序設(shè)計
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提供有故障安全型 IM 154-8F PN/DP CPU PROFIsafe
IM 154-8 PN/DP CPU 可以同時用作一個 IO 控制器以及通過集成的 PROFINET 接口用作一個 PROFINET I-Device。智能 154-8 CPU 接口模塊具有集成的 PLC 功能。提供的功能與 S7-300 CPU 315-2 PN/DP 的功能相對應(yīng)。
ET 200pro 可使用 PLC 功能來控制自動技術(shù)功能裝置, 如
-
輸送系統(tǒng),開關(guān)
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升降臺
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定位任務(wù)
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由于除了 PROFINET 接口外還具有 PROFIBUS 接口,IM 154-8 PN/DP 還可以提供通過 PROFIBUS 操作其它分布式 I/O 的選項。IM 154-8 PN/DP CPU 可以用在 PROFIBUS 上,不僅可以用作主站還可以用作從站。因此,C

SIMATIC S7-400 可采用具有不同性能級別的各種 CPU:
-
CPU 412-1、CPU 412-2 和 CPU 412-2 PN:
用于中等性能的小型工廠。
-
CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-3 PN/DP:
用于具有對編程、處理速度和通信有額外要求的中等規(guī)模工廠。
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CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 416-3 PN/DP:
在高端性能范圍內(nèi)具有較高要求的工廠。
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CPU 417-4 DP:
在高端性能范圍內(nèi)具有極嚴格要求的工廠。
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CPU 412-5H、CPU 414-5H、CPU 416-5H 和 CPU 417-4H:
用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
-
CPU 414F-3 PN/DP、CPU 416F-2 和 CPU 416F-3 PN/DP:
用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng),適用于具有較高安全要求的工廠。
所有 CPU 裝在帶集成的控制單元和顯示單元的塑料外殼中。 相同的單元具有相同的功能。
前面板上有:
-
LED指示燈:
用于狀態(tài)和故障指示。
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波動開關(guān):
用于選擇運行模式。
-
存儲器卡插槽(擴展裝載存儲器)
-
組合 MPI/DP 端口。
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內(nèi)置 PROFIBUS-DP 接口(非 CPU 412-1)。
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電池插座:
用于后備電池的外部供電。
除 CPU 412-1 處理器外,所有 CPU 具有:
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PROFIBUS DP 接口:
用于連接分布式 I/O。根據(jù)組態(tài)的不同,也可用于與 OP 或 PG/PC 的通訊。
CPU 414-3 PN/DP, CPU 416-3 PN/DP 和 CPU 416F-3 PN/DP 也可以連接 PROFINET。 每個模板有一個雙口的 PROFINET 接口。
高端 CPU 還具有:
-
PROFIBUS DP 接口模板備用插槽:
用于鏈接其他 DP 網(wǎng)絡(luò)。
此外,CPU 按照其性能進行分級:例如RAM、地址區(qū)大小、可裝載塊的數(shù)量以及處理時間。
存儲器概念
所有 S7-400 CPU 均具有兩種類型的存儲器。工作存儲器的細分可將性能提高一倍。當一個標準處理器需要訪問其 RAM 至少兩次時,S7-400 專用處理器可在一個循環(huán)周期中同時訪問代碼存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。因此,數(shù)據(jù)總線和代碼總線也是獨立的。工作存儲器的容量取決于從精細分級的 CPU 系列中所選取的適合的 CPU。
對于小型和中等程序,集成式負載內(nèi)存 (RAM) 就足夠了。對于較大的程序,可通過插入內(nèi)存卡來增加裝載內(nèi)存。插入式閃存卡可用于在不使用電池的情況下進行性存儲。
可編程控制器梯形圖設(shè)計規(guī)則
1.觸點的安排
梯形圖的觸點應(yīng)畫在水平線上,不能畫在垂直分支上。
2.串、并聯(lián)的處理
在有幾個串聯(lián)回路相并聯(lián)時,應(yīng)將觸點多的那個串聯(lián)回路放在梯形圖上面。在有幾個并聯(lián)回路相串聯(lián)時,應(yīng)將觸點多的并聯(lián)回路放在梯形圖的左面。
3.線圈的安排
不能將觸點畫在線圈右邊,只能在觸點的右邊接線圈。
4.不準雙線圈輸出
如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次,則稱為雙線圈輸出。這時前面的輸出無效,只有后一次才有效,所以不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。
5.重新編排電路
如果電路結(jié)構(gòu)比較復雜,可重復使用一些觸點畫出它的等效電路,然后再進行編程就比較容易。
6.編程順序
對復雜的程序可先將程序分成幾個簡單的程序段,每一段從左邊觸點開始,由上之下向右進行編程,再把程序逐段連接起來。
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