西門子CPU1215CC主機(jī)215-1AG40-0XB0.西門子CPU1215CC主機(jī)215-1AG40-0XB0
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上海騰樺電氣設(shè)備有限公司
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上海騰樺電氣設(shè)備有限公司,成立于2018年3月,注冊(cè)500萬(wàn),是一家從事技術(shù)設(shè)備銷售的公司。主要從事工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品銷售和系統(tǒng)集成的高新技術(shù)企業(yè)
長(zhǎng)期與德國(guó)SIMATIC(西門子).瑞士ABB.美國(guó)羅克韋爾(AB).法國(guó)施耐德.美國(guó)霍尼韋爾.美國(guó)艾默生合作。
公司有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì),銷售團(tuán)隊(duì),公司成員150于人.為客戶提供專業(yè)的技術(shù)支持,產(chǎn)品資料,售后。
在工控領(lǐng)域,公司以精益求精的經(jīng)營(yíng)理念,從產(chǎn)品、方案到,致力于塑造一個(gè)“行業(yè)專家”品牌,以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展。
SINAMICS S120 驅(qū)動(dòng)器概述
SINAMICS S120 DC/AC多軸驅(qū)動(dòng)器:
Sinamics S120 是西門子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一體的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),它不僅能控制普通的三相異步電動(dòng)機(jī),還能控制同步電機(jī)、扭矩電機(jī)及直線電機(jī)。其強(qiáng)大的定位功能將實(shí)現(xiàn)進(jìn)給軸的、相對(duì)定位。內(nèi)部集成的DCC(驅(qū)動(dòng)控制圖表)功能,用PLC的CFC編程語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)邏輯、運(yùn)算及簡(jiǎn)單的工藝等功能。
Sinamics S120產(chǎn)品包括:用于供直流母線的DC/AC逆變器和用于單軸的AC/AC變頻器。
供直流母線的DC/AC逆變器通常又稱為sinamics s120多軸驅(qū)動(dòng)器,其結(jié)構(gòu)形式為電源模塊和電機(jī)模塊分開,一個(gè)電源模塊將3相交流電整流成540V或600V的直流電,將電機(jī)模塊(一個(gè)或多個(gè))都連接到該直流母線上。特別適用于多軸控制,尤其是造紙、包裝、紡織、印刷、鋼鐵等行業(yè)。優(yōu)點(diǎn)是各電機(jī)軸之間的能量共享,連線方便、簡(jiǎn)單。
單軸控制的AC/AC變頻器,通常又稱為SINAMICS S120單軸交流驅(qū)動(dòng)器,其結(jié)構(gòu)形式為電源模塊和電機(jī)模塊集在一起,特別適用于單軸的速度和定位控制。
SINAMICS S120 AC/AC 單軸驅(qū)動(dòng)器:是在西門子公司推出的新一代交流驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品 ,集整流和逆變于一體的新型驅(qū)動(dòng)器,既能實(shí)現(xiàn)通常的V/F,矢量控制,又能實(shí) 現(xiàn)高精度,高性能的伺服控制功能。它不僅能控制普通的三相異步電機(jī),還能 控制異步和同步伺服電機(jī),扭矩電機(jī)及直線電機(jī)。其強(qiáng)大的定位功能將實(shí)現(xiàn)進(jìn) 給軸的、相對(duì)定位。
SINAMICS S120產(chǎn)品包括:用于供直流母線的DC/AC逆變器和用于單軸的AC/AC 變頻器
供直流母線的DC/AC逆變器通常又稱為SINAMICS S120多軸驅(qū)動(dòng)器,其結(jié)構(gòu)形式 為電源模塊和電機(jī)模塊分開,一個(gè)電源模塊將三相交流電整流成540V\600V的 直流電,將電機(jī)模塊(一個(gè)或多個(gè))都連接到該直流母線上,特別適用于多軸 控制,尤其是造紙、包裝、紡織、印刷、鋼鐵等行業(yè)。優(yōu)點(diǎn)是各電機(jī)軸之間的 能量共享,連線方便、簡(jiǎn)單。
單軸控制的AC/AC變頻器,通常又稱為SINAMICS S120單軸交流驅(qū)動(dòng)器,其結(jié)構(gòu)形式為電源模塊和電機(jī)模塊集在一起,特別適用 于單軸的速度和定位控制。
6ES7
658-1AF17-0YA5
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PCS 7 工程師站軟件,用于
AS 的工程軟件 不受限制 PO (過程對(duì)象)
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6ES7
658-2BA17-0YA0
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PCS
7 器軟件,用于 OS 的工程軟件 250 PO / RC8K
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658-2BB17-0YA0
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PCS
7 器軟件,用于 OS 的工程軟件 1000 PO / RC32K
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658-2BC17-0YA0
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PCS
7 器軟件,用于 OS 的工程軟件 2000 PO / RC64K
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658-2BD17-0YA0
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PCS
7 器軟件,用于 OS 的工程軟件 3000 PO / RC100K
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658-2BE17-0YA0
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PCS
7 器軟件,用于 OS 的工程軟件 5000 PO / RC150K
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658-2BF17-0YA0
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PCS
7 器軟件,用于 OS 的工程軟件 8500 PO / RC256K
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OS客戶端軟件
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658-5AA17-0YA5
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PCS
7 工程師站軟件,用于 AS/OS 的工程軟件 250 PO / RC8K
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6ES7
658-5AB17-0YA5
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PCS
7 工程師站軟件,用于 AS/OS 的工程軟件 1000 PO / RC32K
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6ES7
658-5AC17-0YA5
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PCS
7 工程師站軟件,用于 AS/OS 的工程軟件 2000 PO / RC64K
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658-1AF17-0YA6
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PCS
7 工程師站軟件租用授權(quán)(30天),用于 AS, 無(wú)限點(diǎn)
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6ES7
658-2DF17-0YA6
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PCS
7 工程師站軟件租用授權(quán)(30天),用于 OS, 無(wú)限點(diǎn)
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6ES7
658-2AA17-0YA0
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OS
單站軟件 , 250 個(gè) PO / RT 8K
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658-2AB17-0YA0
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OS
單站軟件 ,1000 個(gè) PO / RT 32K
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OS
單站軟件 ,2000 個(gè) PO / RT 64K
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658-2AD17-0YA0
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OS
單站軟件 ,3000 個(gè) PO / RT 100K
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658-2AE17-0YA0
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OS
單站軟件 ,5000 個(gè) PO / RT 150K
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6ES7
652-0XD17-2YB5
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SFC
顯示和操作序列控件 V7.0
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使用 SB 1231 信號(hào)板模擬量輸入模塊,可連接控制器與過程中的模擬信號(hào)。
這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì):
-
佳適應(yīng)性:
使用模擬量信號(hào)板,用戶可以使其控制器佳地滿足更加復(fù)雜的任務(wù)要求。
-
直接連接傳感器:
高達(dá) 11 位的分辨率和不同的輸入范圍允許在沒有附加放大器的情況下連接傳感器
-
靈活性:
如果任務(wù)后續(xù)有所擴(kuò)展,可以升級(jí)控制器。更新用戶程序非常簡(jiǎn)單。
-
在空間有限的場(chǎng)合使用:
信號(hào)板直接插到每個(gè) S7-1200-CPU 前面的支架中。
-
安裝:
信號(hào)板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中,因此可以電氣、機(jī)械地連接到 CPU。
-
CPU 的安裝尺寸保持不變。
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所有信號(hào)板上的端子均可拆卸,便于更換(“固定接線”)。
SM 1232 模擬量輸出信號(hào)模塊允許使用模擬量輸出。
這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì):
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佳適應(yīng)性:
使用模擬信號(hào)模塊,用戶可以使其控制器佳地滿足更加復(fù)雜的任務(wù)要求
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直接連接執(zhí)行器:
高達(dá) 14 位的分辨率允許在沒有附加放大器的情況下連接執(zhí)行器
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靈活性:
如果任務(wù)后續(xù)有所擴(kuò)展,可以升級(jí)控制器。更新用戶程序非常簡(jiǎn)單。
信號(hào)模塊具有與基本設(shè)備相同的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。
-
安裝在 DIN 導(dǎo)軌上:
模塊安裝在右側(cè) CPU 旁邊的導(dǎo)軌上,相互電氣、機(jī)械地連接,并且通過滑塊機(jī)構(gòu)連接到 CPU。
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直接安裝:
水平或垂直安裝在 DIN 導(dǎo)軌上或使用集成插片直接安裝在控制柜中。
-
可通過 PROFIBUS FMS 方便地將 SIMATIC S7 集成到多供應(yīng)商自動(dòng)化集團(tuán)中
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采用冗余 S7 通訊,可在容錯(cuò)系統(tǒng)中應(yīng)用
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簡(jiǎn)便組態(tài)和通訊處理器上的獨(dú)立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換大大降低了 PROFIBUS FMS 規(guī)范用戶的工作負(fù)荷
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時(shí)鐘同步提供了工廠范圍內(nèi)的時(shí)鐘時(shí)間
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通過開放式通訊將 SIMATIC S7-400 集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中
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通過在一個(gè)通訊處理器上同時(shí)使用不同通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊處理器的通用
CP443-5 基本型通信處理器是用于 PROFIBUS 總線系統(tǒng)的 SIMATIC S7-400 所需要的模塊。
它減輕了 CPU 的通信任務(wù)。
通過通信模塊實(shí)現(xiàn)的 S7-400 通信選項(xiàng):
-
通過 PROFIBUS 的與 PROFIBUS 站的 FMS 通信
-
與編程部件、操作器接口系統(tǒng)的通信
-
與其他 SIMATIC S7 系統(tǒng)進(jìn)行通信。
-
與 SIMATIC S5 可編程控制器的通信;
可運(yùn)行的的 CP 數(shù)目取決于所使用的 CPU 的性能范圍和通信。
CP 443-5 通訊處理器具有 SIMATIC S7-400 設(shè)計(jì)的所有優(yōu)點(diǎn):
-
結(jié)構(gòu)緊湊;
9 針 Sub-D 接口,用于連接至 PROFIBUS
-
單寬度模板
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安裝簡(jiǎn)單;
CP 443-5 安裝在 S7-400 機(jī)架上,并經(jīng)過背板總線連接到 S7-400 的其它模塊。這種情況下沒有槽位規(guī)則。
-
用戶友好的接線;
Sub-D 插座易于接觸,操作方便。
-
CP 443-5 基本型無(wú)須風(fēng)扇就可操作。不需要備用電池或存儲(chǔ)器模塊
-
在使用 SEND/RECEIVE 時(shí),可操作模塊的數(shù)目取決于所用的 S7-400 CPU。
CP 443-5 基本型 在 PROFIBUS 總線系統(tǒng)上利用一些不同的通信:
-
編程器/OP 通訊
-
S7 通信(S7 控制器)。
-
開放式通訊 (SEND/RECEIVE)
-
PROFIBUS FMS (符合 IEC 61158/61784)
-
時(shí)間同步
編程器/OP 通訊
編程器/OP通訊,連接到網(wǎng)絡(luò)的所有S7站都可以遠(yuǎn)距編程。
-
S7路由
借助于路由,可以跨網(wǎng)絡(luò)使用編程設(shè)備通訊。
S7 通訊
S7 通信用于以下的耦合連接:
-
SIMATIC S7自動(dòng)化系統(tǒng)之間
-
聯(lián)結(jié)到編程設(shè)備上(編程器/OP 通訊)
-
至 PC,
例如,帶有 CP 5512、CP 5611 A2、CP 5621 和 SOFTNET-S7 或 CP 5613 A2、CP 5613 FO、CP 5614 A2 和 S7-5613
-
到操作員接口系統(tǒng)(OP)。
-
CP 443-5 基本型 可在 SIMATIC H 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)以用于冗余 S7 通訊。
開放式通訊 (SEND/RECEIVE)
基于 PROFIBUS 的第 2 層(FDL),CP 443-5 提供簡(jiǎn)單的、的數(shù)據(jù)通信接口。使用該接口,可在 SIMATIC S5、SIMATIC S7 與 PC 之間實(shí)現(xiàn)集成的高性能通訊。它提供 SDA(PLC/PLC 連接)和 SDN(廣播/多播)。
可能與下列自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行通信:
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SIMATIC S7
帶 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 擴(kuò)展型和基本型
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SIMATIC S5
具有 S5-95U,帶 PROFIBUS 接口,、而 S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H 帶 CP 5431 FMS/DP
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SIMATIC 505
帶 CP 5434-FMS
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PCs
帶有 CP 5512、CP 5611 A2、CP 5621、CP 5613 A2、CP 5613 FO、CP 5614 A2 的 PC
-
配有一個(gè) FDL 接口的其他類型系統(tǒng)。
功能呼叫必須與 SEND/RECEIVE(PLC-SEND/PLC-RECEIVE)一起使用,并且必須集成到 STEP7 應(yīng)用程序。
PROFIBUS-FMS
根據(jù) IEC 61158/61784,PROFIBUS FMS 允許通過各種 FMS 來(lái)傳輸消息。
-
READ,WRITE;
用來(lái)讀取或?qū)懭雭?lái)自于用戶程序(通過變量索引或變量名)的通訊方變量,用于將自身變量值傳輸?shù)酵ㄓ嵎健?br />
支持對(duì)變量值的部分訪問。通訊通過非循環(huán)連接(主站/主站,主站/從站)、通過帶從站激活的非循環(huán)連接以及循環(huán)連接(主站/從站)進(jìn)行處理。
-
INFORMATION REPORT(信息報(bào)告);
(報(bào)告)允許通過一臺(tái) FMS 器進(jìn)行變量的未確認(rèn)傳輸。尤其是,對(duì)于廣播 FMS 連接的傳輸,常采用這種任務(wù)類型。
-
IDENTIFY(識(shí)別);
用來(lái)詢問通訊方的識(shí)別特征
-
STATUS(狀態(tài));
用來(lái)詢問對(duì)方的狀態(tài)。
時(shí)間同步
CP 443-5 Basic 通信處理器能夠從 S7-400 CPU 將時(shí)間傳送到 PROFIBUS。相反,S7-400 CPU 的 CP 443-5 Basic 可提供 PROFIBUS 上的當(dāng)前時(shí)間。
診斷數(shù)據(jù)
通過 STEP S7,可提供豐富的診斷選項(xiàng),包括:
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CP 的狀態(tài)
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一般診斷與統(tǒng)計(jì)功能
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連接診斷
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總線統(tǒng)計(jì)
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報(bào)文緩沖區(qū)
組態(tài)
組態(tài) CP 443-5 基本型的完整功能需要 STEP 7 V5.1 SP2 或更高版本。在 V5 或更高版本的 STEP 7 中,也可將 CP 的組態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 CPU 上,即使電源出現(xiàn)故障,數(shù)據(jù)也能保留。因此,在更換模板時(shí)無(wú)需從編程器中重新裝載組態(tài)數(shù)據(jù)。在啟動(dòng)時(shí) CPU 會(huì)將組態(tài)數(shù)據(jù)傳送到通訊處理器中。CP 的組態(tài)數(shù)據(jù)可保存在 CPU 中。模塊可以不通過編程設(shè)備進(jìn)行交換。
可以對(duì)所有連接到網(wǎng)絡(luò)的 SIMATIC S7 控制器進(jìn)行組態(tài)和編程。
安裝 STEP 7 后,用于使用開放式通訊(SEND/RECEIVE)的功能塊放置在 SIMATIC NET 庫(kù)內(nèi)。
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(dòng)系統(tǒng)的控制單元,適用于各行各業(yè),各種場(chǎng)合中的檢測(cè),監(jiān)測(cè)及控制。
在這里,和大家一起來(lái)討論S7-200幾個(gè)使用方面的情況。
1.步進(jìn),伺服脈沖定位控制。
在設(shè)備的控制系統(tǒng)中,有關(guān)運(yùn)動(dòng)控制是很重要的,下面我們來(lái)看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來(lái)實(shí)現(xiàn)這 個(gè)功能。
首先,確定使用哪個(gè)端口來(lái)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(gè)數(shù)存放在SMD72中,
下面是控制字節(jié)的說(shuō)明:
Q0.0 Q0.1 控制字節(jié)說(shuō)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(shí)間基準(zhǔn)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(jí)周期,發(fā)脈沖的周期(也就是頻率)與脈沖個(gè)數(shù)都要重新輸入。10000101轉(zhuǎn)化為 16進(jìn)制 為85,有了控制字以后,我們來(lái)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(shí)也知道步進(jìn)電機(jī)的脈沖周期與沖個(gè)數(shù)的存放位置(對(duì) Q0.0來(lái)說(shuō)是SMW68與SMD72)。當(dāng)然,VW100與VD102內(nèi)的數(shù)據(jù)不同的話,步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)就不一樣。
還有一點(diǎn)需要說(shuō)明得是:M0.0導(dǎo)通---PLC捕捉到上升沿發(fā)動(dòng)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(dòng)PLS即可,程序如下:
2.高速計(jì)數(shù)功能。
西門子S7-200系列PLC具有高速計(jì)數(shù)的功能;舉一例子來(lái)談?wù)劯咚儆?jì)數(shù)的用途,我們采用普通電機(jī)來(lái)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng),我們想控制轉(zhuǎn)動(dòng)距離,怎么來(lái)解決這個(gè)問題?那么我們可在電機(jī)另一頭與一編碼器聯(lián)接,電機(jī)轉(zhuǎn)一圈,編碼器也隨之轉(zhuǎn)一圈,同時(shí)根據(jù)規(guī)格發(fā)出不同的脈沖數(shù)。當(dāng)然,這些脈沖數(shù)的頻率比較高,PLC不能用普通的上升沿計(jì)數(shù)來(lái)取得這些脈沖,只能通過高速計(jì)數(shù)功能了。
啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)功能,也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 復(fù)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(dòng)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(jì)數(shù)器速率選擇 0=4X計(jì)數(shù)率, 1=1X計(jì)數(shù)率
SM37.3 SM47.3 計(jì)數(shù)方向控制位 0=減計(jì)數(shù), 1=正計(jì)數(shù)
SM37.4 SM47.4 向HSC中寫入計(jì)數(shù)方向 0=不更新, 1=更新計(jì)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(dāng)前值 0=不更新, 1=更新當(dāng)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(jì)數(shù)器,控制字為SMB47,現(xiàn)在我們啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器HSC1,選擇為增計(jì)數(shù),更新計(jì)數(shù)方向,重新設(shè)置值,更新當(dāng)前值:這樣的話,HSC1的啟動(dòng)控制高為:11111000轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制為 F8,將啟動(dòng)計(jì)數(shù)器時(shí)當(dāng)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(jì)數(shù)器在工作狀態(tài)下想停止計(jì)數(shù)器,也必須改變它的控制字后,啟動(dòng)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(dāng)?shù)暮?jiǎn)單,可以通過micro/win軟件的一個(gè)向?qū)С绦颍凑仗崾?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(gè)參數(shù)的具體意義:P為增益項(xiàng),P越大,響應(yīng)起就快,在調(diào)節(jié)流量閥時(shí):設(shè)定流量為50%,當(dāng)目前流量接近50%,剛超過,如果P值很大的話,那么流量閥會(huì)馬上會(huì)關(guān)閉,而不會(huì)控制在某一區(qū)域。這就是增益項(xiàng)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(dāng)了,再去調(diào)節(jié)I值,它為積分項(xiàng),是在控制器回路中控制對(duì)當(dāng)前值與設(shè)定值相等的偏差范圍。D為微分項(xiàng),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(chǎng)的PID參數(shù)的調(diào)整過程中,針對(duì)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(dāng)目前距離設(shè)定值差距較大時(shí),采用P值較大的一套PID參數(shù),如果當(dāng)前值快接近設(shè)定值范圍時(shí),采用P值較小的一套PID參數(shù)。
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軟控制器用于在 SIMATIC IPC 上執(zhí)行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
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針對(duì)使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務(wù)進(jìn)行了。
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也可在 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機(jī)架式 PC 上使用
S7-1500 軟控制器 CPU 1507S 執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能,作為軟件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系統(tǒng)中運(yùn)行。CPU 1507S 針對(duì)使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務(wù)進(jìn)行了。另外,CPU 1507S 還支持 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機(jī)架式 PC。
CPU 1507S 軟控制器具有以下組件:
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獨(dú)立于 Windows 的控制內(nèi)核:
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通過實(shí)時(shí) Hypervisor 技術(shù)并行運(yùn)行控制和 Windows
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可在控制運(yùn)行時(shí)重啟 Windows
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不依賴于 Windows 而訪問大容量存儲(chǔ)器(CFast、固態(tài)硬盤、硬盤),以便獨(dú)立存儲(chǔ)組態(tài)和數(shù)據(jù)
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屏幕應(yīng)用程序具有以下功能:
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顯示概覽信息,如集成接口的 IP 地址、站名稱、設(shè)備名稱、位置標(biāo)識(shí)符等。
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顯示診斷信息
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模塊信息顯示
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顯示可由用戶定義的徽標(biāo)
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顯示顯示屏設(shè)置
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設(shè)置 IP 地址
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設(shè)置日期和時(shí)間
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選擇運(yùn)行模式
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將 CPU 復(fù)位為出廠設(shè)置
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禁用/啟用顯示
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啟用保護(hù)級(jí)別。
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通過 PC 的以太網(wǎng)和 PROFIBUS 接口進(jìn)行 IO 通信的集成驅(qū)動(dòng)程序
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通過 Windows 接口進(jìn)行通信的集成驅(qū)動(dòng)程序
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與 WinCC RT Advanced 的 PC 內(nèi)部通信
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與 Windows 應(yīng)用程序的 PC 內(nèi)部通信
S7-1500 標(biāo)準(zhǔn) CPU (CPU 1507S) 執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能,作為軟件在 PC 上的 Windows 系統(tǒng)中運(yùn)行。這樣,PC 就能用于控制機(jī)器設(shè)備。
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使用 TIA Portal 中的 STEP 7 工程組態(tài)工具進(jìn)行組態(tài)和編程(V13 SP1 及更高版本):
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根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) IEC 61131-3 進(jìn)行編程
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支持的編程語(yǔ)言:
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SCL (IL)
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LAD
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FBD
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STL
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GRAPH7 (SFC)
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基于虛擬化技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)時(shí)系統(tǒng);
借助于集成式 S7-1500 軟控制器的實(shí)時(shí)系統(tǒng),可并行、獨(dú)立運(yùn)行 Windows:
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大實(shí)時(shí)和確定性屬性
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獨(dú)立于 Windows 運(yùn)行 –可在控制器正在運(yùn)行時(shí)重啟 Windows
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獨(dú)立于 Windows 快速重啟控制
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高速程序執(zhí)行,帶幾個(gè)優(yōu)先級(jí)控制的執(zhí)行層級(jí)(循環(huán),時(shí)間控制,PROFINET 或 PROFIBUS 等時(shí)同步,過程和診斷報(bào)警事件驅(qū)動(dòng))
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保存保持性數(shù)據(jù);
即使在電源出現(xiàn)故障時(shí),軟控制器也能確保設(shè)備數(shù)據(jù)安全:
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在 PC 硬盤上存儲(chǔ)保持性數(shù)據(jù)(需要 UPS)
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電壓下降時(shí)可將保持性數(shù)據(jù)保存在 CPU 的 NVRAM
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通信
軟控制器使用 PC 的接口進(jìn)行 PROFINET 和 PROFIBUS 通信:
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獨(dú)立于 Windows,使用 PROFINET 或 PROFIBUS 來(lái)運(yùn)行分布式 I/O。根據(jù)所使用的接口硬件,可提供以下功能:
PROFINET IO RT、PROFIenergy、PROFIBUS DP 主站、介質(zhì)冗余、I 設(shè)備、等時(shí)同步模式
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通過 PC 的 Windows 接口與 Windows 應(yīng)用程序通信(SIMATIC 通信、開放式用戶通信)或與外部設(shè)備通信
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集成 web 器;
所有 S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)的 CPU 都支持通過 Web 器掃描 CPU。CPU Web 器提供以下診斷選項(xiàng):
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通過 LED 指示燈顯示 CPU 狀況和當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)
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讀出診斷緩沖區(qū)條目
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查詢模塊狀態(tài)
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查詢當(dāng)前消息
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拓?fù)?/ PROFINET 設(shè)備的狀態(tài)信息
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將用戶數(shù)據(jù)傳送到 CPU 并進(jìn)行管理
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用戶可編程的 Web 頁(yè)面,支持具體機(jī)器功能的維護(hù)和調(diào)試
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跟蹤功能
S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)的所有 CPU 都支持跟蹤功能。支持記錄每個(gè)循環(huán)的模擬和數(shù)字變量,將使用 STEP 7 以曲線表示。這對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制或閉環(huán)控制應(yīng)用來(lái)說(shuō)尤其有用。
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集成工藝功能:
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S7-1500 運(yùn)動(dòng)控制;
PLCopen 塊用于通過 PROFINET IO IRT 接口來(lái)編程運(yùn)動(dòng)控制功能。
此功能支持轉(zhuǎn)速軸、定位軸和外部傳感器
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集成控制功能;
通用 PID 或三級(jí)控制器(帶有集成功能)和集成溫度控制器。
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集成系統(tǒng)診斷:
自動(dòng)生成系統(tǒng)診斷,并通過編程器/PC、HMI 設(shè)備、Web 器或集成式顯示屏加以顯示。當(dāng) CPU 處于 STOP 模式時(shí),也可以系統(tǒng)診斷功能。
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集成安全功能:
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專有技術(shù)保護(hù);
為算法提供可靠保護(hù),防止未許可證的訪問和修改。
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訪問保護(hù);
擴(kuò)展訪問保護(hù)功能提供全面保護(hù),防止未經(jīng)授權(quán)的組態(tài)更改。各種授權(quán)級(jí)別可用于向不同的用戶組分配不同的權(quán)限。
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完整性保護(hù);
系統(tǒng)可以防止傳輸?shù)?CPU 的數(shù)據(jù)受到未授權(quán)的操縱。CPU 可安全檢測(cè)并能防止修改工程數(shù)據(jù)或第三方傳送。
西門子SIMATIC系列PLC的子系列的功能和適用范圍
SIMATIC S7-200系列PLC
SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè),各種場(chǎng)合中的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。S7-200系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中,或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性價(jià)格比。S7-200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。
SIMATIC S7-300系列PLC
S7-300是SIMATIC控制器中銷售量多的產(chǎn)品,它已成功地用于范圍廣泛的自動(dòng)化領(lǐng)域。S7-300 的重點(diǎn)在于為生產(chǎn)制造工程中的系統(tǒng)解決方案提供一個(gè)通用的自動(dòng)化平臺(tái),是用于集中式或分布式結(jié)構(gòu)的解決方案。模塊化設(shè)計(jì),安裝簡(jiǎn)單、維護(hù)方便。
西門子S7系列PLC包括的機(jī)型
S7系列PLC分為S7-200小型機(jī)、 S7-300中型機(jī)、S7-400大型機(jī)。S7-200系列PLC是西門子公司20世紀(jì)90年代推出的整體式小型機(jī),其結(jié)構(gòu)緊湊、功能強(qiáng),具有很高的性能價(jià)格比,在中小規(guī)?刂葡到y(tǒng)中應(yīng)用廣泛。

S7-400
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模塊化、無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)和較高擴(kuò)展能力,并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能,可以簡(jiǎn)便實(shí)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(jī)械設(shè)備制造,包括專用機(jī)械設(shè)備制造
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倉(cāng)儲(chǔ)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(jī)械
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制藥工業(yè)
由于具有多種性能等級(jí)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(dòng)化任務(wù)。
任務(wù)擴(kuò)展時(shí),可通過附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行擴(kuò)展,成本不會(huì)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(dòng)化技術(shù)的許多領(lǐng)域中,對(duì)自動(dòng)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(jī)會(huì)產(chǎn)生極高的成本。此時(shí),只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求。
容錯(cuò)型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個(gè)或多個(gè)故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時(shí),也能繼續(xù)運(yùn)行。通過以這種方式實(shí)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(huì)產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程(通常在過程工業(yè)中)。
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停產(chǎn)的代價(jià)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(wú)人監(jiān)視的應(yīng)用
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涉及較少維護(hù)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(qǐng)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(dòng)化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對(duì)立即停機(jī)不會(huì)給人員或環(huán)境帶來(lái)危險(xiǎn)的過程進(jìn)行控制。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計(jì):
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S7-400F:
故障安全自動(dòng)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(huì)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(dòng)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(biāo)準(zhǔn)模塊,可以建立一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)工具對(duì)整個(gè)工廠進(jìn)行組態(tài)和編程。
SIMATIC S7-400 有多個(gè)型號(hào):
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S7-400:
中、高端性能的功能強(qiáng)大的 PLC,具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計(jì)。
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S7-400H:
采用冗余設(shè)計(jì)的容錯(cuò)自動(dòng)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(jì)的故障安全自動(dòng)化系統(tǒng),也具備高可用性。
S7-400
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進(jìn)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(hào),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(gè)PROFIBUS DP 從站?梢詫⒍ 256 個(gè) 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(gè)中央控制器中的多重計(jì)算模式下,多個(gè) 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(shí)間,可實(shí)現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時(shí)間。
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用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號(hào)模塊 (SM)
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通信處理器 (CP),例如,用于總線連接和端到點(diǎn)連接
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功能模塊 (FM):
用于完成計(jì)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:
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接口模塊 (IM):
用于連接中央控制器和擴(kuò)展單元。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有多 21 個(gè)擴(kuò)展單元運(yùn)行。
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SIMATIC S5 模塊:
在相關(guān) SIMATIC S5 擴(kuò)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(kuò)展
若用戶需要在應(yīng)用中使用一個(gè)以上中央控制器時(shí),則可以對(duì) S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展:
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多 21 個(gè)擴(kuò)展單元:
可將多 21 個(gè)擴(kuò)展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。
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接口模塊 (IM) 的連接:
通過發(fā)送和接收 IM 來(lái)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(gè)發(fā)送 IM 插到 CC 中(其中多 2 個(gè)帶 5-V 電源),并可將多 1 個(gè) IM 插到 EU 中。每個(gè)發(fā)送 IM 均有 2 個(gè)接口,每個(gè)接口用于連接 1 條線路?蓪⒍ 4 個(gè) EU(不帶 5-V 電源)或 1 個(gè) EU(帶 5-V 電源)連接到發(fā)送 IM 的每個(gè)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(jìn)行的數(shù)據(jù)交換受限制:
通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個(gè) EU(EU 1 至 EU 6)之間進(jìn)行。
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集中擴(kuò)展:
建議用于小型配置和機(jī)器上的控制柜。也可以提供 5-V 電源。
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CC 和后一個(gè) 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(jìn)行分布式擴(kuò)展:
建議在面積很大工廠內(nèi)采用,其中,多個(gè) EU 位于各個(gè)位置?梢允褂 S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU。
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CC 和后一個(gè) EU 之間的大線路距離:對(duì)于 S7 EU,約 100 m;對(duì)于 S5 EU 約 600 m。
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注意 將 S5 擴(kuò)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(zhǎng)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(shí)現(xiàn)
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1.5 m
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本地鏈路,無(wú) 5-V 電源,通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實(shí)現(xiàn)
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5 m
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遠(yuǎn)程鏈路,通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實(shí)現(xiàn)
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102.25 m
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遠(yuǎn)程鏈路,通過 IM 460-4 和 IM 461-4 實(shí)現(xiàn)
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605 m
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ET 200 的分布式擴(kuò)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(gè)總線節(jié)點(diǎn)的總線。CC 與總線上后一個(gè)節(jié)點(diǎn)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(xiàng):
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組合了多點(diǎn)接口和 DP 主站,集成在所有CPU 中:
用于同時(shí)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)。
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附加 PROFIBUS DP 接口,集成在多個(gè) CPU 中,用于經(jīng)濟(jì)實(shí)用連接分布式 I/O 系統(tǒng)(例如,ET 200)。
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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。
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通信處理器,用于連接到 PROFIBUS 總線系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)。
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通信處理器,用于功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接。
通過 PROFIBUS DP 進(jìn)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(jìn)行連接:
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SIMATIC S7-400(CPU、CP 443-5)
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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(yùn)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(chǎng)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
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SIMATIC S7-400(僅通過 CP 443-5)
通過多點(diǎn)接口 (MPI) 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信
多點(diǎn)接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。
它用于:
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編程和參數(shù)設(shè)置
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HMI
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建立涉及對(duì)等通信伙伴的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?
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可選擇的連接選項(xiàng):
MPI 可以實(shí)現(xiàn)多 32 個(gè)節(jié)點(diǎn)的同時(shí)連接:
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編程器/PC
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HMI 系統(tǒng)
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S7-200(作為從站)
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S7-300
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S7-400
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C7
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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(gè)擴(kuò)展單元連接到 C 總線。
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MPI 的性能數(shù)據(jù):
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多 32 個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)
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數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbps
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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(shí)現(xiàn)佳調(diào)整以滿足具體要求。例如,任意兩個(gè) MPI 節(jié)點(diǎn)之間多可以串入 9 個(gè)中繼器以連接更大距離。
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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(gè)大傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機(jī)界面功能。
通過 CP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信(點(diǎn)到點(diǎn))
通過 CP 441 通信處理器,可以實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的點(diǎn)到點(diǎn)連接。
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可連接各種設(shè)備,例如:
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PC
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SIMATIC S5/S7
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工業(yè) PC
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其它廠商的 PLC
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掃描儀、條形碼閱讀器、識(shí)別系統(tǒng)
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機(jī)械手控制裝置
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打印機(jī)
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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(jìn)行通信:
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20 mA (TTY)
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RS 232C (V.24)
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RS 422/485
通過 CP(PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng))實(shí)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(jī)界面系統(tǒng)
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數(shù)控裝置
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機(jī)械手控制裝置
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工業(yè) PC
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驅(qū)動(dòng)控制裝置
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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(gè)中央控制器:
2 個(gè)單獨(dú)的 UR1/UR2 中央控制器,或一個(gè)分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 個(gè)區(qū)域。
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每個(gè)中央控制器有兩個(gè)同步模塊,用于通過光纜連接兩個(gè)設(shè)備。
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每個(gè)中央控制器 1 個(gè) CPU 412-5H、1 個(gè) CPU 414-5H、1 個(gè) CPU 416-5H 或 1 個(gè) CPU 417-5H。
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中央控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。
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UR1/UR2/ER1/ER2 擴(kuò)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(jì)。可將 I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。
通常可用的 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(jì),僅由兩個(gè)中央控制器中的一個(gè)來(lái)尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到中央控制器和/或擴(kuò)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(gè)中央控制器。發(fā)生故障時(shí),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:
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不需要很高可用性的工廠部分。
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連接基于用戶程序的冗余I/O。此時(shí),必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)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(jì),但它們將由兩個(gè)中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來(lái)尋址。在切換式配置中運(yùn)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(duì)配置。使用冗余 I/O 可以實(shí)現(xiàn)高程度的可用性,因?yàn)橥ㄟ^這種方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號(hào)模塊出現(xiàn)故障。
可進(jìn)行實(shí)現(xiàn)以下配置:
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單側(cè) DP 從站采中采用冗余 I/O
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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(jì)形式(例如,均為集中式或均為分布式)。不對(duì)插槽進(jìn)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(qǐng)咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊(cè)。
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:
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切換式冗余配置:
可以雙重連接 FM/CP 以將 ET 200M 或一個(gè)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(gè)子單元中或插到與子單元相連的擴(kuò)展單元中(參見單側(cè)配置)。
此時(shí)可以不同方式實(shí)現(xiàn)模塊冗余:
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由用戶編程:
在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上,通?捎捎脩魧(duì)冗余功能進(jìn)行編程。將會(huì)確定主動(dòng)模塊并檢測(cè)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(gè) CPU 的程序一致。
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由操作系統(tǒng)直接提供支持。
對(duì)于 SIMATIC NET-CP 443-1,操作系統(tǒng)直接支持冗余。有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參見“通信”下面的內(nèi)容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自動(dòng)化系統(tǒng)可根據(jù)需求進(jìn)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(wú)需容錯(cuò)。需要下列部件:
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1 個(gè) CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。
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1 條 PROFIBUS DP 總線。
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帶有 IM 153-2 的 ET 200M。
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故障安全信號(hào)模塊,采用非冗余設(shè)計(jì)。
發(fā)生故障時(shí),I/O 不再可用。故障安全信號(hào)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(cuò)功能。需要下列部件:
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2 個(gè) 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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1 個(gè) ET 200M ,帶 2 個(gè) IM 153-2(冗余)。
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故障安全信號(hào)模塊,采用非冗余設(shè)計(jì)。
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(hào)模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時(shí),I/O 不再可用。故障安全信號(hào)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(cuò)功能。需要下列部件:
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2 個(gè) 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(gè) ET 200M,帶 2 個(gè) IM 153-2(冗余)。
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故障安全信號(hào)模塊,冗余設(shè)計(jì)。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號(hào)模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時(shí),控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自動(dòng)化系統(tǒng)中,也可以使用標(biāo)準(zhǔn)模塊。這些設(shè)備不能與故障安全模塊在同一個(gè) 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(biāo)準(zhǔn)通信是通過 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī)PROFIsafe,可在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報(bào)文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無(wú)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(kuò)展功能集成在硬件組件中,也可作為經(jīng)過認(rèn)證的軟件塊裝載到 CPU 中。
帶有隔離模塊的安全等級(jí)
在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點(diǎn):
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可以使用銅質(zhì)總線電纜來(lái)建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。
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每個(gè) IM 153-x 都可以使用。
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在一個(gè) ET 200M 中,可以混合使用安全模式下的故障安全信號(hào)模塊和 S7-300 標(biāo)準(zhǔn)模塊。
若需要取得安全等級(jí) SIL 2,則無(wú)需使用隔離模塊。
西門子S7-200網(wǎng)絡(luò)的通訊設(shè)置和元件選擇
S7-200的端口是不隔離的,如果想使網(wǎng)絡(luò)隔離,應(yīng)考慮使用RS-485中繼器或者EM277。
注意:
●具有不同電位的互聯(lián)設(shè)備有可能導(dǎo)致不希望的電流流過連接電纜。
●這種不希望的電流可能導(dǎo)致通訊失敗或者設(shè)備損壞。
●要確保用通訊電纜連接的所有設(shè)備有相同的參考電位,或者彼此隔離,來(lái)避免產(chǎn)生這種不希望的電流。
為網(wǎng)絡(luò)確定通訊距離、通訊速率和電纜類型
網(wǎng)段的大長(zhǎng)度取決于兩個(gè)因素:隔離(用RS-485中繼器)和波特率。但連接具有不同電位的設(shè)備是需要隔離。當(dāng)接地點(diǎn)之間的距離很遠(yuǎn)時(shí),有可能具有不同的地電位。即使距離較近,大型機(jī)械的負(fù)載電流也能導(dǎo)致地電位的不同。
表1 網(wǎng)絡(luò)電纜的大長(zhǎng)度
波特率
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非隔離CPU口1
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有中繼器的CPU口或者EM277
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9.6K到187.5K
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50m
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1000m
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500k
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不支持
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400m
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1M到1.5M
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不支持
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200m
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3M到12M
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不支持
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100m
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1 如果不是用隔離端和中繼器,允許的大距離為50m。測(cè)量該距離時(shí),從網(wǎng)段的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始。到網(wǎng)段的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
在網(wǎng)絡(luò)中使用中繼器
RS-485中繼器為網(wǎng)段提供偏壓電阻和終端電阻。目的是為了:
●增加網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度:在網(wǎng)絡(luò)中使用一個(gè)中繼器可以使網(wǎng)絡(luò)的通訊距離擴(kuò)展50m。如果使用兩個(gè)中繼器而且中間沒有其他節(jié)點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)的通訊距離按照所使用的波特率擴(kuò)展一個(gè)網(wǎng)段的長(zhǎng)度。在一個(gè)串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中,多可以使用9個(gè)中繼器。但網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度不能超過9600m.
●為網(wǎng)絡(luò)增加設(shè)備:在9600的波特率下。50米距離之內(nèi),一個(gè)網(wǎng)段多可以連接32個(gè)設(shè)備,使用一個(gè)中繼器允許在網(wǎng)絡(luò)上增加32個(gè)設(shè)備。
●在不同的網(wǎng)段之間電隔離:如果不同的網(wǎng)段具有不同的地電位,將他們隔離會(huì)提高網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量。
一個(gè)中繼器在網(wǎng)絡(luò)中被算作網(wǎng)段的一個(gè)節(jié)點(diǎn),但沒有被指定站地址。
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