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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,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*
*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,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。
通過熱電偶信號(hào)板 SB 1231,可使用連接的熱電偶進(jìn)行高精度溫度記錄。另外,也可記錄低電平模擬信號(hào) ±80 mV??蓪犭娕夹盘?hào)板 SB 1231 直接插到所有 SIMATIC S7-1200 CPU 中。
這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì):
- 佳適應(yīng)性:
使用號(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 - 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:
可將信號(hào)板直接插到 CPU 中,從而在不占用額外空間的情況下對(duì)控制器進(jìn)行擴(kuò)展。
SM 1231 RTD 模塊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和其他 S7-1200 系列模塊的相同:
- 安裝在 DIN 導(dǎo)軌上:
將模塊卡裝到 CPU 右側(cè)的導(dǎo)軌上,互相連接以后再通過集成背板總線連接到 CPU 12xx。 - 直接安裝:
通過鉆孔,可將模塊直接螺栓安裝到墻壁上。在易受劇烈振動(dòng)的場(chǎng)合建議采用這種安裝方式。 - 電阻傳感器:
可使用為常用的電阻溫度監(jiān)測(cè)器:Pt 100、Pt 200、Pt 500、Pt 1000、Pt 10000、Ni 100、Ni 120、Ni 1000、Cu 10、FS 150、FS 30、FS 600??梢詿o需使用放大器直接連接到模塊上,并且所有 RTD 的類型必須相同。探測(cè)器可以采用 2、3 或 4 線制連接。 - 安裝位置:
為了實(shí)現(xiàn)大的測(cè)量和重復(fù)精度,應(yīng)將 RTD 模塊安裝在溫度變化較小的位置。 - DIP 開關(guān):
所需設(shè)置(如所連 RTD 的選擇)應(yīng)通過模塊上的 DIP 開關(guān)進(jìn)行。
通過 RTD 信號(hào)板 SB 1231,可使用電阻式溫度檢測(cè)器進(jìn)行高精度溫度記錄。可將 RTD 信號(hào)板 SB 1231 用于 SIMATIC S7-1200 CPU。可將 RTD 信號(hào)板 SB 1231 直接插到所有 SIMATIC S7-1200 CPU 中。
這為用戶提供了下列優(yōu)勢(shì):
- 佳適應(yīng)性:
使用號(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 - 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:
可將信號(hào)板直接插到 CPU 中,從而在不占用額外空間的情況下對(duì)控制器進(jìn)行擴(kuò)展。
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 | 非隔離CPU口1 | 有中繼器的CPU口或者EM277 |
9.6K到187.5K | 50m | 1000m |
500k | 不支持 | 400m |
1M到1.5M | 不支持 | 200m |
3M到12M | 不支持 | 100m |
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*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),但沒有被站地址。
S7-200系列PLC的基本硬件組成
S7-200系列PLC可提供4種不同的基本單元和6種型號(hào)的擴(kuò)展單元。其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴(kuò)展單元、編程器、存儲(chǔ)卡、寫入器、文本顯示器等。
1.基本單元
S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號(hào)的8種CPU供選擇使用,其輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配見表4-11:
表4-11 S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元
型 號(hào) | 輸入點(diǎn) | 輸出點(diǎn) | 可帶擴(kuò)展模塊數(shù) |
S7-200CPU221 | 6 | 4 | — |
S7-200CPU222 | 8 | 6 | 2個(gè)擴(kuò)展模塊 78路數(shù)字量I/O點(diǎn)或10路模擬量I/O點(diǎn) |
S7-200CPU224 | 14 | 10 | 7個(gè)擴(kuò)展模塊 168路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn) |
S7-200CPU226 | 24 | 16 | 2個(gè)擴(kuò)展模塊 248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn) |
S7-200CPU226XM | 24 | 16 | 2個(gè)擴(kuò)展模塊 248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn) |
2.?dāng)U展單元
S7-200系列PLC主要有6種擴(kuò)展單元,它本身沒有CPU,只能與基本單元相連接使用,用于擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù),S7-200系列PLC擴(kuò)展單元型號(hào)及輸入輸出點(diǎn)數(shù)的分配如表4-12所示。
表4-12 S7-200系列PLC擴(kuò)展單元型號(hào)及輸入輸出點(diǎn)數(shù)
類 型 | 型 號(hào) | 輸入點(diǎn) | 輸出點(diǎn) |
數(shù)字量擴(kuò)展模塊 | EM221 | 8 | 無 |
EM222 | 無 | 8 | |
EM223 | 4/8/16 | 4/8/16 | |
模擬量擴(kuò)展模塊 | EM231 | 3 | 無 |
EM232 | 無 | 2 | |
EM235 | 3 | 1 |
3.編程器
PLC在正式運(yùn)行時(shí),不需要編程器。編程器主要用來進(jìn)行用戶程序的編制、存儲(chǔ)和管理等,并將用戶程序送入PLC中,在調(diào)試過程中,進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測(cè)。S7-200系列PLC可采用多種編程器,一般可分為簡(jiǎn)易型和智能型。
簡(jiǎn)易型編程器是袖珍型的,簡(jiǎn)單實(shí)用,價(jià)格低廉,是一種很好的現(xiàn)場(chǎng)編程及監(jiān)測(cè)工具,但顯示功能較差,只能用指令表方式輸入,使用不夠方便。智能型編程器采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程操作,將的編程軟件裝入計(jì)算機(jī)內(nèi),可直接采用梯形圖語言編程,實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè),非常直觀,且功能強(qiáng)大,S7-200系列PLC的編程軟件為STEP7-Micro/WIN。
4.程序存儲(chǔ)卡
為了程序及重要參數(shù)的安全,一般小型PLC設(shè)有外接EEPROM卡盒接口,通過該接口可以將卡盒的內(nèi)容寫入PLC,也可將PLC內(nèi)的程序及重要參數(shù)傳到外接EEPROM卡盒內(nèi)作為備份。程序存儲(chǔ)卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0兩種,程序容量分別為8K和16K程序步。
5.寫入器
寫入器的功能是實(shí)現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送,是將PLC中RAM區(qū)的程序通過寫入器固化到程序存儲(chǔ)卡中,或?qū)?/span>PLC中程序存儲(chǔ)卡中的程序通過寫入器傳送到RAM區(qū)。
6.文本顯示器
文本顯示器TD200不僅是一個(gè)用于顯示系統(tǒng)信息的顯示設(shè)備,還可以作為控制單元對(duì)某個(gè)量的數(shù)值進(jìn)行修改,或直接設(shè)置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認(rèn)的方法,多可顯示80條信息,每條信息多4個(gè)變量的狀態(tài)。過程參數(shù)可在顯示器上顯示,并可以隨時(shí)修改。TD200面板上的8個(gè)可編程序的功能鍵,每個(gè)都分配了一個(gè)存儲(chǔ)器位,這些功能鍵在啟動(dòng)和測(cè)試系統(tǒng)時(shí),可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和診斷。
6EP1 331-1SH02 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 1.3A |
6EP1 331-1SH03 | |
6EP1 331-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 2A |
6EP1 331-5BA00 | |
6EP1 332-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 3.8A |
6EP1 332-2BA10 | 單相120/220VAC輸入,輸出24VDC 2.5A |
6EP1 332-2BA20 | |
6EP1 333-2AA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 5A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 333-2AA01 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 5A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 333-2BA00 | 單相120VAC/220VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 333-2BA01 | 單相120VAC/220VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 333-2BA20 | |
6EP1 333-3BA00 | 單相120VAC/220to500VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 334-2AA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 334-2AA01 | 單相120/220VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 334-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-2BA01 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-2BA20 | |
6EP1 334-3BA00 | 單相120/220VACto500VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 334-3BA10 | |
6EP1 336-2BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 20A |
6EP1 336-2BA10 | |
6EP1 336-3BA00 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 336-3BA10 | |
6EP1 337-3BA00 | 單相120/230,40A |
6EP1 434-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 10A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 434-2BA10 | |
6EP1 436-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 436-2BA10 | |
6EP1 436-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 20A 新型模塊式電源 |
6EP1 437-2BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 30A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 437-2BA10 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 40A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 437-2BA20 | |
6EP1 437-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出24VDC 40A 工業(yè)可并聯(lián) |
6EP1 252-0AA00 | 單相230VAC輸入,輸出41.5V/1.3A |
6EP1 252-0AA01 | 單相230VAC輸入,輸出41.5V/2A |
6EP1 457-3BA00 | 三相380VAC輸入,輸出48VDC 20A 工業(yè)可并聯(lián) |
SITOP facets | |
6EP1 331-2BA10 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 0.5A |
6EP1 333-1AL12 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 5A |
6EP1 334-1AL12 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6ES7 307-1EA80-0AA0 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 10A |
6EP1 353-2BA00 | 單相120/230VAC輸入,輸出24VDC 設(shè)定范圍3~52DC 10A |
LOGO! Power 微型電源組 | |
6EP1 332-1SH42 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 2.5A |
6EP1 332-1SH51 | 單相220VAC輸入,輸出24VDC 4A |
SITOP 附加設(shè)備 | |
6EP1 961-3BA10 | 信號(hào)模塊,輸入范圍240VAC/6A,只能和模塊式SITOP電源共用 |
6EP1 961-3BA00 | 緩沖模塊,輸入24VDC,輸出電流40A,可并聯(lián),只能和模塊式SITOP電源共用 |
6EP1 961-3BA21 | 冗余模塊,輸入24VDC,輸出電流40A |
6EP1 961-2BA00 | 診斷模塊,輸入24VDC,輸出電流4*10A |
S7-400
大量功能可支持用戶對(duì) S7-400 進(jìn)行編程、調(diào)試和維護(hù):
- 高速指令執(zhí)行。
- 用戶友好的參數(shù)分配
- 人機(jī)界面:
S7-400 的操作系統(tǒng)中集成了用戶友好的 OCM 。 - 診斷功能和自檢:
CPU 的智能診斷系統(tǒng)可連續(xù)檢查系統(tǒng)功能并記錄錯(cuò)誤和特定系統(tǒng)事件。 - 密碼保護(hù)。
- 模式選擇開關(guān)
- 系統(tǒng)功能
SIMATIC S7-400 符合以下國(guó)內(nèi)和標(biāo)準(zhǔn):
- CE 標(biāo)志
- UL
- CSA 或 cULus
- FM
- ATEX
- C-Tick、EMC 標(biāo)記,適用于澳大利亞和新西蘭
- IEC 61131-2
- 船級(jí)社的船用
- ABS(美國(guó)船級(jí)社)
- BV(法國(guó)船級(jí)社)
- DNV(挪威船級(jí)社)
- GL(德國(guó)勞氏船級(jí)社)
- LRS(英國(guó)勞氏船級(jí)社)
- Class NK(日本船級(jí)社)
有關(guān)詳細(xì)信息,請(qǐng)參見手冊(cè)《S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng) S7-400 模塊技術(shù)規(guī)格》。
設(shè)計(jì)
S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點(diǎn)是不帶風(fēng)扇,運(yùn)行可靠,支持信號(hào)模塊的熱插拔。
S7-400 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔,使用靈活,操作極為方便:
- 模塊安裝十分簡(jiǎn)單。
- 背板總線集成在安裝機(jī)架中。
- 模塊更換簡(jiǎn)單,不會(huì)將模塊相互混淆
- 成熟可靠的連接技術(shù)
- TOP Connect 連接方式:
通過 1 芯到 3 芯接頭和螺釘型或彈簧型端子進(jìn)行預(yù)接線。 - 規(guī)定的安裝深度:
所有接頭和連接器都應(yīng)該嵌入到模塊內(nèi)并通過蓋板來保護(hù)。 - 小限度的插槽規(guī)則
通信
CPU 和通信處理器支持以下通信類型:
- 過程通信;
通過總線(AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET)對(duì) I/O 模塊進(jìn)行循環(huán)尋址(交換過程映像)。從循環(huán)執(zhí)行級(jí)調(diào)用過程通信 - 數(shù)據(jù)通信;
在自動(dòng)化系統(tǒng)之間或 HMI 與多個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)之間
進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信可循環(huán)進(jìn)行,或在發(fā)生特定事件時(shí)通過塊從用戶程序調(diào)用。
數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制:
- 通過全局?jǐn)?shù)據(jù)通信 (GD) 實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的 CPU 之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
- 通過通信功能進(jìn)行事件驅(qū)動(dòng)型通信。
通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。
全局?jǐn)?shù)據(jù) (GD)
通過 MPI 以及“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”,聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)(多可達(dá) 16 個(gè) GD 數(shù)據(jù)包,每個(gè)循環(huán)的大 GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié))。例如,CPU 可以訪問另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲(chǔ)器/過程映像。若網(wǎng)絡(luò)上連接有 S7-300,則數(shù)據(jù)交換限制為大 22 字節(jié)。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信可通過 MPI 來實(shí)現(xiàn)??墒褂?STEP 7 來執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中,兩個(gè) CPU 可以使用 GD 并通過 C 總線通信。
通信功能
通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊,可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信。
這些包括:
- 通過 MPI 和 PROFIBUS S7 進(jìn)行的 S7 通信。
- 通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S7 通信。
通過可加載的塊,可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信。
這些包括:
- 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通信。
- 通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通信(通過 PROFIBUS/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的開放式用戶通信)。
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是,必須建立通信連接才能實(shí)現(xiàn)通信功能。
集成到 IT 環(huán)境中
通過 S7-400,可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動(dòng)化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced,可以實(shí)現(xiàn)下列功能:
- 使用任何 HTML 工具創(chuàng)建自己的 Web 頁面。方便地將 S7-400 的過程變量分配給 HTML 對(duì)象。
- 使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器并通過這些 Web 頁面監(jiān)控 S7-400。
- 通過 FC 調(diào)用,從S7-400 的用戶程序發(fā)送電子郵件。
- 由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性,可進(jìn)行遠(yuǎn)程編程,甚至可通過網(wǎng)(如ISDN)。
帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 器。因此,可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息:
- CPU 常規(guī)信息
- 診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
- 變量表
- 變量狀態(tài)
- 模塊狀態(tài)
- 消息
- 有關(guān)工業(yè)以太網(wǎng)的信息
- OUC 連接診斷
- PROFINET 節(jié)點(diǎn)拓?fù)?/li>
- 通過用戶定義的 Web 頁面顯示過程數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)
可通過使用用戶權(quán)限并支持 HTTPS 協(xié)議在 Web 器內(nèi)提供安全機(jī)制。
等時(shí)同步模式
通過等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能,可通過連接到等時(shí)同步 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán),以實(shí)現(xiàn):
- 分布式信號(hào)采集
- 信號(hào)傳輸
- 程序執(zhí)行
創(chuàng)建自動(dòng)化解決方案,以恒定間隔時(shí)間(恒定總線周期時(shí)間)來捕捉并處理輸入和輸出信號(hào)。同時(shí)創(chuàng)建*的部分過程圖像。
借助于恒定總線周期時(shí)間和分布式 I/O 同步信號(hào)處理,S7-400 可確保精確重現(xiàn)定義的的過程響應(yīng)時(shí)間。
提供了大量支持等時(shí)同步模式系統(tǒng)功能的組件,可用來處理運(yùn)動(dòng)控制、測(cè)量值采集和高速控制等領(lǐng)域內(nèi)的要求苛刻的任務(wù)。
在分布式自動(dòng)化解決方案中,SIMATIC S7-400 還將開辟高速處理操作的重要領(lǐng)用領(lǐng)域,并可實(shí)現(xiàn)高精度和可重現(xiàn)性。這意味著可在提供佳且恒定的質(zhì)量的同時(shí)提高產(chǎn)量。
在運(yùn)行模式下更改硬件組態(tài)(運(yùn)行時(shí)組態(tài),CiR)
通過 SIMATIC S7-400,在工廠運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以實(shí)現(xiàn)硬件組態(tài)的更改,不會(huì)影響生產(chǎn)的進(jìn)行。選項(xiàng)包括:
- 增加分布式 I/O 節(jié)點(diǎn)(PROFIBUS DP 或 PA 從站)
- 在 ET 200M I/O 系統(tǒng)中增加模塊并重新設(shè)置參數(shù)。
CiR(即運(yùn)行時(shí)組態(tài))功能可在設(shè)備運(yùn)行期間實(shí)現(xiàn)設(shè)備擴(kuò)展和轉(zhuǎn)換,從而降低設(shè)備調(diào)試和重新裝備的時(shí)間。此外,通過該系統(tǒng)功能,還可以靈活響應(yīng)工藝的變化(例如,工藝的),因?yàn)椴槐匾蛴布M態(tài)發(fā)生改變而將設(shè)備初始化或同步。
模塊的診斷和過程監(jiān)控
SIMATIC S7-400 的眾多輸入/輸出模塊具有智能功能:
- 監(jiān)控信號(hào)采集(診斷)
- 監(jiān)控來自過程的信號(hào)(硬件中斷)
診斷
智能診斷系統(tǒng)可用來確定模塊的信號(hào)采集(對(duì)于數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(對(duì)于模擬量模塊)是否正常工作。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和不可參數(shù)化的診斷消息:
- 可參數(shù)化的診斷消息:
僅當(dāng)通過適當(dāng)參數(shù)設(shè)置啟用之后,才會(huì)發(fā)送診斷消息。 - 不可參數(shù)化的診斷消息:
這些消息是自動(dòng)發(fā)送的,即與參數(shù)設(shè)置無關(guān)。
如果某個(gè)診斷消息處于激活狀態(tài)(例如,“無傳感器輸入”),則該模塊會(huì)觸發(fā)一個(gè)診斷中斷(如果已為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置之后才會(huì)觸發(fā)中斷)。CPU 將中斷用戶程序或低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理,并處理相關(guān)診斷中斷塊 (OB 82)。通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號(hào),并且可以觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
根據(jù)模塊類型的不同,提供了各種不同診斷消息:
數(shù)字量輸入/輸出模塊 | |
診斷消息 | 可能的故障原因 |
無傳感器電源 |
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無外部輔助電壓 |
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無內(nèi)部輔助電壓 |
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熔斷器燒斷 |
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模塊中的參數(shù)不正確 |
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時(shí)間看門夠脫落 |
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EPROM 故障 |
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RAM 故障 |
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硬件中斷丟失 |
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模擬量輸入模塊 | |
診斷消息 | 可能的故障原因 |
無外部負(fù)載電壓 |
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 |
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共模錯(cuò)誤 |
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斷線 |
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低于量程下限 |
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高于量程上限 |
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模擬量輸出模塊 | |
診斷消息 | 可能的故障原因 |
無外部負(fù)載電壓 |
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組態(tài)/參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤 |
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對(duì) M 短路 |
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斷線 |
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硬件中斷
可以監(jiān)控過程信號(hào),并且可通過過程中斷觸發(fā)對(duì)信號(hào)變化的響應(yīng)。
- 數(shù)字量輸入模塊:
根據(jù)具體參數(shù)設(shè)置,該模塊可在信號(hào)狀態(tài)變化的上升沿、下降沿或上升沿和下降沿上為每個(gè)通道組觸發(fā)硬件中斷。CPU 中斷用戶程序或低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理,并處理相關(guān)過程中斷塊(例如,OB 40)。信號(hào)模塊可以每個(gè)通道緩沖一個(gè)中斷。 - 模擬量輸入模塊:
通過設(shè)置上限值和下限值,可以定義工作范圍。模塊將數(shù)字化測(cè)量值與這些限值進(jìn)行比較。若測(cè)量值違反其中任何一個(gè)限值,就會(huì)觸發(fā)硬件中斷。CPU 中斷用戶程序或低優(yōu)先級(jí)任務(wù)的處理,并處理相關(guān)過程中斷塊(例如,OB 40)。若限值高于/低于過量程/欠量程值,則不進(jìn)行進(jìn)行比較。
S7-400H
容錯(cuò)通信
進(jìn)行高可用性通信時(shí),SIMATIC 將提供以下功能:
- 更高可用性:
發(fā)生故障時(shí),通信可通過多 4 個(gè)冗余連接繼續(xù)進(jìn)行。 - 操作簡(jiǎn)便;
高可用性對(duì)用戶來說并不是透明的。可以并經(jīng)過任何改動(dòng)而采用標(biāo)準(zhǔn)通信的用戶程序。冗余功能僅在參數(shù)設(shè)置階段進(jìn)行定義。
S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 目前支持容錯(cuò)通信。在 PC 上,需要安裝 Redconnect 程序包(參見“SIMATIC NET 通信系統(tǒng)”)。
根據(jù)具體可用性要求,可使用不同組態(tài)選項(xiàng):
- 單一總線或冗余總線。
- 總線型拓?fù)浠颦h(huán)型拓?fù)淇偩€。
操作模式
CPU 417-5H/416-5H/414-5H/412-5H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要額外功能:
- 數(shù)據(jù)交換
- 故障響應(yīng)(故障轉(zhuǎn)移至備用設(shè)備)
- 兩個(gè)子單元的同步
- 自檢
冗余原理
S7-400H 按“熱備份”模式下的主動(dòng)冗余原理工作(發(fā)生故障時(shí)執(zhí)行無反應(yīng)的自動(dòng)切換)。根據(jù)該原理,在*運(yùn)行期間,兩個(gè)子單元都處于激活狀態(tài)。發(fā)生故障時(shí),未發(fā)生故障的設(shè)備獨(dú)自接管過程控制。
為確保平穩(wěn)接管,必須通過*控制器鏈路實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。
在故障轉(zhuǎn)移期間,設(shè)備會(huì)自動(dòng)保留:
- 相同的用戶程序
- 相同的數(shù)據(jù)塊
- 相同的過程映像內(nèi)容
- 相同的內(nèi)部數(shù)據(jù),如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、位存儲(chǔ)器等
這意味著,這兩個(gè)設(shè)備始終保持在新狀態(tài),并且可以在出現(xiàn)故障時(shí)獨(dú)立地繼續(xù)執(zhí)行控制。
采用冗余 I/O 操作時(shí),這會(huì)帶來以下結(jié)果:
- 在*的運(yùn)行期間,兩個(gè)模塊均處于激活狀態(tài),例如在采用冗余輸入時(shí),將通過兩個(gè)模塊讀取共用傳感器(也可以是兩個(gè)傳感器)的信號(hào),對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較并提供給用戶以作為用于進(jìn)一步處理的統(tǒng)一值。采用冗余輸出時(shí),由用戶程序計(jì)算的值通過兩個(gè)模塊進(jìn)行輸出。
- 發(fā)生故障時(shí)(例如,兩個(gè)輸入模塊之一出現(xiàn)故障),不再對(duì)有故障的模塊尋址,發(fā)生故障信號(hào),僅未受影響的模塊繼續(xù)運(yùn)行。在線進(jìn)行修復(fù)之后,將再次對(duì)兩個(gè)模塊尋址。
同步
為了實(shí)現(xiàn)無反應(yīng)切換,需要對(duì)兩個(gè)子單元進(jìn)行同步。
S7-400H 遵循“時(shí)間驅(qū)動(dòng)的同步”工作原理。
每當(dāng)子單元中發(fā)生可能導(dǎo)致不同內(nèi)部狀態(tài)的事件時(shí),都會(huì)執(zhí)行同步操作,例如在發(fā)生以下事件時(shí):
- 直接訪問 I/O
- 中斷、報(bào)警
- 更新用戶時(shí)間
- 通過通信功能修改數(shù)據(jù)
同步是通過操作系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行的,可在編程階段將其忽略。
自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。自檢涉及以下方面:
- *控制器的連接
- *處理單元
- 處理器/ASIC
- 存儲(chǔ)器
報(bào)告每個(gè)檢測(cè)到的故障。
啟動(dòng)時(shí)自檢
啟動(dòng)時(shí),每個(gè)子單元都會(huì)完整執(zhí)行全部自檢功能。
循環(huán)操作期間的自檢
完整的自檢分布在多個(gè)循環(huán)中。每個(gè)循環(huán)僅執(zhí)行一小部分自檢,因此,實(shí)際控制器所承受的負(fù)荷不是很大。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對(duì) S7-400H 編程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O 模塊的組態(tài)
硬件組態(tài)時(shí),用戶必須通過 HW Config 相互形成冗余的模塊。只需要在冗余模式下運(yùn)行的模塊以及要作為“冗余伙伴”的第二個(gè)模塊。在用戶程序中,應(yīng)訪問具有低地址的模塊。第二個(gè)地址不向用戶顯示,并且含有冗余和非冗余 I/O 的控制部分的編程*相同。與非冗余 I/O 之間的差別是塊庫中的兩個(gè)函數(shù)塊(RED_IN 和 RED_OUT),需要在用戶程序的開始處和結(jié)束處調(diào)用這兩個(gè)函數(shù)塊。
在 STEP 7 V5.3 或更高版本中,該庫已作為標(biāo)準(zhǔn)庫集成到 STEP 7 中。
S7-400H
S7-400F/FH 滿足下列安全要求:
- 要求等級(jí) AK 1 至 AK 6,根據(jù) DIN V 19250/DIN V VDE 0801
- 安全要求等級(jí) SIL 1 至 SIL 3,根據(jù) IEC 61508
- Cat1 至 Cat4,根據(jù) EN 954-1
操作模式
S7-400F/FH 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中,并包含在故障安全信號(hào)模塊中。
信號(hào)模塊通過差異分析和測(cè)試信號(hào)注入來監(jiān)控輸出和輸入信號(hào)。
通過定期自檢、命令測(cè)試以及按時(shí)間順序執(zhí)行的邏輯程序執(zhí)行檢查,CPU 可檢查控制器的運(yùn)行是否正常。此外,通過狀態(tài)監(jiān)視 (sign-of-life) 請(qǐng)求,還可以檢查 I/O 狀況。
若在系統(tǒng)中診斷出故障,則將系統(tǒng)切換到安全狀態(tài)。
F-Runtime 許可證
必須將 F-Runtime 許可證加載到 CPU 上以運(yùn)行 S7-400F/FH。每個(gè) S7-400F/FH 都需要一份許可證。
編程
S7-400F/FH 的編程方式與其它 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方式相同。非故障安全工廠部分的用戶程序可用成熟可靠的編程工具(如 STEP 7)來創(chuàng)建。
S7 F Systems 可選軟件包
編程安全相關(guān)的程序段時(shí),需要使用可選軟件包“S7 F Systems”。該軟件中包括創(chuàng)建 F 程序所需的全部函數(shù)和塊。
對(duì)于包含安全功能的 F 程序,可使用 CFC 調(diào)用來 F 庫中的函數(shù)塊并進(jìn)行互連。使用 CFC 可以簡(jiǎn)化工廠的組態(tài)和編程工作,由于工廠范圍內(nèi)具有統(tǒng)一的表示形式,也將簡(jiǎn)了驗(yàn)收測(cè)試。無需使用額外工具,程序員就可以*專注于安全相關(guān)應(yīng)用程序。
西門子S7系統(tǒng)PLC的符號(hào)編程基礎(chǔ)介紹
一、系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)
S7的系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)集成在CPU中,不能被擴(kuò)展。系統(tǒng)存儲(chǔ)區(qū)根據(jù)功能分為不同的區(qū)域供用戶使用。在用戶程序中使用相應(yīng)的指令可以在相應(yīng)的地址區(qū)內(nèi)直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行尋址。
1.輸入過程暫存區(qū)(I)
2.輸出過程暫存區(qū)(Q)
3.位存儲(chǔ)區(qū)(M)
4.外部輸入輸出(PI/PQ)
5.計(jì)時(shí)器(T)
6.計(jì)數(shù)器(C)
7.?dāng)?shù)據(jù)塊(DB)
8.局部數(shù)據(jù)(L)
二、地址尋址
什么是地址尋址?
1.位尋址
2.字節(jié)尋址
3.字尋址
4.雙字尋址
三、符號(hào)地址尋址
1. 全局符號(hào)
在符號(hào)編輯器中定義的符號(hào)。
2. 局部符號(hào)
局部符號(hào)是在程序塊中變量申明區(qū)中定義,定義的對(duì)象也只限于本塊的塊參數(shù)、靜態(tài)數(shù)據(jù)和臨時(shí)數(shù)據(jù)等,且所定義的符號(hào)只在本程序塊中有效。
6ES7972-0BB12-0XA0總線連接器
6ES7972-0BB12-0XA0總線連接器產(chǎn)品描述
SIMATIC DP, 總線連接器,用于PROFIBUS,高達(dá)12 MBIT/S,90度出線電纜(W X H X D):15.8 X 54 X 34 MM,端接電阻,帶隔離
應(yīng)用適宜性 | 用于連接 PROFIBUS 設(shè)備和 PROFIBUS 總線電纜 |
傳輸率 | |
9.6 kbit/s…12 Mbit/s | |
接口 | |
電氣連接數(shù)量 | |
2 | |
| 1 |
適用于工業(yè)以太網(wǎng) FCTP 導(dǎo)線 | |
螺栓 | |
FastConnect | 否 |
機(jī)械數(shù)據(jù) | |
終端電阻規(guī)格 | 集成電阻組合并可通過滑動(dòng)開關(guān)接通 |
材料 / 外殼的 | 塑料 |
結(jié)構(gòu)、尺寸和重量 | |
電纜出線方式 | 90 度電纜出線 |
寬度 | 15.8 mm |
高度 | 64 mm |
深度 | 35.6 mm |
凈重 | 10 g |
許可的環(huán)境條件 | |
環(huán)境溫度 | |
| 0 °C |
| -40…+70 °C |
| -40…+70 °C |
相對(duì)的空氣濕度 / 在25 °C時(shí) / 無冷凝 / 在運(yùn)行階段 / 大的 | 95 % |
防護(hù)等級(jí) IP | IP20 |
產(chǎn)品特點(diǎn)、功能、組件 / 概述 | |
產(chǎn)品特點(diǎn)/不含硅 | 是 |
產(chǎn)品構(gòu)件 | |
是 | |
| 是 |
標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、許可 | |
資格證明 |