西門子S7-200系列PLC數(shù)字量I/O擴展模塊
常用的數(shù)字量輸入/輸出擴展模塊有三類,即輸入擴展模塊、輸出擴展模塊、輸入/輸出擴展模塊。S7-200系列PLC數(shù)字量I/O擴展模塊如表1所列。
表1 S7-200系列PLC數(shù)字量I/O擴展模塊
類型 |
型號 |
輸入點數(shù)/類型 |
輸出點數(shù)/類型 |
輸入擴展模塊 |
EM 221 |
8輸入/24VDC光電隔離 |
|
EM 221 |
8輸入/120/230VAC |
||
輸出擴展模塊 |
EM 222 |
|
8輸出/24 VDC晶體管型 |
EM 222 |
8輸出/繼電器型 |
||
EM 222 |
8輸出/120/230VAC晶閘管型 |
||
輸入/輸出 |
EM 223 |
4輸入/24VDC光電隔離 |
4輸出/24VDC晶體管型 |
EM 223 |
4輸入/24VDC光電隔離 |
4輸出/繼電器型、 |
|
EM 223 |
8輸入/24VDC光電隔離 |
8輸出/24VDC晶體管型 |
|
EM 223 |
8輸入/24VDC光電隔離 |
8輸出/繼電器型 |
|
EM 223 |
16輸入/24VDC光電隔離 |
16輸出/24VDC晶體管型 |
|
EM 223 |
16輸/2入4VDC光電隔離 |
16輸出/繼電器型 |
S7-300
提供有大量功能,支持用戶的S7-300編程、調(diào)試和維護等工作。
SIMATIC S7-300符合的標準和國際標準有:
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信類型:
STEP 7的操作界面極為友好,顯著地簡化了用戶的通信功能組態(tài)工作。
數(shù)據(jù)通訊
SIMATIC S7-300擁有不同的數(shù)據(jù)通信機制:
全局數(shù)據(jù)
借助“全局數(shù)據(jù)通信”,聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)(多可達8 GD 數(shù)據(jù)包,每周期22個字節(jié))。據(jù)此,可以實現(xiàn),例如,某個CPU訪問另一個CPU的數(shù)據(jù)、位存儲單元和過程圖像等信息。只能通過 MPI 進行全局數(shù)據(jù)交換。組態(tài)通過STEP 7的GD表完成。
通訊功能
使用系統(tǒng)已經(jīng)集成的塊,可以建立S7/C7伙伴之間的通信。
這些是:
使用reloadable塊,可以建立與S5伙伴和非西門子設(shè)備之間的通信。
這些是:
與全局數(shù)據(jù)不同的是,對于通信功能,必須為其建立通信連接。
集成到 IT 領(lǐng)域中
借助自動化工程組態(tài),使用S7-300,可以更加方便地接入現(xiàn)代化的信息技術(shù)世界。使用CP 343-1 Advanced,可以實現(xiàn)以下信息技術(shù)功能:
S7-300 PROFINET CPU集成有Web器。因此,標準Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息:
使用系統(tǒng)功能“同步模式”,可以同步耦合
總線周期時間的程序運行。
創(chuàng)建了自動化解決方案,可以以固定間隔時間(常量總線周期時間)捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建了前后一致的部分過程圖像。
借助常量總線周期時間和分布式I/O同步信號處理技術(shù),S7-300確??梢跃_地重現(xiàn)規(guī)定的過程響應時間。
為同步模式系統(tǒng)功能提供了極為豐富的支持組件,可以處理運動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域的苛刻任務。
在分布式自動化解決方案中,目前的SIMATIC S7-300開始涉足重要的高速加工處理應用領(lǐng)域,并確保可以獲得高的精度和可重現(xiàn)性。這意味著可以以穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不斷地擴大生產(chǎn)數(shù)量。
SIMATIC S7-300的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能:
診斷
診斷功能可以用來判斷模塊的信號采集(針對數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(針對模擬模塊)是否工作于無故障狀態(tài)。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和非參數(shù)化診斷消息:
如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)(例如“無傳感器輸入”),則模塊會發(fā)起一個診斷中斷(若已經(jīng)為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應的參數(shù)化過程之后才會產(chǎn)生中斷)。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務的執(zhí)行,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 82)。
西門子6SN1146-1AB00-0BA1模塊產(chǎn)品描述
SIMODRIVE 611 INFEED MODULE, 5/10 KW, UNREGULATED, WITH INTERNAL/EXT. COOLING
SIMODRIVE 611橫向進給模塊,5/10千瓦,不受監(jiān)管,內(nèi)部/ EXT。冷卻
General Data | |
product name | open-loop control infeed module |
Unit type | infeed module |
Function status | 1 |
Cooling | internal / external |
cooling b | self-cooling |
degree of protection | With internal heat dissipation: IP 20 / With external heat dissipation: IP 20 for the electronics area and IP 54 for the heatsink in the heat dissipation area |
weight / approx. | 6.5 kg |
dimension / b | 50 mm |
dimension / height | 480 mm |
dimension / depth | 288 mm |
infeed / type | open-loop |
connection / power connection | 6 mm2 |
Connection / line connection / cross-section / max. | 6 mm2 |
Electrical Data | |
rated output / infeed | 5 kW |
rated output / infeed / S3-60 % | 6.5 kW |
rated output / infeed / peak power | 10 kW |
rated output / pulsed resistor | 0.2 kW |
rated output / pulsed resistor / peak power | 10 kW |
pulsed resistor / energy / for single braking | 13500 J |
rated current In | 12.5 A |
rated current In / Input / at undervoltage | 14 A |
Rated current In / Output / Peak current | 25 A |
Input voltage | 400 V 3-phase AC -10% to 480 V 3-phase AC + 6 % |
Output voltage | 490V to 680V + 6 % |
power frequency / min. | 50 Hz |
power frequency / tolerance / min. | -10 % |
power frequency / max | 60 Hz |
power frequency / tolerance / max | 10 % |
Efficiency eta | 0.985 |
charging limit | 1200 μF |
power factor / cos phi | 0.87 |
power factor / cos lambda | 0.67 |
impedance voltage / required / maximum | 10 % |
Ambient Conditions | |
ambient temperature on operation / min. | 0 °C |
ambient temperature / during operation / max. | 40 °C |
ambient temperature / during operation / max. / with power reduction | 55 °C |
ambient temperature / when stored / min. | -40 °C |
ambient temperature / when stored / max. | 70 °C |
ambient temperature / when transported / min. | -40 °C |
ambient temperature / when transported / max. | 70 °C |
6SE6420-2UC11-2AA1 | 6SE6400-3CC00-4AB3 |
6SE6420-2UC12-5AA1 | |
6SE6420-2UC13-7AA1 | 6SE6400-3CC01-0AB3 |
6SE6420-2UC15-5AA1 | |
6SE6420-2UC17-5AA1 | |
6SE6420-2UC21-1BA1 | 6SE6400-3CC02-6BB3 |
6SE6420-2UC21-5BA1 | |
6SE6420-2UC22-2BA1 | |
6SE6420-2UC23-0CA1 | 6SE6400-3CC03-5CB3 |
6SE6420-2UC11-2AA1 | 6SE6400-3CC00-3AC3 |
6SE6420-2UC12-5AA1 | |
6SE6420-2UC13-7AA1 | 6SE6400-3CC00-5AC3 |
6SE6420-2UC15-5AA1 | |
6SE6420-2UC17-5AA1 | |
6SE6420-2UC21-1BA1 | 6SE6400-3CC00-8BC3 |
6SE6420-2UC21-5BA1 | 6SE6400-3CC01-4BD3 (6SE6400-3CR01-4BD3) |
6SE6420-2UC22-2BA1 | |
6SE6420-2UC23-0CA1 | 6SE6400-3CC01-7CC3 |
6SE6420-2UC24-0CA1 | 6SE6400-3CC03-5CD3 (6SE6400-3CR03-5CD3) |
6SE6420-2UC25-5CA1 | |
6SE6420-2UD13-7AA1 | 6SE6400-3CC00-2AD3 (6SE6400-3CR00-2AD3) |
6SE6420-2UD15-5AA1 | |
6SE6420-2UD17-5AA1 | 6SE6400-3CC00-4AD3 (6SE6400-3CR00-4AD3) |
6SE6420-2UD21-1AA1 | |
6SE6420-2UD21-5AA1 | 6SE6400-3CC00-6AD3 (6SE6400-3CR00-6AD3) |
6SE6420-2UD22-2BA1 | 6SE6400-3CC01-0BD3 (6SE6400-3CR01-0BD3) |
6SE6420-2UD23-0BA1 | |
6SE6420-2UD24-0BA1 | 6SE6400-3CC01-4BD3 (6SE6400-3CR01-4BD3) |
6SE6420-2UD25-5CA1 | 6SE6400-3CC02-2CD3 (6SE6400-3CR02-2CD3) |
6SE6420-2UD27-5CA1 | |
6SE6420-2UD31-1CA1 | 6SE6400-3CC03-5CD3 (6SE6400-3CR03-5CD3) |
CP 443-1 Advanced 是用于連接 SIMATIC S7-400 到工業(yè)以太網(wǎng)的通訊處理器。
由于其自身備有處理器,從而解除了 CPU 的通訊任務并有助于另加連接。
通過 CP 443-1 Advanced,SIMATIC S7-400 可與以下設(shè)備進行通訊:
PROFINET CBA 用于創(chuàng)建可反復使用的技術(shù)功能模板。
注:
提供有經(jīng)過升級的CP 443-1 Advanced(6GK7 443-1EX41-0XE0)。
并支持新型 SIMATIC S7 400 CPU 的增強型 PROFINET IO 接口。 已對此接口進行調(diào)整,以滿足當前及將來對 PROFINET I/O 控制器的各種要求。
CP 443-1 Advanced訂貨號:6GK7443-1EX41-0XE0,其所有功能均可與固件版本 V5.0 內(nèi)的 SIMATIC S7-400 CPU 結(jié)合使用。
為了充分利用標準、CBA 和 IT 功能,此 CP 可以用在固件版本 V4.x 以內(nèi)的 SIMATIC S7-400 CPU 上,在此情況下,不能將其用作 PN IO 控制器。
詳細信息可瀏覽網(wǎng)址:
CP 443-1 Advanced 提供了 SIMATIC S7-400 系統(tǒng)設(shè)計的全部優(yōu)點:
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的理想解決方案。
SIMATIC S7-400 的應用領(lǐng)域包括:
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。
任務擴展時,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:
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 尤其適用于以下應用領(lǐng)域:
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”下的相應模塊。
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:
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)任務共存的工廠環(huán)境中使用??梢允褂孟嗤臉藴使ぞ邔φ麄€工廠進行組態(tài)和編程。
SIMATIC S7-400 有多個型號:
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:
根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:
擴展
若用戶需要在應用中使用一個以上中央控制器時,則可以對 S7-400 進行擴展:
連接類型 |
大(總)電纜長度 |
本地鏈路,具有 5-V 電源,通過 IM 460-1 和 IM 461-1 實現(xiàn) |
1.5 m |
本地鏈路,無 5-V 電源,通過 IM 460-0 和 IM 461-0 實現(xiàn) |
5 m |
遠程鏈路,通過 IM 460-3 和 IM 461-3 實現(xiàn) |
102.25 m |
遠程鏈路,通過 IM 460-4 和 IM 461-4 實現(xiàn) |
605 m |
SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項:
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:
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:
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:
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。
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:
SIMATIC S7-400H 包括以下組件:
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:
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:
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:
此時可以不同方式實現(xiàn)模塊冗余:
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:
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:
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:
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)過認證的軟件塊裝載到 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:
若需要取得安全等級 SIL 2,則無需使用隔離模塊。
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)中運行。CPU 1507S 針對使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務進行了。另外,CPU 1507S 還支持 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機架式 PC。
CPU 1507S 軟控制器具有以下組件:
S7-1500 標準 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)中運行。這樣,PC 就能用于控制機器設(shè)備。