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產(chǎn)品簡(jiǎn)介
6SE6400-3TC03-8DD0
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上架日期:2016-12-28 12:20:11
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    SIEMENS中國(guó)有限公司
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    ASIsafe–Safety 包括在內(nèi)

    通過(guò) ASIsafe,可將急停按鈕、防護(hù)門開(kāi)關(guān)或安全光柵等安全型部件直接集成在 AS-Interface 網(wǎng)絡(luò)中。這些部件與大家熟悉的 AS-Interface 組件(主站、從站、電源、中繼器等) 完全兼容,符合 IEC 62026-2 標(biāo)準(zhǔn),并且可以在黃色 AS-Interface 電纜上一起運(yùn)行。

    久經(jīng)驗(yàn)證的安全性

    針對(duì)安全等級(jí)達(dá)到 EN ISO 13849-1 的 PL 和 IEC 62061/IEC 61508 的 SIL 3 的應(yīng)用,提供了適用于安全型信號(hào)的傳輸方法。

    上層控制

    AS-Interface 總線上的節(jié)點(diǎn)仍然通過(guò)上層 SIMATIC(F) CPU 或 SINUMERIK 控件實(shí)施運(yùn)行控制。

    組態(tài)安全功能

    為了執(zhí)行安全功能,必須對(duì)來(lái)自安全節(jié)點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的信息進(jìn)行邏輯組合,并進(jìn)一步設(shè)置參數(shù)。安全功能的組態(tài)取決于所使用的安全解決方案:

    • 采用 F-CPU 的 AS-Interface 安全解決方案
      與作為安全 AS-Interface 主站的 SIMATIC AS-Interface FLink 結(jié)合使用時(shí),可借助于 STEP 7 來(lái)組態(tài)所有安全功能及其組合,并在控制器中 (FCPU) 通過(guò)故障安全程序進(jìn)行處理。
    • 由 MSS 執(zhí)行邏輯分析的 AS-Interface 安全解決方案:
      與模塊化安全系統(tǒng)結(jié)合使用時(shí),可使用 MSS ES 軟件來(lái)組態(tài)所有安全功能及其組合,并在 MSS 中央模塊中進(jìn)行處理。
    采用 FCPU 的 AS-Interface 安全解決方案

    通過(guò) ET 200SP 中的 AS-Interface 主站模塊進(jìn)行 AS-Interface 安裝

    借助于 ET 200 SP 中的 AS-Interface 通信模塊,AS-Interface 可與故障安全 SIMATIC 或 SINUMERIK 控制器配合使用。

    任務(wù)的分配如下:

    • 通過(guò) AS-Interface 總線上的安全輸入從站模塊采集安全信號(hào)。
      其它信號(hào)可通過(guò) SIMATIC 的其它 FDI 模塊來(lái)檢測(cè)。
    • 通過(guò)現(xiàn)有故障安全 SIMATIC 或 SINUMERIK 控制器來(lái)分析和處理信號(hào)
    • 通過(guò) ASInterface 總線上的安全輸出模塊 
      或者其它 SIMATIC FDQ 模塊給出響應(yīng)

    通過(guò)在一個(gè) ET 200SP 站中簡(jiǎn)便組合 CM AS-Interface Master ST 和 F-M AS-Interface Safety ST 模塊,可產(chǎn)生功能強(qiáng)大的 PROFIBUS 或 PROFINET/AS-Interface F-Link,并可進(jìn)一步以模塊化方式進(jìn)行擴(kuò)展。

    通過(guò)這種方式,可針對(duì)幾乎每種應(yīng)用實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展配置。此外,還可以實(shí)現(xiàn)帶或不帶故障安全功能的單一 AS-Interface 主站、雙主站、三主站或通常的多個(gè)主站。

    由 MSS 執(zhí)行邏輯分析的 AS-Interface 安全解決方案:

    含有 3RK3 模塊化系統(tǒng) (MSS) 的 AS-Interface 結(jié)構(gòu)

    本地 AS-Interface 安全解決方案使用 3RK3 模塊化安全系統(tǒng) (MSS) 來(lái)進(jìn)行安全型處理。在這種情況下,一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)控制器(即,沒(méi)有 F-CPU)和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) AS-Interface 主站就足夠了。

    任務(wù)的分配如下:

    • 通過(guò) AS-Interface 總線上的安全輸入從站模塊采集安全信號(hào)。
      通過(guò)中央模塊的 F-DI 輸入或 MSS 的擴(kuò)展模塊,檢測(cè)其它信號(hào)。
    • 通過(guò) MSS 的中央模塊來(lái)分析和處理信號(hào)
    • 通過(guò) AS-Interface 總線上的安全輸出模塊或通過(guò) 
      MSS 的中央模塊或擴(kuò)展模塊的 F-DQ 輸出做出響應(yīng)

    Benefits

    • 簡(jiǎn)單的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)源于標(biāo)準(zhǔn)化的 AS 接口技術(shù)。
    • 安全與非安全數(shù)據(jù)都在同一總線上傳輸。
    • 能快速而簡(jiǎn)單地?cái)U(kuò)展現(xiàn)有的系統(tǒng)。
    • 把安全信號(hào)集成進(jìn)了工廠的診斷概念中。
    • 將安全信號(hào)包括在工廠診斷中以及現(xiàn)有的 HMI 面板上
    • 經(jīng)認(rèn)證符合 EN ISO 13849-1 的 PL 或 IEC 61508 的 SIL 3
    • 工作時(shí)的安全被德國(guó)技術(shù)監(jiān)督局 (TUV 認(rèn)證)

    Area of application

    在 AS-Interface 系統(tǒng)中,在安裝急停按鈕、保護(hù)門聯(lián)鎖裝置、安全開(kāi)關(guān)、安全開(kāi)關(guān)、光柵和雙手操作員控件的任何部位,都可以采用集成安全技術(shù)。

    5 ET200Pro F-FC與F-RSM/F-Switch的配置原理圖
    (1)F-RSM的連線


    圖16 F-RSM組件
    其內(nèi)部原理圖為:

    圖17 F-RSM的原理圖
    F-RSM內(nèi)部為一個(gè)3TK2841的安全繼電器,其中輸入端子為IN1/IN2,可以用于連接急停按鈕;IN3做為3TK2841的“monitered START”輸入端,當(dāng)選擇“自動(dòng)啟動(dòng)”時(shí),該端子可以不接。
    輸出“OUT”做為3TK3841的功能輸出連接端子,內(nèi)部busbar總線將“F0”輸出到F-FC,做為安全功能的激活信號(hào)。
    a.IN1可以連接一個(gè)單通道或者雙通道的“急停”信號(hào),其端子接線方式為:


    圖18 IN1的連接
    b.“Start”信號(hào)的接線方式: c. “OUT”信號(hào)的接線:
                    

    圖19 啟動(dòng)信號(hào)的連接                 圖20 輸出信號(hào)的連接
    單通道以及雙通道的選擇,自動(dòng)啟動(dòng)與手動(dòng)啟動(dòng)的選擇是通過(guò)切換開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)的:


    圖21 選擇開(kāi)關(guān)的模式設(shè)置
    (2) 激活安全功能
    當(dāng)急停信號(hào)為“1”時(shí),系統(tǒng)正常工作,此時(shí)“F0”狀態(tài)為“1”。當(dāng)急停被按下時(shí),表示系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)危險(xiǎn)狀況,應(yīng)當(dāng)啟動(dòng)相應(yīng)的安全功能,此時(shí)“F0”變?yōu)椤?”,此時(shí),應(yīng)通過(guò)busbar將F0信號(hào)傳送至F-FC,變頻器激活相應(yīng)的安全功能。
    注意:系統(tǒng)中的F-RSM的供電是通過(guò)電源端子提供的,因而在連接接口模板的電源端子時(shí),應(yīng)當(dāng)連接兩路電源(DC 24V),否則F-RSM內(nèi)部的3TK2841處于失電狀態(tài),從其運(yùn)行燈的狀態(tài)可以判斷該路電源是否有連接(圖22)。

    圖22 電源的連接
    西門子S7-1200 緊湊型PLC在當(dāng)前的市場(chǎng)中有著廣泛的應(yīng)用,作為經(jīng)常與SINAMICS G120系列變頻器共同使用的PLC,其USS通信協(xié)議的使用一直在市場(chǎng)上有著非常廣泛的應(yīng)用。本文將主要介紹如何使用USS通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)S7-1200與G120變頻器的通信。

    1.控制系統(tǒng)原理和接線圖
    下圖是本例中所使用的原理和接線圖。

    圖1:控制系統(tǒng)原理和接線圖

    2.硬件需求
    S7-1200 PLC目前有3種類型的CPU:
    1)S7-1211C CPU。
    2)S7-1212C CPU。
    3)S7-1214C CPU。
    這三種類型的CPU都可以使用USS通信協(xié)議通過(guò)通信模塊CM1241 RS485來(lái)實(shí)現(xiàn)S7-1200與G120變頻器的通信。
    本例中使用的PLC硬件為:
    1)PM1207電源 ( 6EP1 332-1SH71 )
    2) S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
    3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
    4) 模擬器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )
    本例中使用的G120變頻器硬件為:
    1) SINAMICS G120 PM240 (6SL3244-0BA20-1BA0)
    2) SINAMICS G120 CU240S(6SL3224-0BE13-7UA0)
    3) SIEMENS MOTOR (1LA7060-4AB10)
    4) 操作面板 ( XAU221-001469)
    5) USS 通信電纜 ( 6XV1830-0EH10)

    3.軟件需求
    1) 編程軟件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)

    4.組態(tài)
    我們通過(guò)下述的實(shí)際操作來(lái)介紹如何在Step7 Basic V10.5 中組態(tài)S7-1214C 和G120變頻器的USS通信。
    4. 1 PLC 硬件組態(tài)
    首先在Step7 Basic V10.5中建立一個(gè)項(xiàng)目,如圖1所示。

    圖2: 新建S7 1200項(xiàng)目
    在硬件配置中,添加CPU1214C和通信模塊CM1241 RS485模塊,如圖2所示。


    圖3: S7 1200硬件配置6SL3210-1KE22-6UB1
    在CPU的屬性中,設(shè)置以太網(wǎng)的IP地址,建立PG與PLC的連接,如下圖所示。

    圖4: S7 1200 IP地址的設(shè)置
    4. 2 G120參數(shù)設(shè)置
    變頻器的參數(shù)設(shè)置如下表所示。
    序號(hào) 功能 參數(shù) 設(shè)定值
    1 工廠設(shè)置復(fù)位 P0010 30
    2 工廠設(shè)置復(fù)位 P970 1
    3 快速啟動(dòng)設(shè)置 P0010 1
    4 電機(jī)額定電壓 P0304 380V
    5 電機(jī)額定功率 P0307 5.5KW
    6 電機(jī)額定頻率 P0310 50Hz
    7 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速  P0311 1350r/min
    8 USS命令源 P0700 5
    9 頻率設(shè)定源 P01000 5
    10 最小電機(jī)頻率 P1080 0.0Hz
    11 最大電機(jī)頻率 P1081 50.0Hz
    12 啟動(dòng)斜坡時(shí)間 P1120 10.0S
    13 延遲斜坡時(shí)間 P1121 10.0S
    14 結(jié)束快速啟動(dòng)設(shè)置 P3900 1
    15  激活專家模式 P0003 3
    16 參考頻率 P2000 50.0Hz
    17 USS數(shù)據(jù)傳輸速度 P2010 9
    18 USS從站地址 P2011 1
    19 USS PZD長(zhǎng)度 P2012 2
    20 USS PKW長(zhǎng)度 P2013 4
    21  通信監(jiān)控 P2014 0
    22 在E2PROM 保存數(shù)據(jù) P0971 1
    23 激活專家模式 P0003 3
    24 激活參數(shù)模式 P0010 30
    25 從G120中傳輸參數(shù)到BOP P0802 1
    表1 :G120變頻器的參數(shù)設(shè)置
    注意:表1中的17,18,19,20 這四項(xiàng)參數(shù)值的設(shè)置必須使PLC的參數(shù)值與變頻器的參數(shù)值相一致。而19,20這兩個(gè)參數(shù)值必須設(shè)置成如表1中的值,否則有可能變頻器與S7-1200通信有如下問(wèn)題:可能不能讀出從變頻器反饋回來(lái)的參數(shù)值。

    5.USS通信原理與編程的實(shí)現(xiàn)
    5. 1 S7 1200 PLC與G120 通過(guò)USS通信的基本原理
    S7 1200提供了專用的USS庫(kù)進(jìn)行USS通信,如下圖所示:


    圖5: S7 1200 專用的USS庫(kù)
            USS_DRV 功能塊是S7-1200 USS通信的主體功能塊,接受變頻器的信息和控制變頻器的指令都是通過(guò)這個(gè)功能快來(lái)完成的。必須在主 OB中調(diào)用,不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。
            USS_PORT功能塊是S7-1200與變頻器USS通信的接口,主要設(shè)置通信的接口參數(shù)。可在主OB或中斷OB中調(diào)用。
            USS_RPM功能塊是通過(guò)USS通信讀取變頻器的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用,不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。
            USS_WPM功能塊是通過(guò)USS通信設(shè)置變頻器的參數(shù)。必須在主 OB中調(diào)用,不能在循環(huán)中斷OB中調(diào)用。
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