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SIMATIC 控制器有多種多樣,包括從高性能 PLC 的書本型迷你控制器,到基于 PC 的控制器,無論什么要求,它都能滿足要求,這些控制器的共同特點是,在最小的空間里壓縮了最大處理能力,能滿足最苛刻的機械和氣候條件、高速及可擴展性等要求。這種分級的性能特征是 SIMATIC 系列產(chǎn)品的力量所在。目前,SIMATIC PLC 正在執(zhí)行越來越多的功能,原本需要完全不同技術。 對您來說,一切都變得更加容易,更加一致,更加經(jīng)濟。
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結構緊湊、易于使用的低成本解決方案,用于滿足簡單控制任務
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結構緊湊、易于操作,無需附件即可廣泛應用
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“一體式”產(chǎn)品,集成顯示屏和操作面板
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僅需點擊按鈕或通過 PC 軟件即可連接 36 種不同的功能;使用次數(shù)多達 130 多次
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LOGO! 8: 通過按鈕或使用 PC 軟件,可鏈接 38/43 個不同功能;最多 200/400 次
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通過按鍵可以方便地更改功能。重接線無需更多耗時
Area of application
LOGO! 邏輯模塊提供方便的、用戶友好的解決方案,用于滿足簡單的開環(huán)和閉環(huán)控制任務。
LOGO! 具有廣泛的通用性,例如:
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樓宇服務/電氣安裝(照明、百葉窗、遮篷、門、門禁系統(tǒng)、柵欄、通風系統(tǒng),等。)
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控制柜制造。
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機電設備(泵,小型壓機,壓縮機,傳送帶,升降臺等)
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暖房,溫室的特殊控制
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對其他控制器的信號進行處理
LOGO! 邏輯模塊可根據(jù)應用情況進行擴展。
船級社認證
美國船級社, 法國船級社, 挪威船級社,德國勞氏船級社, 英國勞氏船級社,等
Design
LOGO! Modular 可提供多種電壓類型(12VDC, 24VDC, 24VAC, 115/230VDC, 115/230VAC):
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標準型:
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純型號,成本經(jīng)過優(yōu)化,不帶按鍵控制面板和顯示屏。
LOGO! 具有以下特性:
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R:繼電器輸出
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C:時鐘/時間切換
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E:以太網(wǎng)接口
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o:無顯示屏
LOGO!使用非常簡單:
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按鍵控制面板和顯示屏位于一個設備中。無需其它工具。
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通過集成式 EEPROM 備份切換程序和設定值(如定時器),以防電源故障。
LOGO! 節(jié)省空間:
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例如:LOGO! 230RC:72 x 90 x 55 mm (W x H x D).
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經(jīng)調(diào)整后,可安裝在配電箱中(尺寸與接地故障斷路器相同)。
LOGO! 提供最大的靈活性和通用性:
LOGO! 具有通信功能:
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使用可選的通信模塊,可連接到 AS-Interface 和 KNX Konnex 網(wǎng)絡。
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LOGO!7 和 8 可與其它 LOGO! 單元通信,或與 SIMATIC 控制器或 SIMATIC 面板通信
Functions
LOGO!使用非常簡單:
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36 種不同功能:
用于電氣工程的基本功能(例如:與、或)以及特殊功能(例如:計數(shù)器,閉鎖繼電器,PI 控制器)。
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只需通過鍵盤或PC軟件將所存儲的功能進行作何,即可輕松進行編程。
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通過可選的程序模塊,可以簡單、方便地復制控制程序。
LOGO!8:
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38/43 種不同功能:集成基本功能(例如:與、或)和特殊功能(例如:計數(shù)器,閉鎖繼電器,PI 控制器)。
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通過可選的程序模塊或使用標準 CF/微型 CF 卡,可以簡單、方便地復制切換程序
LOGO! 提供最大的靈活性和通用性:
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通過按鍵可方便、靈活地重新鏈接功能。無需耗時的接線。
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可選擇在PC機上操作:
通過 PC 創(chuàng)建、仿真、在線測試和歸檔控制程序,包括歸檔選項
基本型控制器
基本型控制器是適合中低端應用的智能控制器。包括標準型和安全型。通過其集成輸入和輸出以及工藝功能,可實現(xiàn)高性價比的緊湊解決方案。使用基本型控制器,可通過集成和可選通信接口,實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)簡便的靈活解決方案。
基本型控制器可在 TIA 博途平臺中進行組態(tài)和編程。工程組態(tài)效率高,而且,隨著應用復雜性的增加,還可方便地轉為使用高級型控制器
S7 控制器中的高級控制器
高級控制器尤其適用于具有中等和較高復雜程度的應用。長期來看,SIMATIC S7-1500 控制器在離散自動化領域是 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC S7-400 控制器的替代產(chǎn)品,是未來工廠的標準 – 憑借獨特的性能表現(xiàn)和創(chuàng)新的設計與操作方式,提供令人信服的結果。具有模塊化擴展能力的 SIMATIC S7 控制器具有長期兼容性,免維護且可以擴展,當然也能在 TIA 博途中進行組態(tài)。它們是任何自動化任務的理想解決方案。
分布式控制器
智能的分散化有助于極大地提高工廠設備的靈活性,從而成為一個決定性競爭因素。通過擴大聯(lián)網(wǎng),可將現(xiàn)場級的獨立智能單元集成到系統(tǒng)范圍的通信系統(tǒng)中。SIMATIC ET 200 I/O 系統(tǒng)可用集成式智能控制器進行擴展。這樣就產(chǎn)生了分布式控制器。
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模塊化、可擴展通用系統(tǒng),IP20 防護等級
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適用于離散自動化領域中各種自動化應用的系統(tǒng)解決方案
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具有極高性能和可用性
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可專門通過 Totally Integrated Automation Portal 平臺中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型號進行組態(tài)
性能
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提高性能
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高速指令執(zhí)行:
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語言擴展
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新數(shù)據(jù)類型
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更快速的背板總線
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經(jīng)過優(yōu)化的代碼生成
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功能強大的通信:
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以 PROFINET IO(雙端口開關)作為標準接口;
從 CPU 15-2 PN 開始支持,以一個或多個額外的集成 PROFINET 接口作為輸入設備,用于網(wǎng)絡隔離或用于連接更多的 PROFINET 設備或高速通信設備
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OPC UA 數(shù)據(jù)訪問服務器作為運行時選件,可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設備/系統(tǒng)
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可針對總線系統(tǒng)和點到點連接,通過通信模塊進行擴展
集成技術
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無需附加模塊就可集成運動控制功能:
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通過標準化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅動器和 PROFIdrive 驅動器
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運動控制功能支持速度控制軸、定位軸、相對同步操作(在沒有位置同步規(guī)范的條件下實現(xiàn)同步)以及外部編碼器、凸輪和探頭。
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CPU 技術中還集成了諸如絕對同步操作(利用位置同步規(guī)范進行同步)凸輪系統(tǒng)等擴展的運動控制功能。
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全面跟蹤所有 CPU 標簽,以進行實時診斷和間歇錯誤檢測;
擁有有效調(diào)試和快速優(yōu)化驅動器和控制裝置
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廣泛的控制功能:
例如,可輕松組態(tài)的塊可進行控制參數(shù)的自動優(yōu)化以實現(xiàn)最優(yōu)控制質(zhì)量
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通過提供的工藝模塊獲得附加功能:
例如,高速計數(shù)、位置檢測或高達 1 MHz 信號的測量
安全集成
保證人身安全和機器安全 – 在集成式完整系統(tǒng)框架內(nèi)
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故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上處理標準程序和安全程序。
在 TIA 博途中,使用相同的編輯器生成故障安全和標準用戶程序;例如,這樣就能向評估標準用戶程序中的標準數(shù)據(jù)那樣,評估故障安全數(shù)據(jù)。由于這種軟件集成,故障安全應用也可利用 SIMATIC 的系統(tǒng)有點和全面功能。
集成安全功能
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通過密碼進行知識保護,防止未經(jīng)授權讀取和修改程序塊
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通過復制保護來提高保護程度,防止未經(jīng)授權而復制程序塊:
通過復制保護,可將 SIMATIC 存儲卡上的程序塊與其序列號綁定,以便只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時,該程序塊才可運行。
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具有四個不同授權級別的權限:
可向各個用戶組分配不同訪問權限。通過新的保護級別 4,還可以限制與 HMI 設備之間的通信。
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改進了操作保護:
控制器將會檢測到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未授權傳輸。
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用于以太網(wǎng)通信處理器 (CP 1543-1):
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通過防火墻提供附加訪問保護
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建立安全 VPN 連接
設計與操作
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配備顯示器的 CPU,可顯示純文本信息(因特網(wǎng)上的顯示仿真工具):
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可顯示所有連接模塊的訂貨號、固件版本和序列號信息
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直接在現(xiàn)場設置 CPU 的 IP 地址以及進行其它網(wǎng)絡設置,無需使用編程設備
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直接以普通文本形式顯示錯誤消息,可縮短停機時間
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所有模塊采用統(tǒng)一的前連接器,并具有用于靈活形成電壓組的集成式電壓橋接件,從而簡化了庫存,降低了接線成本
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S7-1500 導軌上集成有 DIN 導軌:
快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件
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通過信號模塊進行集中擴展:
可根據(jù)任何應用的要求進行靈活調(diào)整
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數(shù)字量信號模塊的系統(tǒng)電纜連接:
可快速、清晰地進行安排,以連接至現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器并在控制柜中進行簡便接線
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電源:
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負載電源模塊(電源模塊)為模塊提供 24 V 電源
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電源模塊可通過背板總線向模塊內(nèi)部電路供電
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分布式擴展:
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通過 PROFINET 接口模塊 IM 155-5,可針對 ET 200MP I/O 系統(tǒng)使用最多 30 個信號模塊、通信模塊和工藝模塊
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在集中和分布式運行的操作和系統(tǒng)功能方面沒有差別
集成系統(tǒng)診斷
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CPU 的集成系統(tǒng)診斷,默認情況下已激活:
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在顯示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服務器中以普通文本形式一致地顯示系統(tǒng)診斷信息,甚至可顯示變頻器消息。即使 CPU 處于停止狀態(tài),也會更新消息。
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系統(tǒng)診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進行組態(tài)。組態(tài)發(fā)生改變時,會自動對診斷信息進行更新。
對 SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力
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ProDiag 是一個輕松創(chuàng)建機器診斷與工廠診斷的概念。它提升了可用性,并支持就地的故障分析和故障排除功能。
數(shù)據(jù)記錄(歸檔)和配方
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SIMATIC 存儲卡:
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插入式裝載存儲器
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可進行固件更新
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STEP 7 項目(包括注釋和符號)、附加文檔或 csv 文件(用于配方和歸檔)的存儲選項
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通過 SD 讀卡器并使用 Office 工具,可方便地訪問與設備相關的運行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)(與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換)
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集成 wed 服務器:
- 通過 Web 瀏覽器,可方便地訪問與設備相關的運行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)
認證
SIMATIC S7-1500 符合以下國家和國際標準:
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cULus 認證
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cULus HazLoc 認證
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FM 認證
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ATEX 認證僅限于 24 V,不適用于 230 V
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CE
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RCM(以前的 C-TICK)
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KCC
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IECEx(僅限 24 V;不適用于 230 V)
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EN 61000-6-4
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EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
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EN 61131-2
SIMATIC S7-1500 是一個模塊化控制系統(tǒng),適用于離散自動化領域內(nèi)的各種自動化應用。
模塊化、無風扇設計、易于實現(xiàn)分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-1500 成為中、低端應用中各種不同任務的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-1500 的應用領域包括:
• 特殊機械
• 紡織機械
• 包裝機械
• 通用機械工程
• 控制器制造
• 機床制造
• 安裝系統(tǒng)
• 電氣與電子工業(yè)及相關產(chǎn)業(yè)。
• 汽車
• 水/污水
• 食品與飲料
提供了具有不同性能水平的多種 CPU 以及一個包含許多便利功能的全面模塊系列。故障安全 CPU 便于在故障安全應用中使用。由于具有模塊化的設計,用戶可以僅采用其應用所需的模塊。任務擴展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-1500 具有較高的電磁兼容性、抗沖擊性及抗振性,工業(yè)強度高,可實現(xiàn)通用。
概述
S7-1500 自動化系統(tǒng)具有模塊化的結構,可包含最多 32 個模塊。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進行各種組合。S7-1500 自動化系統(tǒng)支持單層配置,其中的所有模塊均安裝在一個 DIN 導軌上(請參見手冊以了解要求)。
系統(tǒng)包含下列組件:
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控制器:
CPU 具有不同性能等級,并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口,用于連接分布式 I/O 或用于編程設備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設備間的通信。
SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號的 CPU:
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標準 CPU(ODK 版本:能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼)
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緊湊型 CPU 不僅配備數(shù)字型和模擬型輸入輸出,還配備計數(shù)器輸入和高速輸出,將技術功能直接集成在 CPU 上。
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故障安全型 CPU(ODK 版本:能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼)適用于在同一臺計算機上執(zhí)行標準程序和安全相關的程序。
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配備諸如絕對同步操作(利用位置同步規(guī)范進行同步)和凸輪系統(tǒng)等擴展運動控制功能的技術 CPU。
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用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊。
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工藝模塊用于高速計數(shù)、位置檢測或測量等功能。
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通信模塊和通信處理器可通過通信接口將控制器進行擴展
根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:
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在 CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下,電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。
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用于將 SIMATIC S7-1500 連接到 120/230 VAC 電源的負載電源模塊 (PM)。
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接口模塊用于連接基于 S7-1500 的分布式 I/O。
設計
簡單的設計使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活,便于維護。
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集成背板總線:
集成的背板總線;背板總線集成在模塊上。模塊通過 U 形連接器相連,總線連接器插在外殼的背面??梢怨?jié)省安裝時間。
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模塊組裝在 S7-1500 安裝導軌上:
具有各種長度,包括切割至定長的型號。由于具有集成式 DIN 導軌,可以卡裝廣泛的標準部件,如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。
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性能可靠,接線方便:
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I/O 信號是通過統(tǒng)一的 40 針前連接器來連接的。信號模塊和前連接器之間具有機械編碼,可防止因意外的錯誤插入而對電路造成破壞。
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為了對前連接器進行簡單接線,可將該連接器置于“預接線位置”。在此位置上,插頭尚未與模塊電路接觸。此位置還可用于在運行過程中進行改動。用戶可借助于前蓋內(nèi)側的一個印制電纜連接圖進行連接。
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前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號提供。兩個型號都可以連接線芯截面積為 0.252 ~ 1.5 mm2(AWG 24 ~ AWG 16)的導線。
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另外,數(shù)字量信號模塊可通過 TOP Connect 進行系統(tǒng)接線。通過 TOP Connect,可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器,并可在控制柜中進行簡便接線。
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對于模擬量模塊,可以直接在模塊上進行屏蔽;隨模塊提供了一個屏蔽連接套件,無需工具即可進行安裝。
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設備特定標簽:
標簽條可用于 SIMATIC S7-1500 的信號模塊??墒褂脴藴始す獯蛴C來打印這些 DIN A4 標簽紙上的標簽??梢詮?TIA Portal 進行自動打印,而無需重新輸入符號或地址。通過這些標簽條的設計形式,可為通道或診斷顯示 1:1 分配標簽。如果前蓋打開,則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會保留。
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可變和可擴展的站配置:
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信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。
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最大配置包括帶有 31 個模塊(30 個模塊 + 1 個電源)的 CPU。在 CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下,需要由電源 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。
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尺寸緊湊:
SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安裝空間中。
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移動敷設:
SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝,從而可以最佳方式安裝到可用空間內(nèi)。
I/O 模塊
以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP:
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標準和故障安全數(shù)字量輸入模塊
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標準和故障安全數(shù)字量輸出模塊
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數(shù)字量輸入/輸出模塊
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模擬量輸入模塊
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模擬 I/O 模塊
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模擬量輸出模塊
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包括高速 (HS) 模擬量模塊,無論激活的通道數(shù)如何,基本執(zhí)行時間都是 62.5 µs
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用于計數(shù)和定位的工藝模塊
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用于點到點通信和總線連接的通信模塊
提供了各種模塊等級,可使用戶在其應用中實現(xiàn)最佳擴展。模塊本身通過標簽進行相應標記:
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BA(基本型):簡易低成本模塊,無診斷功能,沒有參數(shù)
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ST(標準型):具有與模塊或負載組相關的診斷的模塊,如果適用,帶有參數(shù);模擬量模塊:準確度等級 0.3%
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HF(高性能型):具有與通道相關的診斷和參數(shù)設置的模塊;對于模擬量模塊:準確度等級 0.1%,抗擾度和電流隔離程度提高
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HS(高速型):具有極端濾波和轉換時間的模塊適用于超高速應用;例如 8 通道模擬量模塊,無論激活的通道數(shù)如何,基本執(zhí)行時間都是 62.5 µs。
I/O 模塊的附件:
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標簽紙:
可插入到 I/O 模塊中(10 張 DIN A4 標簽紙,每張標簽紙帶有 10 個標簽,預穿孔,可使用標準激光打印機進行打??;可用顏色:Al 灰)
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屏蔽連接:
SIMATIC S7-1500 系統(tǒng)(模擬量模塊和工藝模塊)提供了一個簡易屏蔽連接套件,無需使用工具即可安裝。此套件包含一個 24 V DC 饋電元件、一個屏蔽夾和一個通用屏蔽端子。該屏蔽端子可用于單根細干線電纜、多根細干線電纜或一根粗干線電纜。由于對 24 V DC 電源和測量信號進行分離,并且在屏蔽和信號電纜之間具有低阻抗連接,因此可確保較高的 EMC 穩(wěn)定性和抗干擾性。
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統(tǒng)一的 40 針前連接器
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I/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件
通信
S7-1500 具有不同的通信接口:
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PROFINET IO IRT 接口(2 端口交換機),集成在 CPU 中;
用于獲得確定的響應時間和高設備精度。
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用于連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信模塊(不久提供 PROFINET)
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用于點到點連接的通訊模塊。
CPU 1515 PN 具有一個附加的集成 PROFINET 接口,其具有單獨的 IP 地址,例如,用于網(wǎng)絡分離。對于 CPU 1516-3 PN/DP,可通過該集成 PROFIBUS 接口來連接 PROFIBUS 節(jié)點。通過一個 PROFIBUS CM,可方便地對不帶集成 PROFIBUS 接口的 CPU 進行擴展。
通過 PROFINET IO 進行過程通信
SIMATIC S7-1500 通過集成的 PROFINET 接口連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng),可實現(xiàn)具有確定響應時間和高精度設備性能的分布式自動化配置。
從用戶的角度來看,PROFINET IO 上的分布式 I/O 處理與集中式 I/O 處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
可將下列設備作為 IO 控制器進行連接:
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SIMATIC S7-1500
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SIMATIC S7-1200
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SIMATIC S7-300(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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SIMATIC S7-400(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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SIMATIC ET 200(通過帶有 PROFINET 接口的 CPU)
以下可作為智能設備或設備連接:
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SIMATIC S7-1500
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SIMATIC S7-1200(FW 4.0 或更高版本)
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ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
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ET 200SP CPU 1510SP-1 PN, CPU 1512SP-1 PN
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SIMATIC S7-300(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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SIMATIC S7-400(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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ET 200 分布式 I/O 設備
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作為直接按鍵模塊運行的人機界面設備
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現(xiàn)場設備
通過 PROFIBUS DP 進行過程通信
SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或通訊模塊,可構建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
以下設備可作為主站連接:
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SIMATIC S7-1500
(通過帶 PROFIBUS DP 接口或 PROFIBUS DP 通信模塊的 CPU)
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SIMATIC S7-300
(使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC S7-400
(使用帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,帶 IM 308
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SIMATIC 505
以下設備可作為普通從站或智能從站來連接:
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分布式 I/O 設備,例如 ET 200
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現(xiàn)場設備
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SIMATIC S7-200、S7-1200、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)
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SIMATIC S7-1500(只能通過 CP/CM 1542-5)
不過,安裝有 STEP 7 的編程器/PC 或 SIMATIC HMI 面板僅使用部分通過 PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。
通過以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信
S7-1500 可通過集成 PROFINET 接口或通過通信模塊連接到工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。可連接以下設備:
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SIMATIC S7-1200
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SIMATIC S7-1500
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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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編程設備
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PC、工業(yè) PC
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SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
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數(shù)控
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機械手控制裝置
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驅動控制裝置
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其它廠商的設備
支持的協(xié)議:
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TCP/IP
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ISO-on-TCP (RFC1006)
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UDP
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SNMP
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DCP
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LLDP
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HTTP
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HTTPS
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MODBUS TCP
工業(yè)以太網(wǎng)通信處理器 CP 1543-1 提供了以下附加功能:
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1 Gbit 接口
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支持 IPv6
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安全性:通過硬件識別、IP/MAC 訪問列表、防火墻、VPN 隧道進行訪問保護
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通過 ISO 協(xié)議與 S5 系統(tǒng)通信
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FTP(客戶端/服務器),電子郵件,SNMPv1 / v3
通過 PROFIBUS 的數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-1500 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 可連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。可連接以下設備:
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SIMATIC S7-1200
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SIMATIC S7-1500
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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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編程設備
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PC、工業(yè) PC
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SIMATIC HMI 操作員控制和監(jiān)視系統(tǒng)
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數(shù)控
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機械手控制裝置
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驅動控制裝置
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其它廠商的設備
通過點到點通信模塊進行數(shù)據(jù)通信
通過點到點通信模塊,可實現(xiàn)功能強大的點到點連接。例如,可以連接以下設備:
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SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
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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
支持的協(xié)議:
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Freeport:適用于通用通信的用戶可設置報文格式
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3964(R) 可提高傳輸可靠性
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Modbus RTU 主站
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Modbus RTU 從站
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USS,通過指令實現(xiàn)
接口性質(zhì):
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RS 232 帶輔助信號
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RS 422 用于全雙工連接
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RS 485 用于半雙工和多點連接
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傳輸速率為 300 - 115 200 bit/s
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通過 Sub D 連接器進行連接
提供有大量功能,支持用戶的 S7-1500 編程、調(diào)試和維護等工作。
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性能
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指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號、語言擴展和新的數(shù)據(jù)類型
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代碼生成得到優(yōu)化,響應時間顯著縮短
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集成技術
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通過標準 PLCopen 運動控制塊,簡便、快速地對運動序列進行編程
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運動控制功能支持速度控制軸、定位軸、相對同步操作(在沒有位置同步規(guī)范的條件下實現(xiàn)同步)以及外部編碼器、凸輪和探頭。
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CPU 技術中還集成了諸如絕對同步操作(利用位置同步規(guī)范進行同步)凸輪系統(tǒng)等擴展的運動控制功能。
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方便的診斷和調(diào)試工具提供了驅動器調(diào)試支持
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向組態(tài)系統(tǒng)和人機界面自動發(fā)送報警消息:簡化的故障排除步驟節(jié)省了調(diào)試時的時間與工作量。
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等時同步模式
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將分布式信號采集、信號傳輸和程序執(zhí)行與具有恒定總線循環(huán)時間的 PROFIBUS 和 PROFINET 的循環(huán)進行同步耦合:
采集輸入信號并進行處理,按固定時間間隔(恒定總線循環(huán)時間)將輸出信號輸出。同時創(chuàng)建了前后一致的部分過程圖像。
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由于分布式 I/O 以恒定總線循環(huán)時間進行同步信號處理,可實現(xiàn)精確可重現(xiàn)的確定過程響應時間
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在分布式自動化解決方案中,SIMATIC S7-1500 還可執(zhí)行高速處理操作,并可取得極高的精度和重現(xiàn)性。這意味著可在提供最佳且恒定的質(zhì)量的同時提高產(chǎn)量。
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提供了用于完成運動控制、測量值采集、高速控制等復雜任務的全面組件。
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集成安全功能
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通過密碼進行知識保護,防止未經(jīng)授權而讀取和修改程序塊(與 STEP 7 相結合)
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通過復制保護
來提高保護程度,防止未經(jīng)授權而復制程序塊:通過復制保護,可將 SIMATIC 存儲卡上的程序塊與其序列號綁定,以便只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時,該程序塊才可運行。
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4 級授權方式:
可向用戶組分配不同訪問權限。通過新的保護級別 4,還可以限制與 HMI 設備之間的通信。由于操作保護得到改進,控制器可以檢測到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未經(jīng)允許的傳輸。
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設計與操作
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帶集成顯示屏的 CPU:
可方便地分析集中和分布式模塊的狀態(tài),或不使用編程設備而設置或更改 IP 地址。系統(tǒng)診斷信息和用戶報警在顯示屏上以普通文本形式顯示,有助于快速有效地響應產(chǎn)生的錯誤消息。菜單和消息文本在顯示屏上可以多種語言顯示。
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集成系統(tǒng)診斷
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系統(tǒng)診斷信息在顯示屏上以純文本格式持續(xù)顯示,TIA Portal,HMI 設備和 web 服務器,包括驅動器中的消息,在CPU停止運行的狀態(tài)下均有可能。此功能是作為一個系統(tǒng)功能集成在 CPU 固件中,無需由用戶單獨組態(tài)。若配置了新硬件組件,則自動更新診斷信息。
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通過質(zhì)量信息,直接在用戶程序中進行簡單快速的診斷:
通過激活模塊的質(zhì)量信息 (QI),可直接在用戶程序中查詢和評估所提供過程值的有效性。此時,訪問是通過過程映像并使用簡單二進制或加載命令進行的。先決條件是可在 TIA Portal 中對模塊進行診斷,并對質(zhì)量信息進行組態(tài)。
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支持 SIMATIC ProDiag S7-1500 – 用于輕松創(chuàng)建機器診斷與工廠診斷。它提升了可用性,并支持就地的故障分析和故障排除功能。
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通過 SIMATIC STEP 7 Professional V12 組態(tài)軟件進行組態(tài)
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SIMATIC S7-1500 控制器系列可在 Totally Integrated Automation Portal 平臺中使用 STEP 7 Professional V12 或更高版本來編程。SIMATIC STEP 7 Professional V12 是 SIMATIC S7-1500 的直觀組態(tài)系統(tǒng)。
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兼容性
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移植:
與 SIMATIC STEP 7 Professional V13 集成的一個移植工具可幫助從 S7-300/S7-400 切換到 S7-1500 控制器,并自動轉換程序代碼。無法自動轉換的程序代碼將會記錄下來,并可以手動進行調(diào)整??蛻糁С猪撁娴南螺d區(qū)域中還以獨立工具的形式提供了該移植工具。STEP 7 V11 項目可在兼容模式下繼續(xù)和 STEP 7 V12 組合使用 。S7-1200 程序也可以通過復制/粘貼手段轉移至 S7-1500
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SIMATIC 存儲卡(用來運行 CPU)
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SIMATIC 存儲卡用作插入式裝載存儲器,或用于更新固件。STEP 7 項目(包括注釋和符號、附加文件或 csv 文件(用于配方和歸檔))也可存儲在 SIMATIC 存儲卡上??赏ㄟ^用戶程序和 SIMATIC 存儲卡上的系統(tǒng)函數(shù)來創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊,并存儲或讀取數(shù)據(jù)。
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Safety Integrated(S7-1500F 控制器的功能選項)
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“STEP 7 Safety Advanced”選件包;
用于對 S7-1500F 控制器的安全相關程序部分進行編程。
選件包中包括所有用來創(chuàng)建 F 程序的所有功能和塊。STEP 7 Safety Advanced V12 可在 SIMATIC STEP 7 Professional V12 SP1 下運行。
通用技術數(shù)據(jù)
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防護等級
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IP20,符合 IEC 60 529
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環(huán)境溫度
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0...60°C(顯示:典型工作溫度50 °C,顯示關閉)
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0... 40°C(顯示:典型工作溫度40 °C,顯示關閉)
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相對濕度
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5%...95%,無冷凝
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氣壓
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1080 至 795 hPa
(相當于海拔 -1000 - +2000 m)
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絕緣
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707 V 直流試驗電壓(型式試驗)
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2200 V DC 測試電壓
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2500 V DC 測試電壓
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電磁兼容性
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EMC 指令要求
抗擾性依據(jù) IEC 61000-6-2
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測試依據(jù):
靜電放電,依據(jù) IEC 61000-4-2,
突發(fā)脈沖,符合 IEC 61000-4-4,
能量單脈沖(浪涌),依據(jù) IEC 61000-4-5
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測試依據(jù):
高頻輻射,根據(jù) IEC 61000-4-3,
高頻輻射,根據(jù) IEC 61000-4-6,
EMC 指令要求
干擾輻射,根據(jù) EN 61000-6-4
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干擾輻射,根據(jù) 61000-6-4
電磁干擾輻射,根據(jù) EN 61000-6-4
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機械壓力
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測試依據(jù) EN 60068-2-6
測試:
5 Hz ≤ f ≤ 8.4 Hz,恒定幅度 7 mm;
9 Hz ≤ f ≤ 150 Hz,恒定加速度 2 g;
振動持續(xù)時間:在三個互相垂直軸的每個方向上,每根軸為 10 個振動周期。
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測試依據(jù) EN 60068-2-27
測試:
半波:
沖擊強度 15 g(峰值),持續(xù)時間 11 ms;
沖擊方向:三個相互垂直軸的每個軸的正、負方向上
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模塊化微型 PLC 系統(tǒng),滿足中、小規(guī)模的性能要求
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各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務
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簡單實用的分布式結構和多界面網(wǎng)絡能力,應用十分靈活
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操作方便,設計簡單,不含風扇
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任務增加時可順利擴展
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大量的集成功能,使它功能非常強勁
S7-300F
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故障安全型自動化系統(tǒng),可滿足工廠日益增加的安全需求
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基于 S7-300
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可連接配有安全型模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
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通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進行安全相關通信
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標準模塊另外也可用于非安全相關應用
S7-300
SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng),可滿足中、低端的性能要求。
模塊化、無風扇設計、易于實現(xiàn)分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應用領域包括:
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特殊機械,
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紡織機械,
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包裝機械,
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一般機械設備制造,
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控制器制造,
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機床制造,
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安裝系統(tǒng),
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電氣與電子工業(yè)及相關產(chǎn)業(yè)。
多種性能等級的 CPU,具有用戶友好功能的全系列模塊,可允許用戶根據(jù)不同的應用選取相應模塊。任務擴展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器:
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具有高電磁兼容性和抗震性,可最大限度地用于工業(yè)領域。
S7-300F
SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設備中。其可對立即停車過程進行控制,因此不會對人身、環(huán)境造成損害。
S7-300F 滿足下列安全要求:
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要求等級 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
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安全要求等級 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
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類別 1 - 4 符合 EN 954-1
另外,標準模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。因此它可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng),在非安全相關和安全相關任務共存的工廠中使用。使用相同的標準工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。
S7-300
一般步驟
S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊,且這些模塊均可以獨立地組合使用。
一個系統(tǒng)包含下列組件:
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CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范圍,包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。
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用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
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用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。
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用于高速計數(shù)、定位(開環(huán)/閉環(huán))及 PID 控制的功能模塊(FM)。
根據(jù)要求,也可使用下列模塊:
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用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。
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接口模塊 (IM),用于多層配置時連接中央控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行,并且無需風扇。
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SIPLUS 模塊可用于擴展的環(huán)境條件:
適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺,在防護等級為 IP20 機柜內(nèi)使用時,可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機柜和 IP65 外殼。
設計
簡單的結構使得 S7-300 使用靈活且易于維護:
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安裝模塊:
只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上,轉動到位然后鎖緊螺釘。
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集成的背板總線:
背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連,總線連接器插在外殼的背面。
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模塊采用機械編碼,更換極為容易:
更換模塊時,必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構,可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。
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現(xiàn)場證明可靠的連接:
對于信號模塊,可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。
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TOP 連接:
為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。
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規(guī)定的安裝深度:
所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi),并有前蓋保護。因此,所有模塊應有明確的安裝深度。
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無插槽規(guī)則:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。
擴展
若用戶的自動化任務需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時,則可對 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)進行擴展:
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中央控制器和3個擴展機架最多可連接32個模塊:
總共可將 3 個擴展裝置(EU)連接到中央控制器(CC)。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。
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通過接口模板連接:
每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在中央控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中,并自動處理與擴展裝置的通信。
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通過 IM 365 擴展:
1 個擴展裝置最遠擴展距離為 1 米;電源電壓也通過擴展裝置提供。
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通過 IM 360/361 擴展:
3 個擴展裝置, CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的最遠距離為 10m。
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單獨安裝:
對于單獨的 CC/EU,也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離:長達 10m。
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靈活的安裝選項:
CC/EU 既可以水平安裝,也可以垂直安裝。這樣可以最大限度滿足空間要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
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連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。
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用于點到點連接的通信處理器
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多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一種經(jīng)濟有效的方案,可以同時連接編程器/PC、人機界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統(tǒng)。
PROFIBUS DP進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
以下設備可作為主站連接:
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SIMATIC S7-300
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC S7-400
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC C7
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP)
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,帶IM 308
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SIMATIC 505
出于性能原因,每條線路上連接的主站不得超過 2 個。
以下設備可作為從站連接:
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ET 200 分布式 I/O 設備
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S7-300,通過 CP 342-5
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CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
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C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
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現(xiàn)場設備
雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通過 PROFINET IO 進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
可將下列設備作為 IO 控制器進行連接:
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SIMATIC S7-300
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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SIMATIC ET 200
(使用配備 PROFINET 接口的 CPU)
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SIMATIC S7-400
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
可將下列設備作為 IO 設備進行連接:
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ET 200 分布式 I/O 設備
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ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
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SIMATIC S7-300
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
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現(xiàn)場設備
通過 AS-Interface 進行過程通信
S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現(xiàn)場設備(AS-Interface 從站)。
更多信息,請參見通信處理器。
通過 CP 或集成接口(點對點)進行數(shù)據(jù)通信
通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可經(jīng)濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議:
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20 mA (TTY)(僅 CP 340/CP 341)
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RS 232C/V.24(僅 CP 340/CP 341)
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RS 422/RS 485
可以連接以下設備:
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SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統(tǒng)和其他公司的系統(tǒng)
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打印機
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機器人控制
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掃描器,條碼閱讀器,等
特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內(nèi)。
使用多點接口 (MPI) 進行數(shù)據(jù)通信
MPI(多點接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網(wǎng)絡任務。
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MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(tǒng)(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
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全局數(shù)據(jù):
“全局數(shù)據(jù)通信”服務可以在聯(lián)網(wǎng)的 CPU 間周期性地進行數(shù)據(jù)交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數(shù)據(jù)包交換數(shù)據(jù),每個數(shù)據(jù)包含有 22 字節(jié)數(shù)據(jù),可同時有 16 個 CPU 參與數(shù)據(jù)交換(使用 STEP 7 V4.x)。
例如,可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數(shù)據(jù)通信。
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內(nèi)部通信總線(C-bus):
CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此,可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。
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功能強大的通信技術:
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多達 32 個 MPI 節(jié)點。
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使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
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使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統(tǒng)和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
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數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
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靈活的組態(tài)選項:
可靠的組件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件,可以根據(jù)需求實現(xiàn)設計的最優(yōu)化調(diào)整。例如,任意兩個MPI節(jié)點之間最多可以開啟10個中繼器,以橋接更大的距離。
通過 CP 進行數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
可以連接以下設備:
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SIMATIC S7-300
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SIMATIC S7-400
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
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編程器
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PC 機
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SIMATIC HMI 人機界面系統(tǒng)
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數(shù)控裝置
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機器人控制
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工業(yè)PC
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驅動控制器
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其它廠商設備
S7-300F
S7-300F 能夠以兩種 I/O 設計的方式運行:
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ET 200M 中的 I/O 設計:
故障安全數(shù)字量/模擬量輸入和輸出模塊用于集中式或分布式應用(Cat.4/SIL3 只能與隔離模塊一起使用)
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ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 設計:
故障安全數(shù)字量輸入和輸出模塊可用于分布式應用
Functions
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。
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高速執(zhí)行指令:
指令執(zhí)行時間最低可達0.01 µs,為中低端性能設備開創(chuàng)了全新的應用方案。
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浮點數(shù)運算:
可以高效率地使用浮點運算甚至復數(shù)運算功能。
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用戶友好的參數(shù)賦值:
僅需一個帶有統(tǒng)一操作界面的軟件工具,就可以完成所有模塊的參數(shù)化工作。這降低了入職門檻和培訓費用。
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人機界面(HMI):
S7-300的操作系統(tǒng)已經(jīng)集成了用戶友好的人機界面服務。這些功能不再需要成本高昂的編程工作:SIMATIC HMI系統(tǒng)向SIMATIC S7-300請求過程數(shù)據(jù), S7-300在期望的更新時間完成這些數(shù)據(jù)的傳輸工作。SIMATIC S7-300的操作系統(tǒng)可以自主地完成傳輸過程。并且完全使用相同的符號和數(shù)據(jù)庫。
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診斷功能:
CPU 的智能診斷系統(tǒng)持續(xù)不斷地檢測系統(tǒng)的功能、記錄故障信息和特定的系統(tǒng)事件(例如,時間錯誤、模塊故障等)。采用環(huán)境緩沖區(qū)記錄事件信息,并帶有時間截,以利于今后的故障排除。
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口令保護:
使用密碼保護功能高效、可靠地保護用戶信息,以防受到非授權復制與更改。
SIMATIC S7-300符合的國家標準和國際標準有:
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DIN
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UL 認證
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CSA 認證
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FM class 1 div. 2;組別:A、B、C 和 D (溫度組別:T4(≤135°C))
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ATEX 認證
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澳大利亞標志
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以下船級社資格認證
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美國船級社
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法國船級社
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挪威船級社
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德國船級社
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英國勞氏船級社
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日本船級社(NK)
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抗震
通訊
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信類型:
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過程通訊:
對于通過總線(AS-接口、PROFIBUS DP 或者 PROFINET)實現(xiàn)循環(huán)尋址的I/O模塊(互換過程圖像)。從循環(huán)執(zhí)行層調(diào)用過程通訊。
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數(shù)據(jù)通訊:
用于自動化系統(tǒng)間或多個自動化系統(tǒng)與HMI之間的數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信循環(huán)地進行,也可以基于事件驅動通過塊由用戶程序發(fā)起。
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:
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使用MPI,通過全局數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)CPU之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
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借助通信功能,與其它伙伴完成事件驅動型通信。網(wǎng)絡連接通過MPI、PROFIBUS或PROFINET實現(xiàn)。
全局數(shù)據(jù)
借助“全局數(shù)據(jù)通信”服務,聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)(最多可達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伙伴之間的通信服務。
這些服務是:
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通過 MPI 進行 S7 基本通訊。
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通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)的 S7 通訊。
S7-300 可以用于:
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用作服務器時,使用MPI、C總線和PROFIBUS
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用作服務器或客戶端時,使用集成式PROFINET接口
使用reloadable塊,可以建立與S5伙伴和非西門子設備之間的通信服務。
這些服務是:
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通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的 S5 兼容通訊。
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通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進行的標準通訊(非西門子系統(tǒng))。
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)代化的信息技術世界。使用CP 343-1 Advanced,可以實現(xiàn)以下信息技術功能:
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IP 路由;
借助IP訪問列表,將IP V4報文以不低于Gigabit的速度轉發(fā)至受控PROFINET接口。
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WEB 服務器;
使用標準瀏覽器,可以瀏覽大至30 MB可自由定義的HTML網(wǎng)頁;通過FTP處理自己的文件系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)
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標準診斷頁;
無需額外工具,就可以在工廠內(nèi)完成插裝在安裝機架上的所有模塊的快速診斷工作。
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E-mail;
直接從用戶程序中發(fā)送認證電子郵件。電子郵件客戶端設計有通知功能,可以在控制程序中直接通知用戶。
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通過 FTP 進行通訊;
大多數(shù)操作系統(tǒng)平臺都可以使用的開放協(xié)議
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設計有30 MB RAM文件系統(tǒng),可以用作動態(tài)數(shù)據(jù)的中間存儲器。
S7-300 PROFINET CPU集成有Web服務器。因此,標準Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息:
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CPU 一般信息
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診斷緩沖區(qū)的內(nèi)容
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變量表
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標簽狀態(tài)
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模塊的狀態(tài)
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報文
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工業(yè)以太網(wǎng)的相關信息
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PROFINET 節(jié)點的拓撲結構
等時模式
使用系統(tǒng)功能“同步模式”,可以同步耦合
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分布式信號采集、
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PROFIBUS 信號傳輸和
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程序執(zhí)行
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,S7-300確保可以精確地重現(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域,并確保可以獲得最高的精度和可重現(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。
模塊的診斷和過程監(jiān)視
SIMATIC S7-300的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能:
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信號采用的監(jiān)控(診斷)。
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監(jiān)控來自過程的信號(硬件中斷)。
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:
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可參數(shù)賦值的診斷報文:
僅由合適的設定參數(shù)啟用之后才會發(fā)出診斷消息。
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不可參數(shù)賦值的診斷報文:
這些消息的發(fā)出是一個常規(guī)事件,即該過程與參數(shù)化無關。
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)行相關的診斷中斷塊(OB 82)。
數(shù)字量輸入/輸出模塊
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診斷報文
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可能的故障原因
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無傳感器輸入
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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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保險絲燒斷
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模塊中的參數(shù)不正確
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時間監(jiān)控功能已經(jīng)編址(看門狗)
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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
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診斷報文
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可能的故障原因
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無外部負載電壓
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組態(tài)/參數(shù)化錯誤
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共模錯誤
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輸入(M-)之間的UCM 電壓差和測量回路(MANA)的參考電壓過高
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斷路
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傳感器回路的電阻過高
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模塊和傳感器之間的連接線出現(xiàn)斷路
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通道未切換(開)
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低于測量范圍的下限
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輸入值低于正常范圍,可能因故障所至
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量程為 4 至 20 mA,1 至 5 伏:
傳感器極性接反;
量程選擇錯誤
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其它量程:
量程選擇錯誤
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高于測量范圍的上限
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模擬量輸出模塊
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診斷報文
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可能的故障原因
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無外部負載電壓
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組態(tài)/參數(shù)化錯誤
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M 短路
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斷路
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執(zhí)行器電阻過高
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模塊和執(zhí)行器之間的連接線出現(xiàn)斷路
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通道未使用(打開)
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硬件中斷
通過硬件中斷可以監(jiān)控過程信號,并且,可以觸發(fā)針對信號變化的響應。
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數(shù)字量輸入模塊:
根據(jù)參數(shù)設置的不同,針對每個通道組,當信號狀態(tài)發(fā)生改變時,模塊都可以發(fā)起硬件中斷,觸發(fā)沿可以選用上升沿、下降沿或者混合使用上升沿和下降沿。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)行相關的診斷中斷塊(OB 40)。信號模塊可以緩沖一次中斷/通道。
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模擬量輸入模塊:
通過指定上限值和下限值的參數(shù)值,可以設定其工作范圍。模塊將數(shù)字化測量值與這些極限值進行比較。當測量值違反了其中任何一個限定值時,就會觸發(fā)硬件中斷。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)行相關的診斷中斷塊(OB 40)。如果極限高于/低于過量程/欠量程,則無法進行比較。
S7-300F
運行模式
S7-300F的安全功能包含在CPU的F程序中,并且位于故障安全信號模塊之內(nèi)。
信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術實現(xiàn)輸出和輸入信號的監(jiān)控。
借助周期性自檢、指令檢測、程序邏輯檢測和程序順序流檢測等方法,CPU可以檢測控制器是否工作正常。此外,通過“活躍標志(sign-of-life)”請求,還可以對I/O進行檢測。
若判定系統(tǒng)中存在故障,則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。
編程
CPU 315F與安全有關的程序采用STEP 7語言的梯形圖(LAD)和功能圖(FBD)編制。與運行有關的功能范圍和數(shù)據(jù)類型均限于在此處設置。編譯時使用特定的格式和參數(shù),可以創(chuàng)建安全相關程序。在單個CPU中,標準程序可以同時與故障安全程序一起運行(共存),無任何限制。
該軟件包的另一個組件是F庫,配有TUV認可的安全相關功能的編程實例。這些編程實例可以更改,但更改必須再次認證。
S7 F分布式安全選項軟件包
編制安全相關的程序段時,必須使用選項軟件包“S7 F Distributed Safety”。該軟件包含有創(chuàng)建F程序所需要的全部功能和塊。運行S7 F Distributed Safety必須安裝不低于V5.1SP3版的STEP 7。
Technical Specifications
通用技術數(shù)據(jù)
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防護等級
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IP20,符合 IEC 60 529
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環(huán)境溫度
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0 … 60 °C
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0 … 40 °C
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相對濕度
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10 … 95%,無冷凝
(RH 嚴重性等級 2,按照 IEC 61131-2)
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大氣壓
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1080 - 795 至 1080 hPa(相當于海拔 -1000 - +2000 m)
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絕緣
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500 VDC 測試電壓
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1460 V 交流測試電壓
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電磁兼容性
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EMC 指令要求
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抗擾度符合 IEC 61000-6-2,測試符合:IEC 61000-4-2,61000-4-3,IEC 61000-4-4,IEC 61000-4-5,IEC 61000-4-6
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干擾輻射符合 EN 50081-2,測試符合 EN 55011、Class A、Group 1
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機械強度
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IEC 60068,Part 2-6/10 - 58 Hz;
恒定振幅 0.075 mm;58 … 150 Hz;
恒定加速度 1g;
振動周期:在三個互相垂直軸的每個方向上,每軸為 10 個頻率級數(shù)
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IEC 60068,Part 2-27/半正弦波:
沖擊強度 15 g(峰值),持續(xù)時間 11 ms
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