西門子S7-1500CPU1517-3 PN/DP中央控制器     西門子S7-1500CPU1517-3 PN/DP中央控制器

潯之漫智控技術(shù)有限公司  上海詩(shī)慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司
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• • 以 PROFINET IO（雙端口開關(guān)）作為標(biāo)準(zhǔn)接口；
    從 CPU 15-2 PN 開始支持，以一個(gè)或多個(gè)額外的集成 PROFINET 接口作為輸入設(shè)備，用于網(wǎng)絡(luò)隔離或用于連接更多的 PROFINET 設(shè)備或高速通信設(shè)備
  • OPC UA 數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)器作為運(yùn)行時(shí)選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設(shè)備/系統(tǒng)
  • 可針對(duì)總線系統(tǒng)和點(diǎn)到點(diǎn)連接，通過(guò)通信模塊進(jìn)行擴(kuò)展

• 集成技術(shù)

• 無(wú)需附加模塊就可集成運(yùn)動(dòng)控制功能：
  • 通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 來(lái)連接模擬驅(qū)動(dòng)器和 PROFIdrive 驅(qū)動(dòng)器
  • 運(yùn)動(dòng)控制功能支持速度控制軸、定位軸、相對(duì)同步操作（在沒有位置同步規(guī)范的條件下實(shí)現(xiàn)同步）以及外部編碼器、凸輪和探頭。
  • CPU 技術(shù)中還集成了諸如同步操作（利用位置同步規(guī)范進(jìn)行同步）凸輪系統(tǒng)等擴(kuò)展的運(yùn)動(dòng)控制功能。
• 全面跟蹤所有 CPU 標(biāo)簽，以進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷和間歇錯(cuò)誤檢測(cè)；
  擁有有效調(diào)試和快速優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器和控制裝置
• 廣泛的控制功能：
  例如，可輕松組態(tài)的塊可進(jìn)行控制參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)優(yōu)控制質(zhì)量
• 通過(guò)提供的工藝模塊獲得附加功能：
  例如，高速計(jì)數(shù)、位置檢測(cè)或高達(dá) 1 MHz 信號(hào)的測(cè)量

• IO-Link 規(guī)范的原則

  根據(jù) IO-Link 規(guī)范，通信功能如下：

• 通信是通過(guò)長(zhǎng)度不超過(guò) 20 m 的無(wú)屏蔽三線電纜進(jìn)行的，電纜種類是通常用于標(biāo)準(zhǔn)傳感器的電纜。
• 通過(guò)所謂 C/Q 電纜進(jìn)行 0-24 V 范圍的數(shù)字化通信
• 傳輸大多數(shù)值是來(lái)自包含這些單元的傳感器的測(cè)量值。
• 傳感器和執(zhí)行器由 IO 設(shè)備描述 (IODD) 來(lái)描述。
• 原則上，只能將一個(gè) IO-Link 設(shè)備連接到主站的 IO-Link 端口（點(diǎn)到點(diǎn)連接）。
• IO-Link 主站與各設(shè)備之間的傳輸速率如下：
  • 通過(guò) COM1：4 800 Bd
  • 通過(guò) COM2：38 400 Bd
  • 通過(guò) COM3：230 400 Bd
• 在 38400 Bd 傳輸速率下，讀/寫 16 個(gè)數(shù)據(jù)位的平均循環(huán)時(shí)間為 2 ms。

• IO-Link 協(xié)議

  IO-Link 協(xié)議支持標(biāo)準(zhǔn) IO 模式 (SIO) 和 IO-Link 通信模式 (COM)。

  

  協(xié)議及其報(bào)文幀的設(shè)計(jì)取決于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)類型。

  數(shù)據(jù)類型

  IO-Link 規(guī)范區(qū)分了以下數(shù)據(jù)類型：

  過(guò)程數(shù)據(jù)

  設(shè)備的過(guò)程數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)幀中循環(huán)傳輸，過(guò)程數(shù)據(jù)寬度由設(shè)備來(lái)定義。每個(gè)設(shè)備的過(guò)程數(shù)據(jù)可以是 0 - 32 字節(jié)（輸入和輸出）。傳輸*性的寬度不固定，因此取決于主站。

  值狀態(tài)

  每個(gè)端口都具有值狀態(tài) (PortQualifier)。值狀態(tài)顯示出過(guò)程值是否有效。值狀態(tài)可與過(guò)程數(shù)據(jù)一起循環(huán)傳輸。

  設(shè)備數(shù)據(jù)

  設(shè)備數(shù)據(jù)可以是參數(shù)、標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)和診斷信息。設(shè)備數(shù)據(jù)替換是非循環(huán)的，在響應(yīng)來(lái)自 IO-Link 主站的查詢時(shí)進(jìn)行?？梢詫⒃O(shè)備數(shù)據(jù)寫入設(shè)備 (Write) 并從設(shè)備讀取設(shè)備數(shù)據(jù) (Read)。

  事件

  發(fā)生事件時(shí)，設(shè)備向主站發(fā)出事件發(fā)生的信號(hào)。主站隨后讀出該事件。事件可以是故障消息（如短路）和警告/維護(hù)數(shù)據(jù)（如污染、過(guò)熱）。故障消息通過(guò) IO?Link 主站從設(shè)備傳輸至控制器或 HMI。IO?Link 主站也可以傳輸事件和狀態(tài)。例如，事件包括斷線或通信故障。

  設(shè)備參數(shù)或事件的傳輸獨(dú)立于過(guò)程數(shù)據(jù)的循環(huán)傳輸進(jìn)行。各傳輸不會(huì)相互影響或削弱。

  數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

  從規(guī)范 V1.1 起，可為 IO-Link 生成數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案。在這種方案中，IO-Link 設(shè)備在上層參數(shù)服務(wù)器上啟動(dòng)其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。在更換設(shè)備的情況下，參數(shù)服務(wù)器可以還原初始參數(shù)設(shè)置。因此，無(wú)需重新參數(shù)設(shè)置即可更換設(shè)備。

  IO-Link 主站包含參數(shù)服務(wù)器。也可在 PLC 中或在系統(tǒng)服務(wù)器中集中實(shí)現(xiàn)參數(shù)服務(wù)器。在此情況下，必須通過(guò)提供的功能塊將數(shù)據(jù)下載到控制系統(tǒng)。

  一個(gè) IO-Link 主機(jī)

  IO-Link 主站是與上位控制系統(tǒng)的接口。IO-Link 主站本身在現(xiàn)場(chǎng)總線上顯示為普通現(xiàn)場(chǎng)總線節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)相關(guān)設(shè)備描述（如 GSD 文件）集成到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)組態(tài)工具中。

  IO 設(shè)備描述 (IODD)

  IO-Link 設(shè)備描述 (IODD) 為直至 IO-Link 設(shè)備的系統(tǒng)特性進(jìn)行全面而透明的描述。

  IODD 包含有關(guān)通信特性、設(shè)備參數(shù)、標(biāo)識(shí)、過(guò)程和診斷數(shù)據(jù)的信息，它由廠商來(lái)提供。IODD 的設(shè)計(jì)對(duì)于所有廠商的所有設(shè)備是相同的，總是由 IODD 解釋工具以相同方式來(lái)表示。這樣即可確保無(wú)論廠商是誰(shuí)，所有 IO-Link 設(shè)備的處理方式相同。

  IO-Link 規(guī)范 V1.1 中的新增功能

  IO-Link 規(guī)范的當(dāng)前版本是 V1.1，目前已按照 IEC 61131?9 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

  與以前的規(guī)范 V1.0 相比，規(guī)范 V1.1 提供了以下新功能：

• 在一個(gè)周期內(nèi)傳輸多 32 字節(jié)過(guò)程數(shù)據(jù)
• 參數(shù)服務(wù)器功能

• IO-Link 輸入模塊

  使用 IO-Link 技術(shù)，有可能將標(biāo)準(zhǔn)傳感器連接到 IO-Link 主機(jī)。 但是，將標(biāo)準(zhǔn)傳感器直接連接到 IO-Link 主機(jī)無(wú)法發(fā)揮 IO-Link 的全部潛力。

  解決方案依賴于 IO-Link 模塊的技術(shù)。 與直接連接傳感器相比，它們的使用更加經(jīng)濟(jì)，是一種具有吸引力的解決方案。

  IO?Link 輸入模塊是對(duì) ET 200S 分布式 I/O 產(chǎn)品的合理補(bǔ)充。 IO?Link 輸入模塊技術(shù)通過(guò)面向分散結(jié)構(gòu)的純粹點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電纜連接，對(duì) IO?Link 進(jìn)行增強(qiáng)。 IO?Link 模塊與 IO?Link 主站之間 IO?Link 連接的大電纜長(zhǎng)度為 20 m。無(wú)需再使用接線復(fù)雜且易出錯(cuò)的傳感器盒。

  參數(shù)和診斷信號(hào)的傳輸

  使用 IO-Link 輸入模塊，還可以傳輸參數(shù)和診斷信號(hào)。 例如，這可以通過(guò) IO-Link 將模塊的輸入端參數(shù)化為 NC 觸點(diǎn)或 NO 觸點(diǎn)。 通過(guò) IO-Link 主機(jī)向控制系統(tǒng)發(fā)送傳感器電源過(guò)載或短路的信號(hào)。

  M8 和 M12 端子

  M8 和 M12 端子用來(lái)連接傳感器。 使用標(biāo)準(zhǔn)的 M12 連接電纜建立 IO-Link 主機(jī)連接。

  使用 IO-Link 輸入模塊的好處：

• 創(chuàng)新的 IO-Link 技術(shù)對(duì)于二元傳感器也很經(jīng)濟(jì)
• 利用 IO-Link 主站的所有端口
• 可以將多個(gè)二元傳感器/執(zhí)行器連接到 IO-Link 主機(jī)的一個(gè)端口，因此，通過(guò) IO-Link 也可以較低的成本將二元傳感器/執(zhí)行器連接到控制系統(tǒng)。
• 減少外圍站的數(shù)字量輸入模塊數(shù)
• 參數(shù)也可用于二元傳感器（例如，可以參數(shù)化 NC 觸點(diǎn)、NO 觸點(diǎn)和輸入延遲）
• 通過(guò)省去傳感器盒，減少接線，因而降低接線錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)