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西門子(SIEMENS)公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等工業(yè)通訊構(gòu)建工業(yè)4.0的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)于西門子產(chǎn)品和系統(tǒng)的工業(yè)通訊,*西門子PLC S7-400定位組件 FM 451,可確保整個企業(yè)范圍內(nèi)實現(xiàn)更高效率 組件(如 SIMATIC NET)依據(jù)成熟標準設(shè)計,有助于實施功能強大、前瞻未來的集成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)
得出的 ASCII 字符數(shù)(或長度)就是輸出緩沖區(qū)的大小,它的值在 3 到 15 個字節(jié)或字符
之間。
實數(shù)格式最多支持 7 位有效數(shù)字。嘗試顯示 7 位以上的有效數(shù)字將導(dǎo)致舍入錯誤。
下圖顯示了 RTA 指令的格式操作數(shù) (FMT)。通過 ssss 字段分配輸出緩沖區(qū)的大小。0、
1 或 2 個字節(jié)大小無效。輸出緩沖區(qū)中小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)由 nnn 字段分配。nnn 字段的有
效范圍是 0 到 5。如果分配 0 位數(shù)到小數(shù)點右側(cè),則轉(zhuǎn)換后的值無小數(shù)點。如果 nnn 的
值大于 5 或者分配的輸出緩沖區(qū)太小以致無法存儲轉(zhuǎn)換后的值,*西門子PLC S7-400定位組件 FM 451,則使用 ASCII 空格填充
輸出緩沖區(qū)。c 位使用逗號 (c=1) 還是小數(shù)點 (c=0) 作為整數(shù)部分與小數(shù)部分之間的
分隔符。
下圖給出了一個數(shù)值作為示例,其格式為使用小數(shù)點 (c=0)、小數(shù)點右側(cè)有一位
(nnn=001)、緩沖區(qū)的大小為六個字節(jié) (ssss=0110)。
ASCII 輸出數(shù)字格式
正值寫入輸出緩沖區(qū)時不帶符號。
負值寫入輸出緩沖區(qū)時帶前導(dǎo)負號 (-)。
小數(shù)點左側(cè)的前導(dǎo)零會被隱藏,但與小數(shù)點相鄰的數(shù)字除外。
輸出字符串中的值為右對齊。
實數(shù):小數(shù)點右側(cè)的值被舍入為小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)。
實數(shù):輸出字符串的大小必須比小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)多至少三個字節(jié)
輸出字符串的長度始終為 8 個字符。輸出緩沖區(qū)中小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)由 nnn 字段分配。nnn 字段的有效范圍是 0 到 5。如果分配 0 位數(shù)到小數(shù)點右側(cè),則轉(zhuǎn)換后的值無小數(shù)點。
對于 nnn 大于 5 的值,輸出為 8 個 ASCII 空格字符組成的字符串。c 位使用逗號
(c=1) 還是小數(shù)點 (c=0) 作為整數(shù)部分與小數(shù)部分之間的分隔符。格式的有效 4 位必
須是零。
下圖還給出了值的示例,其格式為:使用小數(shù)點 (c = 0),小數(shù)點右側(cè)有三位數(shù) (nnn =
011)。OUT 處的值為下一字節(jié)地址中存儲的字符串的長度。
輸出字符串的長度始終為 12 個字符。輸出緩沖區(qū)中小數(shù)點右側(cè)的位數(shù)由 nnn 字段。
nnn 字段的有效范圍是 0 到 5。如果分配 0 位數(shù)到小數(shù)點右側(cè),則該值不顯示小數(shù)點。對
于 nnn 大于 5 的值,輸出為 12 個 ASCII 空格字符組成的字符串。c 位使用逗號
(c=1) 還是小數(shù)點 (c=0) 作為整數(shù)與小數(shù)部分之間的分隔符。格式的高 4 位必須是零。
下圖還給出了一個值的示例,其格式為:使用小數(shù)點 (c = 0),小數(shù)點右側(cè)有四位數(shù) (nnn
= 100)。OUT 處的值為下一字節(jié)地址中存儲的字符串的長度。
CPU 使用的實數(shù)格式最多支持 7 位有效數(shù)字。嘗試顯示 7 位以上有效數(shù)字會產(chǎn)生舍入錯
誤。
輸出字符串的長度由 ssss 字段。0、1 或 2 個字節(jié)大小無效。輸出緩沖區(qū)中小數(shù)點右
側(cè)的位數(shù)由 nnn 字段分配。nnn 字段的有效范圍是 0 到 5。如果分配 0 位數(shù)到小數(shù)點右
側(cè),則該值不顯示小數(shù)點。如果 nnn 大于 5,或者因分配的輸出字符串長度太小而無法存
儲轉(zhuǎn)換的值,則會用 ASCII 空格字符填充輸出字符串。c 位使用逗號 (c=1) 還是小數(shù)
點 (c=0) 作為整數(shù)與小數(shù)部分之間的分隔符。
下圖還給出了一個值的示例,其格式為:小數(shù)點 (c = 0),小數(shù)點右側(cè)有一位數(shù) (nnn =
001),輸出字符串的長度為 6 個字符 (ssss = 0110)。OUT 處的值為下一字節(jié)地址中存儲
的字符串的長度。
功能模塊
- FM 450-1計數(shù)器模板
- FM 451定位模板
- FM 453定位模板
- FM 455閉環(huán)控制模板
- FM 458-1 DP應(yīng)用模板
- FM 458-1 DP基本模板
FM 450-1計數(shù)器模板概述
- 用于簡單計數(shù)任務(wù)的雙通道智能計數(shù)模板
- 直接連接到增量型編碼器
- 可定義兩個值的比較功能
- 達到比較值時,模板上的數(shù)字量輸出點輸出相應(yīng)的信號
應(yīng)用
模板的機械結(jié)構(gòu)有以下特點:
緊湊的設(shè)計 堅固的塑料外殼有:
- LED指示故障(INTF/ EXTF)
- LED指示計數(shù)器運行(CR)和計數(shù)方向(DIR)
- LED用于數(shù)字量輸入和數(shù)字量輸出模塊
- 前連接器在信號模板前蓋板上的標簽區(qū)內(nèi)
- 前蓋板上的標簽區(qū)
容易安裝
將模板掛在機架上,擰緊螺釘即可,安裝非常簡便。在前連接器上可嵌入一個編碼元件。
用戶友好的接線
模板用插入的前連接器接線。初次插入前連接器時,應(yīng)嵌入一個編碼元件,這樣前連接器便只能插入到有相同類型的模板內(nèi)。更換模板時,前連接器仍保持完整的接線狀態(tài)。因此能用于相同類型的新模板。
FM 451定位模板概述
- 三通道定位模板用于快速移動/爬行速度驅(qū)動
- 用于電機控制,每通道為4數(shù)字量輸出
- 增量型或同步序列的位置編碼
應(yīng)用
三通道FM 451定位模板處理快速移動/爬行速度驅(qū)動的機械軸的調(diào)節(jié)。該模板設(shè)計用于調(diào)節(jié)軸和設(shè)置軸的定位。是通過接觸器或變頻器來控制標準電動機。
應(yīng)用領(lǐng)域有:
- 包裝機械
- 起重設(shè)備和搬運設(shè)備
- 木材加工機械
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FM 453定位模板
概述
- 定位模板,用于驅(qū)動伺服和/或步進電機以控制高時鐘脈沖率的機械運動
- 用于簡單的點對點定位任務(wù)到復(fù)雜的模型加工
- 能控制zui多三個彼此獨立的電機
FM 453是智能的三通道模板,用于寬范圍的各種伺服和/或步進電機的定位任務(wù)。它能完成任何定位控制,從簡單的點對點定位到需要快速響應(yīng)、高精確度和高速度的復(fù)雜模型的加工等。它為高時鐘脈沖率的機械和多軸機械的定位提供了理想的解決方案。
FM 453可控制zui多三個獨立的伺服和/或步進電機,例如進給,調(diào)節(jié),設(shè)置和傳送軸(線性和回轉(zhuǎn)軸)用于
- 機床,印刷機械,造紙機械,紡織和包裝機械
- 搬運,裝載和安裝任務(wù)的設(shè)備
FM 455閉環(huán)控制模板概述
- 16通道閉環(huán)控制模板適合于通用閉環(huán)控制任務(wù)
- 用于溫度控制、壓力控制和流量控制
- 用戶友好,在線自優(yōu)化的溫度控制
- 預(yù)編程的控制器結(jié)構(gòu)
- 2種閉環(huán)控制算法
- 2種類型:
- FM 455C為連續(xù)運作控制器
- FM 455S為步進控制器或脈沖控制器 - 16模擬量輸出(FM 455C)或32數(shù)字量輸出(FM 455 S)作為執(zhí)行器
應(yīng)用
FM 455閉環(huán)控制模板是智能的16通道模板,能完成范圍廣泛的閉環(huán)控制任務(wù)。
它能用于: | 在以下領(lǐng)域:- 冷卻和供熱設(shè)備
- 食品和飲料工業(yè)
- 橡膠和塑料機械
- 化學(xué)和流程工業(yè)
- 木材和造紙工業(yè)
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FM 455有二種類型:- FM 455C:
- 作為連續(xù)控制器,有16路模擬量輸出,用于控制模擬量執(zhí)行器 - FM 455S:
- 作為步進或脈沖控制器,有32路數(shù)字量輸出,用于控制電機驅(qū)動(集成) 的執(zhí)行器或二進制控制的執(zhí)行器,(例如帶狀電加熱器和盒狀電加熱器)。
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FM 455可用于SIMATIC S7-400系統(tǒng)內(nèi)。
FM 458-1 DP應(yīng)用模板概述
SIMATIC FM 458-1 DP集成在SIMATIC S7-400中:
- 為高性能和在SIMATIC S7-400中自由組態(tài)閉環(huán)控制任務(wù)而設(shè)計
- 可根據(jù)需要采用為:開環(huán)控制,閉環(huán)控制和運動控制;這樣可以在復(fù)雜的應(yīng)用中顯著地提高靈活性。
- 包含約300個功能塊的庫函數(shù),例如諸如AND、ADD和OR等簡單的功能到復(fù)雜的GMC (GeneralMotion Control)控制的功能塊
- 有SIMATIC Engineering Tool CFC(連續(xù)功能圖)用戶友好的圖形化組態(tài)軟件;用編譯器對程序代碼的生成進行優(yōu)化,所以不需要SCL
- 本機帶有PROFIBUS DP接口
SIMATIC FM 458-1 DP是將15年來高性能閉環(huán)控制系統(tǒng)的經(jīng)驗和SIMATIC高技術(shù)有機結(jié)合的結(jié)晶,與其它靜態(tài)結(jié)構(gòu)和功能的功能模板相比,F(xiàn)M 458-1 DP可滿足各種應(yīng)用的要求。
FM 458-1 DP基本模板概述
- 基本模板可以執(zhí)行計算、開環(huán)控制和閉環(huán)控制任務(wù)
- PROFIBUS DP接口可以連接到分布式I/O和驅(qū)動系統(tǒng)
- 通過擴展模板可以對I/O和通訊進行模塊化擴展
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西門子S7-400
產(chǎn)品簡介
西門子S7-400PLC,SIMATICS7-400PLC的主要特色為:*的處理速度、強大的通訊性能和的CPU資源裕量。 S7-400系列plc功能分級的CPU以及種類齊全的模板,總能為其自動化任務(wù)找到佳的解決方案,實現(xiàn)分布式系統(tǒng)和擴展通訊能力都很簡便,組成系統(tǒng)靈活自如,用戶友好性強,操作簡單,免風(fēng)扇設(shè)計。隨著應(yīng)用的擴大,系統(tǒng)擴展無任何問題。
概述
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族功能較為強大的 PLC。它可以成功實現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺,其主要特點是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備。
S7-400
中端到性能范圍內(nèi)功能強大的 PLC 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進行佳調(diào)整 可實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),適用十分靈活 連接方便 通信和聯(lián)網(wǎng)功能 操作方便,設(shè)計簡單,不含風(fēng)扇 任務(wù)增加時可順利擴展 多重計算:
多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運行。
多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如,可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)(如開環(huán)控制、計算或通信)進行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 CPU 分配自己的 I/O。 模塊化:
通過功能強大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口,可實現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如,這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路、一條用于高性能等距運動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現(xiàn)場總線。另外,還可以實現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。 工程組態(tài)和診斷:
結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具,可極為高效地對 S7-400 進行組態(tài)和編程,尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù)。為此,可以使用高級語言(如 SCL)以及用于順序控制、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具。
容錯通訊
帶有容錯通信功能的SIMATIC提供了一種新的通信類型,該通信類型具有以下特點:
可用性更高:
發(fā)生故障時,憑借其多達4個的冗余連接,可以繼續(xù)通信。必要的切換工作對于用戶來說是透明的。 工作簡單;
容錯處理對于用戶也是透明的??墒褂糜糜跇藴释ㄓ嵉挠脩舫绦?,無需修改。冗余功能的定義僅需在參數(shù)化階段就可以完成。
容錯通訊目前由 S7-400H(冗余和非冗余配置)和 PC 所支持。對于 PC 來說,需要使用 Redconnect 軟件包(參見“SIMATIC NET 通訊系統(tǒng)”)。
取決于對可用性的需求,可以使用不同的組態(tài)選項:
單一總線或冗余總線。 線型拓撲和環(huán)型拓撲總線。
運行模式
CPU 417-4H、CPU 414-4H 和 CPU 412-3H 的操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行 S7-400H 的所有必要附加功能:
數(shù)據(jù)交換 故障響應(yīng)(控制轉(zhuǎn)換給備用設(shè)備) 兩個子設(shè)備的同步 自檢
冗余原理
S7-400H的工作符合“熱備份”模式的主動冗余原理(支持故障發(fā)生時的無重啟自動切換功能)。根據(jù)該原理,在*運行期間,兩個子單元都處于工作狀態(tài)。當(dāng)故障發(fā)生時,未出現(xiàn)故障的設(shè)備將獨立地接管過程控制。
為了確保平穩(wěn)的控制接管,必須通過中央控制器鏈路實現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)交換。
在控制轉(zhuǎn)移期間,設(shè)備自動地使用
相同的用戶程序 相同的數(shù)據(jù)塊 相同的過程圖像內(nèi)容 相同的數(shù)據(jù),例如定時器、計數(shù)器、位存儲單元等
這意味著,這兩個設(shè)備的更新操作始終*一樣,并可以在出現(xiàn)故障時獨立地繼續(xù)執(zhí)行控制功能。
I/O 工作于冗余模式時,其結(jié)果將是:
在*的工作期間,兩個模塊均處于工作狀態(tài),即,在存在冗余輸入的情況下,例如通過兩個模塊讀入的共用傳感器(也可以設(shè)置兩個傳感器)的信號,會對其結(jié)果進行比較,以將*性的值提供給用戶以進一步處理。對于冗余輸出來說,由用戶程序計算出的值通過兩個模塊來輸出。 如果出現(xiàn)了故障,例如輸入模塊中有一個或者兩個均出現(xiàn)了故障,則不再尋址故障模塊,且對故障進行報告處理,此后,僅使用未出現(xiàn)故障的模塊繼續(xù)工作。聯(lián)機修理工作完成之后,又可以尋址兩個模塊。
對于無重啟切換,必須實現(xiàn)兩個子單元的同步。
S7-400H采用“事件驅(qū)動同步”技術(shù)。
同步操作伴隨著導(dǎo)致兩個子單元內(nèi)部狀態(tài)出現(xiàn)差異的每個事件而進行。這些事件的發(fā)生情況例如有:
直接訪問 I/O 中斷、報警 更新用戶時間,或 使用通信功能更改數(shù)據(jù)。
同步由操作系統(tǒng)自動完成,程序編制期間無需處理。
自檢
S7-400H 可執(zhí)行大量自檢。這涉及到以下部分的檢測工作:
中央控制器的連接。 CPU 處理器/ASIC 存儲器
每個檢測到故障都將被報告。
啟動時自檢
啟動時,每個子單元都會完整地執(zhí)行全部自檢功能。
循環(huán)工作期間的自檢
完整的自檢需要多個循環(huán)。每個循環(huán)僅執(zhí)行一小部分的自檢,因此,施加至物理控制器上的負荷很小。
組態(tài)、編程
S7-400H 的編程與 S7-400 相類似。所有可用的 STEP 7 功能都可以使用。
對 S7-400H 進行編程需要使用 STEP 7 V5.2。
I/O模塊的組態(tài)
硬件組態(tài)時,用戶必須通過HW Config明確地指出彼此相互冗余的模塊。這僅需指出需要工作于冗余模式的模塊和需要作為“冗余伙伴”的第二個模塊。在用戶程序中,程序編制時使用地址低的那個模塊。第二個地址對用戶來說不可見,無論是冗余還是非冗余I/O,控制部分的編程工作都*相同。與非冗余I/O的差別是,冗余I/O程序有兩個塊庫中的功能塊(RED_IN 和 RED_OUT),且在用戶程序的起始和結(jié)束部分調(diào)用這兩個功能塊。
SIMATIC S7-400,定位組件 FM 451,用于急速/慢速 驅(qū)動,3 通道 包括項目組態(tài)包 在 CD 上