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| 產地類別 | 進口 | 應用領域 | 化工,電子 |
|---|---|---|---|
| 產地 | 德國 | 品牌 | 西門子 |
雙擊Hardware 進入硬件配置界面，從右側硬件列表中拖入機架，并按實際機架上模塊的順序依次添加電源、CPU（315-2DP）、AI/AO模塊。DP/PA link等。根據每個測試系統(tǒng)的不同，有選擇的在PA層掛入變頻器、流量計、變送器和電磁閥等對象。圖2是組態(tài)完的結果。
產品簡介
詳細介紹
6ES7972-0BA52-0XA0接頭
西門子DP總線是一種用于工廠自動化車間級監(jiān)控和現(xiàn)場設備層數(shù)據通信與控制的現(xiàn)場總線技術[2-3],可實現(xiàn)現(xiàn)場級到車間級監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場通信網絡，從而為實現(xiàn)工廠綜合自動化和現(xiàn)場設備智能化提供了可行的解決方案[4].ProfiBus系列由ProfiBus-DP/FMS/PA三個兼容部分組成。其中ProfiBus-DP和PA的特點如下[1,5]:
西門子DP總線是適用于自動控制系統(tǒng)與分散I/O 之間的高速通信；可取代24 V 或4~20 mA 的串聯(lián)式信號傳輸；使用RS 485傳輸技術或光纖媒體。
西門子DP總線是專為過程自動化設計；可將變送器和執(zhí)行器連接到一根公共總線，可用于本質安全領域；數(shù)據傳輸采用擴展的ProfiBus-DP協(xié)議，還具有PA行規(guī)。
本文將采用ProfiBus-DP和ProfiBus-PA通信協(xié)議來構建過程控制系統(tǒng)。
2 系統(tǒng)架構
本過程控制系統(tǒng)用于模擬對工業(yè)現(xiàn)場液位、溫度等信息的采集、處理，PID 控制和控制工藝流程的實時監(jiān)控。系統(tǒng)通過西門子DP總線進行數(shù)據傳輸和交換，采用MPI通信方式與上位機進行通信和遠程控制，從而使整個控制系統(tǒng)實現(xiàn)網絡化和數(shù)字化?？刂葡到y(tǒng)結構圖如圖1所示。
系統(tǒng)主要包含上位監(jiān)控機、CPU、以太網通信模塊、DP鏈路、分布式I/O和變頻器DP從站、溫度和壓力變送器、閥門定位器、電磁流量計等。CPU 采用Siemens 的S7300 315-2 DP,既具有多點通信功能的MPI 接口，又具有ProfiBus-DP通信功能[6].
3 系統(tǒng)組態(tài)
3.1 硬件組態(tài)
針對西門子S7-300 PLC 來說，其硬件組態(tài)是通過Step7 軟件來實現(xiàn)的。組態(tài)過程主要包括以下幾個步驟。
（1）新建項目
新建項目時需選擇好存儲路徑和項目名稱。
?。?）添加工作站
右鍵點擊新建的站點名字，選擇插入SIMATIC300 Station.
?。?）硬件配置[7]
雙擊Hardware 進入硬件配置界面，從右側硬件列表中拖入機架，并按實際機架上模塊的順序依次添加電源、CPU（315-2DP）、AI/AO模塊。DP/PA link等。根據每個測試系統(tǒng)的不同，有選擇的在PA層掛入變頻器、流量計、變送器和電磁閥等對象。圖2是組態(tài)完的結果。
【第一步】DP網絡尋找故障點
（5）DP線距離較遠時，可以加中繼器或RS485有源終端
6ES7972-0BA52-0XA0接頭
產品詳情：
| 電源電壓 | ||
| 額定值 (DC) | ||
| ● DC 24 V | 是 | |
| 負載電壓 L+ | ||
| ● 額定值 (DC) | 24 V | |
| ● 允許范圍，下限 (DC) | 20.4 V | |
| ● 允許范圍，上限 (DC) | 28.8 V | |
| 輸入電流 | ||
| 接通電流，zui大值 | 10 A; 28.8 V 時 | |
| 來自電源電壓 L+，zui大值 | 1 050 mA; 150 mA 至 1050 mA，對于擴展組件輸出電流 (5 V DC) 1000 mA | |
| 傳感器供電 | ||
| 24 V 傳感器供電 | ||
| ● 24 V | 是; 允許范圍：15.4 至 28.8 V | |
| ● 短路保護 | 是; 電子，400 mA 時 | |
| ● 輸出電流，zui大值 | 400 mA | |
| 功率損失 | ||
| 功率損失，典型值 | 11 W | |
| 存儲器 | ||
| 存儲器模塊數(shù)量（可選） | 1; 插拔式存儲器模塊，內容與集成 EEPROM *，另外還可以分類存放配方、數(shù)據記錄和其它文件。 | |
| 工作存儲器 | ||
| ● 集成（用于程序） | 24 kbyte; 16 KB，在激活運行時間編輯時 | |
| ● 集成（用于數(shù)據） | 10 kbyte | |
| 緩沖 | ||
| ● 存在 | 是; 程序：整個程序位于集成 EEPROM 中，免維護，可通過 CPU 編程；數(shù)據：整個從 PG/PC 下載的 DB 1 位于集成 EEPROM 中，免維護，DB 1 的即時數(shù)值位于 RAM 中，剩余標記、計時器、計數(shù)器等通過高效電容器免維護；可選擇用于長時間緩沖的電池 | |
| 蓄電池 | ||
| 緩沖器電池 | ||
| ● 緩沖器時間，zui大值 | 100 h; （40 °C 下至少 70 小時）；200 天（典型值）附帶可選擇的電池模塊 | |
| CPU-處理時間 | ||
| 對于位運算，zui大值 | 0.22 µs | |
| 計數(shù)器、定時器及其剩磁 | ||
| S7 計數(shù)器 | ||
| ● 數(shù)量 | 256 | |
| 剩磁 | ||
| — 可調整 | 是; 關于高效電容器或電池 | |
| — 下限 | 1 | |
| — 上限 | 256 | |
| 計數(shù)范圍 | ||
| — 下限 | 0 | |
| — 上限 | 32 767 | |
| S7 時間 | ||
| ● 數(shù)量 | 256 | |
| 剩磁 | ||
| — 可調整 | 是; 關于高效電容器或電池 | |
| — 上限 | 64 | |
| 時間范圍 | ||
| — 下限 | 1 ms | |
| — 上限 | 54 min; 4 個計時器：1 ms 至 30 s；16 個計時器：10 ms 至 5 min；236 個計時器：100 ms 至 54 min | |
| 數(shù)據范圍及其剩磁 | ||
| 標記 | ||
| ● 數(shù)量，zui大值 | 32 byte | |
| ● 存在剩磁 | 是; M 0.0 至 M 31.7 | |
| ● 在帶電池的情況下保留 | 0 至 255，關于高效電容器或電池，可調整 | |
| ● 在不帶電池的情況下保留 | 0 至 112 在 EEPROM 中，可調整 | |
| 硬件擴展 | ||
| 擴展支架數(shù)量，zui大值 | 7; 只能使用 S7-22x 系列的擴展模塊。由于輸出電流受限，擴展模塊的使用可能受到限制。 | |
| 可連接的編程設備/PC | SIMATIC PG/PC，標準 PC | |
| 擴展模塊 | ||
| ● 模擬輸入端/輸出端，zui大值 | 35; zui大 28 個輸入和 7 個輸出（EM）或zui大 0 個輸入和 14 個輸出（EM） | |
| ● 數(shù)字輸入端/輸出端，zui大值 | 148; zui多 128 個輸入和 120 個輸出（CPU+EM） | |
| ● AS 接口輸入端/輸出端，zui大值 | 62; AS 接口 A/B 從站 (CP 243-2) | |
| 數(shù)字輸入 | ||
| 數(shù)字輸入端數(shù)量 | 24 | |
| 源型輸入/漏性輸入 | 是; 可選擇，每組 | |
| 輸入電壓 | ||
| ● 額定值 (DC) | 24 V | |
| ● 對于信號“0” | 0 至 5 V | |
| ● 對于信號“1” | zui小值 15 V | |
| 輸入電流 | ||
| ● 對于信號“1”，典型值 | 2.5 mA | |
| 輸入延遲（輸入電壓為額定值時） | ||
| 對于標準輸入端 | ||
| — 可參數(shù)化 | 是; 全部 | |
| — 從“0”到“1”時，zui小值 | 0.2 ms | |
| — 從“0”到“1”時，zui大值 | 12.8 ms | |
| 對于報警輸入端 | ||
| — 可參數(shù)化 | 是; E 0.0 至 E 0.3 | |
| 對于計數(shù)器/技術功能 | ||
| — 可參數(shù)化 | 是; （E 0.0 至 E 1.5）30 kHz | |
| 導線長度 | ||
| ● 屏蔽，zui大值 | 500 m; 標準入口： 500 m，快速計數(shù)器： 50 m | |
| ● 未屏蔽，zui大值 | 300 m; 不用于高速信號 | |
| 數(shù)字輸出 | ||
| 數(shù)字輸出端數(shù)量 | 16; 晶體管 | |
| 短路保護 | 否; 外部預設 | |
| 感應式關閉電壓的限制 | 1 W | |
| 輸出端的通斷能力 | ||
| ● 電阻負載時的zui大值 | 0.75 A | |
| ● 照明負載時的zui大值 | 5 W | |
| 輸出電壓 | ||
| ● 對于信號 “1”，zui小值 | DC 20 V | |
| 輸出電流 | ||
| ● 對于信號“1”的額定值 | 750 mA | |
| ● 針對信號“0”的剩余電流，zui大值 | 10 µA | |
| 電阻負載時的輸出延遲 | ||
| ● 從 “0” 到“1”，zui大值 | 15 µs; 標準輸出，zui大值（A 0.2 至 A 1.1）2 µs；脈沖輸出，zui大值（A 0.0 至 A 0.1）2 µs | |
| ● 從 ”1” 到“0”，zui大值 | 130 µs; 標準輸出，zui大值（A 0.2 至 A 1.1）10 µs；脈沖輸出，zui大值（A 0.0 至 A 0.1）10 µs | |
| 兩個輸出端并聯(lián) | ||
| ● 用于增加功率 | 是 | |
| 開關頻率 | ||
| ● 電阻負載的脈沖輸出端，zui大值 | 20 kHz; A 0.0 至 A 0.1 | |
| 輸出端的總電流（每組） | ||
| 所有安裝位置 | ||
| — zui高可達 40 ℃，zui大值 | 6 A | |
| 水平安裝位置 | ||
| — zui高可達 55 ℃，zui大值 | 6 A | |
| 繼電器輸出端 | ||
| ● 繼電器輸出端數(shù)量，集成 | 0 | |
| 導線長度 | ||
| ● 屏蔽，zui大值 | 500 m | |
| ● 未屏蔽，zui大值 | 150 m | |
| 模擬輸入 | ||
| 模擬電位計數(shù)量 | 2; 模擬電位計；分辨率 8 位 | |
| 傳感器 | ||
| 可連接傳感器 | ||
| ● 雙線傳感器 | 是 | |
| — 允許的閉路電流（雙線傳感器） zui大值 | 1 mA | |
| 1. 接口 | ||
| 接口類型 | 集成 RS 485 接口 | |
| 物理組成 | RS 485 | |
| 功能性 | ||
| ● MPI | 是; 作為 MPI 從站，用于和 MPI 主站的數(shù)據交換（S7-300/S7-400-CPU、OP、TD、按鈕式面板）；S7-200 內部 CPU/CPU 通訊在 MPI 網絡中可能受限；傳輸速率 19.2/187.5 kbit/s | |
| ● PPI | 是; 附帶 PPI 協(xié)議，用于編程功能、HMI 功能 (TD 200,OP)，S7200內部CPU/CPU通訊；傳輸速率 9.6/19.2/187.5 kbit/s | |
| ● 串行數(shù)據交換 | 是; 作為可自由編程的接口，使用附帶 ASCII 協(xié)議波特率的外部設備用于串聯(lián)數(shù)據交換： 1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/57.6/115.2 kbps；PC/PPI 電纜也可用作 RS 232/RS 485 變換器 | |
| MPI | ||
| ● 傳輸速率，zui小值 | 19.2 kbit/s | |
| ● 傳輸速率，zui大值 | 187.5 kbit/s | |
| 2. 接口 | ||
| 接口類型 | 集成 RS 485 接口 | |
| 物理組成 | RS 485 | |
| 功能性 | ||
| ● MPI | 是; 作為 MPI 從站，用于和 MPI 主站的數(shù)據交換（S7-300/S7-400-CPU、OP、TD、按鈕式面板）；S7-200 內部 CPU/CPU 通訊在 MPI 網絡中可能受限；傳輸速率 19.2/187.5 kbit/s | |
| ● PPI | 是; 附帶 PPI 協(xié)議，用于編程功能、HMI 功能 (TD 200,OP)，S7200內部CPU/CPU通訊；傳輸速率 9.6/19.2/187.5 kbit/s | |
| ● 串行數(shù)據交換 | 是; 作為可自由編程的接口，使用附帶 ASCII 協(xié)議波特率的外部設備用于串聯(lián)數(shù)據交換： 1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/57.6/115.2 kbps；PC/PPI 電纜也可用作 RS 232/RS 485 變換器 | |
| 集成功能 | ||
| 計數(shù)器數(shù)量 | 6; 快速計數(shù)器（每 30 kHz），32 位（包括符號），可用作正向或反向計數(shù)器或用于連接 2 個附帶 2 個旋轉 90° 的脈沖序列的增量編碼器（zui大 20 kHz（A/B）計數(shù)器）；釋放和復位輸入可參數(shù)化；當達到額定值時有中斷可能（包括任意內容的子程序的調用）；轉換計數(shù)方向等 | |
| 計數(shù)頻率（計數(shù)器），zui大值 | 30 kHz | |
| 報警輸入端的數(shù)量 | 4; 4 個上升脈沖和/或 4 個下降脈沖 | |
| 脈沖輸出端的數(shù)量 | 2; 快速輸出端，20 kHz，有中斷可能；脈沖波長和頻率可調制 | |
| 極限頻率（脈沖） | 20 kHz | |
| 電位隔離 | ||
| 數(shù)字輸入電位隔離 | ||
| ● 在通道之間 | 是 | |
| ● 在通道之間，分組點數(shù) | 13 和 11 | |
| 數(shù)字輸出電位隔離 | ||
| ● 在通道之間 | 是; 光電耦合器 | |
| ● 在通道之間，分組點數(shù) | 8 和 8 | |
| 允許的電位差 | ||
| 在不同電路之間 | DC 500 V 在 DC 24 V 和 DC 5 V 之間 | |
| 防護等級和防護類別 | ||
| 防護等級符合 EN 60529 | ||
| ● IP20 | 是 | |
| 環(huán)境要求 | ||
| 運行中的環(huán)境溫度 | ||
| ● 水平安裝，zui小值 | 0 °C | |
| ● 水平安裝，zui大值 | 55 °C | |
| ● 垂直安裝，zui小值 | 0 °C | |
| ● 垂直安裝，zui大值 | 45 °C | |
| 氣壓符合 IEC 60068-2-13 標準要求 | ||
| ● 允許范圍，下限 | 860 hPa | |
| ● 允許范圍，上限 | 1 080 hPa | |
| 相對空氣濕度 | ||
| ● 操作，zui小值 | 5 % | |
| ● 操作，zui大值 | 95 %; RH 應力強度 2 符合 IEC 1131-2 | |
| 組態(tài) | ||
| 編程 | ||
| ● 操作備用裝置 | 二進制運算、比較運算、時間運算、計數(shù)運算、時鐘運算、傳輸運算、表格運算、邏輯運算、移動和旋轉運算、轉換運算、程序控制運算、中斷和通訊運算、堆疊運算、固定點運算、浮點運算、數(shù)字功能 | |
| ● 程序編輯 | 自由循環(huán) (OB 1)，報警控制，時間控制（1 至 255 ms） | |
| ● 程序組織 | 1 OB，1 DB，1 SDB 子程序有/無參數(shù)傳輸 | |
| ● 子程序數(shù)量，zui大值 | 64 | |
| 編程語言 | ||
| — KOP | 是 | |
| — FUP | 是 | |
| — AWL | 是 | |
| 技術保護 | ||
| ● 用戶程序保護/密碼保護 | 是; 3 級密碼保護 | |
| 連接技術 | ||
| 插拔式 I/O 端子 | 是 | |
| 尺寸 | ||
| 寬度 | 196 mm | |
| 高度 | 80 mm | |
| 深度 | 62 mm | |
| 重量 | ||
| 重量，約 | 550 g | |