西門(mén)子模塊6ES7517-3TP00-0AB0參數(shù)詳細(xì)
PLC和工控機(jī)的硬件技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展
PLC和工控機(jī)終用戶(hù)為冶金、采礦、水泥、石油、化工、電力、機(jī)械制造、汽車(chē)、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè),其主要的用途為:
1、順序控制
順序控制是應(yīng)用領(lǐng)域,它包括單機(jī)控制、多機(jī)群控制、自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)控制,如注塑機(jī)、印刷機(jī)械、訂書(shū)機(jī)械、切紙機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、裝配機(jī)械、包裝生產(chǎn)、電鍍流水線(xiàn)和電梯控制等。
2、運(yùn)動(dòng)控制
應(yīng)用在電力拖動(dòng)系統(tǒng)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制。
3、過(guò)程控制
采用模擬量模塊能控制物理參數(shù),例如溫度、壓力、速度和流量等,并提供PID等閉環(huán)控制的功能。
4、數(shù)據(jù)處理
可以支持?jǐn)?shù)控機(jī)床的控制和管理、多軸控制等。
由于自動(dòng)化系統(tǒng)的要求日益提高,傳統(tǒng)的提供I/O點(diǎn)服務(wù)的PLC和工控機(jī)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足復(fù)雜的工藝要求。因此,PLC和工控機(jī)在硬件系統(tǒng)上有了根本的變化。
PLC系統(tǒng)在模塊上的技術(shù)發(fā)展有:
1、處理器模塊
配備大容量?jī)?nèi)存,為滿(mǎn)足實(shí)時(shí)控制的要求而優(yōu)化設(shè)計(jì),除了一般的I/O掃描和控制、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換外,支持大型的集成控制、通訊、并行運(yùn)算、處理器獨(dú)立后臺(tái)程序和處理器輸入中斷等功能。如A-B公司的ControlLogix處理器模塊在它的內(nèi)核中設(shè)計(jì)有通信功能,借助于它的無(wú)源數(shù)據(jù)總線(xiàn),系統(tǒng)的瓶頸得以消除。這種靈活的結(jié)構(gòu)允許多個(gè)處理器、網(wǎng)絡(luò)以及I/O在一個(gè)機(jī)架中搭配使用而沒(méi)有限制。
2、信息協(xié)處理器模塊
讀取主處理器的數(shù)據(jù)表和狀態(tài)文件,或通過(guò)高級(jí)語(yǔ)言程序?qū)?shù)據(jù)寫(xiě)入主處理器,程序可以在實(shí)時(shí)多任務(wù)環(huán)境下以及獨(dú)立于PLC處理器的方法,單獨(dú)在協(xié)處理器中運(yùn)行。
3、高級(jí)語(yǔ)言協(xié)處理器
通過(guò)C和Basic的接口來(lái)進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算和算法實(shí)現(xiàn)。
4、網(wǎng)絡(luò)適配模塊
在現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)與處理器之間提供通訊接口,以便PLC處理器和I/O模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)交換。
5、具有特殊功能的I/O模塊
如A-B公司在其產(chǎn)品中提供了智能變送器模塊、溫度控制模塊、稱(chēng)重模塊、開(kāi)環(huán)速度控制模塊、塑料制造模塊、力矩控制模塊、編碼模塊、可組態(tài)流量計(jì)模塊、電流同步模塊等。這些模塊的設(shè)計(jì)考慮了特殊行業(yè)的需要,使得復(fù)雜的控制功能以模塊化的方式得以解決,提高了可靠性水平。
同樣,工控機(jī)也從I/O板卡的基礎(chǔ)上飛速向前發(fā)展,大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)本身的革命性發(fā)展給工控機(jī)提供了舞臺(tái)。工控機(jī)系列產(chǎn)品除了全系列的I/O板卡外,還發(fā)展了一體化工作站、帶電子盤(pán)的工控機(jī)、遠(yuǎn)程RTU、適用于儀表行業(yè)的微型工控機(jī)、適用于視頻和多媒體行業(yè)的工控機(jī)、適用于通訊行業(yè)的帶監(jiān)控液晶屏的工控機(jī)、與PLC合一的特殊工控機(jī)以及防爆型工控機(jī)。
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用環(huán)境要求PLC和工控機(jī)具有很高的可靠性,而可靠性是靠電磁兼容特性(EMC)和容錯(cuò)技術(shù)來(lái)保證的。PLC和工控機(jī)要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的電磁兼容檢測(cè),如輻射敏感度檢測(cè)、諧波/電壓波動(dòng)/電壓驟降檢測(cè)、靜電/快速脈沖/雷擊檢測(cè)、電磁干擾檢測(cè)等。EMC保證了設(shè)備在本質(zhì)上的抗干擾特性。但是,要保證控制設(shè)備不出故障是不可能的。因此,采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)對(duì)要求不能停機(jī)、不能失控的高可靠系統(tǒng)是十分重要的。目前重要的容錯(cuò)設(shè)計(jì)技術(shù)有Watchdog和雙機(jī)熱備(包括主機(jī)、模塊和通訊介質(zhì)的熱備)。熱備系統(tǒng)的工作對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)是透明的:即當(dāng)故障發(fā)生時(shí),所有對(duì)故障點(diǎn)的切除和數(shù)據(jù)的備份都是在短的控制周期內(nèi)自動(dòng)完成的。此項(xiàng)技術(shù)的完成包括了設(shè)備硬件和軟件二個(gè)方面。圖2給出了PLC雙機(jī)冗余系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
概述
S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中具有很大容量程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的 CPU,適用于具有較高程序范圍和聯(lián)網(wǎng)要求的應(yīng)用。
具有較高處理速度,適用于二進(jìn)制和浮點(diǎn)運(yùn)算
用于系列機(jī)器、機(jī)器以及工廠(chǎng)中的跨領(lǐng)域自動(dòng)化任務(wù)
在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線(xiàn)上作為集中式控制器使用
PROFINET IO IRT 接口,帶 2 端口交換機(jī)
PROFINET I/O 控制器,用于在 PROFINET 上運(yùn)行分布式 I/O
用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或非西門(mén)子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 設(shè)備的 PRIFINET I-Device
配備單獨(dú) IP 地址的附加 PROFINET 接口可用于網(wǎng)絡(luò)隔離,或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備,又或者作為 I-設(shè)備用于高速通信。
PROFIBUS DP 主站接口
OPC UA Server(數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn))作為運(yùn)行系統(tǒng)選件,用于方便地將 SIMATIC S7-1500 控制器連接到第三方設(shè)備/系統(tǒng)
在 PROFIBUS 和 PROFINET 上實(shí)現(xiàn)等時(shí)同步模式
集成運(yùn)動(dòng)控制功能,用于控制速度控制,定位和同步軸(齒輪和凸輪),支持外部編碼器,凸輪/凸輪軌道和探頭
用于通過(guò)最多 4 個(gè)插補(bǔ)軸實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制的工藝對(duì)象,如笛卡爾門(mén)架、Delta 揀選機(jī)、滾軸揀選機(jī)、關(guān)節(jié)臂、圓柱坐標(biāo)機(jī)械手、三腳架揀選機(jī)和 SCARA。
還支持用戶(hù)自定義運(yùn)動(dòng)。
用于診斷集成 Web 服務(wù)器,帶有創(chuàng)建用戶(hù)定義的 Web 站點(diǎn)的選項(xiàng)
注
運(yùn)行 CPU 所需的 SIMATIC 存儲(chǔ)卡。應(yīng)用
CPU 1517T-3 PN/DP 是具有極大容量程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器特征,適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動(dòng)化結(jié)構(gòu)的應(yīng)用中要求十分苛刻的任務(wù)。
可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)(PROFINET 智能設(shè)備)。集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計(jì)為雙端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線(xiàn)型拓?fù)洹?/p>
配備單獨(dú) IP 地址的額外集成 PROFINET 接口可用于網(wǎng)絡(luò)隔離,或用于連接更多 PROFINET IO RT 設(shè)備,又或者作為 I-設(shè)備用于高速通信。
分布式 I/O 可通過(guò) PROFIBUS 以及集成 PROFIBUS 接口進(jìn)行連接。
另外,CPU 還提供全面的控制功能,并能夠通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的 PLCopen 塊連接變頻器。
設(shè)計(jì)
CPU 1517T-3 PN/DP 功能:
功能強(qiáng)大的處理器:
該 CPU 的單條二進(jìn)制命令的命令執(zhí)行時(shí)間可低至 1 ns。
大容量工作存儲(chǔ)器:
3 MB,用于程序;8 MB,用于數(shù)據(jù)
采用 SIMATIC 存儲(chǔ)卡作為加裝存儲(chǔ)器;
允許實(shí)現(xiàn)例如數(shù)據(jù)日志和歸檔等其它功能
靈活的擴(kuò)展功能:
單層組態(tài)最多可支持 32 個(gè)模塊(CPU + 31 個(gè)模塊)
顯示器的功能為:
PROFINET IO IRT 接口和第二 PROFINET IO RT 接口可通過(guò) PROFINET 與分布式 I/O 相連接
PROFINET 接口之間的網(wǎng)絡(luò)分隔
PROFIBUS DP 接口用于通過(guò) PROFIBUS 進(jìn)行分布式 I/O 連接
西門(mén)子模塊6ES7517-3TP00-0AB0參數(shù)詳細(xì)
S7-300系列有20種不同的CPU,每種CPU的前面板是不同的,但也是大同小異。現(xiàn)以CPU318-2為例,分別說(shuō)明如下:
1、負(fù)載電源模塊
負(fù)載電源模塊用于將AC 220V電源轉(zhuǎn)化為DC 24V,供CPU和I/O模塊及其它模塊使用。
2、后備電池
后備電池的作用是在PLC斷電時(shí),用來(lái)保證CPU實(shí)時(shí)時(shí)鐘的正常運(yùn)行,并可以保存用戶(hù)的程序和數(shù)據(jù)(在RAM中)。有的低端的CPU因?yàn)闆](méi)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘,沒(méi)有后備電池。
3、DC 24V接線(xiàn)端子
CPU輸出一個(gè)DC 24V,L+和M分別是DC 24V的正極和負(fù)極。可用作CPU開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入或外部元器件的電源。
4、模式選擇開(kāi)關(guān)
模式選擇開(kāi)關(guān)用來(lái)選擇CPU的運(yùn)行方式。有的該開(kāi)關(guān)是一種鑰匙開(kāi)關(guān),改變運(yùn)行方式需要插入鑰匙,用來(lái)防止未經(jīng)授權(quán)的人改變CPU的運(yùn)行方式。
模式選擇開(kāi)關(guān)各位置的含義如下:
(1)RUN-P(運(yùn)行-編程)位置:CPU不僅執(zhí)行程序,還可以在線(xiàn)讀出和修改程序及改變運(yùn)行方式;
(2)RUN(運(yùn)行)位置:CPU執(zhí)行程序,可以讀出程序,但不能修改程序;
(3)STOP(停機(jī))位置:CPU不執(zhí)行程序,可以讀出和修改程序;
(4)MERS(清除存儲(chǔ)器)位置:可以復(fù)位存儲(chǔ)器,使CPU回到初始狀態(tài)。此位置不能保持,當(dāng)松開(kāi)后,又會(huì)回到STOP的位置。
5、狀態(tài)和故障指示燈
(1)SF(系統(tǒng)故障指示,紅色):CPU硬件故障或軟件出錯(cuò)時(shí)常亮;
(2)BATF(電池故障,紅色):電池電壓低或無(wú)電池時(shí)常亮;
(3)DC 5V(+5V電源指示,綠色):CPU和S7-300總線(xiàn)+5V電源正常時(shí)常亮;
(4)FRCE(強(qiáng)制指示,黃色):至少有一個(gè)I/O被強(qiáng)制時(shí)常亮;
(5)RUN(運(yùn)行指示,綠色):CPU處于RUN運(yùn)行方式時(shí)常亮,重啟動(dòng)時(shí)以2Hz的頻率閃亮,HOLD狀態(tài)時(shí)以0.5Hz的頻率閃亮;
(6)STOP(停機(jī)指示,黃色):CPU處于STOP、HOLD狀態(tài)時(shí)常亮;請(qǐng)求存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)以0.5Hz的頻率閃爍;正在復(fù)位時(shí)以2Hz的頻率閃爍;
(7)BUSF(總線(xiàn)故障指示,紅色):Profibud-DP接口硬件或軟件故障時(shí)常亮。
6、存儲(chǔ)器卡
存儲(chǔ)器卡用于在斷電時(shí)保存用戶(hù)程序和一些數(shù)據(jù),可以擴(kuò)展CPU的存儲(chǔ)容量。
7、MPI接口
MPI接口用于CPU與其它PLC、PG/PC(編程器/個(gè)人計(jì)算機(jī))、OP(操作員接口)通過(guò)MPI網(wǎng)絡(luò)的通信。
8、前連接器
前連接器用于將傳感器和執(zhí)行元件連接到信號(hào)模塊,前面有蓋板(9)保護(hù)。
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S7-300通過(guò)通訊處理器,或通過(guò)集成在CPU上的 PROFIBUS-DP接口連接到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)上。
----帶有PROFIBUS-DP主站/從站接口的CPU可以使用戶(hù)能夠方便高效地進(jìn)行組態(tài)。
----而且,用戶(hù)通過(guò)PROFIBUS-DP分布式I/O就像處理集中的I/O一樣,具有相同的組態(tài)、地址和編程。