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西门子PLC模块6ES7194-4GB20-0AA0
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产品描述

品牌西门子 产地德国 质保一年 可售卖地全国 加工定制
SIMATIC ET 200SP是高度灵活可扩展的分布式I/O系统,通过PROFINET或者PROFIBUS将过程信号连接到控制器。
ET 200SP安装于标准导轨,其基本组成:
· 一个接口模块,和控制器通过PROFINET或者PROFIBUS进行通讯
· 多64个插入无源基座中的I/O模块
· 一个右侧用于完成站点配置的服务模块(无需单订购,随接口模块附带)
ET 200SP使用尤其简单,设计紧凑节省了控制箱的空间,带来了大的经济性。SIMATIC ET 200SP支持高速PROFINET通讯,性能更高。
随着可编程序控制器(plc)在工业控制领域的广泛应用,plc编程成了电气工程技术人员必须掌握的技能。可编程序控制器的众多,欧、美、日、韩及中国台湾的PLC纷纷抢滩大陆,在给使用者提供了多种选择的同时,也给使用者带来了小小麻烦。由于不同PLC的编程电缆互不通用,买一根原装电缆往往上千元。对于以学习为主要目的以及经常碰到不同PLC的技术人员来说,如果能够有办法花较低的代价自制一根编程电缆,无疑为他们提供了方便。PLC虽然众多,但各种的PLC其编程接口不外乎几种型式,在PLC随机提供的技术手册里一般也都会提供编程口的引脚定义,这就为自制编程线提供了可能。下面小编就PLC编程口的几种串行通信接口标准和物理结构,详细说明如何DIY一根适用的编程电缆。
编程电缆一端与PC的COM口相连,另一端与PLC的编程口相连,PC端的COM口均为RS232C接口,DB-9针形插头。而PLC的编程口按接口标准一般可分为三种,即RS232、RS485、RS422 。按物理结构可分为五种,即八针圆口(DIN-8),九针D形口(DB-9),二十五针D形口(DB-25),RJ11口以及接口,其中以前两种居多。
为了做好编程电缆,先要大概了解一下这三种串行通信接口标准。RS-232、RS-422与RS-485是三种串行数据接口标准,接口标准只对接口的电气特性做出规定,而不涉及接插件、电缆或协议,所以同样一种接口标准可以有不同的物理结构,如DB-9 、DB-25等。RS-232是PC机与通信工业中应用广泛的一种串行接口, RS-232C总线标准设有25条信号线,包括一个主通道和一个通道。多数情况下只使用主通道,常用九条信号线(九针D形口),各引脚定义如表一所示。
对于一般双工通信,仅需几条信号线就可实现,如发送数据线 TXD 和接收数据线RXD以及逻辑地线GND,RS232C只能点对点通讯,传输距离短,共模抑制能力差。 RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。它使用一对双绞线,将其中一根定义为A(TXD-/RXD-),另一根定义为B(TXD+/RXD+),不需要数字地线。速率在100kbps及 以下时通信距离达1200米以上。RS-485 可以联网构成分布式系统,其允许多并联32台驱动器和32台。RS-485只能实现半双工通信
v/f控制方式,这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率n近似地与转速n的3次方成正比。其转矩m近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载,如果变频器的v/f特性是线性关系,则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩,从而造成功率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要,使电压随着输出频率的减小以平方关系减小,从而减小电机的磁通和励磁电流,使功率因数保持在适当的范围内。 可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值,具有起动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题。适用于大起动转矩的调速对象。 变频器v/f控制方式驱动电机时,在某些频率段,电机的电流、转速会发生振荡,严重时系统无法运行,甚至在加速过程中出现过电流保护,使得电机不能正常启动,在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点,在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度,当电机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点,设置p1101确定跳转频带宽度。 有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩,用可编程的v/f控制对应设置变频器参数即可得到所需控制曲线。设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f 特性频率座标,对应的p1321、p1323、p1325为可编程的v/f 特性电压座标。 参数p1300设置为20,变频器工作于矢量控制。这种控制相对完善,调速范围宽,低速范围起动力矩高,精度高达0.01%,响应很快,高精度调速都采用svpwm矢量控制方式。 参数p1300设置为22,变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前上的控制方式,其他方式是模拟直流电动机的参数,进行保角变换而进行调节控制的,矢量转矩控制是直接取交流电动机参数进行控制,控制简单,度高。
快速调试 在使用变频器驱动电机前,必须进行快速调试。参数p0010设为1、p3900设为1,变频器进行快速调试,快速调试完成后,进行了必要的电动机数据的计算,并将其它所有的参数恢复到它们的缺省设置值。在矢量或转矩控制方式下,为了正确地实现控制,非常重要的一点是,必须正确地向变频器输入电动机的数据,而且,电动机数据的自动检测参数p1910必须在电动机处于常温时进行。当使能这一功能 (p1910 =1)时,会产生一个报警信号a0541,给予警告,在接着发出on 命令时,立即开始电动机参数的自动检测
加减速时间调整 加速时间就是输出频率从0上升到大频率所需时间,减速时间是指从大频率下降到0所需时间。加速时间和减速时间选择的合理与否对电机的起动、停止运行及调速系统的响应速度都有重大的影响。加速时间设置的约束是将电流限制在过电流范围内,不应使过电流保护装置动作。电机在减速运转期间,变频器将处于再生发电制动状态。传动系统中所储存的机械能转换为电能并通过逆变器将电能回馈到直流侧。回馈的电能将导致中间回路的储能电容器两端电压上升。因此,减速时间设置的约束是防止直流回路电压过高。加减速时间计算公式为:
加速时间:ta=(jm+jl)n/9.56(tma-tl) 减速时间:tb=(jm+jl)n/9.56(tmb-tl)
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PROFINET IM 155-6PN 基本型接口模块
IM 155-6PN BA 主要用于简单 PROFINET 应用,进行多 12 个模块(多 192 个 IO 信号)的中等站扩展,每个模块具有 32 字节(用于输入数据和输出数据)。除了PROFIsafe之外的所有I / O模块均可使用。因此,它是用于完成简单的机器与改装任务的经济解决方案。
IM 155-6PN 标准型接口模块 (PROFINET)
IM 155-6PN 标准型接口模块主要用于多 32 个模块(多 512 个 IO 信号)的平均站扩展的 标准 PROFINET 应用。所有 I/O 模块(包括 PROFIsafe 模块)都可以使用。另外,还可以使用 BA-Send/BU-Send,通过 SIMATIC ET 200AL 系列的多达 16 个 IP67 模块对站进行扩展。配有铜缆接口的所有 Simatic 总线适配器都可以使用。
IM 155-6PN 高性能型接口模块 (PROFINET)
IM 155-6PN 高性能型接口模块主要用于对功能需求较高且灵活的 PROFINET 应用,并用于多 64 个模块(多 1024 个 IO 信号)的大型站扩展。所有 I/O 模块(包括 PROFIsafe 模块)都可以使用。另外,还可以使用 BA-Send/BU-Send,通过 SIMATIC ET 200AL 系列的多达 16 个 IP67 模块对站进行扩展。
与其它接口模块不同的是,IM 155-6PN HF 支持以下附加功能:
使用具有光缆接口的总线适配器
数据量增加,输入和输出数据多 1440 字节,每个模块多 288 字节
单次热插拔(在运行过程中拔出和插入 I/O 模块而不会影响其余模块的通信)
S2 冗余
250 µs 等时同步模式
过采样
MSI/MSO
支持多达 4 个控制器的共享设备
每个模块多 4 个子插槽
IM 155-6PN 高性能型接口模块 (PROFINET)
IM 155-6PN 高速型接口模块主要用于响应时间短的 PROFIBUS 应用。所有 I/O 模块(包括 PROFIsafe 模块)都可以使用。
与 IM 155-6PN HF 相比,IM 155-6PN HS 具有以下功能差别:
每个模块多 32 字节输入和输出数据,每个站多 30 个模块
125 µs 等时同步模式
MRPD
PROFINET 性能升级(快速转发、动态帧封装、分片)
IM 155-6DP 高性能型接口模块 (PROFIBUS)
IM 155-DP 高性能型接口模块主要用于多 32 个模块(多 512 个 IO 信号)的平均站扩展的 PROFIBUS 应用。所有 I/O 模块(包括 PROFIsafe 模块)都可以使用。另外,还可以使用 BA-Send/BU-Send,通过 SIMATIC ET 200AL 系列的多达 16 个 IP67 模块对站进行扩展
输入通道中的检测信号一般较弱、传输距离较长,使现场干扰和电路结构模数混杂等因素很容易进入通道。保护方法可在输入端外加一级光电耦合器,一旦有高压电压等侵入回路时,使其击穿保护级光耦,可保护回路
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西门子S7-200系列PLC存储器区的使用方法
存储器是S7-200PLC为CPU和用户程序之间传递信息的媒介。它们可以反映CPU在运行中的各种状态信息,用户可以根据这些信息来判断机器工作状态,从而确定用户程序该做什么,不该做什么。这些信息也需要用存储器来寄存。存储器就是根据这个要求设计的。
1.存储器区
它是S7-200PLC为保存自身工作状态数据而建立的一个存储区,用SM表示。存储器区的数据有些是可读可写的,有一些是只读的。存储器区的数据可以是位,也可是字节、字或双字。
(1)按“位”方式:从SM0.0~SM179.7,共有1440点。
(2)按“字节”方式:从SM0~SM179,共有180个字节
(3)按“字”方式:从SMW0~SMW178,共有90个字
(4)按“双字”方式:从SMD0~SMD176,共有45个双字
说明:存储器区的头30个字节为只读区
对于组态控制(选项处理),可以插入以下通信模块:
● CM DP
● CP 1542SP-1
● CP 1543SP-1
● CP 1542SP-1 IRC
● BusAdapter BA-Send 1xFC
对于上面列出的通信模块,与 ET 200SP CPU 一起使用时使用插槽规则:
如果将通信模块插入如上所述的组态控制中(例如 CM DP),则这些模块不受组态
控制的影响。因此,这些模块需位于全站组态方式中预分配的插槽内,并在控制数据记录
中输入全站组态方式中的插槽编号(“站组态插槽 = 全站组态插槽”)。
在站组态方式中,从 CPU 到远处模块所用的所有插槽(请参见上文列表)都必须包含
在控制记录中。
CM AS-i 主站和 F-CM AS-i 安全通信模块可用于组态控制,而不会存在与插槽编号相关
的上述限制。
第 第 13.6  节 固件更新
固件版本为 V0.0.0 模块不支持“固件更新”功能
可用的基本单元 (BU)
带有适当数目端子的基本单元可用来连接单芯或多芯电缆。
所有与所用 I/O 模块的基本单元类型相符的型号都可用作基本单元(参见“选型和订货数据”)。模块前面了可用于相应模块的基本单元。
电压分配模块
通过 SIMATIC ET 200SP 的新电压分配模块,可快速建立 ET 200SP 站内所需的额外电压,且十分节省空间。由于 PotDis-BU 和 PotDis-TB 可自由组合,因而可借助于电压分配模块实现各种设计形式,根据具体需要简单改动。在站内,现有电压可以加倍,甚至可形成新的电压组.由于每 15 mm 宽度上具有 36 个端子,PotDis 模块需要的空间很小,不会影响导体截面积(大 2.5 mm²).这些端子可以连接高 48 V DC 的电压(大载流能力 10 A),而 PotDis-TB-BR-W 甚至可连接高 230 V AC/10 A 电压,并能够连接保护导体。
与数字量输出模块相关的 PotDis 模块的典型应用包括:
3 线制连接执行器(信号、质量、PE),用于 16 通道输出模块
为执行器提供电源电压
负载分组
一个浅色基本单元将自组装式内部电压总线(P1、P2、AUX)分开,从而形成新的负载组。负载组的电源必须从该负载组的浅色基本单元送入。
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可参数化的特性
可使用 STEP 7 工具“Hardware Configuration”对 S7-400(包括 CPU)的性能和响应进行编程,如:
MPI 多点接口:
定义站地址。
启动/循环行为。
定义大循环时间和通信负荷。
地址分配:
I/O 模块的编址。
保持区域:
定义具有保持特性的位存储器、计数器、定时器、数据块和时钟存储器的数量。
过程映像,局部数据的大小。
诊断缓存区的长度。
保护等级:
定义程序和数据访问*。
系统诊断:
定义诊断报文的处理及范围。
循环中断:
设定周期。
PROFINET 接口
通过 NTP 协议对时间同步进行参数化
显示功能与信息功能
状态和故障指示灯:
LED 可指示出内部和外部故障和运行状态,如 RUN(运行)、STOP(停止)、调试和测试功能等。
测试功能:
可使用编程设备显示程序执行中的信号状态,不考虑用户程序而修改过程变量,输出堆栈存储器的内容,运行各个程序步骤,并禁用程序组件。
信息功能:
用户可获取有关 CPU 的存储器容量和运行模式以及 RAM 和装载存储器的当前利用率方面的信息。
通信
*控制器与故障安全 ET 200 模块之间的安全通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。通过特别开发的 PROFIBUS profile PROFIsafe,可以在标准数据报文中传输带有安全功能的用户数据。无需其它硬件组件(例如安全总线)。必要的软件已经或者作为扩展集成在硬件组件之中,或者作为认证软件块重载至CPU内。
操作模式
F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信号模块中。
信号模块采用差异分析方法和测试信号注入技术实现输出和输入信号的。
借助周期性自检、指令检测、程序逻辑检测和程序顺序流检测等方法,CPU可以检测控制器是否工作正常。此外,通过“活跃标志(sign-of-life)”请求,还可以对I/O进行检测。
若判定系统中存在故障,则将该系统切换至安全状态。
CPU 414F-3 PN/DP 的运行不需要 F 运行版
CPU 414F-3 PN/DP 的编程方法与 SIMATIC S7 系统的编程方法相同. 使用现场实证过的编程工具,例如STEP 7,创建用于非故障安全工厂区段的用户程序。
选件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)
STEP 7 选件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于对与安全型程序段进行编程。选件包中包括所有用来创建 F 程序的所有功能和块。
具有安全功能的 F 程序以 F_FBD 或 F-LAD 方式进行连接,或利用 F 功能库中的功能数据块进行连接。使用 F FBD 或 F LAD 可提供跨系统的统一表示,因而简化系统的组态和编程以及验收测试。无需借助额外的功具,程序员就可以完全专注于编制安全相关的应用程序。
用户设定型
用户设定型分配方式是一种可以通过编程软件进行任意定义的地址分配方式。其特点如下:
①PLC的每一个安装位置的地址可以任意定义,I/O点数量无规定,但同- PLC中不可以重复。    ’
例如:当每一个安装位置安装了32点输入模块后,用户可以分配给该模块I0.0~13.7的地址;也可以分配其他任意地址,如I8.0~I11.7等。但在分配I0.0~13.7后,后续的同类模块中不可以再使用地址I0.0~13.~。
②输入与输出的地址既可以是间断的,也可以不按照次序排列。
例如:PLC的第1安装位中安装了32点输入模块,地址定义为I8.0~111.7;第2安装位中再安装32点输入模块,地址定义为I0.0~13.7,这样的分配同样也允许。
模拟量滤波死区值如何设置?死区值,定义了计算模拟量平均值的取值范围如果采样值这个范围内,就计算采样数所设定的平均值;如果当前采样的值超过了死区的上限或下限,则该值立刻被采用为当前的新值,并作为以后平均值计算的起始值这就允许滤波器对模拟量值的大的变化有一个快速响应。死区值设为0。表示禁止死区功能,即所有的值都进行平均值计算,不管该值有多大的变化。对于快速响应要求,不要把死区值设为0,而把它设为可预期的的扰动值(320为满量程32000的1%)模拟量滤波的设置应该注意哪些?1)为变化比较缓慢的模拟量输入选用滤波器可以波动2)为变化较快的模拟量输入选用较小的采样数和死区值会加快响应速度3)对高速变化的模拟量值不要使用滤波器4)如果用模拟量传递数字量信
4、8 和 16 通道数字量输出(DQ)模块
除提供具体产品套件这种标准交货形式外,部分 I/O 模块和基本单元也以 10 件一个包装的形式提供。通过 10 件一个包装这种形式,可以显著减少浪费并节省具体模块的开箱时间。
对于不同的需求,数字量输出模块提供:
功能类别“基本”、“标准”、“高性能”和“高速”以及故障安全 DQ (请参阅“故障安全I / O模块”)
用于单线制或多线制连接的基本单元带自动方式插槽编码
用于通过电压端子进行系统集成扩展的电压分配模块
通过自组装式电压分配条形成单的系统集成负载组(ET 200SP无需单的电源模块)
连接额定负载电压高达 120 V DC 或 230 V AC 且负载电流高达 5 A 的执行器的选件(取决于模块)
继电器模块
常开触点或切换触点
用于负载或信号电压(耦合继电器)
可手动操作(作为输入和输出仿真模块,通过点动模式进行调试,或在控制器发生故障时执行紧急操作)
PNP(源输出)和 NPN(漏输出)
模块正面的清晰标签
用于诊断、状态、电源电压和故障的 LED
电子可读且非易失性可写的铭牌(I&M 数据 0 至 3)
某些情况下,提供有扩展功能和附加操作模式
MSO 操作模式(同时读取多来自三个其它控制器的输入数据)
脉宽调制模式(输出值是介于 0.0% 和 100.0% 之间的脉冲暂停比,用于控制输出电流)
过采样(位于一个 PN 周期内的数字量值的 n 倍等距离输出,或者是输出值的序列)
等时同步模式(所有输出通道的同时等距离输出)
发生通信中断时输出替代值(0、1 或保留的后一个值)
运行期间可重新设定参数
http://www.absygs.com

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