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西门子PLC模块6ES7134-6JF00-0CA1
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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
控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。
1、运算功能
简单可编程逻辑控制器的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能;普通可编程逻辑控制器的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;大型可编程逻辑控制器中还有模拟量的PID运算和其他运算功能。随着开放系统的出现,在可编程逻辑控制器中都已具有通信功能,有些产品具有与下位机的通信,有些产品具有与同位机或上位机的通信,有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发,合理选用所需的运算功能。大多数应用场合,只需要逻辑运算和计时计数功能,有些应用需要数据传送和比较,当用于模拟量检测和控制时,才使用代数运算,数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。
2、控制功能
控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等,应根据控制要求确定。可编程逻辑控制器主要用于顺序逻辑控制,因此,大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制,有时也采用的智能输入输出单元完成所需的控制功能,提高可编程逻辑控制器的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。
3、通信功能
大中型可编程逻辑控制器系统应支持多种现场总线和标准通信协议(如TCP/IP),需要时应能与工厂管理网(TCP/IP)相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信标准,应是开放的通信网络。
可编程逻辑控制器系统的通信接口应包括串行和并行通信接口、RIO通信口、常用DCS接口等;大中型可编程逻辑控制器通信总线(含接口设备和电缆)应1:1冗余配置,通信总线应符合国际标准,通信距离应满足装置实际要求。
可编程逻辑控制器系统的通信网络中,上级的网络通信速率应大于1Mbps,通信负荷不大于60%。可编程逻辑控制器系统的通信网络主要形式有下列几种形式:
1)、PC为主站,多台同型号可编程逻辑控制器为从站,组成简易可编程逻辑控制器网络;
2)、1台可编程逻辑控制器为主站,其他同型号可编程逻辑控制器为从站,构成主从式可编程逻辑控制器网络;
3)、可编程逻辑控制器网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网;
4)、可编程逻辑控制器网络(各厂商的可编程逻辑控制器通信网络)。
为减轻CPU通信任务,根据网络组成的实际需要,应选择具有不同通信功能的(如点对点、现场总线、)通信处理器。
4、编程功能
离线编程方式:可编程逻辑控制器和编程器公用一个CPU,编程器在编程模式时,CPU只为编程器提供服务,不对现场设备进行控制。完成编程后,编程器切换到运行模式,CPU对现场设备进行控制,不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本,但使用和调试不方便。在线编程方式:CPU和编程器有各自的CPU,主机CPU负责现场控制,并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换,编程器把在线编制的程序或数据发送到主机,下一扫描周期,主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高,但系统调试和操作方便,在大中型可编程逻辑控制器中常采用。
五种标准化编程语言:顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能模块图(FBD)三种图形化语言和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准(IEC6113123),同时,还应支持多种语言编程形式,如C,Basic等,以满足控制场合的控制要求。
通过面向的ET 200S,ET 200M和ET 200pro I / O(IP67)或面向的ET 200eco块I / O(IP67),可以实现S7-400 F CPU的分布式扩展。
F模块可以通过集成接口或使用通信处理器(CP)连接。
概述
•用于为具有更要求的工厂构建故障自动化系统
•CPU可满足中级性能范围的要求
•适用于对编程范围和处理速度有额外要求的工厂
•符合SIL 3 acc的要求。符合IEC 61508和PL e acc。根据ISO 13849.1
•可以使用单个CPU执行标准和相关的任务
•集成PROFINET功能,带有CPU 414F-3 PN / DP
•可以使用多处理器模式
•通过PROFIBUS DP或带PROFIsafe配置文件的PROFINET IO与分布式I / O设备进行相关的通信
•故障I / O模块可通过集成接口(DP和PN与CPU 414F-3 PN / DP)和/或通过通信模块(CP 443-5 Extended和CP 443-1 Advanced)以分布式方式连接
•为非应用程序集中和分布式使用标准模块
应用
CPU 414F-3 PN / DP是用于中级性能范围的要求的CPU。它们满足对程序范围和指令处理速度的更要求。它允许为具有更要求的工厂设计故障自动化系统。
集成的PROFIBUS DP接口可以直接连接到PROFIBUS DP现场总线作为主站或从站。
可以通过IF 964-DP接口模块连接附加的DP主站系统。
对于CPU 414F-3 PN / DP的PROFINET接口,开关功能允许形成两个外部可访问的PROFINET端口。除了分层网络拓扑外,还可以在新的S7-400控制器中创建线路结构。
注意:
只能使用接口模块6ES7964-2AA04-0AB0。
设计
CPU 414-3 PN / DP配备以下设备:
•功能强大的处理器:
CPU可实现每条二进制指令低至0.045μs的命令执行时间。
•4 MB RAM(其中2 MB用于程序和数据);
快速RAM用于与执行相关的部分用户程序。
•灵活扩展:
多131072个数字输入和81932个模拟输入/输出。
•多点接口MPI:
使用MPI可以建立大的简单网络。32个站,数据传输速率达12 Mbit / s。CPU可以与通信总线(C总线)和MPI的站建立多达32个连接。
•模式选择开关:
设计为拨动开关。
•诊断缓冲区:
后一个错误和中断事件保留在环形缓冲区中以用于诊断目的。条目数可以参数化。
•实时时钟:
日期和时间附加到CPU的诊断消息中。
•存储卡:
用于扩展集成的装载存储器。除了程序之外,装载存储器中的信息还包括S7-400参数化数据,因此需要两倍的存储空间。结果是:
o用于大型程序的积分装载存储器是不够的,因此经常需要存储卡。可以使用RAM和FEPROM卡(用于保持性存储的FEPROM)。
•PROFIBUS DP接口和组合的MPI / DP接口:
PROFIBUS DP主站接口允许分布式自动化配置,提供速和易用性。从用户的角度来看,分布式I / O被视为I / O(相同的配置,寻址和编程)。
西门子PLC模块6ES7134-6JF00-0CA1
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)
西门子PLC模块6ES7134-6JF00-0CA1
在新的全局数据块中,添加使用以下计数器数据类型之一的新静态变量。务必要考虑到想要用于预设值和计数值的类型。
– 在“保持性"(Retain) 列中,选中相应框以使该结构具有保持性。
– 重复此为要存储在该数据块中的所有计数器创建结构。
可以将每个计数器结构放置在的全局数据块中,也可以将多个计数器结构放置在同一个全局数据块中。
除计数器外,还可以将其它静态变量放置在该全局数据块中。 将多个计数器结构放置在同一个全局数据块中可总的块数。
– 可根据需要重命名计数器结构。
3. 打开程序块来选择保持性计数器的放置位置(OB、FC 或 FB)。
4. 将计数器指令放置在所需位置。
5. 在调用选项对话框出现后,单击“取消"按钮。
您现在应该看到新的计数器指令,在指令名称的上面和下面均显示“???"。
6. 在新的计数器指令上方,输入上面所创建全局数据块和计数器结构的名称(请勿使用助手浏览)(例如:“Data_block_3.Static_1")。
该选项仅对于将计数器放置在 FB 中有效。
该选项取决于 FB 属性是否“块访问"(Optimized block
access)(仅允许符号访问)。 要检查现有 FB
访问属性的组态情况,请在项目树中右键单击该
FB,选择“属性"(Properties),然后选择“特性"(Attributes)。
如果 FB “块访问"(Optimized block access)(仅允许符号访问):
1. 打开 FB 进行编辑。
2. 将计数器指令 FB 中的所需位置。
3. “调用选项"(Call options) 对话框出现后,单击“多重背景"(Multi instance) 图标。仅在将该指令放置于 FB 中后,“多重背景"(Multi instance) 选项才可用。
4. 如有需要,请在“调用选项"(Call options) 对话框中重命名计数器。
5. 单击“确定"(OK)
8. 在“静态"(Static) 下,找到刚刚创建的计数器结构。
9. 在此计数器结构的“保持性"(Retain) 列中,改为选择“保持性"(Retain)。此后只要从另一程序块调用此
FB,都将利用此接口定义(包含标有保持性的计数器结构)创建背景数据块。
如果 FB 未“块访问"(Optimized block
access),则块访问类型为访问,访问与 S7-300/400
组态兼容,且允许符号访问和直接访问。 要将多重背景分配给块访问
FB,请按以下步骤操作:
1. 打开 FB 进行编辑
2. 将计数器指令 FB 中的所需位置。
3. “调用选项"(Call options) 对话框出现后,单击“多重背景"(Multi instance) 图标。仅在将该指令放置于 FB 中后,“多重背景"(Multi instance) 选项才可用
4. 如有需要,请在“调用选项"(Call options) 对话框中重命名计数器
5. 单击“确定"(OK)。 计数器指令将出现在编辑器中并且预设值和计数值的类型为
INT,而 IEC_COUNTER 结构将出现在“FB 接口"(FB Interface) 的“静态"(Static) 下
6. 如有需要,请在计数器指令中将类型从 INT 更改为其它类型之一。计数器结构将相应更改
西门子PLC模块6ES7134-6JF00-0CA1
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。
西门子PLC程序调试方法西门子PLC程序的调试可以分为模拟调试和现场调试两个调试过程,在此之前先对PLC外部接线作仔细检查,这一个环节很重要。外部接线一定要准确无误。也可以用事先编写好的试验程序对外部接线做扫描通电检查来查找接线故障。不过,为了安全考虑,将主电路断开。当确认接线无误后再连接主电路,将模拟调试好的程序送入用户存储器进行调试,直到各部分的功能都正常,并能协调*地完成整体的控制功能为止。
将设计好的程序写入PLC后,先逐条仔细检查,并改正写入时出现的错误。用户程序一般先在实验室模拟调试,实际的输入信号可以用钮子开关和按钮来模拟,各输出量的通/断状态用PLC上有关的发光二管来显示,一般不用接PLC实际的负载(如接触器、电磁阀等)。可以根据功能表图,在适当的时候用开关或按钮来模拟实际的反馈信号,如限位开关触点的接通和断开。对于顺序控制程序,调试程序的主要任务是检查程序的运行是否符合功能表图的规定,即在某一转换条件实现时,是否发生步的活动状态的正确变化,即该转换所有的前级步是否变为不活动步,所有的后续步是否变为活动步,以及各步被驱动的负载是否发生相应的变化
西门子PLC的地址的分配方式
根据不同的PLC配置情况确定I/O地址是PLC编程的前提与基础,程序中的地址必须与实际物理连接点一一对应,才能确保动作的正确执行。
当选择了PLC之后,先需要确定的是系统中各I/O点的地址。在西门子S7系列PLC中I/O地址的分配方式共有固定地址型、自动分配型、用定义型3种。实际所使用的方式决定于所采用的PLC的CPU型号、编程软件、软件版本、编程人员的选择等因素。
1.固定地址型
固定地址分配方式是一种对PLC安装机架上的每一个安装位置(插槽)都规定地址的分配方式。其特点如下:
①PLC的每一个安装位置都按照该系列PLC全部模块中可能存在的I/O点数分配地址。
例如:S7-300系列I/O模块中开关量输入/输出为32点,因此,每一个安装位置都必须分配32点地址:如果实际安装的模块只有16点输入,那么剩余的I/O地址将不可以再作为物理输入点使用。
②对于输入或输出来说,I/O地址是间断的,而且,在输入与输出中不可以使用相同的二进制字节与位。
例如:S7-300系列I/O模块的第1安装位中安装了32点输入模块,地址数据中的0.0~3.7就被该模块所占用,地址固定为I0.0~13.7;即使第2安装位中安装了32点输出模块,其输出地址也只能是Q4.O~Q7.7,而不可以是QO.O~Q3.7,在实际编程时QO.O~Q3.7就变成了不存在的输出。同样,如果在第3安装位中接着安装了16点输入模块,其地址将为I8.0~19.7,在实际编程时I4.0~17.7就变成了不存在的输入
①PLC的每一个安装位置的I/O点数量无规定,PLC根据模块自动分配地址。
例如:当每一个安装位置安装了32点模块后,PLC自动分配给该模块0.0~3.7的地址:如果实际安装的模块只有16点输入,那么PLC自动分配给该模块的地址就成为0.0~1.7。
②输入与输出的地址均从0.0起连续编排、自动识别,I/O地址连续、有序。
例如:PLC的第1安装位中安装了32点输入模块,地址为I0.0~13.7;当第2安装位中安装了32点输出模块后,其输出地址自动分配为QO.O~Q3.7。
http://www.absygs.com

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