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产品描述

产地德国 品牌西门子

西门子6ES7211-1HE40-0XB0详细说明


西门子S7-200网络的通讯设置和元件选择

 

S7-200的端口是不隔离的,如果想使网络隔离,应考虑使用RS-485中继器或者EM277。

注意:

●具有不同电位的互联设备有可能导致不希望的电流流过连接电缆。

●这种不希望的电流可能导致通讯失败或者设备损坏。

●要确保用通讯电缆连接的所有设备有相同的参考电位,或者彼此隔离,来避免产生这种不希望的电流。

为网络确定通讯距离、通讯速率和电缆类型

网段的大长度取决于两个因素:隔离(用RS-485中继器)和波特率。但连接具有不同电位的设备是需要隔离。当接地点之间的距离很远时,有可能具有不同的地电位。即使距离较近,大型机械的负载电流也能导致地电位的不同。

表1 网络电缆的大长度

 

波特率

非隔离CPU口1

有中继器的CPU口或者EM277

9.6K到187.5K

50m

1000m

500k

不支持

400m

1M到1.5M

不支持

200m

3M到12M

不支持

100m

1 如果不是用隔离端和中继器,允许的大距离为50m。测量该距离时,从网段的*个节点开始。到网段的后一个节点。

在网络中使用中继器

RS-485中继器为网段提供偏压电阻和终端电阻。目的是为了:

●增加网络的长度:在网络中使用一个中继器可以使网络的通讯距离扩展50m。如果使用两个中继器而且中间没有其他节点,网络的通讯距离按照所使用的波特率扩展一个网段的长度。在一个串联网络中,多可以使用9个中继器。但网络的长度不能超过9600m.

●为网络增加设备:在9600的波特率下。50米距离之内,一个网段多可以连接32个设备,使用一个中继器允许在网络上增加32个设备。

●在不同的网段之间电隔离:如果不同的网段具有不同的地电位,将他们隔离会提高网络的通讯质量。

一个中继器在网络中被算作网段的一个节点,但没有被站

PLC模块*处理单元(CPU)是PLC的控制中枢,是PLC的核心起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后,较后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。

PLC模块为了进一步提高PLC的可靠性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模。
存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
输入输出接口电路(I/O模块)
PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。
1.现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路,作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。
2.现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成,作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
常用的I/O分类如下:
开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其较大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受较大的底板或机架槽数限制。
底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。
功能模块
如计数、定位等功能模块
通信模块
如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等
编程设备
编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护*的器件,用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。
人机界面
简单的人机界面是指示灯和按钮,液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及


S7-400系列说明:

SIMATICS7-400 PNH系统可以根据具体应用需求量身定制:性能可扩展、的冗余度可灵活组态,安全功能易于集成。集成PROFINET接口,可冗余连接I/O设备,或者通过PROFIBUS连接I/O设备,实现工厂级通信。无论何种应用,使用SIMATIC S7-400 PNH,均可在熟悉的STEP7 工程环境中,进行便捷而有效的编程和组态。

应用

■ 避免控制器故障引起的停机。主要用于生产、能源、供水系统、机场助航照明、编组站系统等领域。
■ 避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本。主要用于行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域。
■ 在工厂或机器停机时保护工厂、工件和材料。主要用于炉子、半导体、船舶等领域。
■ 无监督和维修人员亦能保障正常运行。主要用于污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域。

效益

简单、高效的工程组态
  与在标准系统中一样,SIMATIC S7-400H 可以使用所有 STEP 7 编程语言进行编程。可以很容易的把程序从标准系统迁移到冗余系统中,反之亦然。当加载程序时,它会自动传送到两个冗余控制器中。使用 STEP 7,可以对特定冗余功能和配置进行参数设置。

出色的诊断和模块更换优势   
■  利用集成的自我诊断功能,系统可以提前检测故障和发送信号,避免故障对生产过程产生影响。这样可以有针对性地替换故障组件,加快维修进程。
■   可以在系统运行过程中对所有组件进行热插拔。更换一个 CPU 后,当前的所有程序和数据可以自动重新装载。
■   即使在系统运行过程中,也可以修改程序(例如,程序块的修改和重新装载),更改配置(例如,增加或删减 DP从站或模块)以及改变 CPU 的内存分配。

 

设计和功能

根据统计数字表明,所有自动化组件(无论是机械式、机电式,还是电子式)都会出现故障。因此,工厂维护和工厂改造也就必不缺少。在实际应用中,期待的可用性是不现实的。
通过西门子 SIMATIC S7-400H,能够较大限度地降低生产故障机率,较大化生产率。


  SIMATIC S7-400H 具有以下功能:
  ■ 出现故障时,能够无扰切换
  ■ 集成故障检测功能;提前检测故障,避免影响生产过程
  ■ 在线维护,即可在工厂运行期间,更换故障组件
  ■ 组态更改,即可在工厂运行期间,进行工厂扩容
  ■ 自动事件同步
  ■ 高可用性通信
  ■ 冗余连接I/O 设备

冗余部件

S7-400 PNH CPU的模块分为两种,一种用于长10m 的 FOC patch 光纤,另一种用于长10km 的单模全双工 LC/LC 光纤(9/125 μ)。

冗余系统的同步光纤分为1m、2m、10m 和10km 四种。同步速率达到400Mbps。

电源通过背板总线向S7-400模块提供5VDC和24VDC工作电压。
电源可提供85到264V的交流电压和19.2到300V的直流电压。
每个机架需要一个电源模块。
利用带有电源传输的接口,中央控制器中的电源模块也向扩展单元中的所有模块供电。
传感器和执行器用的负载电压必须单独供应。
此外,还有为标准系统和故障安全型H系统供电的电源(冗余电源)。
如果在电源模块上安装了后备电池,通过插槽中的CPU背板总线以及所有的可用的PROFIBUS DP接口,他们可以保持CPU中的各种参数设置,RAM卡中的内容等。后备电流的总和等于所有单个需要后备的模板所需备份电流的总和,如果在电源模块掉电的情况下,还需要再加上电源模块本身所消耗的电流。通常需要后备的模板有CPUs,PROFIBUS DP接口模块IM467或IM467FO




http://www.absygs.com

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