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产品描述

产地德国 品牌西门子

6ES7211-1AE40-0XB0 CPU1211C


西门子PLC S7-300AI/AO模块接线方式

在自动化控制系统中,对于点数较少的模拟量控制,可以使用4路模拟量输入,2路模拟量输出的模块。西门子PLC S7-300系列4路输入2路输出的模拟量模块有6ES7 334-0CE01-0AA0这个型号,本文下面以这个型号为例,说明它的接线方式:

1. 4路模拟量输入信号

由于6ES7 334-0CE01-0AA0这个模块并没有为用户提供模拟量电流和电压的设置,因此需要根据需要将电缆接到相应的位置上。

例如:

如果用户要求第1路模拟量输入信号为0-10V电压信号,需要将导线接到引脚2,3之间来完成;

如果用户要求第1路模拟量输入信号为0-20mA电流信号,需要将导线接到引脚3,4之间来完成;

注意,0-10V和0-20mA均为固定值,用户不可以调整范围。

2. 2路模拟量输出信号

接法与模拟量输入信号原理相同,例如:

如果用户第1路模拟量输出信号为0-10V电压信号,需将导线接到引脚14,15之间来完成;

如果用户第1路模拟量输出信号为4-20mA电流信号,需将导线接到引脚15,16之间来完成

1.PROFIBUS的协议结构
PROFIBUS协议结构是根据ISO7498标准,以OSI作为参考模型的。PROFIBUS-DP定义了第1、2层和用户接口。第3到7层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能,并详细说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。PROFIBUS-FMS定义了第1、2、7层,应用层包括现场总线信息规范(FMS)和低层接口(LLI)。FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强有力的通信服务;LLI协调不同的通信关系并提供不依赖设备的第2层访问接口。PROFIBUS-PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS-DP协议。另外,PA还描述了现场设备行为的PA行规。根据IEC1157-2标准,PA的传输技术可确保其本质安全性,而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。
 2.PROFIBUS的传输技术
PROFIBUS提供了三种数据传输型式:RS-485传输、IEC1157-2传输和光纤传输。

(1) RS-485传输技术
RS-485传输是PROFIBUSzui常用的一种传输技术,通常称之为H2。RS-485传输技术用于PROFIBUS-DP与PROFIBUS-FMS。
RS-485传输技术基本特征是:网络拓扑为线性总线,两端有有源的总线终端电阻;传输速率为9.6kbps~12Mbps;介质为屏蔽双绞电缆,也可屏蔽,取决于环境条件;不带中继时每分段可连接32个站,带中继时可多到127个站。RS-485安装要点:全部设备均与总线连接;每个分段上zui多可接32个站(主站或从站);每段的头和尾各有一个总线终端电阻,确保操作运行不发生误差;两个总线终端电阻必须一直有电源;当分段站超过32个时,必须使用中继器用以连接各总线段,串联的中继器一般不超过4个;传输速率可选用9.6kbps~12Mbps,一旦设备投入运行,全部设备均需选用同一传输速率。电缆zui大长度取决于传输速率采用RS-485传输技术的PROFIBUS网络使用9针D型插头。当连接各站时,应确保数据线不要拧绞,系统在高电磁发射环境下运行应使用带屏蔽的电缆,屏蔽可提高电磁兼容性(EMC)。如用屏蔽编织线和屏蔽箔,应在两端与保护接地连接,并通过尽可能的大面积屏蔽接线来复盖,以保持良好的传导性。

(2)IEC1157-2传输技术
IEC1l57-2的传输技术用于PROFIBUS-PA,能满足化工和石油化工业的要求。它可保持其本质安全性,并通过总线对现场设备供电。IEC1157-2是一种位同步协议,可进行无电流的连续传输,通常称为H1。
 (3)光纤传输技术
PROFIBUS系统在电磁干扰很大的环境下应用时,可使用光纤导体,以增加高速传输的距离。可使用两种光纤导体:一种是价格低廉的塑料纤维导体,供距离小于50m情况下使用;另一种是玻璃纤维导体,供距离小于1km情况下使用。许多厂商提供总线插头可将RS-485信号转换成光纤导体信号或将光纤导体信号转换成RS-485信号。
 3. PROFIBUS总线存取控制技术
PROFIBUS-DP、FMS、PA均采用一样的总线存取控制技术,它是通过OSI参考模型第2层(数据链路层)来实现的,它包括保数据可靠性技术及传输协议和报文处理。在PROFIBUS中,第2层称之为现场总线数据链路层(FDL,Fieldbus Data link)。介质存取控制(M A C,   Medium Access Control)具体控制数据传输的程序,必须确保在任何一个时刻只有一个站点发送数据。PROFIBUS协议的设计要满足介质存取控制的两个基本要求:

(1)在复杂的自动化系统(主站)间的通信,必须保证在确切限定的时间间隔中,任何一个站点要有足够的时间来完成通信任务。
 (2)在复杂的程序控制器和简单的I/O设备(从站)间通信,应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。
因此PROFIBUS主站之间采用令牌传送方式,主站与从站之间采用主从方式。令牌传递程序保证每个主站在一个确切规定的时间内得到总线存取权(令牌),令牌在所有主站中循环一周的zui长时间是事先规定的。在PROFIBUS中,令牌传递仅在各主站之间进行。主站得到总线存取令牌时可依照主-从通信关系表与所有从站通信,向从站发送或读取信息,也可依照主-主通信关系表与所有主站通信。所以可能有3种系统配置:纯主-从系统、纯主-主系统和混合系统在总线系统初建时,主站介质存取控制的任务是制定总线上的站点分配并建立逻辑环。在总线运行期间,断电或损坏的主站必须从环中排除,新上电的主站必须加入逻辑环第2层的另一重要工作任务是保证数据的高度完整性。PROFIBUS在第2层按照非连接的模式操作,除提供点对点逻辑数据传输外,还提供多点通信,包括广播和选择广播功能。

 

S7-1200 与 S7-300 之间的以太网通信方式比较多,可以采用ISO on TCP、TCP和 S7 的方式进行通信。在S7-1200 CPU 中采用ISO on TCP和TCP这两种协议进行通信所使用的指令是相同的,都使用 T-block ( TSEND_C, TRCV_C, TCON, TDISCON, TSEN, TRCV ) 指令编程。S7-300 CPU一侧如果使用的是CPU集成的PN接口,连接不在STEP7的NetPro中建立连接,而是使用西门子提供的OPEN IE 的方式来实现。
本文主要介绍了如何实现在S7-1200 和S7-300 CPU集成PN口之间的ISO on TCP通信,包括通信的基本步骤、配置及编程等内容。具体的实现方法有多种,比如在S7-1200中可以使用不带连接的通信指令(TCON, TDISCON, TSEN, TRCV),也可以使用带连接的通信指令(TSEND_C, TRCV_C);在S7-300中可以采用功能块编程的方式来实现,也可以使用Open Communication Wizard工具(OPEN IE向导)的方式来建立OPEN IE的通信

3.1 中央控制单元 ccu(central control unit type 3)
                    
ccu是整个系统的核心单元,机车的控制、调节和监视由ccu实施和控制。hxd1机车的ccu采用type 3型32位微处理器,由网关gateway、*处理器cpu、mvb32-4、电源组成,多可以实现2台(4节)机车的重联。ccu采用冗余设计,每节车有2个ccu,一个主ccu,另一个为从ccu,结构功能完全相同,一个故障后另一个可以继续工作,不影响机车正常运行。
                    
ccu的主要功能是为本节机车参数设置存储、本节机车事件记录、重联机车事件显示、整车通讯检测、通过rs232接口读或转储数据,并且作为机车中央控制单元系统软件上载的输入端口。
            
3.2 牵引控制单元 tcu(traction control unit)
                    
tcu是机车牵引的核心控制单元,由*处理器模块、存储器模块、斩波器控制模块、数字接口模块、数字输入/输出模块、模拟接口模块、控制系统检测模块、列车控制信号输入变换模块、数字信号输入转换模块、接触器驱动模块、igbt触发模块、启动单元等组成。其作用是控制和调节机车牵引、再生制动,从电气上实现防空转/滑行保护,并且实现了开闭环控制、速度频率同步、故障处理与监测等功能。
            
3.3 智能终端接口单元 sks1a、sks1b、sks3(sibas kilp)
                    
sks1a、sks1b、sks3为智能外围设备连接终端,sks1a、sks1b是紧凑设计的数字输入/输出接口,专为司机室所用,它把司机控制指令转化为数字信号,并通过编码将信号传输给ccu;sks3采用分散化输入/输出,减少车内所需布线,增加控制和诊断能力。
            
3.4 显示器 mmi



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