6ES7232-0HD22-0XA0

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CPU 模块安装在 Quantum 本地 I/O 底板上 , 是单槽位控制器。 CPU 模块内含有执行存储器、应用程序存储器、通讯端口以及 CPU 状态、通讯端口状态 LED 指示灯。 LED 状态指示灯显示 CPU 本身及所有通讯端口的工作是否正常 , 以便及时进行故障检修。 Quantum CPU 使用闪速存储器 (Flash Memory) 技术 , 支持控制器的执行存储器和指令集。操作系统的升级可通过 Modbus 和 Modbus Pius 通讯端口直接下装给 CPIJ 的闪速存储器 , 代替、更换 EPROM 芯片或执行卡执行现场修改。对于较复杂的过程控制 ,Quantum CPU 可通过过程控制功能库 (Process Control Function Libray, 简写为 PCFL), 由协处理器配合完成过程控制中较复杂的代数及数学运算。 Quantum 系列 CPU 使用电池后备的 RAM, 以保护用户应用程序 , 电池安装在 CPU 模块正面 , 当控制器运行时即可投入使用。

在 CPU 的板还装有两个 3 位置滑动开关 , 左边的开关是用来保护存储器的 , 当开关在上面位置时起保护作用。右边的 3 位置滑动开关用来选择设定 Modbus(RS-232C) 通信参数 , 包括 ASCII 通信端口参数、 RTU 通信端口参数和有效通信端口参数。

CPU 模块板上都有标准的 Modbus 和 Modbus Plus 通信接口 , 以支持两种联网方案 ,CPU 板上的 LED 指示灯用于指示其工作状态。 CPU 模块的后面板上装有两个旋转开关 , 它们用于设置 Modbus Plus 节点和 Modbus 端口地址 , 有效地址为 1~640 。 SWl 设置地址高位 ( 十位 ),SW2 设置低位 ( 个位 ) 。如果节点地址选为 0 或大于 64,Modbus+LED 将维持常亮 , 以指示所选地址元效。对于 Modbus 端口 , 包括波特率、数据位、停止位、奇偶校验位、站地址以及协议等端口均设置在控制器配置中。缺省时 , 端口设置编程参数为 :9600,E,8,1,RTU,model 。 CPU 面板上的开关能将端口设置为调制解调器工作方式 :2400, E, 7, 1, ASCII 。

Quantum CPU 技术性能见表 2-1 。

Quantum CPU 模块包括一个 80 多条指令的指令集。这些指令为离散量处理、模拟量处理和过程控制的应用程序生成提供工具 , 这些基于 984 指令集的指令确保各项应用的兼容易于组合。梯形图逻辑指令见表 2-2 。

开关量和模拟量 I/O 模块

开关量 I/O 模块的主要作用是实现 PLC 与外部设备之间数字信号的连接。它完成电平转换、电气隔离、串 / 并型数据转换、码字错误以及提供具有足够驱动能力的各种数字驱动信号等工作 , 有时还可提供各种中断和通讯等方面的控制信号。开关量 I/0 模块通常配置有相应的 LED 状态显示器 , 以利于操作人员的监测。

开关量 I/O 的输入信号常来自按扭、开关和继电器触点等实际开关量 , 也可以是各种外设或被控制对象送来的数字量。它的数字输出信号主要是以继电器触点或与 TTL 电平兼容的数字电平形式提供的。模拟量 I/O 模块主要实现 PLC 与外部 I/O 装置之间模拟信号的连接。其中模拟量输入模块主要完成阻抗匹配、 I/V 转换、小信号放大、信号滤波以及 A/D 转换等功能 , 实现将被控对象送出的模拟量转换成 PLC 易于处理的数字量的作用。模拟量输出模块主要完成阻抗匹配、功率放大和波形校正等功能 , 以便向被控对象提供正常工作所需要的模拟控制 ( 驱动 ) 信号。

在一些高精度和高抗干扰的 PLC 系统中 , 模拟量 I/0 模块也需要有光电隔离措施。由于模拟信号的隔离问题远比数字信号隔离困难 , 因此常在模拟量 I/O 模块上只配置若干具有隔离措施的端口 , 以降低系统的复杂度和成本。需要指出的是 : 在模拟量 I/O 模块中 , 模拟信号一般不能用光电藕合器作隔离 , 因为它不能保证良好的线性度 , 因此往往采用成本较高的隔离放大器来实现隔离作用。模拟量 I/O 模块中的数字逻辑部分可以采用光电隔离器来隔离。无论是开关量 I/O 模块 , 还是模拟量 I/O 模块 , 通常均应根据实际控制的要求和有关的技术指标来进行配置和选择。

Quantum 系列 PLC 使用全范围、高性能的 I/O 模块 , 符合国际上认可的 IEC 电气标准 , 确保恶劣工作环境下的可靠性。 　　Quantum 的 I/O 模块允许 " 带电插拔 ", 这种特性为现场运行维护带来了许多方便。

所有的 Quantum PLC I/O 模块均可使用编程软件实现软件配置。 I/O 的软件配置允许用户为每个模块配置 I/O 地址。软件寻址使现有系统在加入模块或改变 I/O 配置时 , 无需从物理上改变应用程序。软件配置的另一个优点是删除空槽 , 这是由用物理地址系统来建立地址映像的限制而造成的。 I/O Map 的概念是基于智能模块的扩充 , 该智能模块需要地址范围以外的额外信息。

Quantum 系列 PLC 的 I/O 模块如图 2-3 所示。每个模块都有 LED 信息 , 包括现有的 I/O 状态和现场接线故障、熔断器断开、超过量程等信息。每一个 I/O 模块需要一个单独的 I/O 接线端子 P/N 140 XTS 002 00 。所有的 I/O 模块使用同样的连接端子 , I/O 端子有 (20) #14 标准线和 (40)#16 标准线 , 采用 THHN 级绝缘。

理系统发送信号的外部设备到还是接收信号的外部设备）之间要实现相互电气隔离。系统安装遵循了这两个原则就能完全克服由于“地”之间的差异引入的干扰。

大多数隔离器都要外加工作电源，一般为DC 24V或AC 220V。这个电源在为输入、输出部份供电时必须确保在电气上与输入/输出两个部分隔离。这种输入/输出/外加工作电源之间全部相互隔离的器件称为三隔离或全隔离器件。从理论上讲，这种供电方式不管隔离器数量多少，均可用一台电源供电，不会引入干扰。这样的产品符合上述的二个原则。

二．依据接口选择产品

工业现场*常见的信号是4-20mA﹑0-10V，对于诸如压力、温度、流量等物理量也要处理成4-20mA﹑0-10V信号以便计算机处理。将这些物理量转换为仪表用4-20mA﹑0-10V信号的设备称为--变送器。图三给出了以Pt100为传感器的隔离温度变送器应用连线图。它以电阻变化体现温度变化，因而现场连接线线电阻会引入误差。一般讲来象WS9050﹑WS2050这类变送器都具有长线补偿功能，能引线电阻引入的误差并有线性化功能，确保精确转换。
象WS2050这类二线制变送器，它的电源与输出共“地”，没有隔离。当多个Pt100经由多路WS2050输送到PLC时，虽然输出共用一个24V电源，只要输出接到有共同参考点的模拟量输入板，这种连接就符合本文上述指出的二个原则，解决了不同“地”引入的扰动。需要注意的是：多路WS2050接到不同的PLC就要使用各自的24V电源。

三．主要参数选取

选择隔离器除了要确定功能﹑注意适应前后端接口外，尚有精度﹑功耗﹑噪音﹑绝缘强度﹑总线通讯功能等许多参数需要使用者慎选。

精度是非常重要的参数。与它有关系的参数很多。时间漂移和温度漂移两个参数表明了精度的稳定程度，要求这二个参数值越小越好。

另一个对精度产生影响的参数是噪音。由于隔离器一般采用DC/DC产生隔离电源给产品内部电路供电，而输入信号也要先被调制成脉冲再经过隔离带（光偶或变压器）然后解调到输出。以CPU为核心的隔离器也存在脉冲信号。这些工作脉冲的频率多在20KHZ～100KHZ范围。它的边缘陡峭﹑谐波丰富，对信号的污染很难。如果噪音较高，数据采集到信号的误差就大。所以噪音的峰值和能量越小越好。

功耗是指隔离器工作时消耗的电能，它涉及到产品产生的热量。这个参数与产品长期使用的可靠性有密切关系。

根据模拟电路测试，不同的功耗在产品壳体内产生的热量不同，引起壳内温升也不同。产品处于工作状态下，产品壳体内比壳体外的环境温度要高出10℃～30℃。若散热不好，可能升高50℃以上。如果壳体内温度过高，组成产品的元器件在高温中长期工作，这会对产品性能产生重要影响。长时间的高温环境使运算放大器参数蜕变﹑电阻阻值变化﹑电容漏电增大等，这将使产品性能下降，甚至导致产品失效。所以用户在选取中要注意功耗这个参数，尤其在用量较大﹑安装密度较高﹑散热不好时，功耗这个参数尤显重要。

隔离端子设计日趋小型化，那么小型化的目的就是少占空间，应该允许用户密集安装，密集安装就存在散热问题。换句话讲，必须降低产品功耗，降低产品内部温度，这是提高产品可靠性的前提之一。
   大部分隔离器采用导轨安装，接线采用端子接线，这种隔离器通常称为隔离端子，适用安装在机柜中，它的接线拆换方