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上海騰樺電氣設(shè)備有限公司
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一般步驟
S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,且這些模塊均可以獨立地組合使用。
一個系統(tǒng)包含下列組件:
根據(jù)要求,也可使用下列模塊:
設(shè)計
簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護(hù):
擴展
若用戶的自動化任務(wù)需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時,則可對 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)進(jìn)行擴展:
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
PROFIBUS DP進(jìn)行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
以下設(shè)備可作為主站連接:
出于性能原因,每條線路上連接的主站不得超過 2 個。
以下設(shè)備可作為從站連接:
雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通過 PROFINET IO 進(jìn)行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進(jìn)行連接:
可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進(jìn)行連接:
通過 AS-Interface 進(jìn)行過程通信
S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現(xiàn)場設(shè)備(AS-Interface 從站)。
更多信息,請參見通信處理器。
通過 CP 或集成接口(點對點)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可經(jīng)濟(jì)有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議:
可以連接以下設(shè)備:
特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內(nèi)。
使用多點接口 (MPI) 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
MPI(多點接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。
通過 CP 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
可以連接以下設(shè)備:
S7-300F 能夠以兩種 I/O 設(shè)計的方式運行:
功能概述
允許在運行時超過裝置額定銘牌上指定的額定直流(大允許連續(xù)直流電流)。但是超過的程度和持續(xù)時間要受到特定的限制,這在下面進(jìn)行詳細(xì)說明。
過載電流的上限是 1.8 倍的額定直流電流。高過載持續(xù)時間取決于過載電流的時間特性,以及該裝置的過載歷史,還取決于具體的設(shè)備情況。
每次過載都必定跟隨有欠載(過載相的負(fù)載電流小于額定直流電流)。一旦達(dá)到高允許過載持續(xù)時間,負(fù)載電流必須返回到至少值 ≤ 額定直流電流。
通過對電源部分進(jìn)行熱監(jiān)視可以確定動態(tài)過載持續(xù)時間(I2t 監(jiān)視)。I2t 監(jiān)視使用實際負(fù)載電流的時間特性計算環(huán)境溫度以上晶閘管損耗層溫度上升的替代值的時間特性。在這種情況下,要把具體的設(shè)備特性(例如熱阻和時間常數(shù))加入到計算中。當(dāng)轉(zhuǎn)換器打開時,計算過程從初始值開始,該初始值在關(guān)斷/線路供電故障之前確定。在設(shè)置參數(shù)時必須把環(huán)境條件(環(huán)境溫度和安裝高度)考慮進(jìn)來。
計算獲得的替代消耗層溫度上升超過允許值時,I2t監(jiān)視會發(fā)出響應(yīng)。作為響應(yīng),有兩種選擇可以被參數(shù)化:
可以禁用 I2t 監(jiān)視功能。在這種情況下,電樞電流高限制為額定直流電流。
動態(tài)過載能力的組態(tài)
組態(tài)單包含以下信息:
備注:如果計算獲得的替代損耗層溫度上升不超過高允許值的 5%,則認(rèn)為電源部分處于“低溫”狀態(tài)。該狀態(tài)可以使用二進(jìn)制可分配輸出查詢。
帶過載間歇運行時具有極限特性的磁場結(jié)構(gòu)
具有極限特性的磁場是指具有總持續(xù)時間 300s 的間歇過載運行的負(fù)載循環(huán)。這種負(fù)載循環(huán)包括兩個時間部分——基本負(fù)載持續(xù)時間(電樞電流實際值 ≤ 額定直流電流)和過載持續(xù)時間(電樞電流實際值 ≥ 額定直流電流)。
每個極限特性會把一個特定裝置的大基本負(fù)載電流表示成針對小負(fù)載持續(xù)時間(極限基本負(fù)載電流)的過載系數(shù)(極限基本負(fù)載電流,按額定直流電流的 a% 計算)。對于負(fù)載循環(huán)的剩余持續(xù)時間,大允許過載電流通過過載系數(shù)確定。如果對于所需的過載系數(shù)沒有指定極限特性,則要遵守針對下一個高過載系數(shù)的極限特性。
極限特性的勵磁對于 300s 負(fù)載循環(huán)有效。使用基本計算算法,負(fù)載循環(huán)可以長于或短于 300s 的負(fù)載循環(huán)持續(xù)時間組態(tài)。現(xiàn)在使用兩個基本任務(wù)顯示。
基本任務(wù)1 和 2 的特性舉例
基本任務(wù) 1
SINAMICS DC MASTER 裝置可以通過并聯(lián)來增加額定功率。必須滿足一下輔助條件:
在 CUD 上配備傳輸觸發(fā)脈沖以及建立更高等級通訊所需的硬件和插頭。
多可以并聯(lián) 6 部設(shè)備。多部裝置并聯(lián)時,主裝置應(yīng)該放置在中間,以便信號連接方便。主從裝置之間從總線到總線的長并聯(lián)接口線長度:15 m。
同樣,每部SINAMICS DC MASTER 裝置需要獨立的換相電抗器(uK 小 2 %),以便平均分配電流。電抗器公差差異決定的電流分配。對于無降級(電流下降)運行,推薦公差 5% 或更好。
只允許具有相同額定直流電流的裝置并聯(lián)。
裝置并聯(lián)時,允許的輸出電流為(維持輔助條件時):
Imax = n × IN(SINAMICS DC MASTER)
n = SINAMICS DC MASTER 裝置的數(shù)量
冗余運行(“(n+m)運行”模式)
SINAMICS DC MASTER 裝置還可以用在冗余配置中,作為特殊的并聯(lián)運行模式。在此運行模式下,如果一臺裝置故障(例如電源部分的保險燒斷),其他 SINAMICS DC MASTER 裝置可以維持運行。正確組態(tài)好和互聯(lián)好之后,電樞電路和勵磁電路都可以冗余運行。
當(dāng)一個裝置故障時,其他SINAMICS DC MASTER 裝置還可以正常運行、持續(xù)工作不會中斷。在組態(tài)系統(tǒng)時,需要特別注意在冗余應(yīng)用中,只須滿足 n 個裝置的額定功率(而不是 n+m 個裝置)。
在發(fā)生故障時,主裝置的功能會自動轉(zhuǎn)移。這樣一來,無論是主裝置的電源部分故障還是從裝置的電源部分故障,系統(tǒng)都會繼續(xù)運行。(可以根據(jù)要求提供冗余運行時的 MTBF 數(shù)據(jù)。)
SINAMICS DC MASTER 裝置并聯(lián)時的電樞電路連接示意圖
(1) 需要相同的 1U1/1V1/1W1 相序。
(2) 需要相同的 1C1/1D1 相序。
(3) 裝置使用(8 針)屏蔽跳線(UTP CAT5 型,符合ANSI/EIA/TIA 568 標(biāo)準(zhǔn))連接,與 PC 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中使用的網(wǎng)線相同??梢灾苯訌奈鏖T子購買標(biāo)準(zhǔn)的 5m 長線電纜(訂貨號:6RY1707-0AA08)。n 個裝置并聯(lián)需要 (n-1) 條電纜。必須激活連接在總線首端和末端所連接的裝置/設(shè)備上的總線終端。
(4) 這些熔斷器只能用在 850A 及以下的設(shè)備上。
(5) 只適用于 850A 及以下四象限運行的裝置。
S7-1500 軟控制器執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能,作為軟件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系統(tǒng)中運行。這樣,SIMATIC IPC 就能用于控制機器設(shè)備。
新功能:除了標(biāo)準(zhǔn) CPU 之外,S7-1500 軟件控制器還可作為故障安全 CPU。因此,基于 PC 的自動化解決方案還可用于面向安全的應(yīng)用場合。
要通過 PROFINET 或 PROFIBUS 連接分布式 I/O,可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太網(wǎng)和 PROFIBUS 接口。另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。
當(dāng)必須使用編程語言 C 或 C++ 來集成特殊自動化功能或需要將 Windows 軟件與軟控制器直接連接時,該軟控制器顯示出特殊優(yōu)勢。
為此,可使用 SIMATIC ODK 1500S 來開發(fā)這種應(yīng)用程序。這些應(yīng)用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 軟件(例如,數(shù)據(jù)庫、可視化系統(tǒng)或 Windows 文件系統(tǒng)),或用于實時應(yīng)用(例如,算法、控制器)。
一些通常由 ODK 開發(fā)的應(yīng)用程序是現(xiàn)成的插件應(yīng)用。因此,比如可以在控制任務(wù)中使用 SQL 數(shù)據(jù)庫或 XML 文件,而無須用 C/C++ 編程。
聯(lián)合使用 SIMATIC Target 1500S?for Simub®,可直接從 Simub® 生成庫函數(shù)。
S7-1500 軟控制器 CPU 1507S 執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能,作為軟件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系統(tǒng)中運行。CPU 1507S 針對使用 IPC477D 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務(wù)進(jìn)行了。另外,CPU 1507S 還支持 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機架式 PC。
S7-1500 軟件控制器 CPU 1507S 能夠執(zhí)行由 C/C++ 語言創(chuàng)建的程序。這些功能可利用 SIMATIC ODK 1500S 或 Target 1500S? ® 來創(chuàng)建。這些應(yīng)用程序既可在 Windows 操作系統(tǒng)下執(zhí)行,也能在 CPU 1507S 的實時環(huán)境中執(zhí)行??梢詫崿F(xiàn)以下應(yīng)用:
西門子已經(jīng)為基于 PC 的自動化開發(fā)了豐富的相關(guān)硬件和軟件組件。
如果您在為基于 PC 的自動化解決方案尋求開放、靈活和可靠的控制器,那么 SIMATIC WInAC RTX 正是久經(jīng)驗證的正確解決方案。
在 PC 上的單一平臺上,可以執(zhí)行所有自動化任務(wù),如開環(huán)/閉環(huán)控制、HMI 和運動控制。除了典型的 PLC 任務(wù)之外,無論在哪必須處理 PC 應(yīng)用程序,基于 PC 的自動化都是您的。
SIMATIC 基于 PC 的控制
型號
特性:
與過程設(shè)備的連接
SIMATIC WinAC 軟 PLC 支持通過 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 訪問過程 I/O。SIMATIC NET 產(chǎn)品系列的 PROFIBUS 或 PROFINET 接口模塊和 SIMATIC PC 的集成接口就是用于此目的的。
技術(shù)功能任務(wù)
利用 WinAC 提供了全范圍的可能性來解決工藝任務(wù):
SIMATIC 實時軟件 提供許多由 SIMATIC WinAC 直接處理的包含工藝功能的庫,包括標(biāo)準(zhǔn) PID 控制與簡單運動控制。
通訊
SIMATIC WinAC 支持相同 PC 上的本地 SIMATIC 通訊,同時也支持通過 SIMATIC 網(wǎng)絡(luò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)/PRIFINET 實現(xiàn)的通訊??梢允褂靡韵峦ㄓ嵾B接:
可視化系統(tǒng)接口
SIMATIC HMI 產(chǎn)品 WinCC flexible 和 WinCC 對所有 SIMATIC WinAC 的所有數(shù)據(jù)和功能具有完全的訪問能力,這符合對全集成自動化的要求。它們可以和 SIMATIC WinAC 運行在同一個本地 PC 上,也可以通過系統(tǒng)支持的網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)端進(jìn)行工作。
即使是 SIMATIC 觸摸控制面板也可以和 SIMATIC WinAC 協(xié)調(diào)工作,而不會有任何限制。在這種情況下,通過SIMATIC WinAC 的 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 接口能夠進(jìn)行訪問就非常有用,因為這可以設(shè)備在“現(xiàn)場”運行而又將布線降到了低。
WinAC OPC 器允許所有可視化系統(tǒng)訪問其過程數(shù)據(jù)。
訪問過程數(shù)據(jù)
SIMATIC NET OPC 器允許通過任意 OPC 客戶端應(yīng)用程序訪問過程數(shù)據(jù)。
除此之外,用戶還可以利用 OPC 數(shù)據(jù)訪問自動化接口,從標(biāo)準(zhǔn) Windows 應(yīng)用程序,如 Excel 或 Access,對過程數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問。
SIMATIC 軟件
基于 PC 的控制器可以使用 STEP 7 和 SIMATIC 用于生產(chǎn)工程的工具進(jìn)行編程和組態(tài)。因此所有的 SIMATIC 編程語言也可用于 WinAC。
SIMATIC 編程語言完全符合 DIN EN 6.1131-3 標(biāo)準(zhǔn)從而減少了學(xué)習(xí)與培訓(xùn)的時間
另外,用于 SIMATIC S7 控制器的程序模塊能被再次用于 WinAC 中而且無需修改。
STEP 7 可用于各種控制任務(wù):
SIMATIC iMap
使用 STEP 7 來對基于 PC 的控制器的實際控制功能進(jìn)行編程。
系統(tǒng)組件和由 WinAC RTX 和 PROFINET CBA 生成的機器的互聯(lián),使用開放式工具 SIMATIC iMap 實現(xiàn)。
SIPLUS extreme 產(chǎn)品基于 SIMATIC 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。此處列出的內(nèi)容來自相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。添加了特定 SIPLUS extreme 信息
緊湊型 CPU 1211C 具有:
故障安全 SIMATIC S7-1200 控制器基于 S7-1200 標(biāo)準(zhǔn) CPU 并提供了其它安全相關(guān)功能。
它們可用于符合 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849-1 的 PL e 的安全任務(wù)。
安全相關(guān)程序是在 TIA 博途中創(chuàng)建的。STEP 7 Safety 組態(tài)工具為用 LAD 和 FBD 語言編寫的安全相關(guān)程序提供了命令、操作和塊。為此,我們提供了一個經(jīng) TüV 認(rèn)同的預(yù)組態(tài)塊庫以提供安全功能。
故障安全型 SIPLUS S7-1200 控制器基于 S7-1200 標(biāo)準(zhǔn) CPU 并提供了其它安全相關(guān)功能。
它們可用于符合 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849-1 的 PL e 的安全任務(wù)。
安全相關(guān)程序是在 TIA 博途中創(chuàng)建的。STEP 7 Safety 組態(tài)工具為用 LAD 和 FBD 語言編寫的安全相關(guān)程序提供了命令、操作和塊。為此,我們提供了一個經(jīng) TüV 認(rèn)同的預(yù)組態(tài)塊庫以提供安全功能。
注:
設(shè)計
用于直接連接傳感器和編碼器。300 mA 輸出電流,也可用作負(fù)載電源。
對過程信號的上升沿或下降沿作出極高速響應(yīng)
用于仿真集成輸入和測試用戶程序。
概述
概述
S7-1500 軟控制器執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能,作為軟件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系統(tǒng)中運行。這樣,SIMATIC IPC 就能用于控制機器設(shè)備。
新功能:除了標(biāo)準(zhǔn) CPU 之外,S7-1500 軟件控制器還可作為故障安全 CPU。因此,基于 PC 的自動化解決方案還可用于面向安全的應(yīng)用場合。
要通過 PROFINET 或 PROFIBUS 連接分布式 I/O,可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太網(wǎng)和 PROFIBUS 接口。另外,CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能,以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動器的能力。
當(dāng)必須使用編程語言 C 或 C++ 來集成特殊自動化功能或需要將 Windows 軟件與軟控制器直接連接時,該軟控制器顯示出特殊優(yōu)勢。
為此,可使用 SIMATIC ODK 1500S 來開發(fā)這種應(yīng)用程序。這些應(yīng)用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 軟件(例如,數(shù)據(jù)庫、可視化系統(tǒng)或 Windows 文件系統(tǒng)),或用于實時應(yīng)用(例如,算法、控制器)。
一些通常由 ODK 開發(fā)的應(yīng)用程序是現(xiàn)成的插件應(yīng)用。因此,比如可以在控制任務(wù)中使用 SQL 數(shù)據(jù)庫或 XML 文件,而無須用 C/C++ 編程。
聯(lián)合使用 SIMATIC Target 1500S?for Simub®,可直接從 Simub® 生成庫函數(shù)。
S7-1500 軟控制器 CPU 1507S 執(zhí)行 S7-1500 控制器的功能,作為軟件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系統(tǒng)中運行。CPU 1507S 針對使用 IPC477D 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務(wù)進(jìn)行了。另外,CPU 1507S 還支持 IPC227E、IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC277E 和 IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機架式 PC。
S7-1500 軟件控制器 CPU 1507S 能夠執(zhí)行由 C/C++ 語言創(chuàng)建的程序。這些功能可利用 SIMATIC ODK 1500S 或 Target 1500S? ® 來創(chuàng)建。這些應(yīng)用程序既可在 Windows 操作系統(tǒng)下執(zhí)行,也能在 CPU 1507S 的實時環(huán)境中執(zhí)行??梢詫崿F(xiàn)以下應(yīng)用:
西門子已經(jīng)為基于 PC 的自動化開發(fā)了豐富的相關(guān)硬件和軟件組件。
如果您在為基于 PC 的自動化解決方案尋求開放、靈活和可靠的控制器,那么 SIMATIC WInAC RTX 正是久經(jīng)驗證的正確解決方案。
在 PC 上的單一平臺上,可以執(zhí)行所有自動化任務(wù),如開環(huán)/閉環(huán)控制、HMI 和運動控制。除了典型的 PLC 任務(wù)之外,無論在哪必須處理 PC 應(yīng)用程序,基于 PC 的自動化都是您的。
SIMATIC 基于 PC 的控制
型號
特性:
與過程設(shè)備的連接
SIMATIC WinAC 軟 PLC 支持通過 PROFIBUS DP 和 PROFINET IO 訪問過程 I/O。SIMATIC NET 產(chǎn)品系列的 PROFIBUS 或 PROFINET 接口模塊和 SIMATIC PC 的集成接口就是用于此目的的。
技術(shù)功能任務(wù)
利用 WinAC 提供了全范圍的可能性來解決工藝任務(wù):
SIMATIC 實時軟件 提供許多由 SIMATIC WinAC 直接處理的包含工藝功能的庫,包括標(biāo)準(zhǔn) PID 控制與簡單運動控制。
通訊
SIMATIC WinAC 支持相同 PC 上的本地 SIMATIC 通訊,同時也支持通過 SIMATIC 網(wǎng)絡(luò) PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)/PRIFINET 實現(xiàn)的通訊。可以使用以下通訊連接:
可視化系統(tǒng)接口
SIMATIC HMI 產(chǎn)品 WinCC flexible 和 WinCC 對所有 SIMATIC WinAC 的所有數(shù)據(jù)和功能具有完全的訪問能力,這符合對全集成自動化的要求。它們可以和 SIMATIC WinAC 運行在同一個本地 PC 上,也可以通過系統(tǒng)支持的網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)端進(jìn)行工作。
即使是 SIMATIC 觸摸控制面板也可以和 SIMATIC WinAC 協(xié)調(diào)工作,而不會有任何限制。在這種情況下,通過SIMATIC WinAC 的 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 接口能夠進(jìn)行訪問就非常有用,因為這可以設(shè)備在“現(xiàn)場”運行而又將布線降到了低。
WinAC OPC 器允許所有可視化系統(tǒng)訪問其過程數(shù)據(jù)。
訪問過程數(shù)據(jù)
SIMATIC NET OPC 器允許通過任意 OPC 客戶端應(yīng)用程序訪問過程數(shù)據(jù)。
除此之外,用戶還可以利用 OPC 數(shù)據(jù)訪問自動化接口,從標(biāo)準(zhǔn) Windows 應(yīng)用程序,如 Excel 或 Access,對過程數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問。
SIMATIC 軟件
基于 PC 的控制器可以使用 STEP 7 和 SIMATIC 用于生產(chǎn)工程的工具進(jìn)行編程和組態(tài)。因此所有的 SIMATIC 編程語言也可用于 WinAC。
SIMATIC 編程語言完全符合 DIN EN 6.1131-3 標(biāo)準(zhǔn)從而減少了學(xué)習(xí)與培訓(xùn)的時間
另外,用于 SIMATIC S7 控制器的程序模塊能被再次用于 WinAC 中而且無需修改。
STEP 7 可用于各種控制任務(wù):
SIMATIC iMap
使用 STEP 7 來對基于 PC 的控制器的實際控制功能進(jìn)行編程。
系統(tǒng)組件和由 WinAC RTX 和 PROFINET CBA 生成的機器的互聯(lián),使用開放式工具 SIMATIC iMap 實現(xiàn)。