西門子ET200SP總線適配器   6ES71936AP000AA0

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西門子ET200SP總線適配器   6ES71936AP000AA0

Area of application

SIMATIC S7-1500 是一個(gè)模塊化控制系統(tǒng)，適用于離散自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的各種自動(dòng)化應(yīng)用。

模塊化、無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)、易于實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-1500 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟(jì)、用戶友好的解決方案。

SIMATIC S7-1500 的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

• 特殊機(jī)械

• 紡織機(jī)械

• 包裝機(jī)械

• 通用機(jī)械工程

• 控制器制造

• 機(jī)床制造

• 安裝系統(tǒng)

• 電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。

• 汽車

• 水/污水

• 食品與飲料

提供了具有不同性能水平的多種 CPU 以及一個(gè)包含許多便利功能的全面模塊系列。故障安全 CPU 便于在故障安全應(yīng)用中使用。由于具有模塊化的設(shè)計(jì)，用戶可以僅采用其應(yīng)用所需的模塊。任務(wù)擴(kuò)展時(shí)，可通過(guò)使用附加模塊隨時(shí)對(duì)控制器進(jìn)行升級(jí)。

SIMATIC S7-1500 具有較高的電磁兼容性、抗沖擊性及抗振性，工業(yè)強(qiáng)度高，可實(shí)現(xiàn)通用。

Design

概述

S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu)，可包含zui多 32 個(gè)模塊。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進(jìn)行各種組合。S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個(gè) DIN 導(dǎo)軌上（請(qǐng)參見(jiàn)手冊(cè)以了解要求）。

系統(tǒng)包含下列組件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等級(jí)，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程設(shè)備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設(shè)備間的通信。
  SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號(hào)的 CPU：
  • 標(biāo)準(zhǔn) CPU（ODK 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）
  • 緊湊型 CPU 不僅配備數(shù)字型和模擬型輸入輸出，還配備計(jì)數(shù)器輸入和高速輸出，將技術(shù)功能直接集成在 CPU 上。
  • 故障安全型 CPU（ODK 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）適用于在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)程序和安全相關(guān)的程序。
  • 配備諸如同步操作（利用位置同步規(guī)范進(jìn)行同步）和凸輪系統(tǒng)等擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)控制功能的技術(shù) CPU。
• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊。
• 工藝模塊用于高速計(jì)數(shù)、位置檢測(cè)或測(cè)量等功能。
• 通信模塊和通信處理器可通過(guò)通信接口將控制器進(jìn)行擴(kuò)展

根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：

• 在 CPU 向背板總線的輸出對(duì)于所有連接的模塊來(lái)說(shuō)不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過(guò)背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。
• 用于將 SIMATIC S7-1500 連接到 120/230 VAC 電源的負(fù)載電源模塊 (PM)。
• 接口模塊用于連接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

設(shè)計(jì)

簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活，便于維護(hù)。

• 集成背板總線：
  集成的背板總線；背板總線集成在模塊上。模塊通過(guò) U 形連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。可以節(jié)省安裝時(shí)間。不久將會(huì)提供具有“無(wú)響應(yīng)熱插拔”功能的有源背板。
• 模塊組裝在 S7-1500 安裝導(dǎo)軌上：
  具有各種長(zhǎng)度，包括切割至定長(zhǎng)的型號(hào)。由于具有集成式 DIN 導(dǎo)軌，可以卡裝廣泛的標(biāo)準(zhǔn)部件，如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。
• 性能可靠，接線方便：
  • I/O 信號(hào)是通過(guò)統(tǒng)一的 40 針前連接器來(lái)連接的。信號(hào)模塊和前連接器之間具有機(jī)械編碼，可防止因意外的錯(cuò)誤插入而對(duì)電路造成破壞。
  • 為了對(duì)前連接器進(jìn)行簡(jiǎn)單接線，可將該連接器置于“預(yù)接線位置”。在此位置上，插頭尚未與模塊電路接觸。此位置還可用于在運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行改動(dòng)。用戶可借助于前蓋內(nèi)側(cè)的一個(gè)印制電纜連接圖進(jìn)行連接。
  • 前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號(hào)提供。兩個(gè)型號(hào)都可以連接線芯截面積為 0.25² ~ 1.5 mm²（AWG 24 ~ AWG 16）的導(dǎo)線。
  • 另外，數(shù)字量信號(hào)模塊可通過(guò) TOP Connect 進(jìn)行系統(tǒng)接線。通過(guò) TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場(chǎng)的傳感器和執(zhí)行器，并可在控制柜中進(jìn)行簡(jiǎn)便接線。
  • 對(duì)于模擬量模塊，可以直接在模塊上進(jìn)行屏蔽；隨模塊提供了一個(gè)屏蔽連接套件，無(wú)需工具即可進(jìn)行安裝。
• 設(shè)備特定標(biāo)簽：
  標(biāo)簽條可用于 SIMATIC S7-1500 的信號(hào)模塊?？墒褂脴?biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)來(lái)打印這些 DIN A4 標(biāo)簽紙上的標(biāo)簽?？梢詮?TIA Portal 進(jìn)行自動(dòng)打印，而無(wú)需重新輸入符號(hào)或地址。通過(guò)這些標(biāo)簽條的設(shè)計(jì)形式，可為通道或診斷顯示 1:1 分配標(biāo)簽。如果前蓋打開(kāi)，則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會(huì)保留。
• 可變和可擴(kuò)展的站配置：
  • 信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。
  • zui大配置包括帶有 31 個(gè)模塊（30 個(gè)模塊 + 1 個(gè)電源）的 CPU。在 CPU 向背板總線的輸出對(duì)于所有連接的模塊來(lái)說(shuō)不夠充分的情況下，需要由電源 (PS) 通過(guò)背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。
• 尺寸緊湊：
  SIMATIC S7-1500 的尺寸使其能夠順利安裝到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安裝空間中。
• 移動(dòng)敷設(shè)：
  SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝，從而可以方式安裝到可用空間內(nèi)。

I/O 模塊

以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 標(biāo)準(zhǔn)和故障安全數(shù)字量輸入模塊
• 標(biāo)準(zhǔn)和故障安全數(shù)字量輸出模塊
• 數(shù)字量輸入/輸出模塊
• 模擬量輸入模塊
• 模擬 I/O 模塊
• 模擬量輸出模塊
  • 包括高速 (HS) 模擬量模塊，無(wú)論激活的通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時(shí)間都是 62.5 µs
• 用于計(jì)數(shù)和定位的工藝模塊
• 用于點(diǎn)到點(diǎn)通信和總線連接的通信模塊

提供了各種模塊等級(jí)，可使用戶在其應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。模塊本身通過(guò)標(biāo)簽進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記：

• BA（基本型）：簡(jiǎn)易低成本模塊，無(wú)診斷功能，沒(méi)有參數(shù)
• ST（標(biāo)準(zhǔn)型）：具有與模塊或負(fù)載組相關(guān)的診斷的模塊，如果適用，帶有參數(shù)；模擬量模塊：準(zhǔn)確度等級(jí) 0.3%
• HF（高性能型）：具有與通道相關(guān)的診斷和參數(shù)設(shè)置的模塊；對(duì)于模擬量模塊：準(zhǔn)確度等級(jí) 0.1%，抗擾度和電流隔離程度提高
• HS（高速型）：具有濾波和轉(zhuǎn)換時(shí)間的模塊適用于超高速應(yīng)用；例如 8 通道模擬量模塊，無(wú)論激活的通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時(shí)間都是 62.5 µs。

I/O 模塊的附件：

• 標(biāo)簽紙：
  可插入到 I/O 模塊中（10 張 DIN A4 標(biāo)簽紙，每張標(biāo)簽紙帶有 10 個(gè)標(biāo)簽，預(yù)穿孔，可使用標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)進(jìn)行打??；可用顏色：Al 灰）
• 屏蔽連接：
  SIMATIC S7-1500 系統(tǒng)（模擬量模塊和工藝模塊）提供了一個(gè)簡(jiǎn)易屏蔽連接套件，無(wú)需使用工具即可安裝。此套件包含一個(gè) 24 V DC 饋電元件、一個(gè)屏蔽夾和一個(gè)通用屏蔽端子。該屏蔽端子可用于單根細(xì)干線電纜、多根細(xì)干線電纜或一根粗干線電纜。由于對(duì) 24 V DC 電源和測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分離，并且在屏蔽和信號(hào)電纜之間具有低阻抗連接，因此可確保較高的 EMC 穩(wěn)定性和抗干擾性。
• 統(tǒng)一的 40 針前連接器
• I/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件

通信

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PLC狀態(tài)表設(shè)計(jì)控制程序應(yīng)用

提示：

通過(guò)狀態(tài)表使可編程控制器的程序設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為如何在狀態(tài)表中設(shè)置輔助繼電器和如何寫(xiě)這些繼電器和輸出元件的邏輯表達(dá)式的問(wèn)題。有了邏輯表達(dá)式，就可以直接用助記符指令語(yǔ)言或梯形圖語(yǔ)言寫(xiě)出程序。 借助可編程控制器內(nèi)部提供的輔助繼電器的觸點(diǎn)充當(dāng)尾綴數(shù)碼來(lái)區(qū)分所有狀態(tài)，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。只要設(shè)計(jì)的程序短、可靠，卡儀不

    通過(guò)狀態(tài)表使可編程控制器的程序設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為如何在狀態(tài)表中設(shè)置輔助繼電器和如何寫(xiě)這些繼電器和輸出元件的邏輯表達(dá)式的問(wèn)題。有了邏輯表達(dá)式，就可以直接用助記符指令語(yǔ)言或梯形圖語(yǔ)言寫(xiě)出程序。

    借助可編程控制器內(nèi)部提供的輔助繼電器的觸點(diǎn)充當(dāng)尾綴數(shù)碼來(lái)區(qū)分所有狀態(tài)，進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。只要設(shè)計(jì)的程序短、可靠，卡儀不考慮使用了多少輔助繼電器，這就是可編程控制器程序設(shè)計(jì)與繼電接觸控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的區(qū)分。

    1．輔助繼電器的邏輯函數(shù)

    輔助繼電器的邏輯函數(shù)為：

    Mj= (QA+M)·或Mn+1=(QA+Mn)·

    其中M或Mn為輔助繼電器的當(dāng)前狀態(tài)，Mj或Mn+1為下一個(gè)狀態(tài)值，QA為啟動(dòng)信號(hào)或進(jìn)入信號(hào)，TA為關(guān)閉信號(hào)或退出信號(hào)，用如圖3-23所示的梯形圖表示。

    圖3-23    關(guān)斷為主式

    圖3-24    啟動(dòng)為主式

    從圖3-23中可以看出，一個(gè)輔助繼電器接受啟動(dòng)信號(hào)QA后，其狀態(tài)由0變?yōu)?，接受關(guān)閉信號(hào)TA后，其狀態(tài)則從1變?yōu)?。要構(gòu)成一個(gè)具有記憶特性的輔助繼電器，必須滿足啟動(dòng)、自鎖、關(guān)閉三個(gè)條件。這三個(gè)條件PLC程序設(shè)計(jì)是非常重要的。

    Mj=(QA+M)·為關(guān)斷為主式；還有另一種形式Mj=QA+M·，稱為啟動(dòng)為主式。采用關(guān)斷為主式比較方便，也可以采用啟動(dòng)為主式，在邏輯上無(wú)本質(zhì)區(qū)別。啟動(dòng)為主式對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖3-24所示。

    2．輔助繼電器的設(shè)置

    (1)階梯型結(jié)構(gòu)。表3-12所示為狀態(tài)順序控制過(guò)程，為了區(qū)分狀態(tài)，每個(gè)狀態(tài)啟動(dòng)一個(gè)輔助繼電器，zui后一個(gè)狀態(tài)將所有輔助繼電器關(guān)閉。從表3-12可以看出，輔助繼電器的設(shè)置像樓梯的階梯，因此，將這種結(jié)構(gòu)稱為階梯型結(jié)構(gòu)。N個(gè)狀態(tài)需要N-1個(gè)輔助繼電器。而N-1個(gè)輔助繼電器可以區(qū)分2^N-1個(gè)狀態(tài)，還有2^N-1-N個(gè)狀態(tài)沒(méi)有使用。注意，PLC的輔助繼電器有很多，因此，不必考慮使用了多少輔助繼電器，主要應(yīng)考慮如何使程序設(shè)計(jì)方便，程序語(yǔ)句少、程序簡(jiǎn)單和運(yùn)行速度快。

    表3-12    五狀態(tài)順序控制狀態(tài)表

    (2)約束條件。M1、M2、M3分別為M2、M3、M4的啟動(dòng)約束條件，M4為M1的退出條件。

    (3)邏輯函數(shù)。輔助繼電器函數(shù)：

    Ml= (X1+M1)·= (X1+M1)  

    M2= (M1·X2+M2)·M1

    M3= (M2·X3+M3)·M2

    M4= (M3·X4+M4)·

    執(zhí)行元件的邏輯函數(shù)：

    Y1=M1·+M2·

    Y2=M3·

    Y3=M2·+M4

    3．根據(jù)邏輯函數(shù)設(shè)計(jì)程序

    根據(jù)邏輯函數(shù)設(shè)計(jì)的梯形圖如圖3-25所示。