西門子S7-1200/1500 4M 存儲(chǔ)卡   6ES79548LC020AA0

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西門子S7-1200/1500 4M 存儲(chǔ)卡   6ES79548LC020AA0

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說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 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 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：
  具有各種長度，包括切割至定長的型號(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)是通過統(tǒng)一的 40 針前連接器來連接的。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 TOP Connect 進(jìn)行系統(tǒng)接線。通過 TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器，并可在控制柜中進(jìn)行簡便接線。
  • 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。可使用標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)來打印這些 DIN A4 標(biāo)簽紙上的標(biāo)簽?？梢詮?TIA Portal 進(jìn)行自動(dòng)打印，而無需重新輸入符號(hào)或地址。通過這些標(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，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說不夠充分的情況下，需要由電源 (PS) 通過背板總線為 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

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。模塊本身通過標(biāo)簽進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記：

• BA（基本型）：簡易低成本模塊，無診斷功能，沒有參數(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?。豢捎妙伾篈l 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)簡易屏蔽連接套件，無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程序的狀態(tài)表

提示：

可編程控制器所控制的過程是由若干個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)組成的，每個(gè)狀態(tài)的建立，都是由于受到某個(gè)主令信號(hào)的作用。該主令信號(hào)是由現(xiàn)場輸入元件提供的，每個(gè)過程至少有一個(gè)主令信號(hào)，zui多可與狀態(tài)數(shù)相同。 狀態(tài)表是表示被控制對(duì)象工作過程的一種矩形表格，表格由序號(hào)、主令信號(hào)、動(dòng)作執(zhí)行元件、輸入信號(hào)、輔助繼電器、約束等欄組成

    可編程控制器所控制的過程是由若干個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)組成的，每個(gè)狀態(tài)的建立，都是由于受到某個(gè)主令信號(hào)的作用。該主令信號(hào)是由現(xiàn)場輸入元件提供的，每個(gè)過程至少有一個(gè)主令信號(hào)，zui多可與狀態(tài)數(shù)相同。

    狀態(tài)表是表示被控制對(duì)象工作過程的一種矩形表格，表格由序號(hào)、主令信號(hào)、動(dòng)作執(zhí)行元件、輸入信號(hào)、輔助繼電器、約束等欄組成。序號(hào)欄依序填入狀態(tài)序號(hào)；主令信號(hào)欄填入對(duì)應(yīng)該狀態(tài)的各輸出元件狀態(tài)（1或0）；輸入信號(hào)欄填入各個(gè)現(xiàn)場輸入元件的常開觸點(diǎn)的狀態(tài)（1或0）；輔助繼電器欄填入將要設(shè)計(jì)的輔助繼電器狀態(tài)；約束欄對(duì)主令信號(hào)進(jìn)行約束，以確保狀態(tài)按所需的順序進(jìn)行。設(shè)計(jì)輔助按期是控制程序設(shè)計(jì)的核心。設(shè)計(jì)完輔助繼電器，就可以依序?qū)懗鲚o助繼電器邏輯函數(shù)和執(zhí)行元件邏輯函數(shù)。根據(jù)邏輯函數(shù)可以畫出控制梯形圖或直接寫出助紀(jì)符指令程序。

    例如，某一冷加工自動(dòng)線有一鉆孔動(dòng)力頭，加工控制過程如下。

    (1)動(dòng)力頭在原位，按下啟動(dòng)按鈕，接通電磁閥Y1，主軸電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，動(dòng)力頭快進(jìn)。

    (2)動(dòng)力頭快進(jìn)，碰到限位開關(guān)SQ1后，接通電磁閥Y1和Y2，動(dòng)力頭快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)。

    (3)動(dòng)力頭碰到限位開關(guān)SQ2后，Y1和Y2斷開，并開始延時(shí)10s。

    (4)延時(shí)時(shí)間到，接通電磁閥Y3，動(dòng)力頭快退。

    (5)動(dòng)力頭退回原位，SQ0動(dòng)作，主軸電動(dòng)機(jī)停止，動(dòng)力頭停止，完成依次循環(huán)。

    根據(jù)上述控制要求可以畫出該過程的狀態(tài)表，見表3-9。

    表3-9    動(dòng)力頭控制狀態(tài)表

    通過此表，可以清晰地看到整個(gè)過程的所有狀態(tài)。*欄中共有5個(gè)狀態(tài)；第二欄中有5個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換為主令信號(hào)；第三欄為每個(gè)狀態(tài)的名稱；第四欄根據(jù)控制工藝要求，給出了輸出元件的狀態(tài)；第五欄是輸入元件的狀態(tài)變化情況，其中部分方格中既有“1”又有“0”，表示該輸入元件有一段時(shí)間為“1”，有一段時(shí)間為“0”，長短不定，例如按鈕，按下時(shí)導(dǎo)通為“1”，送開時(shí)斷開為“0”；第六欄為輔助繼電器欄，根據(jù)設(shè)計(jì)需要確定她們的多少和狀態(tài)；第七欄為約束欄，提供整個(gè)過程順序執(zhí)行的約束條件。

    狀態(tài)表的含義如下。

    (1)概述了自動(dòng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)一周的所有要求，清楚表述了狀態(tài)的轉(zhuǎn)換及所有元件的狀態(tài)，順著狀態(tài)分界線向右看，可以看到輸出元件的狀態(tài)和輸入元件的動(dòng)作情況。注意，輸入信號(hào)注明的是該輸入元件常開觸點(diǎn)的狀態(tài)。

    (2)用“0”和“1”標(biāo)注了輸入元件和輸出元件的狀態(tài)，狀態(tài)表具有真值表的作用。

    (3)第六、第七欄留下的空格分別填上輔助繼電器的狀態(tài)和約束條件，這是可編程控制器程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。輔助繼電器的狀態(tài)和約束條件確定后，狀態(tài)就可以按照主令信號(hào)出現(xiàn)的順序連續(xù)地轉(zhuǎn)換，輸出元件按狀態(tài)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確地執(zhí)行控制操作。

    (4)狀態(tài)表PLC程序所有的邏輯關(guān)系，即確定了輸出元件與輔助繼電器之間的邏輯關(guān)系和輔助繼電器與輸入信號(hào)之間的邏輯關(guān)系。

    將設(shè)計(jì)任務(wù)轉(zhuǎn)化為邏輯命題，再通過狀態(tài)表轉(zhuǎn)化為邏輯函數(shù)設(shè)計(jì)課題，將邏輯函數(shù)用PLC指令表表示出來，由此完成程序設(shè)計(jì)。如何設(shè)計(jì)輔助繼電器及如何確定輔助繼電器的啟動(dòng)、自鎖及關(guān)閉條件PLC程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。