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產品品牌:siemens/西門子 產品規格:*
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SIEMENS 西門子CPU模塊技術參數
西門子輸入模塊_西門子 CPU 只能以二進制形式處理模擬量。<div ="contenttxt"="" color:#333333;background-color:#ffffff;"="" style="margin: 0px; padding: 0px; font-family: 宋體, serif; font-size: 16px;">
模擬量輸入模塊用于將模擬過程信號(傳感器通過變 送器的標準的直流電流或電壓信號,如指令 0-10V 或 4-20mA)為數字形式(如這里的 27648);而模擬量輸出模塊用于將數字輸出值(CPU 內部處理后的數字值,如 0-27648)轉 換為模擬信號控制如比例閥或其他執行機構。
西門子對于具有相同標稱范圍的輸入值和輸出值來說(變送器的標準信號),數字化的 模擬值都相同(如正常范圍 0-27648)。
模擬值用一個二進制補碼定點數表示,寬度為 16 位, 模擬值的符號位總是第 15 位,以單極性輸入輸出為例(電壓電流信號為正),因此 CPU 模擬 量模塊把模擬量轉換的十進制數字化 0 到 32767(相對于二進制 16 位數全是 1),對應的十六 進制值為 0000H---7FFF,其中正常范圍為 0---27648(十六進制 9400--6C00),其中 27648 對應的標準直流信號的電壓測量滿量程 10V 或 5V 或 2.5V 或 1V,對應于直流信號為 20mA, 相當于系統的 (滿刻度)。
對于高出 32768 的模擬量的對應的數字化值為高于正常值或 上溢。
FC105 是 STEP7 軟件中已經編好可以直接調用的功能,它實際上是一個按比例把一個 整型值 INT,16 位)轉換工程單位表示的介于下限與上限之間的的實型數(32 位,REAL)。
注意這里整形值不是整數值, 它是根據輸入值是單極性或雙極性而不同, 一般輸入雙極性整形值 為-27648---27648,單極性為 0---27648;輸出名稱是實型值,不是實數,意義是*不一樣 的,一般我們經常用到的電流信號 4-20 毫安;電壓信號 0-10 伏,就是實型值,它是工程上用 的,并不是用 FC105 來轉換任意實數值。
其中 FC105 的輸入 IN 的數據存儲區域可以為:I(輸入過程映像)、Q(輸出過程映像)、 M(位存儲區)、D(數據塊)、L(CPU 工作) 關于 CPU 224 XP 的集成模擬量 I/O 新產品 CPU 224 XP 在 CPU 上集成了兩個模擬量輸 入端口和一個模擬量輸出端口。
模擬量 I/O
CPU 224 XP 本體模擬量 I/O 規格 量輸出 x 1 0 - 10 V 0 - 20 mA 電壓信號 電流信號 模擬量輸入 x 2 ±10 V 模擬 CPU 224 XP 的模擬量輸入/輸出通道的精度為 10 這與模擬量擴展模塊的精度不同。
CPU 224 XP 上的模擬量輸入轉換速度比模擬量擴展模塊慢, 要求高的要求高的場合請使用模擬量擴展模塊。
存儲區中臨時本地數據存儲區(L 堆棧)、P(外設 I/O 存儲區),由你編程時整形值 (模擬量輸入模塊的整形值存儲的具體位置)。
實際工作中需要把 PLC 的模擬量模擬轉換的數 字化的模擬值(CPU 只能以二進制處理模擬量)通過 FC105 規格化變換為工程單位的模擬量值 給其他模塊或變頻器模擬量輸入信號(0-10V 或 4-20 毫安)。
通過以上分析,可以看出 27648 是 CPU 把模擬量輸入輸出模塊的模擬量用數字化來表示,是數字化的模擬量,它相當于 輸入輸出模擬量信號的 (滿量程)。
而在 S7-300PLC 控制變頻器中,你在編寫任務報文 PZD 時第二個字是變頻器的主設定值 (主頻率設定值) , 數值以十六進制發送, 其中數值 4000H (對應默認值為 50Hz),即規格化的頻率值,相當于 16384(十進制值),對應于頻率范圍 。
西門子CPU314C-2PN/DP處理單元
⑺對于可控硅動力制動環節,采用*的數字觸發電路,對其觸發電路進行改造。其控制也采用CPU進行統一的控制和處理。保留原有的控制方式,增加一個電壓反饋板,以進行更加精確和可靠的控制。適合安裝在深度僅為 500mm 的小型控制柜內(Rack PC) (2)系統軟硬件選擇。一是擴展方式選擇,S7-300 PLC有多種擴展方式,實際選用時,可通過控制系統接口模塊擴展機架、Profibus-DP現場總線、通信模塊、運程I/O及PLC子站等多種方式來擴展PLC或預留擴展口;二是PLC的聯網,包括PLC與計算機聯網和PLC之間相互聯網兩種方式。因S7-300 PLC的工業通信網絡淡化了PLC與DCS的界限,聯網的解決方案很多,用戶可根據企業的要求選用;三是CPU的選擇,CPU的選型是合理配置系統資源的關鍵,選擇時必須根據控制系統對CPU的要求(包括系統集成功能、程序塊數量限制、各種位資源、MPI接口能力、是否有西門子交通集團的產品、解決方案與服務,助力中國鐵路與道路高效、綜合一體化的客運和貨運。
S7-300是德國西門子公司生產的可編程序控制器(PLC)系列產品之一。其模塊化結構、易于實現分布式的配置以及性價比高、電磁兼容性強、抗震動沖擊性能好,使其在廣泛的工業控制領域中,成為一種既經濟又切合實際的解決方案。
概述
S7-300
- 模塊化微型 PLC 系統,滿足中、小規模的性能要求
- 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務
- 簡單實用的分布式結構和多界面網絡能力,應用十分靈活
- 操作方便,設計簡單,不含風扇
- 任務增加時可順利擴展
- 大量的集成功能,使它功能非常強勁
S7-300F
- 故障安全型自動化系統,可滿足工廠日益增加的安全需求
- 基于 S7-300
- 可連接配有安全型模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
- 通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 進行安全相關通信
- 標準模塊另外也可用于非安全相關應用
應用
S7-300
SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統,可滿足中、低端的性能要求。
模塊化、無風扇設計、易于實現分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務的經濟、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應用領域包括:
- 特殊機械,
- 紡織機械,
- 包裝機械,
- 一般機械設備制造,
- 控制器制造,
- 機床制造,
- 安裝系統,
- 電氣與電子工業及相關產業。
多種性能等級的 CPU,具有用戶友好功能的全系列模塊,可允許用戶根據不同的應用選取相應模塊。任務擴展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器:
- 具有高電磁兼容性和抗震性,可限度地用于工業領域。
S7-300F
SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統可使用在對安全要求較高的設備中。其可對立即停車過程進行控制,因此不會對人身、環境造成損害。
S7-300F 滿足下列安全要求:
- 要求等級 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
- 安全要求等級 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
- 類別 1 - 4 符合 EN 954-1
另外,標準模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。因此它可以創建一個全集成的控制系統,在非安全相關和安全相關任務共存的工廠中使用。使用相同的標準工具對整個工廠進行組態和編程。
設計
S7-300
一般步驟
S7-300自動化系統采用模塊化設計。它擁有豐富的模塊,且這些模塊均可以獨立地組合使用。
一個系統包含下列組件:
- CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范圍,包括具有集成 I/O 和對應功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。 - 用于數字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
- 用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。
- 用于高速計數、定位(開環/閉環)及 PID 控制的功能模塊(FM)。
根據要求,也可使用下列模塊:
- 用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。
- 接口模塊 (IM),用于多層配置時連接*控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
通過分布式*控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行,并且無需風扇。 - SIPLUS 模塊可用于擴展的環境條件:
適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結露以及有霧的環境條件。防直接日曬、雨淋或水濺,在防護等級為 IP20 機柜內使用時,可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調節的機柜和 IP65 外殼。
設計
簡單的結構使得 S7-300 使用靈活且易于維護:
- 安裝模塊:
只需簡單地將模塊掛在安裝導軌上,轉動到位然后鎖緊螺釘。 - 集成的背板總線:
背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連,總線連接器插在外殼的背面。 - 模塊采用機械編碼,更換極為容易:
更換模塊時,必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構,可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。 - 現場證明可靠的連接:
對于信號模塊,可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。 - TOP 連接:
為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統提供預組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。 - 規定的安裝深度:
所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內,并有前蓋保護。因此,所有模塊應有明確的安裝深度。 - 無插槽規則:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統可自行組態。
西門子CPU314C-2PN/DP處理單元
擴展
若用戶的自動化任務需要 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)進行擴展:
- *控制器和3個擴展機架多可連接32個模塊:
總共可將 3 個擴展裝置(EU)連接到*控制器(CC)。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。 - 通過接口模板連接:
每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在*控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中,并自動處理與擴展裝置的通信。- 通過 IM 365 擴展:
1 個擴展裝置遠擴展距離為 1 米;電源電壓也通過擴展裝置提供。 - 通過 IM 360/361 擴展:
3 個擴展裝置, CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的遠距離為 10m。
- 通過 IM 365 擴展:
- 單獨安裝:
對于單獨的 CC/EU,也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離:長達 10m。 - 靈活的安裝選項:
CC/EU 既可以水平安裝,也可以垂直安裝。這樣可以限度滿足空間要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
- 連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業以太網總線系統的通信處理器。
- 用于點到點連接的通信處理器
- 多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一種經濟有效的方案,可以同時連接編程器/PC、人機界面系統和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統。
PROFIBUS DP進行過程通信
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。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統,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處理沒有區別(相同的組態,編址及編程)。
以下設備可作為主站連接:
- SIMATIC S7-300
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC S7-400
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC C7
(通過帶 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP) - SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H,帶IM 308
- SIMATIC 505
出于性能原因,每條線路上連接的主站不得超過 2 個。
以下設備可作為從站連接:
- ET 200 分布式 I/O 設備
- S7-300,通過 CP 342-5
- CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
- C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
- 現場設備
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。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構建一個高速的分布式自動化系統,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處理沒有區別(相同的組態,編址及編程)。
可將下列設備作為 IO 控制器進行連接:
- SIMATIC S7-300
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) - SIMATIC ET 200
(使用配備 PROFINET 接口的 CPU) - SIMATIC S7-400
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU)
可將下列設備作為 IO 設備進行連接:
- ET 200 分布式 I/O 設備
- ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
- SIMATIC S7-300
(使用配備 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU) - 現場設備
通過 AS-Interface 進行過程通信
S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現場設備(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)進行數據通信
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,可經濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質支持不同的通信協議:
- 20 mA (TTY)(僅 CP 340/CP 341)
- RS 232C/V.24(僅 CP 340/CP 341)
- RS 422/RS 485
可以連接以下設備:
- SIMATIC S7、SIMATIC S5 自動化系統和其他公司的系統
- 打印機
- 機器人控制
- 掃描器,條碼閱讀器,等
特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內。
使用多點接口 (MPI) 進行數據通信
MPI(多點接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網絡任務。
- MPI 可以同時連接多個配有 STEP 7 的編程器/PC、HMI 系統(OP/OS)、S7-300 和 S7-400。
- 全局數據:
“全局數據通信”服務可以在聯網的 CPU 間周期性地進行數據交換。 一個 S7-300 CPU 可與多達 4 個數據包交換數據,每個數據包含有 22 字節數據,可同時有 16 個 CPU 參與數據交換(使用 STEP 7 V4.x)。
例如,可以允許一個 CPU 訪問另一個 CPU 的輸入/輸出。只可通過 MPI 接口進行全局數據通信。 - 內部通信總線(C-bus):
CPU 的 MPI 直接連接到 S7-300 的 C 總線。因此,可以通過 MPI 從編程器直接找到與 C 總線連接的 FM/CP 模塊的地址。 - 功能強大的通信技術:
- 多達 32 個 MPI 節點。
- 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每個 CPU 有多個通信接口。
- 使用編程器/PC、SIMATIC HMI 系統和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每個 CPU 有多個通信接口。
- 數據傳輸速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
- 靈活的組態選項:
可靠的組件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器。使用這些組件,可以根據需求實現設計的化調整。例如,任意兩個MPI節點之間多可以開啟10個中繼器,以橋接更大的距離。