西門(mén)子S7-1510/1512 SP CPUDP通信模塊 6ES75455DA000AB0

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西門(mén)子S7-1510/1512 SP CPUDP通信模塊 6ES75455DA000AB0

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。可使用標(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。可以從 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?。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(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(mén)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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山西?。?/strong>_太原_大同_陽(yáng)泉_長(zhǎng)治_晉城_朔州_晉中_運(yùn)城_忻州_臨汾_呂梁

內(nèi)蒙古?。?/strong>_呼和浩特_包頭_烏海_赤峰_通遼_鄂爾多斯_呼倫貝爾_巴彥淖爾盟_興安盟_錫林郭勒盟和滿洲里?。篲阿拉善盟 _烏蘭察布盟_二連浩特

遼寧省：_沈陽(yáng)_大連_鞍山_撫順_本溪_丹東_錦州_營(yíng)口_阜新_遼陽(yáng)_盤(pán)錦_鐵嶺_朝陽(yáng)_葫蘆島

吉林?。?/strong>_長(zhǎng)春_吉林_四平_遼源_通化_白山_松原_白城_延邊朝鮮族自治州

黑龍江?。?/strong>_哈爾濱_齊齊哈爾_雞西_鶴崗_雙鴨山_大慶_伊春_佳木斯_七臺(tái)河_牡丹江_黑河_綏化_大興安嶺

江蘇?。?/strong>_南京_無(wú)錫_徐州_常州_蘇州_南通_連云港_淮安_鹽城_揚(yáng)州_鎮(zhèn)江_泰州_宿遷

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PLC程序的狀態(tài)區(qū)分

提示：

1．特征數(shù) 狀態(tài)表用1、0紀(jì)錄了每個(gè)輸入信號(hào)觸點(diǎn)的狀態(tài)，它們從左到右排成一行，組成一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，稱為特征數(shù)。例如表3-10中，用A、B、C表示輸入信號(hào)，空格表示0。表3-10 狀態(tài)表第四個(gè)狀態(tài)的特征數(shù)為010。再看第2個(gè)狀態(tài)，B在這個(gè)狀態(tài)中，既出現(xiàn)過(guò)“1”又出現(xiàn)過(guò)“0”，所以第二個(gè)狀態(tài)的兩個(gè)特征數(shù)是010和000，只記一個(gè)不能

1．特征數(shù)

狀態(tài)表用1、0紀(jì)錄了每個(gè)輸入信號(hào)觸點(diǎn)的狀態(tài)，它們從左到右排成一行，組成一個(gè)二進(jìn)制數(shù)，稱為特征數(shù)。例如表3-10中，用A、B、C表示輸入信號(hào)，空格表示0。

表3-10 狀態(tài)表

第四個(gè)狀態(tài)的特征數(shù)為010。再看第2個(gè)狀態(tài)，B在這個(gè)狀態(tài)中，既出現(xiàn)過(guò)“1”又出現(xiàn)過(guò)“0”，所以第二個(gè)狀態(tài)的兩個(gè)特征數(shù)是010和000，只記一個(gè)不能表明這個(gè)狀態(tài)中輸入觸點(diǎn)出現(xiàn)過(guò)的所有狀態(tài)取值。類似的，第三個(gè)狀態(tài)的特征數(shù)是101、100、001和000，*個(gè)狀態(tài)的特征數(shù)是100和000。某一狀態(tài)的特征的個(gè)數(shù)n可用n=2m來(lái)計(jì)算，其中m為該狀態(tài)中“？”的個(gè)數(shù)。例如第三個(gè)狀態(tài)，出現(xiàn)了兩次“”，即m=2，所以特征數(shù)的個(gè)數(shù)為4。

各個(gè)狀態(tài)的特征數(shù)記在特征數(shù)欄中，具有以下含義。

(1)特征數(shù)中的每個(gè)數(shù)碼表示一個(gè)輸入信號(hào)元件常開(kāi)觸點(diǎn)的狀態(tài)。如第四個(gè)狀態(tài)的特征數(shù)表明A、C處于斷開(kāi)狀態(tài)，B處于閉合狀態(tài)。例如B是一個(gè)行程開(kāi)關(guān)，而且有聯(lián)動(dòng)的常開(kāi)、常閉兩個(gè)觸點(diǎn)，狀態(tài)表中僅僅列出它的常開(kāi)觸點(diǎn)的狀態(tài)，而另一個(gè)常閉觸點(diǎn)的狀態(tài)恰好與常開(kāi)觸點(diǎn)的狀態(tài)相反，雖然表中沒(méi)有表明其狀態(tài)，但可以認(rèn)為是已知的。

(2)每個(gè)特征數(shù)表明它所代表的觸點(diǎn)狀態(tài)只有一種取值，因此將這些觸點(diǎn)（常開(kāi)或常閉）任意組合后，接在梯形圖中，驅(qū)動(dòng)輸出線圈，線路不是接通就是斷開(kāi)。即由這些邏輯變量構(gòu)成的邏輯函數(shù)的取值是確定的，取“1”或取“0”。

2．可區(qū)分狀態(tài)與不可區(qū)分狀態(tài)

具有相同特征數(shù)的兩個(gè)或多個(gè)狀態(tài)不能用同樣的邏輯函數(shù)輸出不同的函數(shù)值，用這些輸入元件的觸點(diǎn)控制輸出元件的狀態(tài)，必有相同的結(jié)果。這樣就不能達(dá)到不同狀態(tài)不同控制結(jié)果的要求，除非這兩個(gè)或多個(gè)狀態(tài)有相同的控制要求。因此，把需要不同輸出函數(shù)而又有相同特征數(shù)的狀態(tài)稱為不可區(qū)分狀態(tài)，而相互之間有不同特征數(shù)的狀態(tài)稱為可區(qū)分狀態(tài)。

分析表3-10各個(gè)狀態(tài)的特征數(shù)，可以知道哪些是可區(qū)分狀態(tài)，哪些是不可區(qū)分狀態(tài)。第1和第3狀態(tài)都有相同的特征數(shù)100，這兩個(gè)是不可區(qū)分狀態(tài)；第2和第4狀態(tài)都有相同的特征數(shù)010，這兩個(gè)也是不可區(qū)分狀態(tài)；第1、第2、第3狀態(tài)中有相同的特征數(shù)000，這三個(gè)狀態(tài)也是不可區(qū)分狀態(tài)；而第4和第1、第3狀態(tài)特征數(shù)不同，它們是可以區(qū)分的。這個(gè)表中有3個(gè)不可區(qū)分組。

3．通過(guò)輔助繼電器區(qū)分狀態(tài)

通過(guò)添加輔助繼電器，將其狀態(tài)取值適當(dāng)?shù)匚簿Y在原特征數(shù)的后面，就能夠成一種新的*區(qū)分各個(gè)狀態(tài)的“特征數(shù)”。特征數(shù)所對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)變量就相當(dāng)于真值表中由雙值變量所組成的zui小項(xiàng)，用zui小項(xiàng)表達(dá)式能夠求得輸出函數(shù)的邏輯式，那么，由特征數(shù)就能夠求得輸出元件的邏輯函數(shù)。為此，將表3-10擴(kuò)展為表3-11。

表3-11 狀態(tài)表

分析輸入點(diǎn)構(gòu)成的特征數(shù)，可以看到，第1、第3狀態(tài)是一個(gè)不可區(qū)分組；第1、第3狀態(tài)是第2個(gè)不可區(qū)分組；第1、第2、第3狀態(tài)是第3個(gè)不可區(qū)分組。在表中插入不可區(qū)分組欄并分別用A、B、C標(biāo)記它們。

為了區(qū)分A、B、C3個(gè)不可區(qū)分組，就必須為特征數(shù)加上由其他輔助繼電器變量提供的尾綴數(shù)碼，這是因?yàn)椋?/p>

①繼電器能記憶使它啟動(dòng)或關(guān)閉的短信號(hào)，繼電器線圈狀態(tài)切換時(shí)它的觸點(diǎn)也作相應(yīng)的狀態(tài)切換。因此，一個(gè)繼電器只要有了使其啟動(dòng)、關(guān)閉的主令信號(hào)，它的觸點(diǎn)狀態(tài)取值就可以用來(lái)充當(dāng)尾綴數(shù)碼，并用來(lái)區(qū)分狀態(tài)；

②理論上n個(gè)繼電器應(yīng)有2n種獨(dú)立的狀態(tài)，加入用它們的觸點(diǎn)狀態(tài)組成zui小項(xiàng)，就可區(qū)分2n個(gè)狀態(tài)；

③可編程控制器選好后，輔助繼電器就可以任意使用。

在表3-11中設(shè)置了兩個(gè)輔助繼電器M1和M2，M1和M2構(gòu)成的尾綴數(shù)碼是10、11、01、00。把它們尾綴在特征數(shù)之后，得到的新特征數(shù)如表3-11中zui后一欄所示。輔助繼電器的加入，使所有狀態(tài)得到區(qū)分，并且可以利用特征數(shù)構(gòu)成每個(gè)狀態(tài)的輸出邏輯函數(shù)。