宜昌市西門子電纜*總代理商
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我公司經營西門子*現貨PLC;S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏,變頻器,6FC,6SNS120V10 V60 V80伺服數控備件:*電機(1LA7、1LG4、1LA9、1LE1),國產電機(1LG0,1LE0)大型電機(1LA8,1LA4,1PQ8)伺服電機(1PH,1PM,1FT,1FK,1FS)西門子保內*產品‘質保一年。一年內因產品質量問題免費更換新產品;不收取任何費。
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上海啟水自動化科技有限公司
:邵澤春
1.3光纖
按光在光纖中的傳輸模式不同,光纖可分為單模光纖和多模光纖。
多模光纖:中心玻璃芯較粗(50或62.5μm),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數字信號的頻率,而且隨距離的增加會更加嚴重。例如:600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因此,多模光纖傳輸的距離就比較近,一般只有幾公里。
單模光纖:中心玻璃芯較細(芯徑一般為9或10μm),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用于遠程通訊,但其色度色散起主要作用,這樣單模光纖對光源的譜寬和穩定性有較高的要求, 即譜寬要窄,穩定性要好。
光纖技術只允許點對點的連接,即一個發送裝置只對應一個接收裝置。因而兩個站點之間需要有發送和接收兩根光纖進行連接。所有SIMATIC NET 標準的光纜都是兩根光纖。光纖的連接頭有很多種如圖7所示:
圖7 光纖的連接頭
其中各種連接頭都有各自的優點,例如:ST 連接頭安裝簡易,比較適合于現場連接,(西門子BFOC接頭就是ST 接頭);FC 接頭有一個不固定的套環,可以提供較好的機械的隔離;SC 連接頭適合緊密連接,其推拉設計可以避免在安裝過程中的光纖平面受損,應用比較普遍。在西門子的網絡設備中,大多光纖鏈路設備使用BFOC接頭。
光纖通訊應用于工業以太網的優點:
隔離電氣的站點或網段
沒有電氣的接地問題
沒有屏蔽電流
數據傳輸不受外界電磁干擾
不受雷電的影響
不會產生電磁干擾
重量輕
根據光纖的類型不同,長距離的通訊依然可以保持高的通訊波特率
帶有RJ45接頭的SIMOTION 可以直接連接到交換機的電氣接口上,交換機之間可以通過光纖連接,增加通信距離和抗干擾性。
西門子CP5613通訊處理器西門子CP5613通訊處理器西門子CP5613通訊處理器
2.SIMOTION工業以太網網絡拓撲結構
通過西門子交換機組成的以太網有三種網絡拓撲結構:1)總線型;2)星型;3)冗余環網。圖8所示為SCALANCE 200組成的冗余環網。
圖8 冗余環網示例
4.編寫通信程序
通過以太網進行站點間的通信有兩種方式:1)UDP;2)TCP。
4.1 UDP通信方式
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UDP通信協議不需要在通信前建立連接,在發送和接收的數據報文中帶有通信方的IP地址和端口號。通信函數存儲于在“Communication”->“Data transfer”目錄下,在發送方調用發送函數的示例程序如圖12所示(使用LAD編寫):
圖12 UDP發送程序
發送函數參數解釋如下:
SourcePort
發送方的端口號,數據類型UINT,例如2001。
DestinationAddress
接收方的IP地址,數據類型為數組,ARRAY [0..3] OF USINT,在4個字節中輸入接收方的IP地址,例如192、168、0、122,表示IP地址為192.168.0.122。
DestinationPort
接收方的端口號,數據類型UINT,例如2000。
CommunicationMode
通信模式,“EnumUdpCommunicationMode”枚舉數據類型,有兩種選擇:
(1)“CLOSE_ON_EXIT”,通信完成后釋放通信資源;
(2) “DO_NOT_CLOSE_ON_EXIT”, 通信完成后仍占用通信資源。
DataLength
發送的數據長度,數據類型UDINT,大長度1400字節。
Data
發送數據區,數據類型為數組,ARRAY [0..1399] OF BYTE。
OUT
發送函數狀態信息,數據類型DINT。
在數據接收方調用接收函數的示例程序如圖13所示:
圖13 UDP接收程序
接收函數參數解釋如下:
Port
定義本方的端口號,數據類型為UINT。定義的端口號必須與發送方參數“DestinationPort”的端口號相同。
CommunicationMode
通信模式,與發送函數通信模式相同。
NextCommand
枚舉數據類型,元素中包括“IMMEDIATELY ”、“WHEN_COMMAND_DONE”和“ABORT_CURRENT_COMMAND”。
“IMMEDIATELY”:接收命令與后續所要執行的命令同步執行。
“WHEN_COMMAND_DONE”:接收命令執行或失敗后執行后續的命令,異步執行。
“ABORT_CURRENT_COMMAND”:終止當前的任務后執行執行后續的命令。
ReceiveVariable 數據接收區,數據類型為數組,ARRAY [0..1399] OF BYTE。
接收函數信息,包括接收數據的源地址和端口、狀態信息等,數據類型為結構體,接收函數信息參考表1:
表1:接收函數信息
結構 | 名稱 | 數據類型 |
函數調用信息 | 結果 | DINT |
數據源地址 | 發送方IP地址 | ARRAY [0..3] OF USINT |
數據源端口 | 發送方端口 | UINT |
接收數據長度 | 接收到有效字節數 | UDINT |
用于編程器/PC 的系統連接
帶內置微處理器的 PC
建議設置:
基于 PC 的控制系統
軟件控制,PLC,數控,機械手控制過程控制系統
操作員控制和監視系統 (HMI)
PROFIBUS DP 從站連接 (CP 5614 A3, CP 5624)
PROFIBUS 設備,具有大量框架(8 個以上的站)
多協議運行
在一個系統中使用幾個通訊處理器
不帶內置微處理器的 PC
建議設置:
網卡的用處:
組態工具(例如 STEP 7)
PROFIBUS DP 診斷站 (例如,作為 DP 主站,Class 2)
PROFIBUS-DP 從站連接
PROFIBUS 系統,帶有 8 個站
單協議模式
以下通訊處理器可用于將編程器或 PC 連接。
帶內置微處理器的 CP:
CP 5613 A3 (PCI), CP 5614 A3 (PCI), CP 5623 (PCIe), CP 5624 (PCIe), CP 5603 (PCI-104)不帶內置微處理器的 CP:
CP 5612 (PCI), CP 5622 (PCIe), CP 5711 (USB)
PROFIBUS CP 性能
![]() | 6ES7326-1BK02-0AB0 SIMATIC S7,數字輸入 SM 326,F-DI 24xDC 24V, 故障安全型數字輸入 針對 SIMATIC S7 F 系統 帶診斷報警, 至 4 類線(EN 954-1)/ SIL3(IEC61508)/PLE(ISO13849), 1個 40針 |
| |||||
![]() | 6ES7326-1RF01-0AB0 SIMATIC S7,數字輸入 SM 326,8 數字輸入;24V DC,NAMUR, 故障安全型 NAMUR 輸入 針對 SIMATIC S7 F 系統, 至 4 類線(EN 954-1)/ SIL3(IEC61508)/PLE(ISO13849), 1個 40針 |
| |||||
性能表示 1ms 內 PROFIBUS-CP 應用程序(不考慮總線物理特性)能讀出或寫入多少輸入/輸出的數據。
6ES7 407-0DA02-0AA0 | 電源模塊(4A) |
6ES7 407-0KA02-0AA0 | 電源模塊(10A) |
6ES7 407-0KR02-0AA0 | 電源模塊(10A)冗余 |
6ES7 407-0RA02-0AA0 | 電源模塊(20A) |
6ES7 405-0DA02-0AA0 | 電源模塊(4A) |
6ES7 405-0KA02-0AA0 | 電源模塊(10A) |
6ES7 405-0RA02-0AA0 | 電源模塊(20A) |
6ES7 971-0BA00 | 備用電池 |
CPU | |
6ES7 412-3HJ14-0AB0 | CPU 412-3H; 512KB程序內存/256KB數據內存 |
6ES7 414-4HM14-0AB0 | CPU 414-4H; 冗余熱備CPU 2.8 MB RAM |
6ES7 417-4HT14-0AB0 | CPU 417-4H; 冗余熱備CPU 30 MB RAM |
6ES7 400-0HR00-4AB0 | 412H 系統套件包括 2 個CPU、1個H型*機架、2個電源、2個1M 存儲卡、4個同步模塊、2根同步電纜,以及4個備用電池(PS407 10A) |
6ES7 400-0HR50-4AB0 | 412H 系統套件包括 2 個CPU、1個H型*機架、2個電源、2個1M 存儲卡、4個同步模塊、2根同步電纜,以及4個備用電池(PS405 10A) |
6ES7 412-1XJ05-0AB0 | CPU412-1,144KB程序內存/144KB數據內存 |
6ES7 412-2XJ05-0AB0 | CPU412-2,256KB程序內存/256KB數據內存 |
6ES7 414-2XK05-0AB0 | CPU414-2,512KB程序內存/512KB數據內存 |
6ES7 414-3XM05-0AB0 | CPU414-3,1.4M程序內存/1.4M數據內存 1個IF模板插槽 |
6ES7 414-3EM05-0AB0 | CPU414-3PN/DP 1.4M程序內存/1.4M數據內存 1個IF模板插槽 |
6ES7414-3EM06-0AB0 | |
6ES7 416-2XN05-0AB0 | CPU416-2,2.8M程序內存/2.8M數據內存 |
6ES7 416-3XR05-0AB0 | CPU416-3,5.6M程序內存/5.6M數據內存 1個IF模板插槽 |
6ES7 416-3ER05-0AB0 | CPU416-3PN/DP 5.6M程序內存/5.6M數據內存 1個IF模板插槽 |
6ES7416-3ES06-0AB0 | |
6ES7 416-2FN05-0AB0 | CPU416F-2,2.8M程序內存/2.8M數據內存 |
6ES7 416-3FR05-0AB0 | CPU416F-3PN/DP,5.6M程序內存/5.6M數據內存 |
6ES7416-3FS06-0AB0 | |
6ES7 417-4XT05-0AB0 | CPU417-4,15M程序內存/15M數據內存 |
內存卡 | |
6ES7 952-0AF00-0AA0 | 64K字節 RAM |
6ES7 952-1AH00-0AA0 | 256K字節 RAM |
6ES7 952-1AK00-0AA0 | 1M字節 RAM |
6ES7 952-1AL00-0AA0 | 2M字節 RAM |
6ES7 952-1AM00-0AA0 | 4M字節 RAM |
6ES7 952-1AP00-0AA0 | 8M字節 RAM |
6ES7 952-1AS00-0AA0 | 16M字節 RAM |
6ES7 952-1AY00-0AA0 | 64M字節 RAM |
6ES7 952-0KF00-0AA0 | 64K字節 FLASH EPROM |
6ES7 952-0KH00-0AA0 | 256K字節 FLASH EPROM |
6ES7 952-1KK00-0AA0 | 1M字節 FLASH EPROM |
6ES7 952-1KL00-0AA0 | 2M字節 FLASH EPROM |
6ES7 952-1KM00-0AA0 | 4M字節 FLASH EPROM |
6ES7 952-1KP00-0AA0 | 8M字節 FLASH EPROM |
6ES7 952-1KS00-0AA0 | 16M字節 FLASH EPROM |
6ES7 952-1KT00-0AA0 | 32M字節 FLASH EPROM |
6ES7 952-1KY00-0AA0 | 64M字節 FLASH EPROM |
開關量輸入模板 | |
6ES7 421-7BH01-0AB0 | 開關量輸入模塊(16點,24VDC)中斷 |
6ES7 421-1BL01-0AA0 | 開關量輸入模塊(32點,24VDC) |
6ES7 421-1EL00-0AA0 | 開關量輸入模塊(32點,120VUC) |
6ES7 421-1FH20-0AA0 | 開關量輸入模塊(16點,120/230VUC) |
6ES7 421-7DH00-0AB0 | 開關量輸入模塊(16點,24V到60VUC) |
開關量輸出模板 | |
6ES7 422-1BH11-0AA0 | 開關量輸出模塊(16點,24VDC,2A) |
6ES7 422-1BL00-0AA0 | 32點輸出,24VDC,0. |
6ES7 422-7BL00-0AB0 | 32點輸出,24VDC,0.,中斷 |
6ES7 422-1FH00-0AA0 | 16點輸出,120/230VAC,2A |
6ES7 422-1HH00-0AA0 | 16點輸出,繼電器, |
模擬量模塊 | |
6ES7 431-0HH00-0AB0 | 16路模擬輸入,13位 |
6ES7 431-1KF00-0AB0 | 8路模擬輸入,13位,隔離 |
6ES7 431-1KF10-0AB0 | 8路模擬輸入,14位,隔離,線性化 |
6ES7 431-1KF20-0AB0 | 8路模擬輸入,14位,隔離 |
6ES7 431-7QH00-0AB0 | 16路模擬輸入,16位,隔離 |
6ES7 431-7KF00-0AB0 | 8路模擬輸入,16位,隔離,熱電偶 |
6ES7 431-7KF10-0AB0 | 8路模擬輸入,16位,隔離,熱電阻 |
6ES7 432-1HF00-0AB0 | 8路模擬輸出,13位,隔離 |
功能模板 | |
6ES7 450-1AP00-0AE0 | FM450-1計數器模板 |
6ES7 451-3AL00-0AE0 | FM451定位模板 |
6ES7 452-1AH00-0AE0 | FM452電子凸輪控制器 |
6ES7 453-3AH00-0AE0 | FM453定位模板 |
6ES7 455-0VS00-0AE0 | FM455C閉環控制模塊 |
6ES7 455-1VS00-0AE0 | FM455S閉環控制模塊 |
6DD1 607-0AA2 | FM 458-1DP快速處理系統 |
6ES7 953-8LJ20-0AA0 | 用于FM458-1DP 基本模板 512KByte(MMC) |
6ES7 953-8LL20-0AA0 | 用于FM458-1DP 基本模板 2MByte(MMC) |
6ES7 953-8LM20-0AA0 | 用于FM458-1DP 基本模板 4MByte(MMC) |
6DD1 607-0CA1 | EXM 438-1 I/O擴展模板 |
6DD1 607-0EA0 | EXM 448 通訊擴展模板 |
6DD1 607-0EA2 | EXM 448-2 通訊擴展模板 |
6DD1 684-0GE0 | SC64連接電纜 |
6DD1 684-0GD0 | SC63連接電纜 |
6DD1 684-0GC0 | SC62連接電纜 |
6DD1 681-0AE2 | SB10端子模塊 |
6DD1 681-0AF4 | SB60端子模塊 |
6DD1 681-0EB3 | SB61端子模塊 |
6DD1 681-0AG2 | SB70端子模塊 |
6DD1 681-0DH1 | SB71端子模塊 |
6DD1 681-0AJ1 | SU12端子模塊 |
6DD1 681-0GK0 | SU13端子模
|
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:
- 故障安全的自動化系統,可滿足高度安全要求
- 符合安全要求,可達 SIL 3(IEC 61508 標準)、AK6(DIN V 19250 標準) 以及4 類標準(EN 954-1 標準)
- 如果需要,也可通過冗余設計而實現容錯
- 故障安全 I/O 不增加接線:
通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 進行安全通訊 - 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和 ET 200M
- 標準模塊可應用在自動化系統的非故障安全型應用場合
- 隔離模板,用于在一個 ET 200M 的安全模式中故障安全和標準模塊的組合使用。
應用
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全型自動化系統可使用在對安全要求很高設備中。 它控制著各種過程,如果直接停機,這些過程也不會對人員或環境構成威脅。 S7–400 F/FH 有兩種基本型號:
- S7-400F:
故障安全型自動化系統。 如果在控制系統中發生出錯,生產過程就轉移到安全狀態,并中斷。 - S7-400FH:
故障安全型和故障容錯型自動化系統。 如果在某個控制系統中發生出錯,則冗余控制機構被激活,使得生產過程繼續下去。
使用其它的標準模塊,可是使其建立一個對故障安全和非故障安全都能進行控制的全集成控制系統。 使用相同的標準應用程序對整個系統進行組態和編程。
設計
S7-400F/FH 故障安全自動化系統可以根據需要進行不同的組態:
S7-400F的單通道單側I/O
此系統需要一個故障安全的 PLC。 但是不一定是容錯的。 需要下列部件:
- 1 個 CPU 414-4H/417-4H,帶 F 運行*
- 1 條 PROFIBUS-DP 線路
- ET 200M ,帶 IM 153-2
- 無冗余設計的故障安全信號模塊
當發生故障時,可以訪問 I/O。 故障安全信號模塊鈍化。
單通道,S7-400FH 有可切換的 I/O
此系統需要一個故障安全的 PLC。 對于 CPU 需要容錯。 需要下列部件:
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H,帶 F 運行*
- 2 條 PROFIBUS-DP 線路
- 1 個 ET 200M ,帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。
- 無冗余設計的故障安全信號模塊
當一個 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS-DP 發生故障時,PLC 可繼續工作。 當故障安全信號模塊或者 ET 200M 發生故障時,I/O 不再使用。 故障安全信號模塊鈍化。
S7-400FH 有冗余切換的 I/O
此系統需要一個故障安全的 PLC。 CPU 和 I/O 需要是容錯的。需要下列部件:
- 2 個 CPU 414-4H/417-4H,帶 F 運行*
- 2 條 PROFIBUS-DP 線路
- 2 個 ET 200M ,帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。
- 冗余設計的故障安全信號模塊
如果CPU、IM 153-2、PROFIBUS-DP、故障安全信號模塊或 ET 200M 發生故障,此 PLC 繼續可用。
在S7-400F/FH自動化系統中也可以使用標準模板。 但是不能與ET 200M一起使用。
通訊
*控制器和ET200M之間通過PROFIBUS DP進行故障安全通訊和標準通訊。 經過特殊開發,PROFISafe PROFIBUS 可以在標準數據報文楨中進行安全功能的數據通訊。 需要諸如特殊安全總線的其它硬件組件。 所需的軟件既可以作為操作系統的一個擴展軟件集成在硬件組件中,也可以作為一個認證的軟件塊裝載到CPU中。
帶隔離模板的安全等級
在ET200M中使用隔離模板具有以下優勢:
- PROFIBUS DP組態使用銅總線電纜。 不需要光纖電纜。
- 可使用任何 IM 153-X
- 在安全模式中故障安全信號模塊的混合運行,以及在一個ET 200M中S7-300標準模塊的混合運行
如果達到SIL2安全等級,則不需要隔離模塊。
功能
S7-400F/FH 滿足下列安全要求:
- 等級需求:AK 1 to AK 6 to DIN V 19250/DIN V VDE 0801
- 安全要求等級:SIL 1 to SIL 3 to IEC 61508
- 等級 1 to 4 to EN 954-1
運行模式
CPU的F程序和故障安全信號模板中包含有S7-400F/FH的安全功能。
使用差異分析和測試信號,信號模板可以監視輸出和輸入信號。
CPU通過常規的自檢、監測和邏輯命令以及程序定時檢測,檢查運行的正確性。 此外,通過申請信號進行檢測。
當系統診斷出一個故障時,系統將進入安全狀態。
F 運行版*
CPU 417-4H必須裝在F運行*才能運行S7-400F/FH。每個 S7-400F/FH 系統需要 1 個*。
編程
S7-400F/FH 的編程方法同其他 SIMATIC S7 編程方法相同。 通過諸如STEP 7編程工具編寫非故障安全用戶程序。
S7 F 系統選件包
"S7 F Systems" 軟件包用來編寫故障安全程序。 軟件包包含生成F程序所需的所有功能和部件。 S7 F系統運行必須將下列軟件包裝載到PG或PC:
- STEP 7 V5.1 以上
- CFC V5.23 或新版本
- S7-SCL V5.1 SP 1 或新版本
- S7 H Systems Version 5.1 (S7-400FH的選件)
特殊功能塊通過CFC從F庫中進行調用,并為包含安全功能的F程序互連。