西門子S7-1500模擬量輸入模塊  6ES75317PF000AB0

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廣州鴻懿電氣設備有限公司     工程師：*

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西門子S7-1500模擬量輸入模塊  6ES75317PF000AB0

S7-1500

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Overview

Area of application

Design

Functions

Technical Specifications

More information

Overview

• 模塊化、可擴展通用系統，IP20 防護等級
• 適用于離散自動化領域中各種自動化應用的系統解決方案
• 具有*性能和可用性
• 可專門通過 Totally Integrated Automation Portal 平臺中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型號進行組態

性能

• 提高性能
  • 高速指令執行:
  • 語言擴展
  • 新數據類型
  • 更快速的背板總線
  • 經過優化的代碼生成
• 功能強大的通信：
  • 以 PROFINET IO（雙端口開關）作為標準接口；
    從 CPU 15-2 PN 開始支持，以一個或多個額外的集成 PROFINET 接口作為輸入設備，用于網絡隔離或用于連接更多的 PROFINET 設備或高速通信設備
  • OPC UA 數據訪問服務器作為運行時選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設備/系統
  • 可針對總線系統和點到點連接，通過通信模塊進行擴展

集成技術

• 無需附加模塊就可集成運動控制功能：
  • 通過標準化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅動器和 PROFIdrive 驅動器
  • 運動控制功能支持速度控制軸、定位軸、相對同步操作（在沒有位置同步規范的條件下實現同步）以及外部編碼器、凸輪和探頭。
  • CPU 技術中還集成了諸如同步操作（利用位置同步規范進行同步）凸輪系統等擴展的運動控制功能。
• 全面跟蹤所有 CPU 標簽，以進行實時診斷和間歇錯誤檢測；
  擁有有效調試和快速優化驅動器和控制裝置
• 廣泛的控制功能：
  例如，可輕松組態的塊可進行控制參數的自動優化以實現*控制質量
• 通過提供的工藝模塊獲得附加功能：
  例如，高速計數、位置檢測或高達 1 MHz 信號的測量

安全集成

保證人身安全和機器安全 – 在集成式完整系統框架內

• 故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上處理標準程序和安全程序。
  在 TIA 博途中，使用相同的編輯器生成故障安全和標準用戶程序；例如，這樣就能向評估標準用戶程序中的標準數據那樣，評估故障安全數據。由于這種軟件集成，故障安全應用也可利用 SIMATIC 的系統有點和全面功能。

集成安全功能

• 通過密碼進行知識保護，防止未經*讀取和修改程序塊
• 通過復制保護來提高保護程度，防止未經*而復制程序塊：
  通過復制保護，可將 SIMATIC 存儲卡上的程序塊與其序列號綁定，以便只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運行。
• 具有四個不同*級別的權限：
  可向各個用戶組分配不同訪問權限。通過新的保護級別 4，還可以限制與 HMI 設備之間的通信。
• 改進了操作保護：
  控制器將會檢測到組態數據的更改或未*傳輸。
• 用于以太網通信處理器 (CP 1543-1)：
  • 通過防火墻提供附加訪問保護
  • 建立安全 VPN 連接

設計與操作

• 配備顯示器的 CPU，可顯示純文本信息（因特網上的顯示仿真工具）：
  • 可顯示所有連接模塊的訂貨號、固件版本和序列號信息
  • 直接在現場設置 CPU 的 IP 地址以及進行其它網絡設置，無需使用編程設備
  • 直接以普通文本形式顯示錯誤消息，可縮短停機時間
• 所有模塊采用統一的前連接器，并具有用于靈活形成電壓組的集成式電壓橋接件，從而簡化了庫存，降低了接線成本
• S7-1500 導軌上集成有 DIN 導軌：
  快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件
• 通過信號模塊進行集中擴展：
  可根據任何應用的要求進行靈活調整
• 數字量信號模塊的系統電纜連接：
  可快速、清晰地進行安排，以連接至現場的傳感器和執行器并在控制柜中進行簡便接線
• 電源：
  • 負載電源模塊（電源模塊）為模塊提供 24 V 電源
  • 電源模塊可通過背板總線向模塊內部電路供電
• 分布式擴展：
  • 通過 PROFINET 接口模塊 IM 155-5，可針對 ET 200MP I/O 系統使用zui多 30 個信號模塊、通信模塊和工藝模塊
  • 在集中和分布式運行的操作和系統功能方面沒有差別

集成系統診斷

• CPU 的集成系統診斷，默認情況下已激活：
  • 在顯示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服務器中以普通文本形式*地顯示系統診斷信息，甚至可顯示變頻器消息。即使 CPU 處于停止狀態，也會更新消息。
  • 系統診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進行組態。組態發生改變時，會自動對診斷信息進行更新。

對 SIMATIC ProDiag S7-1500 的支持能力

• ProDiag 是一個輕松創建機器診斷與工廠診斷的概念。它提升了可用性，并支持就地的故障分析和故障排除功能。

數據記錄（歸檔）和配方

• SIMATIC 存儲卡：
  • 插入式裝載存儲器
  • 可進行固件更新
  • STEP 7 項目（包括注釋和符號）、附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）的存儲選項
  • 通過 SD 讀卡器并使用 Office 工具，可方便地訪問與設備相關的運行數據和組態數據（與控制器之間的雙向數據交換）
• 集成 wed 服務器：
  - 通過 Web 瀏覽器，可方便地訪問與設備相關的運行數據和組態數據

認證

SIMATIC S7-1500 符合以下國家和標準：

• cULus 認證
• cULus HazLoc 認證
• FM 認證
• ATEX 認證*于 24 V，不適用于 230 V
• CE
• RCM（以前的 C-TICK）
• KCC
• IECEx（* 24 V；不適用于 230 V）
• EN 61000-6-4
• EN 60068-2-1/ -2/ -6/ -14/ -27/ -30/ -32
• EN 61131-2 

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PLC的基本工作方式

提示：

可編程控制器是一種工業控制計算機，它的工作原理是與計算機工作原理基本*，即通過執行反映控制要求的用戶程序來實現的。PLC是采用“順序掃描，不斷循環”的方式進行工作的。即在PLC運行時，CPU從*條指令開始，按順序逐條地執行用戶程序直到用戶程序結束，然后返回*條指令開始新的一輪掃描。PLC的工作過程包括內

    可編程控制器是一種工業控制計算機，它的工作原理是與計算機工作原理基本*，即通過執行反映控制要求的用戶程序來實現的。

    PLC是采用“順序掃描，不斷循環”的方式進行工作的。即在PLC運行時，CPU從*條指令開始，按順序逐條地執行用戶程序直到用戶程序結束，然后返回*條指令開始新的一輪掃描。PLC的工作過程包括內部處理、通信處理、輸入處理、程序執行、輸出處理五個階段，如圖1-15所示。全過程掃描一次所用的時間稱為掃描周期或工作周期。

    圖1-15    PLC的工作過程

    在內部處理階段，PLC檢查CPU模塊內部各硬件是否正常。

    在通信處理階段，CPU自動檢測各通信接口的狀態，處理通信請求。

    PLC有兩種工作狀態，即停止(STOP)狀態和運行(RUN)狀態。當PLC處于停止(STOP)狀態時，只完成內部處理和通信處理工作。當PLC處于運行(RUN)狀態時，還要完成其他三個階段。

    CPU在處理程序時，輸入信號不是直接從輸入點讀取的，運算結果也并不直接送到實際輸出點。在PLC的存儲器中，設置了兩個映像寄存器：輸入映像寄存器和輸出映像寄存器，用于存放輸入信號和輸出信號的狀態。輸入映像寄存器和輸出寄存器統稱I/O映像寄存器。

    PLC的程序執行過程一般分為輸入處理、程序執行和輸出處理三個階段。

    (1)輸入處理階段

    在輸入處理階段，PLC以掃描方式依次地讀人所有輸入狀態和數據，并將它們存入輸入映像寄存器中。在程序執行階段和輸出刷新階段中，由于輸入映像寄存器與外界隔離，即使輸入狀態和數據發生變化，輸入映像寄存器的狀態和數據也不會改變，直到下一個掃描周期的輸入采樣階段，才重新寫入輸入端的新內容。因此不會造成運算結果的混亂，保證了本周期內用戶程序的正確執行。如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

    (2)程序執行階段

    在用戶程序執行階段，根據PLC梯形圖程序掃描原則，PLC按先左后右，先上后下的順序逐句掃描。然后根據邏輯運算的結果，刷新輸出映像寄存器的狀態，輸出映像寄存器中所有的內容隨著程序的執行而改變。在用戶程序執行過程中，只有輸入點在輸入映像寄存器內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在輸出映像寄存器的狀態和數據都有可能隨著程序的執行隨時發生變化。因掃描是從上到下順序進行，所以前面程序執行結果會對后面的程序起作用，影響后面程序的執行結果；而后面掃描的結果卻不能影響前面的掃描結果，只能到下一個掃描周期才能對上面的程序起作用。

    (3)輸出處理階段

    當所有指令執行完畢后，PLC就進入輸出刷新階段。輸出映像寄存器的狀態被送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅動相應輸出設備工作。

    (4) PLC循環掃描工作的特點

    在一個掃描周期內，輸入狀態在輸入采樣階段進行．輸出狀態在輸入刷新階段才被送出，這種方式稱為集中采樣、集中輸出。

    ①定時集中采樣。PLC對輸入端子的掃描只是在輸入處理階段進行，直到下一個掃描周期的輸入處理階段才對輸入狀態端進行新的掃描。這種定時集中采樣的工作方式，保證了CPU執行程序時和輸入端子隔離斷開，輸入端的變化不會影響CPU的工作，提高了PLC的抗*力。

    ②集中輸出。PLC在一個工作周期內，其輸出暫存器中的數據跟隨輸出指令執行的結果而變化，而輸出鎖存器中的數據一直保持不變，直到輸出階段才對輸出鎖存器的數據刷新。這種集中輸出的工作方式使PLC在執行程序時，輸出鎖存器一直與輸出端子處于隔離斷開狀態，從而也保證了PLC的抗*力，提高了PLC的可靠性。

    一般小型PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，雖然在一定程度上降低了系統的響應速度，但從根本上提高了系統的抗*力．系統的可靠性強。對大中型PLC，由于I/O點數多，控制功能強，采用可變的掃描順序，可以采用分時分批地進行順序掃描，提高系統的響應速度，縮短掃描周期。