6ES7134-4GB52-0AB0
工業(yè)以太網(wǎng)(IEEE 802.3 和 802.11 WLAN)– 區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接的標(biāo)準(zhǔn)是占有 90% 以上*的局域網(wǎng)環(huán)境中的首要網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),。通過工業(yè)以太網(wǎng),可在分布很廣的區(qū)域內(nèi)構(gòu)建功能強(qiáng)大的通訊網(wǎng)絡(luò),。
標(biāo)準(zhǔn) PROFINET (IEC 61158/61784) 使用了工業(yè)以太網(wǎng),,可實(shí)現(xiàn)直至現(xiàn)場級(jí)的實(shí)時(shí)通訊,也可將企業(yè)級(jí)集成進(jìn)來,。由于全面利用了現(xiàn)有 IT 標(biāo)準(zhǔn),PROFINET 還在工業(yè)以太網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)控制應(yīng)用,、高效跨廠商工程組態(tài)和機(jī)器與設(shè)備的高可用性,。PROFINET 支持分布式自動(dòng)化和控制器之間的通訊,可實(shí)現(xiàn)故障安全應(yīng)用,。
PROFIBUS (IEC 61158/61784) – ?的布線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),。?μ????£它是僅有的一種可用于在生產(chǎn)應(yīng)用和過程應(yīng)用中進(jìn)行通訊的現(xiàn)場總線。
AS-Interface (IEC 62026-2/EN 50295) – 可替代電纜束的標(biāo)準(zhǔn)連接技術(shù),,可通過兩線制總線非常經(jīng)濟(jì)地將傳感器和執(zhí)行器連接在一起,。
IO 鏈路 –
用于智能化連接現(xiàn)場級(jí)到 MES 級(jí)的傳感器和執(zhí)行器的標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn) KNX/EIB (EN 50090,、ANSI EIA 776)是實(shí)現(xiàn)樓宇自動(dòng)化的基礎(chǔ),。
網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換通過控制器或鏈路實(shí)現(xiàn)??梢詮墓S的任何位置執(zhí)行組態(tài)和診斷,。
電源電壓 |
負(fù)載電壓 L+ |
● 額定值 (DC) | 24 V |
● 反極性保護(hù) | 是 |
輸入電流 |
來自負(fù)載電壓 L+(空載),大值 | 55 mA |
來自背板總線 DC 3.3 V,,大值 | 10 mA |
輸出電壓 |
測量變頻器的電源電壓 |
● 存在 | 否 |
功率損失 |
功率損失,,典型值 | 0.85 W |
地址范圍 |
每個(gè)模塊的地址空間 |
● 每個(gè)模塊的地址空間,大值 | 4 byte |
模擬輸入 |
模擬輸入端數(shù)量 | 2 |
電壓輸入允許的輸入電壓(毀壞限制),,大值 | 35 V; 35 V 持續(xù)電壓,;大 1 ms 內(nèi) 75 V |
循環(huán)時(shí)間(所有通道),大值 | 0.5 ms; 0.5 ms 用于 2 通道,,*抑制,,18/21 ms 每通道,有故障抑制 |
輸入范圍(額定值),,電壓 |
● 1 V 至 5 V | 是 |
● 輸入電阻(1 V 至 5 V) | 800 k? |
● -10 V 至 +10 V | 是 |
● 輸入電阻(-10 V 至 +10 V) | 800 k? |
● -5 V 至 +5 V | 是 |
● 輸入電阻(-5 V 至 +5 V) | 800 k? |
導(dǎo)線長度 |
● 屏蔽,,大值 | 200 m |
輸入端的模擬值構(gòu)成 |
集成和轉(zhuǎn)換時(shí)間/每通道分辨率 |
● 帶有過調(diào)制的分辨率(包括符號(hào)在內(nèi)的位數(shù)),大值 | 16 bit; 0 至 5 V:15 位,;±10 V:16 位,;±5 V:16 位 |
● 可參數(shù)化的集成時(shí)間 | 是 |
● 對(duì)于干擾頻率 f1(單位 Hz)的干擾電壓抑制 | 60 / 50 Hz /否 |
● 轉(zhuǎn)換時(shí)間(每個(gè)通道) | 0.04 ms; 無干擾抑制 17ms / 20ms 每個(gè)通道附帶干擾 |
測量值濾波 |
● 可參數(shù)化 | 是; 分 4 個(gè)等級(jí):1x,,4x,16x,,32x 循環(huán)時(shí)間 |
● 等級(jí): 無 | 是; 1x |
● 等級(jí):弱 | 是; 4x |
● 等級(jí): 中等 | 是; 16x |
● 等級(jí): 強(qiáng) | 是; 32x |
傳感器 |
信號(hào)傳感器連接 |
● 用于電壓測量 | 是 |
誤差/精度 |
線性錯(cuò)誤(與輸入范圍有關(guān)),,(+/-) | 0.01 % |
溫度錯(cuò)誤(與輸入范圍有關(guān)),(+/-) | 0.003 %/K |
輸入端之間的串?dāng)_,,小值 | -100 dB |
25 °C 時(shí)起振狀態(tài)下的重復(fù)精度(與輸入范圍有關(guān)),,(+/-) | 0.01 % |
整個(gè)溫度范圍內(nèi)的操作錯(cuò)誤限制 |
● 電壓,與輸入范圍有關(guān),,(+/-) | 0.1 %; 0.2 % 無干擾頻率抑制 |
基本錯(cuò)誤限制(25 °C 時(shí)的操作錯(cuò)誤限制) |
● 電壓,,與輸入范圍有關(guān),(+/-) | 0.05 %; 0.1 % 無干擾頻率抑制 |
故障電壓抑制 f = n x (f1 +/- 1 %),,f1 = 干擾頻率 |
● 串聯(lián)干擾(干擾峰值 < 輸入范圍的額定值),,小值 | 90 dB |
● 并聯(lián)干擾 (USS < 2,5 V) , 小值 | 100 dB |
等時(shí)模式 |
節(jié)拍同步運(yùn)行(應(yīng)用程序至端口同步) | 是 |
報(bào)警/診斷/狀態(tài)信息 |
報(bào)警 |
● 過程報(bào)警 | 是 |
診斷信息 |
● 斷線 | 是; 測量范圍僅在 1 至 5 V 之間 |
● 累積故障 | 是 |
● 溢出/下溢 | 是 |
診斷顯示 LED |
● 累積故障 SF(紅色) | 是 |
參數(shù) |
注釋 | 12 字節(jié),在兼容性操作中 4 字節(jié) |
測量方式/測量范圍 | 關(guān)閉/ ±5 V / 1...5 V / ±10 V |
累積診斷 | 鎖定/釋放 |
溢出/下溢 | 鎖定/釋放 |
電位隔離 |
模擬輸入電位隔離 |
● 在通道之間 | 否; 然而輸入端之間允許的電位差增大,。 |
● 在通道和背板總線之間 | 是 |
● 在通道和負(fù)載電壓 L+ 之間 | 是 |
允許的電位差 |
輸入端之間 (UCM) | 140 V DC/100 V AC |
絕緣 |
絕緣測試,,使用 | DC 500 V |
尺寸 |
寬度 | 15 mm |
高度 | 81 mm |
深度 | 52 mm |
重量 |
重量,約 | 45 g |
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1. 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
設(shè)計(jì)時(shí)主要應(yīng)注意以下幾方面:
(1)PLC輸出電路中沒有保護(hù),,因此在外部電路中應(yīng)設(shè)置串聯(lián)熔斷器等保護(hù)裝置,,以防止負(fù)載短路造成PLC損壞。熔斷器容量一般為0.5A,。
(2)PLC存在I/O響應(yīng)延遲問題,,因此在快速響應(yīng)設(shè)備中應(yīng)加以注意。MPI通信協(xié)議雖簡單易行,,但響應(yīng)速度較慢,。
(3)編制控制程序時(shí),好用模塊式結(jié)構(gòu)程序,。這樣既可增強(qiáng)程序的可讀性,,方便調(diào)試和維護(hù)工作;又能使數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)統(tǒng)一,,方便WinCC組態(tài)時(shí)變量標(biāo)簽的統(tǒng)一編制和設(shè)備狀態(tài)的統(tǒng)一顯示,。
(4)硬件資源。要合理配置硬件資源,,以提高系統(tǒng)可靠性,。如PLC電源配電系統(tǒng)要配備冗余的UPS不間斷電源,以排除停電對(duì)全線運(yùn)行的不利影響,。又如對(duì)電機(jī)的控制回路要進(jìn)行繼電器隔離,,以消除外部負(fù)載對(duì)I/O模塊的可能損壞。另外,,系統(tǒng)設(shè)備要采用獨(dú)立的接地系統(tǒng),,以減少雜波干擾,。
2. 使用要點(diǎn)
(1)抗干擾措施。來自電源線的雜波,,能造成系統(tǒng)電壓畸變,,導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)備的過電壓、過負(fù)荷,、過熱甚至燒毀元器件,,造成PLC等控制設(shè)備誤動(dòng)作。所以,,在電源入口處好應(yīng)設(shè)置屏蔽變壓器或電源濾波等防干擾設(shè)施,。其中,電源濾波器的地要以短線路接到中央保護(hù)地,。對(duì)于直流電源,,則可加裝微分電容加以干擾抑制。
(2)保護(hù)接地,。可采取用不小于10mm2的保護(hù)導(dǎo)線接好配電板的保護(hù)地,;相鄰的控制柜也應(yīng)良好接觸并與地可靠連接,。同時(shí)要做好防雷保護(hù)接地,通??刹扇】偩€電纜使用屏蔽電纜且屏蔽層兩端接地,,或模擬信號(hào)電纜采取兩層屏蔽,外層屏蔽兩端接地等措施,。另外,,為防止感應(yīng)雷進(jìn)入系統(tǒng),可采用浪涌吸收器,。
(3)做好信號(hào)屏蔽,。信號(hào)的屏蔽非常關(guān)鍵,一般可采取屏蔽電纜傳送模擬信號(hào),。注意對(duì)多個(gè)模擬信號(hào)共用一根多芯屏蔽電纜或用兩種屏蔽電纜傳送時(shí),,信號(hào)間一定要做好屏蔽。而且電纜的屏蔽層一端(一般在控制柜端)要可靠接地,。
(4)當(dāng)現(xiàn)場沒有或無法設(shè)置硬點(diǎn)時(shí),,可在操作界面上采取軟按鍵的方法解決走向選擇或控制方式選擇等問題。此外,,與變頻器,、智能儀表等的連接,好還是采用信號(hào)線直接相連的方式,。
(5)應(yīng)合理配置PLC的使用環(huán)境,,提高系統(tǒng)抗干擾能力,。具體采取的措施有:遠(yuǎn)離高壓柜、高頻設(shè)備,、動(dòng)力屏以及高壓線或大電流動(dòng)力裝置,;通信電纜和模擬信號(hào)電纜盡量不與其他屏 (盤)或設(shè)備共用電纜溝;PLC柜內(nèi)不用熒光燈等,。另外,,PLC雖適合工業(yè)現(xiàn)場,但使用中也應(yīng)盡量避免直接震動(dòng)和沖擊,、陽光直射,、油霧、雨淋等,;不要在有腐蝕性氣體,、灰塵過多、發(fā)熱體附近應(yīng)用,;避免導(dǎo)電性雜物進(jìn)入控制器,。
三調(diào)試要點(diǎn)及注意事項(xiàng)
(1)常規(guī)檢查。在通電之前要耐心細(xì)致地作一系列的常規(guī)檢查(包括接線檢查,、絕緣檢查,、接地電阻檢查、保險(xiǎn)檢查等),,避免損壞PLC模塊(用STEP7的診斷程序?qū)λ心K進(jìn)行檢查),。
(2)系統(tǒng)調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試可按離線調(diào)試與在線調(diào)試兩階段進(jìn)行,。其中離線調(diào)試主要是對(duì)程序的編制工作進(jìn)行檢查和調(diào)試,,采用STEP7能對(duì)用戶編制程序進(jìn)行自動(dòng)診斷處理,用戶也可通過各種邏輯關(guān)系判斷編制程序的正誤,。而在線調(diào)試是一個(gè)綜合調(diào)試過程,,包括程序本身、外圍線路,、外圍設(shè)備以及所控設(shè)備等的調(diào)試,。在線調(diào)試過程中,系統(tǒng)在監(jiān)控狀態(tài)下運(yùn)行,,可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,、隨時(shí)解決問題,從而使系統(tǒng)逐步完善,。因此,,一般系統(tǒng)所存在的問題基本上可在此過程中得到解決。
在線調(diào)試設(shè)備開停時(shí),,必須先調(diào)試空開關(guān)的運(yùn)行情況,;如果設(shè)備設(shè)有運(yùn)行監(jiān)視開關(guān),,則可把監(jiān)視開關(guān)強(qiáng)制為"1"(正式運(yùn)行時(shí),撤銷強(qiáng)制),。調(diào)試單臺(tái)設(shè)備時(shí)可針對(duì)性地建立該設(shè)備的變量表,,對(duì)該設(shè)備及其與該設(shè)備相關(guān)的變量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。這樣既可判斷邏輯操作是否正確,,對(duì)模擬量的變化也可一目了然,。比如調(diào)試電動(dòng)執(zhí)行器時(shí),可建立一變量表,,對(duì)執(zhí)行器的位置信號(hào),、限位信號(hào)、過力矩信號(hào)及輸出命令信號(hào)等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視,,便可非常直觀地觀測執(zhí)行器的動(dòng)作情況,。
節(jié)點(diǎn) ID (NodeId)
OPC UA 地址空間內(nèi)的節(jié)點(diǎn)由一個(gè) NodeId(節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
NodeId 由一個(gè)標(biāo)識(shí)符,、標(biāo)識(shí)符類型和一個(gè)命名空間索引構(gòu)成,。使用命名空間可避免命名
時(shí)發(fā)生沖突。
OPC 基金會(huì)定義了大量節(jié)點(diǎn),,用于提供 OPC UA 服務(wù)器的有關(guān)信息,。這些節(jié)點(diǎn)可以
在 OPC Foundation 的命名空間中找到且索引為 0。
OPC Foundation 還定義有數(shù)據(jù)類型和變量類型,。
命名空間 (Namespace)
除了上述 OPC 基金會(huì)命名空間之外,,還要關(guān)注用于訪問 CPU 數(shù)據(jù)的命名空間:
S7-1500 OPC UA 服務(wù)器的所有變量或方法都包括在標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器接口的命名空間
(Namespace)
系統(tǒng)默認(rèn),,該命名空間的索引為 3,。如果在服務(wù)器中插入其它命名空間或刪除現(xiàn)有的某個(gè)
命名空間,則索引將隨之更改,。因此 OPC UA 客戶端需要在讀取或?qū)懭肫鋽?shù)值之前向服
務(wù)器請求命名空間)的當(dāng)前索引,。
下圖舉例說明了此類請求的結(jié)果。
需了解的 OPC UA 客戶端知識(shí)
OPC UA 客戶端的基本知識(shí)
OPC UA 客戶端程序可用于執(zhí)行以下操作:
● 從 OPC UA 服務(wù)器進(jìn)行信息訪問(如 S7-1500 CPU):讀/瀏覽訪問,、寫訪問,、訂閱
● 通過 OPC UA 服務(wù)器執(zhí)行方法
但是,OPC US 客戶端僅可訪問為此目的啟用的數(shù)據(jù)(請參見“管理讀寫權(quán)限
要建立與 OPC UA 服務(wù)器的連接,,需通過服務(wù)器的端點(diǎn)(請參見“OPC UA 服務(wù)器的端點(diǎn)