西門子CPU模塊6ES7517-3UP00-0AB0詳細(xì)說明

設(shè)計(jì)

緊湊型 CPU 1214C 具有：

• 3 種設(shè)備類型,，帶有不同的電源和控制電壓。

• 集成的電源,，可作為寬范圍交流或直流電源（85 ... 264 V 交流或 24 V 直流）

• 集成的 24 V 編碼器/負(fù)載電流源：
  用于直接連接傳感器和編碼器,。400 mA 的輸出電流也可用作負(fù)載電源。

• 14 點(diǎn)集成 24 V 直流數(shù)字量輸入（漏電流/源電流（IEC 1 型漏電流））,。

• 10 點(diǎn)集成數(shù)字量輸出,，24 V 直流或繼電器。

• 2 點(diǎn)集成模擬量輸入 0 ... 10 V

• 2 點(diǎn)脈沖輸出 (PTO),，頻率蕞高 100 kHz,。

• 脈沖寬度調(diào)制輸出 (PWM)，頻率蕞高 100 kHz,。

• 集成以太網(wǎng)接口 (TCP/IP native,、ISO-on-TCP)

• 6 個快速計(jì)數(shù)器（3 個蕞大頻率為 100 kHz；3 個蕞大頻率為 30 kHz）,，帶有可參數(shù)化的使能和復(fù)位輸入,，可以同時(shí)用作帶有 2 點(diǎn)單獨(dú)輸入的加減計(jì)數(shù)器，或用于連接增量型編碼器

• 通過附加通信接口（如 RS 485 或 RS 232）進(jìn)行擴(kuò)展,。

• 通過信號板使用模擬或數(shù)字信號直接在 CPU 上擴(kuò)展（保持 CPU 安裝尺寸）

• 通過信號模塊使用各種模擬量和數(shù)字量輸入和輸出信號擴(kuò)展,。

• 可選存儲器擴(kuò)展（SIMATIC 存儲卡）。

• PID 控制器,，具有自動調(diào)諧功能,。

• 集成實(shí)時(shí)時(shí)鐘。

• 中斷輸入：
  對過程信號的上升沿或下降沿作出*速響應(yīng),。

• 所有模塊上均為可拆卸的端子,。

• 仿真器（可選）：
  用于仿真集成輸入和測試用戶程序。

功能

• 豐富的指令集: 
  運(yùn)算種類眾多,，便于編程：
  

• 基本操作,如二進(jìn)制邏輯運(yùn)算,、結(jié)果賦值、存儲,、計(jì)數(shù),、產(chǎn)生時(shí)間、裝載,、傳輸,、比較,、移位,、循環(huán)移位、產(chǎn)生補(bǔ)碼,、調(diào)用子程序（帶局部變量）

• 集成通信命令（例如,，USS 協(xié)議、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive"（T 發(fā)送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）

• 使用簡便的功能,，如脈沖寬度調(diào)制,、脈沖序列功能、運(yùn)算功能,、浮點(diǎn)運(yùn)算功能,、PID 閉環(huán)控制、跳轉(zhuǎn)功能,、環(huán)路功能和代碼轉(zhuǎn)換

• 數(shù)學(xué)函數(shù),，例如 SIN、COS,、TAN,、LN、EXP

• 計(jì)數(shù): 
  用戶友好的計(jì)數(shù)功能配以集成的計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器指令給用戶開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域,。

• 中斷處理：
  

• 邊沿觸發(fā)中斷（由過程信號的上升沿或下降沿觸發(fā)）允許對過程中斷作出極快的響應(yīng),。

• 時(shí)間觸發(fā)中斷。

• 當(dāng)達(dá)到設(shè)定值或計(jì)數(shù)器方向改變時(shí),，可觸發(fā)計(jì)數(shù)器中斷,。

• 通信中斷使得能迅速方便地與周圍的設(shè)備如打印機(jī)或條碼閱讀器交換信息。

• 口令保護(hù)

• 測試和診斷功能： 
  易于使用的功能支持測試和診斷,，例如,，在線/離線診斷。

• 在測試和診斷過程中“強(qiáng)制"輸入和輸出： 
  可不在循環(huán)周期內(nèi)獨(dú)立設(shè)置輸入和輸出,，例如可以檢測用戶程序,。

• 按照 PLCopen 對簡單運(yùn)動進(jìn)行的運(yùn)動控制

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概述 

S7-400 是 SIMATIC 控制器家族中功能最為強(qiáng)大的 PLC。它可以成功實(shí)現(xiàn)全集成自動化 (TIA) 解決方案,。S7-400 是一個用于制造業(yè)和過程工業(yè)系統(tǒng)解決方案的自動化平臺,其主要特點(diǎn)是具有模塊化的結(jié)構(gòu)并擁有性能儲備,。

S7-400

• 中端到性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC

• 可滿足要求極為苛刻的任務(wù)的解決方案

• 全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務(wù)進(jìn)行*調(diào)整

• 可實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),適用十分靈活

• 連接方便

• *通信和聯(lián)網(wǎng)功能

• 操作方便,設(shè)計(jì)簡單,不含風(fēng)扇

• 任務(wù)增加時(shí)可順利擴(kuò)展

• 多重計(jì)算:
  多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時(shí)運(yùn)行。
  多重計(jì)算功能可對 S7-400 的總體性能進(jìn)行分配,。例如,可將復(fù)雜的技術(shù)任務(wù)(如開環(huán)控制,、計(jì)算或通信)進(jìn)行拆分并分配給不同的 CPU?？梢詾槊總€ CPU 分配自己的 I/O,。

• 模塊化:
  通過功能強(qiáng)大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口,可實(shí)現(xiàn)許多大量通信線路的高性能操作。例如,這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務(wù)的通信線路,、一條用于高性能等距運(yùn)動控制組件的通信線路和一條“正常"I/O 現(xiàn)場總線,。另外,還可以實(shí)現(xiàn)額外需要的與 MES/ERP 系統(tǒng)或 Internet 的連接。

• 工程組態(tài)和診斷:
  結(jié)合使用 SIMATIC 工程組態(tài)工具,可極為高效地對 S7-400 進(jìn)行組態(tài)和編程,尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務(wù),。為此,可以使用*語言(如 SCL)以及用于順序控制,、狀態(tài)圖和工藝圖的圖形化組態(tài)工具,。

S7-400H

• 具有冗余設(shè)計(jì)的高可用性自動化系統(tǒng)。

• 用于具有很高故障安全要求的應(yīng)用:
  重新啟動成本很高,、停產(chǎn)代價(jià)高昂,、幾乎不需要監(jiān)視且維護(hù)選項(xiàng)較少的過程。

• 冗余設(shè)計(jì)的集中功能

• 提高 I/O 的可用性:切換式 I/O 配置

• 也可使用具有標(biāo)準(zhǔn)可用性的 I/O:單側(cè)配置

• 熱后備:發(fā)生故障時(shí),自動切換到備用設(shè)備,。

• 包含 2 個單獨(dú)機(jī)架或一個分隔式中央機(jī)架的配置

• 通過冗余 PROFIBUS DP 或系統(tǒng)冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O,。

S7-400F/FH

• 故障安全型自動化系統(tǒng),適用于具有很高安全要求的工廠

• 符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的安全要求(IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4)

• 如果需要,也可通過冗余設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)容錯

• 不對安全相關(guān) I/O 進(jìn)行額外接線

• 通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 實(shí)現(xiàn)安全通信

• 基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O

• 適用于非安全相關(guān)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)模塊也可以在自動化系統(tǒng)中使用

• 隔離模塊用于在一個 ET 200M 的安全模式下組合使用故障安全模塊和標(biāo)準(zhǔn)模塊,。

應(yīng)用

S7-400

SIMATIC S7-400 是中端到性能范圍內(nèi)功能強(qiáng)大的 PLC,。

SIMATIC S7-400 具有模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計(jì)和較高擴(kuò)展能力,并具有全面的通信和網(wǎng)絡(luò)功能,可以簡便實(shí)現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu),用戶操作十分方便,因此成為中端到性能范圍內(nèi)要求極為苛刻的任務(wù)的理想解決方案,。

SIMATIC S7-400 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:

• 汽車工業(yè),如裝配線

• 機(jī)械設(shè)備制造,包括專用機(jī)械設(shè)備制造

• 倉儲技術(shù)

• 鋼鐵工業(yè)

• 樓宇管理系統(tǒng)

• 發(fā)電和配電

• 造紙和印刷領(lǐng)域

• 木材加工

• 食品和飲料領(lǐng)域

• 過程工程,如水務(wù)和污水處理

• 化工和石化領(lǐng)域

• 儀表和控制

• 包裝機(jī)械

• 制藥工業(yè)

由于具有多種性能等級的 CPU,并有具備大量用戶友好的功能的廣泛模塊,用戶可以根據(jù)具體情況執(zhí)行其自動化任務(wù),。

任務(wù)擴(kuò)展時(shí),可通過附加模塊隨時(shí)對控制器進(jìn)行擴(kuò)展,成本不會很高。

SIMATIC S7-400 是一種通用控制器:

• 具有很高電磁兼容性以及抗沖擊性和抗振性,因此擁有的工業(yè)適用性,。

• 可以帶電連接和斷開各模塊,。

S7-400H

在自動化技術(shù)的許多領(lǐng)域中,對自動化系統(tǒng)的可用性(從而故障安全性)的需求在不斷提高。在許多領(lǐng)域中,設(shè)備停機(jī)會產(chǎn)生的成本,。此時(shí),只有冗余系統(tǒng)才能滿足可用性要求,。

容錯型 SIMATIC S7-400H 即能滿足這些要求。即使在一個或多個故障導(dǎo)致控制器的部件出現(xiàn)故障時(shí),也能繼續(xù)運(yùn)行,。通過以這種方式實(shí)現(xiàn)的可用性讓 SIMATIC S7-400H 尤其適用于以下應(yīng)用領(lǐng)域:

• 控制器發(fā)生故障后重啟會產(chǎn)生很高費(fèi)用的過程(通常在過程工業(yè)中),。

• 停產(chǎn)的代價(jià)十分高昂的過程。

• 涉及貴重材料的過程(例如在制藥工業(yè)中),。

• 無人監(jiān)視的應(yīng)用

• 涉及較少維護(hù)人員的應(yīng)用

訂貨數(shù)據(jù)

關(guān)于 S7-400H 組件的訂貨數(shù)據(jù),請參見在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH"下的相應(yīng)模塊,。

S7-400F/FH

SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自動化系統(tǒng)可在安全要求較高的工廠中使用。它可對立即停機(jī)不會給人員或環(huán)境帶來危險(xiǎn)的過程進(jìn)行控制,。S7-400F/FH 具有兩種基本設(shè)計(jì):

• S7-400F:
  故障安全自動化系統(tǒng),。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,生產(chǎn)過程會切換到安全狀態(tài)并中斷。

• S7-400FH:
  故障安全和高可用性自動化系統(tǒng),。在控制系統(tǒng)中發(fā)生故障的情況下,冗余控制部分將發(fā)揮作用,繼續(xù)控制生產(chǎn)過程,。

通過另外使用標(biāo)準(zhǔn)模塊,可以建立一個全集成控制系統(tǒng),可在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠環(huán)境中使用?？梢允褂孟嗤臉?biāo)準(zhǔn)工具對整個工廠進(jìn)行組態(tài)和編程,。

設(shè)計(jì)

SIMATIC S7-400 有多個型號:

• S7-400:
  中、性能的功能強(qiáng)大的 PLC,具有模塊化結(jié)構(gòu)和免風(fēng)扇的設(shè)計(jì),。

• S7-400H:
  采用冗余設(shè)計(jì)的容錯自動化系統(tǒng),適用于故障安全型應(yīng)用,。

• S7-400F/FH:
  采用冗余設(shè)計(jì)的故障安全自動化系統(tǒng),也具備高可用性。

S7-400

S7-400 自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),。它擁有豐富的模塊,這些模塊可進(jìn)行各種組合,。

系統(tǒng)包含下列組件:

• 電源模塊 (PS):
  用于將 SIMATIC S7-400 連接到 120/230 V AC 或 24 V DC 電源電壓。

• CPU:
  配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范圍,。根據(jù)具體型號,這些 CPU 也可以帶有集成 PROFINET 接口,。使用 PROFIBUS接口,最多可以連接 125 個PROFIBUS DP 從站?？梢詫⒆疃?256 個 PROFINET IO 設(shè)備連接到 PROFINET 接口,。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可處理極大型的配置。此外,在一個中央控制器中的多重計(jì)算模式下,多個 CPU 可以協(xié)同工作以提高性能,。這些 CPU 處理速度快且具有確定性響應(yīng)時(shí)間,可實(shí)現(xiàn)較短機(jī)器循環(huán)時(shí)間,。

• 用于數(shù)字量 (DI/DO) 和模擬量 (AI/AO) 輸入/輸出的信號模塊 (SM)

• 通信處理器 (CP),例如,用于總線連接和端到點(diǎn)連接

• 功能模塊 (FM):
  用于完成計(jì)數(shù)、定位和凸輪控制等要求苛刻的任務(wù)的專業(yè)模塊,。

根據(jù)具體要求,也可使用下列模塊:

• 接口模塊 (IM):
  用于連接中央控制器和擴(kuò)展單元,。SIMATIC S7-400 的中央控制器可帶有最多 21 個擴(kuò)展單元運(yùn)行。

• SIMATIC S5 模塊:
  在相關(guān) SIMATIC S5 擴(kuò)展單元中,可以尋址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有輸入/輸出模塊,。此外,在 S5 EU 或者直接在 CC 中(使用適配器)都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模塊,。

擴(kuò)展

若用戶需要在應(yīng)用中使用一個以上中央控制器時(shí),則可以對 S7-400 進(jìn)行擴(kuò)展:

• 最多 21 個擴(kuò)展單元:
  可將最多 21 個擴(kuò)展單元 (EU) 連接到中央控制器 (CC)。

• 接口模塊 (IM) 的連接:
  通過發(fā)送和接收 IM 來連接 CC 和 EU,。發(fā)送 IM 插到 CC 中,相關(guān)的接收 IM 插到下游 EU 中可將最多 6 個發(fā)送 IM 插到 CC 中(其中最多 2 個帶 5-V 電源),并可將最多 1 個 IM 插到 EU 中,。每個發(fā)送 IM 均有 2 個接口,每個接口用于連接 1 條線路?？蓪⒆疃?4 個 EU(不帶 5-V 電源)或 1 個 EU(帶 5-V 電源)連接到發(fā)送 IM 的每個接口,。

• 電源模塊的固定插槽:
  必須始終將電源模塊插在 CC 和 EU 中的最左側(cè)。

• 通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換受限制:
  通過 C 總線進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換只能在 CC 和 6 個 EU(EU 1 至 EU 6)之間進(jìn)行,。

• 集中擴(kuò)展:
  建議用于小型配置和機(jī)器上的控制柜,。也可以提供 5-V 電源。

• CC 和*一個 EU 之間的*線路距離:1.5 m(帶 5 V 電源),、3 m(不帶 5 V 電源),。

• 通過 EU 進(jìn)行分布式擴(kuò)展:
  建議在面積很大工廠內(nèi)采用,其中,多個 EU 位于各個位置?？梢允褂?S7-400 EU 或 SIMATIC S5 EU,。

• CC 和*一個 EU 之間的*線路距離:對于 S7 EU,約 100 m;對于 S5 EU 約 600 m