西門子CPU 6ES7511-1CK01-0AB0詳細(xì)說(shuō)明

PLC的基本概念

可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員,，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的,。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱PLC,，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制,。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍,，因此,，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC,。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆,，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC

2,、PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同,，如圖所示：

a. 處理單元(CPU)

處理單元(CPU)是PLC的控制中樞,。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源,、存儲(chǔ)器,、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤,。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù),，并分別存入I/O映象區(qū),，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過(guò)命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi),。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后,，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行,，

當(dāng)PLC投入運(yùn)行后象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變,。因此，如果輸入是脈沖信號(hào),，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期,，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入,。

(二) 用戶程序執(zhí)行階段

在用戶程序執(zhí)行階段,，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí),，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路,，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算,，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果,，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài),；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令,。

即，在用戶程序執(zhí)行過(guò)程中,，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化,，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖,，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用,；相反,，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才

這兩個(gè)例子說(shuō)明：同樣的若干條梯形圖,，其排列次序不同,，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外,，也可以看到：采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別,。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對(duì)整個(gè)運(yùn)行來(lái)說(shuō)可以忽

一般來(lái)說(shuō),，PLC的掃描周期包括自診斷,、通訊等，如下圖所示,，即一個(gè)掃描周期等于自診斷,、通訊、接有RS-485通訊接口和Profibus兩種,，可通過(guò)編程器PG訪問(wèn)所有模塊,，帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設(shè)備,。

其中的擴(kuò)展模塊（EM）有以下幾種：數(shù)字量輸入模塊（DI）——24VDC 和 120/230VAC,；數(shù)字量輸出（DO）——24VDC 和 繼電器；模擬量輸入模塊（AI）——電壓,、電流,、電阻和熱電偶；模擬量輸出模塊——電壓和電流,。  還有一個(gè)比較特殊的模塊-通訊處理器（CP）——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口

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安裝方便

FastConnect 插頭采用絕緣刺破連接技術(shù),，可確保極短的組裝時(shí)間

集成端接電阻 (6ES7 972-0BA30-0A0 中不具有)

通過(guò)帶 Sub-D 接口的連接器可以連接編程器，無(wú)需額外安裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)
     安全可靠

總線連接器具有軸向電纜引出線（180°）,，可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP,，傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s，帶集成的總線端接電阻

帶垂直電纜引出線的總線連接器（90°）,；

這種接頭采用垂直電纜引出線（有或沒(méi)有編程器接口）,，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s，帶集成的終端電阻,。傳輸速率為 3,、6 或12 Mbit/s 時(shí)，在帶編程器接口的總線接頭和編程器之間,，需要使用 SIMATIC S5/S7 連接電纜,。

性能佳

有 30°電纜引出線的總線接頭（經(jīng)濟(jì)型），無(wú)編程器接口，數(shù)據(jù)傳輸速率z大為 1.5 Mbit/s,，無(wú)集成的總線端接電阻,。

PROFIBUS 快速連接 RS485 總線接頭（90°或 180°電纜引出線），傳輸速率大為 12Mbit/s,，采用絕緣刺破技術(shù)可實(shí)現(xiàn)快速簡(jiǎn)單安裝（用于硬線和軟線）
西門子DP接頭隔離功能

總線連接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)組件的 PROFIBUS 接口（9 針 Sub-D 接口）中,。

可使用 4 個(gè)端子在插頭中連接進(jìn)入和離開(kāi)的 PROFIBUS 電纜。

通過(guò)從外部清晰可見(jiàn)的便于接觸的開(kāi)關(guān),，可以連接總線連接器中集成的總線端接器（不適用于 6ES7 972-0BA30-0A0）,。在此過(guò)程中，連接器中的進(jìn)線和出線總線電纜是分開(kāi)的（隔離功能）

下列標(biāo)準(zhǔn)型CPU 可以提供：
CPU 312,，用于小型工廠
CPU 314,，用于對(duì)程序量和指令處理速率有額外要求的工廠
CPU 315-2 DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠
CPU 315-2 PN/DP,，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠,，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠
CPU 317-2 PN/DP,，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
CPU 319-3 PN/DP,，用于具有極大容量程序量何組網(wǎng)能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠,，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)

 使用工頻電源驅(qū)動(dòng)時(shí)，電壓下降則電流增加,；對(duì)于變頻器驅(qū)動(dòng),，如果頻率下降時(shí)電壓也下降，那么電流是否增加,？
頻率下降（低速）時(shí),如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,電流幾乎不變,。

SIMATIC ET200S IM153-2HF 束 組成部分： IM153-2 HF（6ES7153-2BA10-0XB0） 針對(duì)最多 12 個(gè)S7-300 模塊和 PROFIBUS-DP 總線連接器 90° 電纜出線， （6ES7972-0BA12-0XA0）,， 終端電阻,， 9針 Sub-D，無(wú) FastConnect,， 不帶 PG 編程設(shè)備插座

2.選件擴(kuò)展,，精確定制

新穎的信號(hào)板設(shè)計(jì)可擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道,、模擬量通道,。在不額外占用電控柜空間的前提下，信號(hào)板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實(shí)際配置,，提升產(chǎn)品的利用率,，同時(shí)降低用戶的擴(kuò)展成本。

3.高速芯片,，

配備西門子專用高速處理器芯片,，基本指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)0.15 μs，在同級(jí)別小型PLC 中,。一顆強(qiáng)有力的“芯",，能讓您在應(yīng)對(duì)繁瑣的程序邏輯，復(fù)雜的工藝要求時(shí)表現(xiàn)的從容不迫,。

4.以太互聯(lián),，經(jīng)濟(jì)便捷

CPU 模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口，集成了強(qiáng)大的以太網(wǎng)通信功能,。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC 中,，方便快捷，省去了專用編程電纜,。通過(guò)以太網(wǎng)接口還可與其它CPU 模塊,、觸摸屏、計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信,，輕松組網(wǎng),。

5.三軸脈沖，運(yùn)動(dòng)自如
CPU 模塊本體最多集成3 路高速脈沖輸出,，頻率高達(dá)100 kHz,，支持PWM/PTO輸出方式以及多種運(yùn)動(dòng)模式，可自由設(shè)置運(yùn)動(dòng)包絡(luò),。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能,，快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備調(diào)速、定位等功能,。
6.通用SD 卡,，快速更新
本機(jī)集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可實(shí)現(xiàn)程序的更新和PLC 固件升級(jí),，極大地方便了客戶工程師對(duì)最終用戶的服務(wù)支持,，也省去了因PLC 固件升級(jí)返廠服務(wù)的不便,。
7.軟件友好，編程高效
在繼承西門子編程軟件強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上,，融入了更多的人性化設(shè)計(jì),，如新穎的帶狀式菜單、全移動(dòng)式界面窗口,、方便的程序注釋功能,、強(qiáng)大的密碼保護(hù)等。在體驗(yàn)強(qiáng)大功能的同時(shí),，大幅提高開(kāi)發(fā)效率,，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
8.整合,，無(wú)縫集成
SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器,，SIMATIC SMART LINE 觸摸屏，SINAMICSV20 變頻器和SINAMICS V90 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整合,，為OEM 客戶帶來(lái)高性價(jià)比的小型自動(dòng)化解決方案,，滿足客戶對(duì)于人機(jī)交互、控制,、驅(qū)動(dòng)等功能的需求