詳細(xì)介紹
西門子6SL3120-2TE13-0AA0
6SL3120-2TE13-0AA0 SINAMICS 雙軸電機(jī)模塊 輸入:600V DC 輸出:3AC 400V,3A/3A 內(nèi)部風(fēng)冷 包含 DRIVE-CLiQ 電纜 |
說明
有一系列從入門級(jí)CPU直到高性能CPU,用于配置控制器。所有CPU控制大量結(jié)構(gòu);多個(gè)CPU可以在一個(gè)多值計(jì)算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高處理速度和確定性的響應(yīng)時(shí)間,可縮短機(jī)器的循環(huán)周期。
不同的CPU具有不同性能,例如,工作存儲(chǔ)器,地址范圍,連接數(shù)量和執(zhí)行時(shí)間。十款款標(biāo)準(zhǔn)的CPU,集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。
應(yīng)用
S7-400尤其適合于加工工業(yè)中的數(shù)據(jù)密集型任務(wù)。高處理速度和確定性的響應(yīng)時(shí)間,縮短高速機(jī)械制造業(yè)設(shè)備控制的循環(huán)周期。
S7 - 400好用于整體協(xié)調(diào)各種設(shè)備,控制低級(jí)別的系統(tǒng)。這是由高速通訊能力和集成接口來保證的。
在S7- 400的許多器件也可用于環(huán)境條件下的SIPLUS版本。
S7-400 的成功應(yīng)用如下:
汽車工業(yè)
標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械設(shè)備制造包括定制的機(jī)械設(shè)備制造
倉儲(chǔ)系統(tǒng)
建筑工程
鋼鐵行業(yè)
發(fā)電和配電
造紙和印刷業(yè)
木工
紡織業(yè)
醫(yī)藥制品
食品和飲料行業(yè)
處理工程,例如水和廢水處理設(shè)施
化工和石化
效益
由于采用各種級(jí)別的CPU,S7-400可以靈活擴(kuò)展升級(jí);I/O能力幾乎是無限的。
強(qiáng)大的CPU允許集成新的功能,無需額外硬件投資,例如處理質(zhì)量數(shù)據(jù),用戶友好的診斷,到更高層次的MES解決方案或通過總線系統(tǒng)的高速通訊。
可以以模塊化的方式構(gòu)建S7 - 400,有各種用于集中配置和分布式結(jié)構(gòu)的模塊,以實(shí)現(xiàn)處理備件方面的低成本。
在操作過程中可以修改S7- 400 的分布式I/O配置(在運(yùn)行中配置)。另外在工作時(shí)還可以刪除和插入信號(hào)模塊(熱插拔)。這使得很容易擴(kuò)展系統(tǒng)或出現(xiàn)故障時(shí)替換模塊。
項(xiàng)目的完整數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括CPU上的符號(hào)和注釋,簡化了服務(wù)和維護(hù)過程。
可以將安全技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)化集成到一個(gè)單一的S7- 400控制器,可以通過S7- 400的冗余結(jié)構(gòu)增加設(shè)備的可用性。
S7- 400的許多器件也可用于外部環(huán)境條件SIPLUS版本,例如:擴(kuò)展溫度范圍(-25+60°C)和在惡劣環(huán)境/冷凝條件下使用。
S7- 400的高速背板總線確保集中式I/ O模塊的高速通訊。
設(shè)計(jì)和功能
模塊化
S7 - 400的一個(gè)重要特點(diǎn)是它的模塊化。S7- 400的高速通訊背板總線和允許直接插入CPU集成的DP接口,允許多條通訊線路的高性能運(yùn)行。例如,把一根總線用于HMI通訊和編程任務(wù),一根總線用于高性能運(yùn)動(dòng)控制,一根總線用于普通I / O現(xiàn)場總線通訊。
此外,也可以實(shí)現(xiàn)另外連接到MES-/ERP系統(tǒng)或通過SIMATIC IT連接到互聯(lián)網(wǎng)的需要。根據(jù)任務(wù)情況,可對(duì)S7 – 400進(jìn)行集中擴(kuò)展或分布式配置。附加設(shè)備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實(shí)現(xiàn)分布式擴(kuò)展。如果需要,也可以使用通訊處理器(CP)。
設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)一個(gè)S7 - 400系統(tǒng)基本上包括機(jī)架,電源,和中央處理單元。它可以以一個(gè)模塊化的方式安裝和擴(kuò)展。所有的模塊都可以自由地放置在左側(cè)插入的電源旁邊。S7- 400具有無風(fēng)扇的堅(jiān)固設(shè)計(jì)。信號(hào)模塊可以熱插拔。一個(gè)多層面的模塊范圍可用于中央擴(kuò)展以及具有ET200的分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的簡單配置。
在集中式擴(kuò)展中,額外安裝機(jī)架直接連接到中央控制器。
除了標(biāo)準(zhǔn)的安裝機(jī)架,也提供9槽和18槽鋁合金安裝機(jī)架。這些鋁機(jī)架可以很高地耐受不利環(huán)境條件,緊固耐用,重量輕25%左右。
多值計(jì)算
多值計(jì)算,也就是在一個(gè)S7- 400中央控制器中的幾個(gè)CPU的同時(shí)操作,為用戶提供不同的益處:
可通過多值計(jì)算共享的S7 - 400的整體性能。例如,在技術(shù)復(fù)雜的任務(wù)中,如開環(huán)控制,可以將計(jì)算機(jī)或通訊分割和分配給不同的CPU每個(gè)CPU分配給自己的,用于此目的本地輸入/輸出。
有些任務(wù)也可以從每個(gè)多值計(jì)算方式中斷開,一個(gè)CPU處理關(guān)鍵時(shí)間的處理任務(wù),另一個(gè)處理非關(guān)鍵時(shí)間的任務(wù)。
在多值計(jì)算操作中,所有的CPU的運(yùn)行行為像一個(gè)CPU,也就是說,當(dāng)一個(gè)CPU進(jìn)入STOP狀態(tài),其他的也停止。幾個(gè)CPU的動(dòng)作可以通過同步指令選擇性地協(xié)調(diào)調(diào)用。此外,CPU之間的數(shù)據(jù)交換通過高速的全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊機(jī)制。
數(shù)據(jù)/程序存儲(chǔ)器
從精細(xì)分級(jí)的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲(chǔ)區(qū)的大小。集成裝載存儲(chǔ)器(RAM)足以滿足中小型企業(yè)方案。對(duì)于大型程序,通過插入RAM或FEPROM存儲(chǔ)卡增大裝載內(nèi)存(64 KB到64 MB)。
特殊功能
S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能:
從工程工作站通過網(wǎng)絡(luò)更新固件實(shí)現(xiàn)更簡單和快速的升級(jí)
通過一個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)額外的寫保護(hù)(例如沒有從PC器件下載到CPU)
通過讀取存儲(chǔ)卡的序列號(hào)獲得保護(hù),因此,保證了程序只與特定的存儲(chǔ)卡一起運(yùn)行
集成的路由功能允許在不同總線系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)問數(shù)據(jù)記錄,例如控制級(jí)PC可以通過S7 -400控制器與連接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行通訊。
S7-200模擬量模塊系列
模擬信號(hào)是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號(hào)(如電壓、電流),這個(gè)“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程。在使用S7-200模擬量時(shí),需要注意信號(hào)量程范圍,撥碼開關(guān)設(shè)置,模塊規(guī)范接線,指示燈狀態(tài)等信息。
本文中,我們按照S7-200模擬量模塊類型進(jìn)行分類介紹:
1.AI 模擬量輸入模塊?
2.AO模擬量輸出模塊?
3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊
4.常見問題分析
首先,請參見“S7-200模擬量全系列總覽表”,初步了解S7-200模擬量系列的基本信息,具體內(nèi)容請參見下文詳細(xì)說明:
AI 模擬量輸入模塊西門子6SL3120-2TE13-0AA0
A. 普通模擬量輸入模塊:
如果,傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號(hào)(如±10V或0~20mA),可以選用普通的模擬量輸入模塊,通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇輸入信號(hào)量程。注意:按照規(guī)范接線,盡量依據(jù)模塊上的通道順序使用(A->D),且未接信號(hào)的通道應(yīng)短接。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。
4AI EM231模塊:
首先,模擬量輸入模塊可以通過設(shè)置撥碼開關(guān)來選擇信號(hào)量程。開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個(gè)模塊,一個(gè)模塊只能設(shè)置為一種測量范圍,且開關(guān)設(shè)置只有在重新上電后才能生效。也就是說,撥碼設(shè)置一經(jīng)確定后,這4個(gè)通道的量程也就確定了。如下表所示:
注:表中0~5V和0~20mA(4~20mA)的撥碼開關(guān)設(shè)置是一樣的,也就是說,當(dāng)撥碼開關(guān)設(shè)置為這種時(shí),輸入通道的信號(hào)量程,可以是0~5V,也可以是0~20mA。
8AI EM231模塊:
8AI的EM231模塊,第0->5通道只能用做電壓輸入,只有第6、7兩通道可以用做電流輸入,使用撥碼開關(guān)1、2對(duì)其進(jìn)行設(shè)置:當(dāng)sw1=ON,通道6用做電流輸入;sw2=ON時(shí),通道7用做電流輸入。反之,若選擇為OFF,對(duì)應(yīng)通道則為電壓輸入。
注:當(dāng)?shù)?、7道選擇為電流輸入時(shí),第0->5通道只能輸入0-5V的電壓。
B. 測溫模擬量輸入模塊(熱電偶TC;熱電阻RTD):
如果,傳感器是熱電阻或熱電偶,直接輸出信號(hào)接模擬量輸入,需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意:不同的信號(hào)應(yīng)該連接至相對(duì)應(yīng)的模塊,如:熱電阻信號(hào)應(yīng)該使用EM231RTD,而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應(yīng)該*,如:Pt1000和Pt100不能同時(shí)應(yīng)用在一個(gè)熱電阻模塊上。
熱電偶模塊TC:
EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型熱電偶,不支持B型熱電偶。通過撥碼設(shè)置,模塊可以實(shí)現(xiàn)冷端補(bǔ)償,但仍然需要補(bǔ)償導(dǎo)線進(jìn)行熱電偶的自由端補(bǔ)償。另外,該模塊具有斷線檢測功能,未用通道應(yīng)當(dāng)短接,或者并聯(lián)到旁邊的實(shí)際接線通道上。?
熱電阻模塊RTD:
熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化,且阻值與溫度具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,這種關(guān)系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關(guān)設(shè)置與α有關(guān),如下圖所示,就算同是 Pt100,α值不同時(shí)撥碼開關(guān)的設(shè)置也不同。在選擇熱電阻時(shí),請盡量弄清楚α參數(shù),按 照對(duì)應(yīng)的撥碼去設(shè)置。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴(kuò)展模塊介紹。
EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能,未用通道不能懸空,接法方式如下:
(1)請將一個(gè)電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道,注意:電阻的阻值必須和RTD的標(biāo)稱值相同;
(2)將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線,一一對(duì)應(yīng)連接到空的通道上。
因?yàn)闊犭娮璺?線制、3線制、4線制,所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式,如圖所示。其中,精度高的是4線連接,精度低的是2線連接。
提示:
(1). 在STEP7 Micor/WIN軟件中(S7-200的編程軟件),對(duì)于模擬量輸入通道設(shè)有軟件濾波功能,如圖所示,具體請參見《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾波。
但是,在系統(tǒng)塊中設(shè)置模擬量通道濾波時(shí),RTD和TC模塊占用的模擬量通道,應(yīng)禁止濾波功能。
(2) EM231 TC和RTD模塊上,均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示:(a)若24V電源指示燈=OFF,則說明該模塊沒有24V工作電源;(b)若SF紅燈閃爍,原因可能是:模塊內(nèi)部軟件檢測出外接斷線,或者輸入超出范圍。
注:具體請參見:《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。
AO模擬量輸出模塊
S7-200的擴(kuò)展模塊里,分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式(M-V或M-I)選擇輸出信號(hào)類型,電壓:±10V,電流:0~20mA(4~20mA)。
AI/AO模擬量輸入輸出模塊
(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO
S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi,本體集成有模擬量通道。其中,2路AI是:電壓信號(hào)±10V,1路AO是:電壓信號(hào)0~10V;或者電流信號(hào)0~20mA(4~20mA),輸出信號(hào)類型可以通過硬件接線來選擇。
(B) EM235模擬量輸入輸出模塊
EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇4路AI通道的輸入信號(hào)程,如下表所示,這個(gè)模塊可以測量毫伏級(jí)(mV)的信號(hào);1路AO是:電壓信號(hào) ±10V;或電流信號(hào)0~20mA(4~20mA),可以根據(jù)硬件接線方式(M-V或M-I)選擇輸出信號(hào)類型。
注:模塊上的電位計(jì)是用來調(diào)節(jié)輸入信號(hào)和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系,在模塊出廠時(shí)已經(jīng)設(shè)置好了,如無需要,請不要隨意更改。
常見問題分析
A.模擬量輸入與數(shù)字量的對(duì)應(yīng)關(guān)系:
模擬量信號(hào)(0~10V,0~5V或0~20mA)在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示(注:4~20mA對(duì)應(yīng)6400~32000),這兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系,如圖所示:
B.模擬量模塊的硬件接線介紹
(1)CPU 224 XP集成有2路電壓輸入,接線方法見a:分別為A+和M、B+和M,此時(shí)只能輸入±10V 電壓信號(hào)。
CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號(hào)。電流輸出如圖b,將負(fù)載接在I和M端子之間;電壓輸出如圖c,將負(fù)載接在V和M端子之間。
(2)模擬量輸入的接線方式
以4AI EM231模塊為例,分別介紹電壓、電流型輸入信號(hào)的接線方式,如圖所示。注意:此接線圖是一個(gè)示意圖,表述的是不同的接線方式,并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓,B通道必須懸空,C和D通道只能接入電流。
當(dāng)您的信號(hào)為電壓輸入時(shí)可以參考接線方法a,以此類推。
方式a. 電壓輸入方式:信號(hào)正接A+;信號(hào)負(fù)接A-;
方式b. 未用通道接法(不要懸空):未用通道需短接,如B+和B-短接;
方式c. 電流輸入方式(四線制):信號(hào)正接C+,同時(shí)C+與RC短接;信號(hào)負(fù)接C-,同時(shí)C-和模塊的M端短接。
方式d. 電流輸入方式(兩線制):信號(hào)線接D+,同時(shí)D+與RD短接;電源M端接D-,同時(shí)和模塊的M端短接。
注:具體請參見:《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線。
(3)電流型信號(hào)輸入接線方式
電流型信號(hào)的接線方式,分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制”,是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區(qū)別的,而并不是指EM231模塊需要幾根信號(hào)線,或該變送器的信號(hào)線輸出。
a. 四線制-電流型信號(hào)的接法:
四線制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身外接供電電源,同時(shí)有信號(hào)+、信號(hào)-兩根信號(hào)線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC,接線如圖所示:
b. 三線制-電流型信號(hào)的接法:
三線制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身外接供電電源,只有一根信號(hào)線輸出,該信號(hào)線與電源線共用公共端,通常情況是共負(fù)端的。接線如圖所示:
注:若設(shè)備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個(gè)電源,那么,需要將模塊的M端與該通道的負(fù)端引腳短接(如,M和C-短接)。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓,也就是等電位。下面的二線制接法同理。
c. 二線制-電流型信號(hào)的接法:
二線制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身只有兩根外接線,設(shè)備的工作電源由信號(hào)線提供,即其中一根線接電源,另一根線是信號(hào)輸出。接線如圖所示:
C.224XP本體集成的AI,能否接電流信號(hào)0~20mA?
1. 概況
本文介紹了如何利用西門子組態(tài)軟件WinccFlexbile實(shí)現(xiàn)屏與S120通過DP的直接連接,文中以MP270和CU320間的通訊為例介紹。
軟件:Step7 V5.4 sp4; WinccFlexible 2008; Scout V4.1 sp2
硬件:PG/PC; MP270; CU320; 單軸電機(jī)模塊
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下:
圖 1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
Profibus網(wǎng)絡(luò)地址:
CU320:7
MP270:1
以太網(wǎng)地址設(shè)定:
PG/PC:192.168.20.88
MP270:192.168.20.11
CU及Servo軸的裝置號(hào)如下:
圖 2 裝置號(hào)
驅(qū)動(dòng)的調(diào)試過程請參考其它文檔,在此不再贅述。
2. WinccFlexible配置
首先在Step 7中插入HMI Station
圖 3 插入HMI
然后選擇相應(yīng)的屏和版本:
圖 4 選擇屏的型號(hào)
如果版本不對(duì)可通過OS更新來達(dá)到*:
圖 5 OS更新
打開WinccFlexible后首先建立新的連接:
圖 6 通訊連接設(shè)定
然后建立變量:
圖 7 新建變量
變量地址的設(shè)定規(guī)則如下:
DB:=參數(shù)號(hào)
DBX:=1024*裝置號(hào)+參數(shù)下標(biāo) 注X可為W或D,根據(jù)S120參數(shù)的數(shù)據(jù)類型而定。
注:裝置號(hào)參見圖2
參數(shù)讀寫例子:
(1) 讀寫CU的P2098.1
變量地址為DB2098.DBD1025 ,數(shù)據(jù)類型:DWORD;其中DBD中的1025=1024*1(裝置號(hào))+1(參數(shù)下標(biāo))。
(2) 讀寫SERVO_02的P2900.0
變量地址為DB2900.DBD2048 ,數(shù)據(jù)類型:REAL;其中DBD中的2048=1024*2(裝置號(hào))+0(參數(shù)下標(biāo))。
可將驅(qū)動(dòng)的速度主給定P1155設(shè)為P2900,然后修改P2900的值實(shí)現(xiàn)變頻器的速度給定的修改。
下載屏的項(xiàng)目前需進(jìn)行MP270的數(shù)據(jù)傳送設(shè)置:
圖 8 屏的IP地址設(shè)定
再進(jìn)行屏組態(tài)數(shù)據(jù)下載的設(shè)置:
圖 9 下載方式設(shè)定
后設(shè)定計(jì)算機(jī)的IP地址,與屏在同一網(wǎng)段:
圖 10 計(jì)算機(jī)IP地址設(shè)置
之后即可正常下載屏的組態(tài)數(shù)據(jù)并和S120建立直接的通訊連接。