詳細介紹
西門子6SL3120-2TE13-0AA0
6SL3120-2TE13-0AA0 SINAMICS 雙軸電機模塊 輸入:600V DC 輸出:3AC 400V,3A/3A 內(nèi)部風冷 包含 DRIVE-CLiQ 電纜 |
說明
有一系列從入門級CPU直到高性能CPU,用于配置控制器。所有CPU控制大量結構;多個CPU可以在一個多值計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時間,可縮短機器的循環(huán)周期。
不同的CPU具有不同性能,例如,工作存儲器,地址范圍,連接數(shù)量和執(zhí)行時間。十款款標準的CPU,集成PROFIBUS、PROFINET 總線接口。
應用
S7-400尤其適合于加工工業(yè)中的數(shù)據(jù)密集型任務。高處理速度和確定性的響應時間,縮短高速機械制造業(yè)設備控制的循環(huán)周期。
S7 - 400好用于整體協(xié)調(diào)各種設備,控制低級別的系統(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 的成功應用如下:
汽車工業(yè)
標準機械設備制造包括定制的機械設備制造
倉儲系統(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施
化工和石化
效益
由于采用各種級別的CPU,S7-400可以靈活擴展升級;I/O能力幾乎是無限的。
強大的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建S7 - 400,有各種用于集中配置和分布式結構的模塊,以實現(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(在運行中配置)。另外在工作時還可以刪除和插入信號模塊(熱插拔)。這使得很容易擴展系統(tǒng)或出現(xiàn)故障時替換模塊。
項目的完整數(shù)據(jù)存儲包括CPU上的符號和注釋,簡化了服務和維護過程。
可以將安全技術和標準自動化集成到一個單一的S7- 400控制器,可以通過S7- 400的冗余結構增加設備的可用性。
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。
設計和功能
模塊化
S7 - 400的一個重要特點是它的模塊化。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行。例如,把一根總線用于HMI通訊和編程任務,一根總線用于高性能運動控制,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)任務情況,可對S7 – 400進行集中擴展或分布式配置。附加設備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實現(xiàn)分布式擴展。如果需要,也可以使用通訊處理器(CP)。
設計
設計一個S7 - 400系統(tǒng)基本上包括機架,電源,和中央處理單元。它可以以一個模塊化的方式安裝和擴展。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具有無風扇的堅固設計。信號模塊可以熱插拔。一個多層面的模塊范圍可用于中央擴展以及具有ET200的分布式拓撲結構的簡單配置。
在集中式擴展中,額外安裝機架直接連接到中央控制器。
除了標準的安裝機架,也提供9槽和18槽鋁合金安裝機架。這些鋁機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。
多值計算
多值計算,也就是在一個S7- 400中央控制器中的幾個CPU的同時操作,為用戶提供不同的益處:
可通過多值計算共享的S7 - 400的整體性能。例如,在技術復雜的任務中,如開環(huán)控制,可以將計算機或通訊分割和分配給不同的CPU每個CPU分配給自己的,用于此目的本地輸入/輸出。
有些任務也可以從每個多值計算方式中斷開,一個CPU處理關鍵時間的處理任務,另一個處理非關鍵時間的任務。
在多值計算操作中,所有的CPU的運行行為像一個CPU,也就是說,當一個CPU進入STOP狀態(tài),其他的也停止。幾個CPU的動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數(shù)據(jù)通訊機制。
數(shù)據(jù)/程序存儲器
從精細分級的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲區(qū)的大小。集成裝載存儲器(RAM)足以滿足中小型企業(yè)方案。對于大型程序,通過插入RAM或FEPROM存儲卡增大裝載內(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)絡更新固件實現(xiàn)更簡單和快速的升級
通過一個系統(tǒng)功能實現(xiàn)額外的寫保護(例如沒有從PC器件下載到CPU)
通過讀取存儲卡的序列號獲得保護,因此,保證了程序只與特定的存儲卡一起運行
集成的路由功能允許在不同總線系統(tǒng)和網(wǎng)絡問數(shù)據(jù)記錄,例如控制級PC可以通過S7 -400控制器與連接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的現(xiàn)場設備進行通訊。
S7-200模擬量模塊系列
模擬信號是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號(如電壓、電流),這個“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,需要注意信號量程范圍,撥碼開關設置,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(如±10V或0~20mA),可以選用普通的模擬量輸入模塊,通過撥碼開關設置來選擇輸入信號量程。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),且未接信號的通道應短接。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置撥碼開關來選擇信號量程。開關的設置應用于整個模塊,一個模塊只能設置為一種測量范圍,且開關設置只有在重新上電后才能生效。也就是說,撥碼設置一經(jīng)確定后,這4個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)的撥碼開關設置是一樣的,也就是說,當撥碼開關設置為這種時,輸入通道的信號量程,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1、2對其進行設置:當sw1=ON,通道6用做電流輸入;sw2=ON時,通道7用做電流輸入。反之,若選擇為OFF,對應通道則為電壓輸入。
注:當?shù)?、7道選擇為電流輸入時,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:不同的信號應該連接至相對應的模塊,如:熱電阻信號應該使用EM231RTD,而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應該*,如:Pt1000和Pt100不能同時應用在一個熱電阻模塊上。
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。通過撥碼設置,模塊可以實現(xiàn)冷端補償,但仍然需要補償導線進行熱電偶的自由端補償。另外,該模塊具有斷線檢測功能,未用通道應當短接,或者并聯(lián)到旁邊的實際接線通道上。?
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)學關系,這種關系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關設置與α有關,如下圖所示,就算同是 Pt100,α值不同時撥碼開關的設置也不同。在選擇熱電阻時,請盡量弄清楚α參數(shù),按 照對應的撥碼去設置。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,一一對應連接到空的通道上。
因為熱電阻分2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),對于模擬量輸入通道設有軟件濾波功能,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)塊中設置模擬量通道濾波時,RTD和TC模塊占用的模擬量通道,應禁止濾波功能。
(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±10V,1路AO是:電壓信號0~10V;或者電流信號0~20mA(4~20mA),輸出信號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。通過撥碼開關設置來選擇4路AI通道的輸入信號程,如下表所示,這個模塊可以測量毫伏級(mV)的信號;1路AO是:電壓信號 ±10V;或電流信號0~20mA(4~20mA),可以根據(jù)硬件接線方式(M-V或M-I)選擇輸出信號類型。
注:模塊上的電位計是用來調(diào)節(jié)輸入信號和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關系,在模塊出廠時已經(jīng)設置好了,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)字量的對應關系:
模擬量信號(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對應6400~32000),這兩者之間有一定的數(shù)學關系,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,此時只能輸入±10V 電壓信號。
CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號。電流輸出如圖b,將負載接在I和M端子之間;電壓輸出如圖c,將負載接在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、電流型輸入信號的接線方式,如圖所示。注意:此接線圖是一個示意圖,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。
當您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a,以此類推。
方式a. 電壓輸入方式:信號正接A+;信號負接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):信號正接C+,同時C+與RC短接;信號負接C-,同時C-和模塊的M端短接。
方式d. 電流輸入方式(兩線制):信號線接D+,同時D+與RD短接;電源M端接D-,同時和模塊的M端短接。
注:具體請參見:《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線。
(3)電流型信號輸入接線方式
電流型信號的接線方式,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模塊需要幾根信號線,或該變送器的信號線輸出。
a. 四線制-電流型信號的接法:
四線制信號是指信號設備本身外接供電電源,同時有信號+、信號-兩根信號線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC,接線如圖所示:
b. 三線制-電流型信號的接法:
三線制信號是指信號設備本身外接供電電源,只有一根信號線輸出,該信號線與電源線共用公共端,通常情況是共負端的。接線如圖所示:
注:若設備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源,那么,需要將模塊的M端與該通道的負端引腳短接(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-電流型信號的接法:
二線制信號是指信號設備本身只有兩根外接線,設備的工作電源由信號線提供,即其中一根線接電源,另一根線是信號輸出。接線如圖所示:
C.224XP本體集成的AI,能否接電流信號0~20mA?
1. 概況
本文介紹了如何利用西門子組態(tài)軟件WinccFlexbile實現(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; 單軸電機模塊
網(wǎng)絡結構如下:
圖 1 網(wǎng)絡結構圖
Profibus網(wǎng)絡地址:
CU320:7
MP270:1
以太網(wǎng)地址設定:
PG/PC:192.168.20.88
MP270:192.168.20.11
CU及Servo軸的裝置號如下:
圖 2 裝置號
驅(qū)動的調(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
然后選擇相應的屏和版本:
圖 4 選擇屏的型號
如果版本不對可通過OS更新來達到*:
圖 5 OS更新
打開WinccFlexible后首先建立新的連接:
圖 6 通訊連接設定
然后建立變量:
圖 7 新建變量
變量地址的設定規(guī)則如下:
DB:=參數(shù)號
DBX:=1024*裝置號+參數(shù)下標 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)+1(參數(shù)下標)。
(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)+0(參數(shù)下標)。
可將驅(qū)動的速度主給定P1155設為P2900,然后修改P2900的值實現(xiàn)變頻器的速度給定的修改。
下載屏的項目前需進行MP270的數(shù)據(jù)傳送設置:
圖 8 屏的IP地址設定
再進行屏組態(tài)數(shù)據(jù)下載的設置:
圖 9 下載方式設定
后設定計算機的IP地址,與屏在同一網(wǎng)段:
圖 10 計算機IP地址設置
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。