西門子CPU模塊6ES7516-2PN00-0AB0
SIMATIC 現(xiàn)場總線計算器
現(xiàn)場設備的直接連接(尤其是在危險區(qū)域中)以及通信的信息內(nèi)容在過程工業(yè)中顯得非常重要。PROFIBUS PA 允許數(shù)字量數(shù)據(jù)和電源在采用本安 MBP 傳輸技術(曼徹斯特編碼;總線供電)的一條雙線總線上進行傳輸,它經(jīng)過定制可滿足這些要求。它于將 Ex 區(qū)域 1/21 或 0/20 運行環(huán)境中的氣動執(zhí)行器、電磁閥和傳感器直接集成到過程控制系統(tǒng)中。
變送器的典型響應時間大約為 10 ms ,這說明甚至在一個帶有zui多 31 個設備的網(wǎng)段配置下,也可通過 PROFIBUS PA 取得很短的循環(huán)時間。過程工業(yè)中的幾乎所有典型應用都可在小型和大型工廠中實現(xiàn)。雙向通信和豐富的信息內(nèi)容提高了診斷能力,可快速、準確地檢測和消除故障。標準化的通信服務保證了多供應商的現(xiàn)場設備之間的互操作性和替換性,并且可在運行過程中對現(xiàn)場設備設置參數(shù)。
使用 PROFIsafe 行規(guī)的安全通信
通過 PROFIsafe 行規(guī),可將安全通信無縫集成到 PROFIBUS PA 中。無需為安全相關應用單獨配置安全總線。采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS PA 已集成到過程自動化 Safety Integrated 安全系統(tǒng)當中。西門子公司為過程自動化中的故障安全、容錯應用而提供的綜合系列產(chǎn)品與服務,為用戶提供了吸引力而又經(jīng)濟有效的替代方案,用以隔離安全系統(tǒng)。
冗余架構
您可以根據(jù)自動化任務和相關安全要求來分別確定工廠控制器、現(xiàn)場總線和 I/O 級的冗余程度,并將它們與現(xiàn)場儀表相匹配(靈活模塊化冗余,F(xiàn)MR)。有關 PROFIBUS PA 的冗余結構的概覽,請參見“設計"下面的內(nèi)容。
PROFIBUS PA 到 PROFIBUS DP 的網(wǎng)絡轉換
好將 PA Link 用作從 PROFIBUS PA 到 PROFIBUS DP 的網(wǎng)關。使用 PA Link 時,PROFIBUS DP 上的傳輸速率與從屬 PROFIBUS PA 段無關。PA link 的組態(tài)取決于現(xiàn)場總線架構。“PA 路由器"一節(jié)中描述的耦合器類型可用于進行組態(tài)。在數(shù)據(jù)量較?。ㄐ?shù)量框架)和時間要求較低時,DP/PA 耦合器也可作為一個路由器在獨立模式中運行。
采用 PROFIBUS PA 行規(guī)而實現(xiàn)的分布式現(xiàn)場自動化的優(yōu)點是硬件成本低、組態(tài)經(jīng)濟有效、運行安全性高并可實現(xiàn)順利維護。以下特點讓這些優(yōu)點更加突出:
從傳感器直至控制層實現(xiàn)模塊化和統(tǒng)一性,可實現(xiàn)新的工廠設計
通過在危險區(qū)域中采用現(xiàn)場總線來實現(xiàn)本質安全應用
通過冗余 PROFIBUS PA 架構(帶有耦合器冗余的環(huán)型和總線型拓撲),可實現(xiàn)從自動化系統(tǒng)(控制器)直至 PA 現(xiàn)場設備的靈活模塊化冗余 (FMR)
可實現(xiàn)安全相關應用和容錯應用,對設備和布線的要求較低
通過對現(xiàn)場設備(PROFIBUS PA和 HART 以及 SIMATIC PDM,跨供應商)進行簡單的集中工程組態(tài)降低組態(tài)成本
將雙線電纜用于供電和數(shù)據(jù)傳輸,安裝簡便
通過簡化的環(huán)路檢查降低調(diào)試成本
布線簡單并具有全面的診斷功能,維修成本低
PROFIBUS PA 架構示例
下面的圖說明了以下設備上含有 DP/PA 耦合器和 PA Link 路由器的 PROFIBUS PA 配置形式:
PROFIBUS DP 主站,簡單設計(AS 單站)
PROFIBUS DP 主站,冗余設計(AS 冗余站)
作為 PROFIBUS DP 主站的 AS 單站上的 PROFIBUS PA
作為 PROFIBUS DP 主站的 AS 冗余站上的 PROFIBUS PA
帶單個耦合器的線型結構
在含有單個耦合器的總線架構中,每個總線段都各與一個 DP/PA 耦合器相連。
如果 PA 路由器是獨立 DP/PA 耦合器,則可以連接 PROFIBUS PA 總線(總線段)。在一個zui多帶有 5 個 DP/PA 耦合器且用作 PA 路由器的 PA Link 上,通過單個耦合器(對于帶環(huán)型或耦合器冗余的混合組態(tài),zui多 3 個),zui多可運行 5 個總線段。
PA 路由器可與單一或冗余 PROFIBUS DP 相連,具體取決于型號(見圖)。
FDC 157-0 是 DP/PA 耦合器的首要選擇。在使用此耦合器時,PA 可借助于 AFD 有源現(xiàn)場分配器集成到總線段中,例如,可使用的有源現(xiàn)場分配器為 AFD4、FD4 RAILMOUNT、AFD4 FM 和 AFD8(防爆危險區(qū) 2/22 認證)和 AFDiSD(防爆危險區(qū) 1/21 認證)。PA 設備通過防短路分支線路連接至這些現(xiàn)場分配器。
也可以在一個總線網(wǎng)段中運行zui多 8 個 AFD 現(xiàn)場分配器、zui多 5 個 AFDiSD 現(xiàn)場分配器或zui多 5 個 AFDiSD 和 AFD 現(xiàn)場分配器的任意組合。不過,在混合使用 AFDiSD/AFD 時,無法在 PROFIBUS PA 中對 AFDiSD 執(zhí)行擴展診斷功能。從 DP/PA 耦合器離開的總線末端處的zui后一個現(xiàn)場分配器會自動激活其總線端接電阻器。
危險區(qū)域中符合 Ex Zone 1/21 或 0/20 要求的本質安全 PA 設備主要通過有源現(xiàn)場分配器 AFDiSD 集成到總線網(wǎng)段。對于防爆危險區(qū) 1/21 中的 PA 設備,可通過 DP/PA 耦合器 Ex [i] 上的總線段進行連接(在 PA Link 中或獨立)。這些設備通過 SplitConnect 分接頭(通過分支線路或直接通過 SplitConnect M12 出口)單獨集成到總線網(wǎng)段。總線網(wǎng)段的端接需要使用 SplitConnect 端接器
西門子CPU模塊6ES7516-2PN00-0AB0
概述
S7-1500自動化系統(tǒng)具有模塊化的結構,可包含最多 32個模塊。 它擁有豐富的模塊,且這些模塊
均可以獨立地組合使用。S7-1500自動化系統(tǒng)支持單層配置,其中的所有模塊均安裝在一個安裝導
軌上(請參見手冊以了解前提條件)。一個系統(tǒng)包含下列組件:控制器:CPU 具有不同性能等級,
并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET和PROFIBUS 接口,用于連接分布式 I/O 或用于編程
設備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設備間的通信。用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的
信號模塊。工藝模塊用于高速計數(shù)、位置檢測或測量等功能。通信模塊和通信處理器可通過通信接
口將控制器進行擴展根據(jù)要求,也可使用下列模塊:在CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊
來說不夠充分的情況下,電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。用于將
SIMATICS7-1500連接到120/230VAC電源的負載電源模塊 (PM)。接口模塊用于連接基于S7-
1500 的分布式 I/O。簡單的設計使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活,便于維護。集成背板總線集
成的背板總線;背板總線集成在模塊上。 模塊通過 U 形連接器相連,總線連接器插在外殼的背面。
可以節(jié)省安裝時間。 不久將會提供具有“無響應熱插拔"功能的有源背板。模塊組裝在S7-1500 安
裝導軌上:具有各種長度,包括切割至定長的型號。 由于具有集成式 DIN 導軌,可以卡裝廣泛的標
準部件,如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。性能可靠,接線方便:I/O 信號是通過統(tǒng)一的40
針前連接器來連接的。 信號模塊和前連接器之間具有機械編碼,可防止因意外的錯誤插入而對電路
造成破壞。為了對前連接器進行簡單接線,可將該連接器置于“預接線位置"。 在此位置上,插頭尚
未與模塊電路接觸。 此位置還可用于在運行過程中進行改動。 用戶可借助于前蓋內(nèi)側的一個印制電
纜連接圖進行連接。前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號提供。 兩個型號都可以連接線
芯截面積為 0.252~ 1.5 mm2(AWG 24 ~ AWG 16)的導線。另外,數(shù)字量信號模塊可通過
TOP Connect 進行系統(tǒng)接線。 通過 TOP Connect,可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)
行器,并可在控制柜中進行簡便接線。對于模擬量模塊,可以直接在模塊上進行屏蔽;隨模塊提供
了一個屏蔽連接套件,無需工具即可進行安裝。針對 S7-1500 的信號模塊提供了標簽條。可使用
一臺標準激光打印機來打印這些 DIN A4 標簽紙上的標簽。 可以從 TIA Portal 進行自動打印,而
無需重新輸入符號或地址。
各種自動化系統(tǒng)的開放性
盡管面板可被統(tǒng)一地集成到 SIMATIC 系統(tǒng)中,但它們也可用于連接到眾多不同廠商的 PLC。標準供貨范圍內(nèi)包含有綜合系列驅動程序。
創(chuàng)新性的操作員控制和監(jiān)視
SIMATIC 人機界面面板方便創(chuàng)新的操作員控制和監(jiān)視,堅固耐用、穩(wěn)定、簡單。尤其是在舒適型面板上,標準硬件和軟件接口(例如,MMC/SD 卡、USB、以太網(wǎng)、PROFIBUS DP、Visual Basic 腳本或客戶特定的 ActiveX 控件)為辦公環(huán)境提供了更大的靈活性和開放性。
使用
SIMATIC 人機界面面板的配備非常適合使用。通過在線語言選擇功能,在運行過程中通過簡單按一個按鈕,即可選擇zui多 32 種語言。提供各種語言,包括亞洲語言(中文簡體、繁體中文、朝鮮語和日語)和俄語等WinCC (TIA Portal) 的組態(tài)界面(包括在線幫助)和整套文檔都是多語言的。在一個項目中zui多可有 32 種語言。它們可通過西門子公司的服務支持來提供。
配置一覽
SIMATIC 移動面板移動式操作面板,可以在任何地點對工廠和機床進行直接的操作控制。提供工件或者過程的*視圖,同時,可以直接顯示并存取操作面板在正常運行過程中便于插拔,因此用途廣泛(移動式面板 177 和移動式面板 277)或無線自由(移動面板 277(F) IWLAN)像素級圖形,帶觸摸屏(模擬/阻性)的高亮度彩色顯示器PROFIBUS 或 PROFINET 通信;對于移動式面板 277(F) IWLAN,可通過 WLAN 實現(xiàn) PROFINET功能鍵帶有自定義標簽(帶 LED),可任意進行組態(tài)(不適用于移動式面板 277 10")