西門子6ES7517-3UP00-0AB0

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人機(jī)界面產(chǎn)品的定義

連接可編程序控制器（PLC）、變頻器、直流調(diào)速器、儀表等工業(yè)控制設(shè)備，利用顯示屏顯示，通過輸入單元（如觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)等）寫入工作參數(shù)或輸入操作命令，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器信息交互的數(shù)字設(shè)備，由硬件和軟件兩部分組成。HMI為英文Human-Machine Interface的縮寫。

2. 人機(jī)界面（HMI）產(chǎn)品的組成及工作原理

人機(jī)界面產(chǎn)品由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括處理器、顯示單元、輸入單元、通訊接口、數(shù)據(jù)存貯單元等，其中處理器的性能決定了HMI產(chǎn)品的性能高低，是HMI的核心單元。根據(jù)HMI的產(chǎn)品等級不同，處理器可分別選用8位、16位、32位的處理器。HMI軟件一般分為兩部分，即運(yùn)行于HMI硬件中的系統(tǒng)軟件和運(yùn)行于PC機(jī)Windows操作系統(tǒng)下的畫面組態(tài)軟件（如JB－HMI畫面組態(tài)軟件）。使用者都必須先使用HMI的畫面組態(tài)軟件制作“工程文件"，再通過PC機(jī)和HMI 產(chǎn)品的串行通訊口，把編制好的“工程文件"下載到HMI的處理器中運(yùn)行。

通過外部散熱片冷卻功率模塊，散熱效率高。
功率部分的散熱全部由外部散熱片來完成，電子部分的冷卻則通過系統(tǒng)對流，這使其可用于更加苛刻的氣候環(huán)境。電子部分增加西門子變頻器 編輯詞條
B 添加義項(xiàng) ?
西門子變頻器是由德國西門子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的變頻器品牌，主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度。變頻器以其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位，據(jù)有關(guān)專業(yè)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，西門子的高低壓變西門子變頻器以其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位，據(jù)有關(guān)專業(yè)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，西門子的高低壓變頻器在中國市場上已位居*。

西門子變頻器在中國市場的使用zui早是在鋼鐵行業(yè)，
然而在當(dāng)時(shí)電機(jī)調(diào)速還是以直流調(diào)速為主，變頻器的應(yīng)用還是一個(gè)新興的市場，但隨著電子元器件的不斷發(fā)展以及控制理論的不斷成熟，變頻調(diào)速已逐步取代了直流調(diào)速，成為驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的主流，西門子變頻器因其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)在這巨大的中國市場中取得了超規(guī)模的發(fā)展，西門子在中國變頻器市場的成功發(fā)展應(yīng)該說是西門子品牌與技術(shù)的*結(jié)合。在中國市場上我們能碰到的早期的西門子變頻器主要有電流源的SIMOVERT A,以及電壓源的SIMOVERT P，這些變頻器也主要由于設(shè)備的引進(jìn)而一起進(jìn)入了中國的市場，目前仍有少量的使用，而其后在中國市場大量銷售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西門子變頻器zui為成功的一個(gè)系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我們常說的6SE70系列。它不僅提供了通用場合使用的AC變頻器，也提供了在造紙，化纖等特殊行業(yè)要求使用的多電機(jī)傳動(dòng)的直流母線方案。當(dāng)然西門子也推出了在我個(gè)人看來技術(shù)上比較失敗然而在市場上卻相當(dāng)成功的ECO變頻器，在技術(shù)上的失敗主要是由于它有太高的故障率，市場上的成功主要是因?yàn)樗搅烁皇孔冾l器成為中國市場的?，F(xiàn)在西門子在中國市場上的主要機(jī)型就是MM420，MM440.6SE70系列

PROFIBUS和PROFINET總線標(biāo)準(zhǔn)——*將這兩種總線通訊直接集成在變頻器中。
更多節(jié)點(diǎn)，多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，具有更高的性能PROFIBUS和PROFINET的優(yōu)點(diǎn)不見在于它是被眾多用戶廣泛使用的總線，而且表現(xiàn)在其優(yōu)化的工程和組態(tài)結(jié)構(gòu)。它們使成熟的IT技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，并使辦公工具應(yīng)用在工業(yè)控制中。
應(yīng)用：遠(yuǎn)程控制生產(chǎn)機(jī)線和傳動(dòng)設(shè)備（例如汽車工業(yè)）。
再生能量回饋能力：該輸出功率范圍內(nèi)*。
節(jié)能，節(jié)省空間，無需制動(dòng)電阻。采用創(chuàng)新的功率模塊，可實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的能量回饋。全功率段都能實(shí)現(xiàn)換相整流，不產(chǎn)生任何系統(tǒng)干擾。而且所需線電流zui小，與常規(guī)變頻器相比，降低到80%。
應(yīng)用：適用于車輛運(yùn)輸、離心機(jī)以及其它具有高慣性矩的生產(chǎn)機(jī)器的驅(qū)動(dòng)。
采用全新冷卻概念，魯棒性大大增強(qiáng)。
并且發(fā)布一些控制信息來指導(dǎo)現(xiàn)場系統(tǒng)的運(yùn)行。因此，他們對人機(jī)界面的直觀性和友好性要求較高，人機(jī)界面設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮以下原則。

1.以用戶為中心的基本設(shè)計(jì)原則

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要抓住用戶的特征，發(fā)現(xiàn)用戶的需求。在系統(tǒng)整個(gè)開發(fā)過程中要不斷征求用戶的意見，向用戶咨詢。系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)決策要結(jié)合用戶的工作和應(yīng)用環(huán)境，必須理解用戶對系統(tǒng)的要求。的方法就是讓真實(shí)的用戶參與開發(fā)，這樣開發(fā)人員就能正確地了解 用戶的需求和目標(biāo)，系統(tǒng)就會更加成功。

2．順序原則

即按照處理事件順序、訪問查看順序（如由整體到單項(xiàng)，由大到小，由上層到下層等）與控制工藝流程等設(shè)計(jì)監(jiān)控管理和人機(jī)對話主界面及 其二級界面。

3．功能原則

即按照對象應(yīng)用環(huán)境及場合具體使用功能要求，各種子系統(tǒng)控制類型、不同管理對象的同一界面并行處理要求和多項(xiàng)對話交互的同時(shí)性要求 等，設(shè)計(jì)分功能區(qū)分多級菜單、分層提示信息和多項(xiàng)對話欄并舉的窗口等的人機(jī)交互界面，從而使用戶易于分辨和掌握交互界面的使用規(guī)律和 特點(diǎn)，提高其友好性和易操作性。

4．*性原則

包括色彩的*，操作區(qū)域*，文字的*。即一方面界面顏色、形狀、字體與國家、或行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)相*。另一方面界面顏色、 形狀、字體自成一體，不同設(shè)備及其相同設(shè)計(jì)狀態(tài)的顏色應(yīng)保持*。界面細(xì)節(jié)美工設(shè)計(jì)的*性使運(yùn)行人員看界面時(shí)感到舒適，從而不分散 他的注意力。對于新運(yùn)行人員，或緊急情況下處理問題的運(yùn)行人員來說，*性還能減少他們的操作失誤。

5．頻率原則

即按照管理對象的對話交互頻率高低設(shè)計(jì)人機(jī)界面的層次順序和對話窗口萊單的顯示位置等，提高監(jiān)控和訪問對話頻率。

6．重要性原則

即按照管理對象在控制系統(tǒng)中的重要性和全局性水平，設(shè)計(jì)人機(jī)界面的主次菜單和對話窗口的位置和突顯性，從而有助于管理人員把握好控 制系統(tǒng)的主次，實(shí)施好控制決策的順序，實(shí)現(xiàn)*調(diào)度和管理。

7．面向?qū)ο笤瓌t

即按照操作人員的身份特征和工作性質(zhì)，設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)和友好的人機(jī)界面。根據(jù)其工作需要，宜以彈出式窗口顯示提示、引導(dǎo)和幫助信息 ，從而提高用戶的交互水平和效率。

人機(jī)交互界面，無論是面向現(xiàn)場控制器還是面向上位監(jiān)控管理，兩者是有密切內(nèi)在的，他們監(jiān)控和管理的現(xiàn)場設(shè)各對象是相同的，因此 許多現(xiàn)場設(shè)備參數(shù)在他們之間是共享和相互傳遞的。人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)是未來的發(fā)展方向，因?yàn)樗_實(shí)體現(xiàn)了易憧、簡單、實(shí)用的基木 原則，充分表達(dá)了以人為本的設(shè)計(jì)理念。各種工控組態(tài)軟件和編程工具為制作精美的人機(jī)交互界面提供了強(qiáng)大的支持手段，系統(tǒng)越大越復(fù)雜越 能體現(xiàn)其*性

應(yīng)用

需要 IM 153-1 / IM 153-2 HF 接口模塊，以把模塊化的 I/O 設(shè)備 ET 200M 連接到 PROFIBUS DP 現(xiàn)場總線。

這些首部模塊可應(yīng)用于許多場合。

PCS 7的特殊功能和模塊

IM 153-2 (銅) 配有特殊功能，如時(shí)鐘同步、時(shí)間戳或 I&M 功能。此外，考慮到在過程施工中不斷增加的診斷需求，還有一些可用的特殊模塊。例如，數(shù)字量輸入模板可連接 NAMUR 傳感器，具有斷線探測器，通過“0"和“1"信號，并具有整平監(jiān)控和脈沖展寬功能。為獲得一個(gè)合理的通道價(jià)格，可能會采用8-通道 HART 模塊。

容錯(cuò)系統(tǒng)

高可用性系統(tǒng)可用于系統(tǒng)不允許出現(xiàn)停止或因意外停機(jī)后系統(tǒng)重啟等會造成高昂損失的應(yīng)用場合。例如，典型的應(yīng)用場合包括發(fā)電、配電、隧道系統(tǒng)、機(jī)場行李運(yùn)輸系統(tǒng)、石油平臺、煉油廠、特種玻璃制造商、半導(dǎo)體行業(yè)等。

通過與高可用的 S7-400H（冗余 CPU）相結(jié)合，ET 200M 能夠以單通道模式（標(biāo)準(zhǔn)可用性）或開關(guān)模式（增強(qiáng)可用性）進(jìn)行連接。

此外，IM 153-2 也可用于采用 S5-155H、S7-300 / S7-400的軟件冗余應(yīng)用以及PNO標(biāo)準(zhǔn)化冗余應(yīng)用。

面臨爆炸危險(xiǎn)的范圍

在爆炸危險(xiǎn)范圍內(nèi)，不同信號和模擬量模板用作本安型版本。這意味著這些模塊本身可高性價(jià)比地安裝在Zone 2區(qū)域，但其傳感器和執(zhí)行器可安裝在Zone1區(qū)。例如，可用于化工和制藥行業(yè)、石油鉆探平臺、或普通制造工廠（如印刷工業(yè)或汽車工業(yè)的噴漆車間）。可以按通道隔離處理 Ex zone 1區(qū)信號。對于非防爆區(qū)域，模塊通道隔離電壓為250 V AC。還有帶 HART 能力的模擬量模板。

安全型系統(tǒng)

產(chǎn)生錯(cuò)誤時(shí)，故障安全型控制器進(jìn)入安全狀態(tài)，并確保操作人員、機(jī)器和環(huán)境的安全，例如出現(xiàn)擠壓時(shí)的自動(dòng)化系統(tǒng)或乘客運(yùn)輸。不同的信號模板可用于連接故障安全信號和 S7-300F 或 S7-400F/FH，并根據(jù)連接類型提供SIL 2 或 SIL 3。

對于面向安全的 I/O 模塊的應(yīng)用場合，必須使用 IM 153-2 HF 接口模塊。

高動(dòng)態(tài)生產(chǎn)過程

在高精度生產(chǎn)和加工過程中，用于控制高速機(jī)械的分布式解決方案日益重要，例如用于驅(qū)動(dòng)控制。在這種情況下，分布式 I/O 設(shè)備捕獲信號與執(zhí)行器作出相應(yīng)反應(yīng)之間的時(shí)間必須盡量縮短，并可精確復(fù)制。SIMATIC 自動(dòng)化解決方案通過這種方式與同步PROFIBUS 的同步連接被稱作“時(shí)鐘同步"，并由不同的 ET 200M 信號模板提供支持。

設(shè)計(jì)

• IM 153-1/153-2 接口模塊被用作為 ET 200M 的首部模塊（IM；接口模塊）。 S7-300自動(dòng)化系統(tǒng)的模塊產(chǎn)品系列中，多 8個(gè)或12個(gè) I/O 模塊可以與該接口模塊相連。

• 接口模塊和必需的 I/ 模塊安裝在 S7?300 的 異型導(dǎo)軌上；在安裝期間，用總線連接器把 I/O模塊相互連接起來并與 IM 153 接口模塊連接。

• 在冗余模式中，兩個(gè) IM 153-2 安裝在 BM IM/IM總線模塊上。 特種異型導(dǎo)軌可用來安放總線模塊。

• 在為 IM153 配備 S7-300 模塊時(shí)，不必考慮插槽規(guī)則。

用戶程序執(zhí)行
在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器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存儲區(qū)中對應(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)果會對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)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。
在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過程映像寄存器的值不會被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程映像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。
輸出刷新
當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，可編程邏輯控制器就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是可編程邏輯控制器的真正輸出。
小結(jié)
根據(jù)上述過程的描述，可以對PLC工作過程的特點(diǎn)小結(jié)如下： [7]
①PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，這種方式減少了外界干擾的影響。 [5]
②PLC的工作過程是循環(huán)掃描的過程，循環(huán)掃描時(shí)間的長短取決于指令執(zhí)行速度、用戶程序的長度等因素。 [5]
③輸出對輸入的影響有滯后現(xiàn)象。PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，當(dāng)采樣階段結(jié)束后，輸入狀態(tài)的變化將要等到下一個(gè)采樣周期才能被接收，因此這個(gè)滯后時(shí)間的長短又主要取決于循環(huán)周期的長短。此外，影響滯后時(shí)間的因素還有輸入濾波時(shí)間、輸出電路的滯后時(shí)間等

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