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模拟量输入/输出模块用于处理自动化系统中的模拟量输入/输出任务。 模拟传感器和执行器可以通过这些模块连接到自动化系统。
使用模拟量输入/输出模块给用户提供以下优点:
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适应性:
可根据需要使用相应的模板,可以满足控制任务所需的输入/输出点数量。 不需要过多的。
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高性能的模拟量处理技术:
输入/输出量程范围宽、测量精度到,可以连接多种模拟量传感器和执行器。
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用于 SIMATIC S7-400 的模拟量输入和输出
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用于解决更复杂的模拟量过程信号控制任务
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用于连接模拟传感器和执行机构,而无需增加放大器
模拟量输入/输出模块具有以下机械特性:
设计紧凑
坚固的塑料机壳里包括:
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插入到前连接器的标签条(随机提供);可以单独订购封面胶片。
安装简单
只需将模板安装在机架上并拧紧螺钉。
用户友好的接线
通过插入式前连接器来对模块接线。 次插入时,模块上的编码元件与之啮合,这样该连接器以后只能插入相同电压范围的模块。
更换模块时,对于新的同类型模块,可原封不动保持前连接器的接线状态。
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用于SIMATIC S70-400 的模拟量输入
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用于连接电压和电流传感器、热电耦、电阻和热电阻
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分辨率为 13 到 16 位
模拟量输入模块具有以下机械特点:
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设计紧凑:
坚固的塑料机壳里包括:
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安装简单
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用户友好的接线:
通过插入式前连接器来对模块接线。
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功能模块可以使CPU从资源密集型任务中解脱出来,如计数、和闭环控制
模块种类
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计数器模块
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用于快速移动/爬行速度驱动的模块
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用于伺服电机或步进电机的任务
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电子凸轮控制器
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闭环控制模块
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功能模块
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计数
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FM 450-1计数器模块
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FM451模板用于快速移动/爬行速度驱动
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FM 452 电子凸轮控制器
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FM 453 模块
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闭环控制
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FM 455 闭环控制模块
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FM 458-1 DP 应用模板
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概述
模板的范围:
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用于点到点连接的通讯处理器
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用于连接AS-Interface的通讯处理器
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用于连接PROFIBUS DP的通讯处理器
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用于连接PROFIBUS FMS的通讯处理器
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用于连接工业以态网的通讯处理器
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用于S7-300/ET 200M的负载电源
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用于将市电电压转换为所需的24VDC工作电压
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输出电流为 2A、5A 或 10A
S7-300/ET 200M 需要一个 24 V DC 电源。
SITOP power 负载电源将进线电压(120/230 V AC,24 - 110 V DC)转换到 24 V DC 工作电压。
这样就可以使用进线电压来为 S7-300/ET 200M 以及传感器和执行器供电。
负载电源模块安装在 CPU/IM 361/IM153(插槽1)左边的 DIN 导轨上。
通过所提供的电源连接器连接到 CPU/IM 361/IM153 上。
该模板的前面板包括:
前面板上通过盖板保护的还有:
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端子:
这些端子用于连接输入电压电缆、输出电压电缆和接地导线。
负载电源也可安装在 35 mm 的标准导轨上(EN 50 022),这需要下述安装适配器:
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PS 307-1B 和 PS 307-1E各需一个适配器
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PS 307-1K 需2个适配器
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用于连接多层配置中的 SIMATIC S7-300 机架
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IM 365:用于配置控制器和多 1 个扩展单元
扩展单元中的模块使用有限制(例如,不能使用 CP 和 FM)
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IM 360/IM 361:用于配置控制器和多 3 个扩展单元。
扩展单元中的模块选择不受限制
S7-400 通信
SIMATIC S7-400 具有不同的通信选项:
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组合了多点接口和 DP 主站,集成在所有CPU 中:
用于同时连接编程器/PC、HMI 系统、S7-200 和 S7-300 系统以及其它 S7-400 系统。
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附加 PROFIBUS DP 接口,集成在多个 CPU 中,用于经济实用连接分布式 I/O 系统(例如,ET 200)。
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PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口,用于连接到分布式 I/O 系统或与其它控制器和 PC 系统通信。
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通信处理器,用于连接到 PROFIBUS 总线系统和工业以太网。
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通信处理器,用于功能强大的点到点连接。
通过 PROFIBUS DP 进行过程通信
通过 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口(可选),可将 SIMATIC S7-400 作为主站连接到 PROFIBUS DP。
以下设备均可作为 PROFIBUS DP 上的主站进行连接:
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SIMATIC S7-400(CPU、CP 443-5)
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SIMATIC S7-300 (CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5)
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SIMATIC C7(通过配有 PROFIBUS DP 接口的 C7,或通过 PROFIBUS DP CP)
虽然配有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站,但它们仅使用也部分通过PROFIBUS DP 运行的 PG 和 OP 功能。
以下设备可作为从站连接:
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分布式 I/O 设备,例如ET 200
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现场设备
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SIMATIC S7-200、S7-300
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C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-634/P DP、C7-634 DP、C7-626 DP
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SIMATIC S7-400(仅通过 CP 443-5)
通过多点接口 (MPI) 实现数据通信
多点接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。
它用于:
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编程和参数设置
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HMI
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建立涉及对等通信伙伴的简单网络拓扑
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可选择的连接选项:
MPI 可以实现多 32 个节点的同时连接:
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编程器/PC
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HMI 系统
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S7-200(作为从站)
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S7-300
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S7-400
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C7
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内部通信总线(C 总线);
通过 S7-400 的 C 总线以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口,可以寻址带有 C 总线接口的通信处理器和功能模块。这样就可以从编程器直接访问 C 总线上连接的模块。通过接口模块,可将多 6 个扩展单元连接到 C 总线。
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MPI 的性能数据:
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多 32 个 MPI 节点
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数据传输速率高达 12 Mbps
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灵活的安装选件:
使用性能可靠的组件建立 MPI 通信:PROFIBUS 和“分布式 I/O”产品系列中的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器 (12 Mbps)。
可通过组件实现调整以满足具体要求。例如,任意两个 MPI 节点之间多可以串入 9 个中继器以连接更大距离。
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DP 主站:
也可将 S7-400 的 MPI 配置为 DP 主站。随后可以连接多 32 个传输速率为 12 Mbps 的 DP 从站。从而保留编程功能和人机界面功能。
通过 CP 实现数据通信(点到点)
通过 CP 441 通信处理器,可以实现功能强大的点到点连接。
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可连接各种设备,例如:
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PC
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SIMATIC S5/S7
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工业 PC
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其它厂商的 PLC
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扫描仪、条形码阅读器、识别系统
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机械手控制装置
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打印机
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可变接口:
通过可更换的接口模块,可以使用不同传输介质进行通信:
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20 mA (TTY)
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RS 232C (V.24)
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RS 422/485
通过 CP(PROFIBUS 或工业以太网)实现数据通信
通过 CP 443-x 通信处理器,可以将 SIMATIC S7-400 连接至 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。
例如包括:
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SIMATIC S7-200(通过 PROFIBUS)
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SIMATIC S7-300
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SIMATIC S7-400
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SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H
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编程设备
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PC
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SIMATIC HMI 人机界面系统
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数控装置
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机械手控制装置
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工业 PC
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驱动控制装置
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其它厂商的设备
S7-400H
SIMATIC S7-400H 包括以下组件:
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2 个控制器:
2 个单独的 UR1/UR2 控制器,或一个分隔式控制器 (UR2-H) 上的 2 个区域。
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每个控制器有两个同步模块,用于通过光缆连接两个设备。
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每个控制器 1 个 CPU 412-5H、1 个 CPU 414-5H、1 个 CPU 416-5H 或 1 个 CPU 417-5H。
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控制器中具有 S7-400 I/O 模块。
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UR1/UR2/ER1/ER2 扩展单元和/或带有 I/O 模块的 ET 200M 分布式 I/O 设备。
功能采用冗余设计。可将 I/O 组态为常规可用性型和切换型。
通常可用的 I/O(单侧配置)
在单侧配置中,I/O 模块具有单通道设计,仅由两个控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到控制器和/或扩展单元/分布式 I/O 设备中。
在 I/O 寻址设备工作正常的情况下,从单侧读入的信息始终提供给两个控制器。发生故障时,受影响的控制器的 I/O 模块将停止工作。
单侧配置用于:
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不需要很高可用性的工厂部分。
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连接基于用户程序的冗余I/O。此时,必须对系统进行对称设置。
高可用性(切换式配置)
在切换式配置中,I/O 模块采用单通道设计,但它们将由两个控制器通过冗余 PROFIBUS DP 来寻址。在切换式配置中运行的 I/O 模块只能插到 ET 200M 分布式 I/O 设备中。
通过 PROFIBUS DP 连接到控制器。
I/O 冗余
冗余 I/O 模块以冗余方式成对配置。使用冗余 I/O 可以实现程度的可用性,因为通过这种方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信号模块出现故障。
可进行实现以下配置:
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单侧 DP 从站采中采用冗余 I/O
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切换式 DP 从站采用冗余 I/O
适宜的 I/O 模块
相互冗余的模块必须为同一类型和设计形式(例如,均为集中式或均为分布式)。不对插槽进行规定。不过,出于可用性原因,建议在不同的站中使用。关于可以使用的模块,请咨询系门子客户支持部门或参阅相关手册。
FM 和 CP 冗余
功能模块 (FM) 和通信处理器 (CP) 可在两种不同配置中使用:
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切换式冗余配置:
可以双重连接 FM/CP 以将 ET 200M 或一个交换式 ET 200M 分离。
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双通道冗余配置:
可将 FM/CP 插到两个子单元中或插到与子单元相连的扩展单元中(参见单侧配置)。
此时可以不同方式实现模块冗余:
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由用户编程:
在功能模块和 SIMATIC 通信处理器上,通常可由用户对冗余功能进行编程。将会确定主动模块并检测可能的故障以执行切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序一致。
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由操作系统直接提供支持。
对于 SIMATIC NET-CP 443-1,操作系统直接支持冗余。有关详细信息,请参见“通信”下面的内容。