西門子控制器1P6ES7313-6CFO3-OAMO

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西門子S7-200PLC 6ES7901-3CB30-0XA0

SINAMICS S120 驅動器概述

西門子PLC的發展史 

SIMATIC商標S7-200是西德西門子公司的產品之一，其注冊商標為SIMATIC。1．西門子公司的產品早是1975年投放市場的SIMATIC S3，它實際上是帶有簡單操作接口的二進制控制器；2．1979年，S3系統被SIMATIC S5所取代，該系統廣泛地使用了微處理器；3．20世紀80年代初，S5系統進一步升級——U系列PLC，較常用機型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U4．1994年4月，S7系列誕生，它具有更國際化、更高性能等級、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優勢，其機型為：S7-200、300、4005．1996年，在過程控制領域，西門子公司又提出PCS7（過程控制系統7）的概念，將其優勢的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業現場總線）、COROS（監控系統）、SINEC（西門子工業網絡）及控調技術溶為一體6．現在，西門子公司又提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自動化系統，將PLC技術溶于全部自動化領域。

SIMATIC S7-400F/FH 故障安全型自動化系統可使用在對安全要求很高設備中。 它控制著各種過程，如果直接停機，這些過程也不會對人員或環境構成威脅。 S7–400 F/FH 有兩種基本型號：

• S7-400F: 
  故障安全型自動化系統。 如果在控制系統中發生出錯，生產過程就轉移到安全狀態，并中斷。
• S7-400FH: 
  故障安全型和故障容錯型自動化系統。 如果在某個控制系統中發生出錯，則冗余控制機構被激活，使得生產過程繼續下去。

使用其它的標準模塊，可是使其建立一個對故障安全和非故障安全都能進行控制的全集成控制系統。 使用相同的標準應用程序對整個系統進行組態和編程。

S7-400F/FH 故障安全自動化系統可以根據需要進行不同的組態：

S7-400F的單通道單側I/O

此系統需要一個故障安全的 PLC。 但是不一定是容錯的。 需要下列部件：

• 1 個 CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運行授權
• 1 條 PROFIBUS-DP 線路
• ET 200M ，帶 IM 153-2
• 無冗余設計的故障安全信號模塊

當發生故障時，可以訪問 I/O。 故障安全信號模塊鈍化。

單通道，S7-400FH 有可切換的 I/O

此系統需要一個故障安全的 PLC。 對于 CPU 需要容錯。 需要下列部件：

• 2 個 CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運行授權
• 2 條 PROFIBUS-DP 線路
• 1 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。
• 無冗余設計的故障安全信號模塊

當一個 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS-DP 發生故障時，PLC 可繼續工作。 當故障安全信號模塊或者 ET 200M 發生故障時，I/O 不再使用。 故障安全信號模塊鈍化。

S7-400FH 有冗余切換的 I/O

此系統需要一個故障安全的 PLC。 CPU 和 I/O 需要是容錯的。需要下列部件：

• 2 個 CPU 414-4H/417-4H，帶 F 運行授權
• 2 條 PROFIBUS-DP 線路
• 2 個 ET 200M ，帶 2 個 IM 153-2 (冗余)。
• 冗余設計的故障安全信號模塊

如果CPU、IM 153-2、PROFIBUS-DP、故障安全信號模塊或 ET 200M 發生故障，此 PLC 繼續可用。

在S7-400F/FH自動化系統中也可以使用標準模板。 但是不能與ET 200M一起使用。

通訊

中央控制器和ET200M之間通過PROFIBUS DP進行故障安全通訊和標準通訊。 經過特殊開發，PROFISafe PROFIBUS 可以在標準數據報文楨中進行安全功能的數據通訊。 需要諸如特殊安全總線的其它硬件組件。 所需的軟件既可以作為操作系統的一個擴展軟件集成在硬件組件中，也可以作為一個的軟件塊裝載到CPU中。

帶隔離模板的安全等級

在ET200M中使用隔離模板具有以下優勢：

• PROFIBUS DP組態使用銅總線電纜。 不需要光纖電纜。
• 可使用任何 IM 153-X
• 在安全模式中故障安全信號模塊的混合運行，以及在一個ET 200M中S7-300標準模塊的混合運行

如果達到SIL2安全等級，則不需要隔離模塊。

一個方案，3 個平臺

自動化系統主要通過以下特性來識別：

• 系統特定的特性，如功能和工程
• 硬件相關特性，如性能、設計和可擴展性

但是，機械工程需求差異非常大，取決于具體的機器型號。

每個硬件平臺在特定應用中使用時都有其優點。

不同的平臺之間還可以非常輕松地進行組合，這是模塊化機器和設備的突出優點。因為單個的硬件平臺總是具有相同的系統特性，即不論使用什么平臺，功能和工程總是一樣。

PROFIBUS 或 PROFINET 可以用來創建驅動和 I/O 之間的遠程連接。

PROFINET/PROFIBUS 還可以用于 HMI 設備（如 SIMATIC HMI 或 SIMATIC S7 之類的上位控制器）之間的通信。這就意味著，SIMATIC HMI 面板以及安裝有 WinCC 的 PC 可以用作操作員系統。甚至第 3 方應用也可以通過 OPC 接口與 SIMOTION 進行通信。

SIMOTION D – 緊湊型，集成在驅動中

在 SIMOTION D 中，SIMOTION 的功能直接集成于 SINAMICS S120 驅動系統的閉環控制模塊中。因此，整個系統（包括開環控制和驅動）都極其緊湊且響應快速。

SIMOTION D 提供兩種型號：

• SIMOTION D410-2 單軸系統，也可選配多軸（模塊型）
• SIMOTION D4x5-2 多軸系統，四種性能型號多提供 128 軸（書本型）

這種性能細分確保大程度的可擴展性和靈活性。應用領域從單軸機器到高性能的多軸機器。為了實現可視化和操作，SIMATIC HMI 設備可通過 PROFIBUS、以太網或 PROFINET 進行連接，具體取決于SIMOTION D 的型號。通過 PROFINET 或 PROFIBUS 來連接分布式 I/O。

SIMOTION C – 模塊化和靈活性

SIMOTION C 是采用 SIMATIC S7-300 設計的運動控制器。

其提供兩種型號，接口不同，但運動控制功能或性能都相同。除了已經集成的 I/O 外，兩種控制器還可通過 SIMATIC S7-300 系列的 I/O 模塊加以擴展。

SIMOTION C240 是采用模擬量設定值接口和步進驅動器的應用的理想解決方案。它具有四個內置驅動器和編碼器接口，非常適合機器改裝項目。

SIMOTION C240 PN 可用于基于 PROFINET 的機器自動化項目。這種控制器具有三個 PROFINET 端口，除支持 TCP/IP 和 RT 通信外，還支持具有 IRT 功能的 PROFINET。它能夠操作采用 PROFIdrive 行規的 PROFINET 驅動器以及 PROFINET I/O（如高速 SIMATIC ET 200SP）。

兩種型號都另外配備兩個 PROFIBUS 接口，通過這兩個接口可以連接支持 PROFIdrive 行規和標準 I/O 的驅動。除此以外，兩個控制器還具有工業以太網接口，從而提供更多的通信選項。

SIMOTION P – 對其他任務開放

SIMOTION P 是基于 PC 的運動控制系統，具有兩種型號：

• SIMOTION P320-4 E（嵌入式）
  處理器：高性能 Intel i3 處理器
  存儲器：內部 CFast/外部可訪問 CFast 
  操作系統：Windows Embedded Standard 7
• SIMOTION P320-4 S（標準型）
  處理器：高性能型 Intel i7 處理器
  存儲器：內置固態硬盤 (SSD)/外部可訪問 CFast
  操作系統：Windows 7 Ultimate

由于 PC 中不含旋轉部件，SIMOTION P320-4 系統適用于惡劣環境中的應用。兩個 PC 都配有針對 SIMOTION 的常見實時擴展系統。這就意味著，除了 SIMOTION 機器應用程序以外，還可能隨時運行其他 PC 應用程序，例如 SIMOTION 工程系統、操作員應用程序、過程數據例程或標準的 PC 應用程序。

借助其的處理器性能，SIMOTION P350-4 特別適合對性能要求較高的應用（如具有高動態配置和壓力控制回路的液壓應用）。

SIMOTION P320-4 特別適合惡劣的操作環境。由于其尺寸小，因此對于許多可用空間有限并且需要設計非常堅固的應用均是佳選擇。

SIMOTION P320-4 可通過各種不同的 SIMOTION 工業平板顯示器來操作 (IFP)。提供了不同的屏幕大小，既可以使用鍵盤和鼠標，也可以使用觸摸屏進行操作。

這兩個型號都標配有一個現場總線接口，其形式為集成式 PROFINET 接口（3 個端口）。IsoPROFIBUS board 板可安裝在擴展插槽內以實現 PROFIBUS 應用。IsoPROFIBUS 板具有兩個附加 PROFIBUS 接口。

數字量輸入模塊可記錄設備中的 24 V DC 或 230 V AC 信號，并將它們傳送到控制器。可以連接開關以及 2 線制、3 線制或 4 線制接近開關。

35 mm 寬的輸入模塊具有可設定的參數和診斷功能，因此可根據相應過程要求進行靈活調整。

25 mm 寬的低成本模塊沒有可設定的參數或診斷功能，可極為方便地集成到工程系統中。建議將它們在只需要很少輸入通道的位置使用，或在必須在十分有限的空間內部署大量通道的情況下使用。

根據需要，可在一個站中并排使用兩種模塊。由于具有統一特性并采用共同的系統附件，處理十分方便。

提供了以下寬度為 35 mm 的數字量輸入模塊：

• DI 16x24VDC HF；
  16 通道數字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號；一個電壓組；輸入延遲 0.05 ... 20 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)；可設置診斷和硬件中斷
• DI 32x24VDC HF;
  32 通道數字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號；兩個電壓組；輸入延遲 0.05 ... 20 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)；可設置診斷和硬件中斷
• DI 16x24VDC SRC BA;
  16 通道數字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號；低電平有效；一個電壓組；固定輸入延遲 3.2 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)
• DI 16x230VAC BA;
  16 通道數字量輸入模塊，用于記錄 230 V DC 信號；低電平有效；一個電壓組；固定輸入延遲 20 ms；輸入類型 1 (IEC 61131)

提供了以下寬度為 25 mm 的數字量輸入模塊：

• DI 16x24VDC BA;
  16 通道數字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號；漏型輸入；一個電壓組；固定輸入延遲 3.2 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)
• DI 32x24VDC BA;
  32 通道數字量輸入模塊，用于記錄 24 V DC 信號；漏型輸入；一個電壓組；固定輸入延遲 3.2 ms；輸入類型 3 (IEC 61131)
• • 用一個螺絲安裝在 S7-1500 安裝導軌上
  • 35 mm 模塊 采用螺釘型端子或推入式端子的標準化 40 針前連接器（不能用于 25 mm 模塊）
  • 25 mm 模塊 采用推入式端子的標準化 40 針前連接器（不能用于 35 mm 模塊）
  • 標準化、協調型前連接器針腳分配，更便于接線
  • 可連接芯線截面積0.25 mm² 至 1.5 mm²（AWG24 至 16）
  • 集成式電壓橋接件，用于靈活形成電壓組(僅 35 mm 模塊)
  • 前連接器的預接線位置
  • 前蓋帶有可擴充的電纜室，即使完全接線時也如此
  • 模塊正面的清晰標簽
    • 模塊類型
    • 訂貨號
    • 硬件和固件型號
    • 通道編號標簽
    • 電纜連接圖

  含在供貨范圍之內：

  • 用于手工貼標簽的一個標簽條
  • 一個 U 型連接器
  • 印制有文字的前門
  • 前連接器（(僅 25 mm 模塊）