西门子S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块
常用的数字量输入/输出扩展模块有三类,即输入扩展模块、输出扩展模块、输入/输出扩展模块。S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块如表1所列。
表1 S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块
类型 |
型号 |
输入点数/类型 |
输出点数/类型 |
输入扩展模块 |
EM 221 |
8输入/24VDC光电隔离 |
|
EM 221 |
8输入/120/230VAC |
||
输出扩展模块 |
EM 222 |
|
8输出/24 VDC晶体管型 |
EM 222 |
8输出/继电器型 |
||
EM 222 |
8输出/120/230VAC晶闸管型 |
||
输入/输出 |
EM 223 |
4输入/24VDC光电隔离 |
4输出/24VDC晶体管型 |
EM 223 |
4输入/24VDC光电隔离 |
4输出/继电器型、 |
|
EM 223 |
8输入/24VDC光电隔离 |
8输出/24VDC晶体管型 |
|
EM 223 |
8输入/24VDC光电隔离 |
8输出/继电器型 |
|
EM 223 |
16输入/24VDC光电隔离 |
16输出/24VDC晶体管型 |
|
EM 223 |
16输/2入4VDC光电隔离 |
16输出/继电器型 |
S7-300
提供有大量功能,支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。
SIMATIC S7-300符合的标准和国际标准有:
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信类型:
STEP 7的操作界面极为友好,显著地简化了用户的通信功能组态工作。
数据通讯
SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制:
全局数据
借助“全局数据通信”,联网CPU彼此之间可以循环地交换数据(多可达8 GD 数据包,每周期22个字节)。据此,可以实现,例如,某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI 进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。
通讯功能
使用系统已经集成的块,可以建立S7/C7伙伴之间的通信。
这些是:
使用reloadable块,可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信。
这些是:
与全局数据不同的是,对于通信功能,必须为其建立通信连接。
集成到 IT 领域中
借助自动化工程组态,使用S7-300,可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1 Advanced,可以实现以下信息技术功能:
S7-300 PROFINET CPU集成有Web器。因此,标准Web浏览器可以读出S7-300站中的信息:
使用系统功能“同步模式”,可以同步耦合
总线周期时间的程序运行。
创建了自动化解决方案,可以以固定间隔时间(常量总线周期时间)捕捉并处理输入和输出信号。同时创建了前后一致的部分过程图像。
借助常量总线周期时间和分布式I/O同步信号处理技术,S7-300确保可以精确地重现规定的过程响应时间。
为同步模式系统功能提供了极为丰富的支持组件,可以处理运动控制、测量值采集和高速控制等领域的苛刻任务。
在分布式自动化解决方案中,目前的SIMATIC S7-300开始涉足重要的高速加工处理应用领域,并确保可以获得高的精度和可重现性。这意味着可以以稳定的优质产品不断地扩大生产数量。
SIMATIC S7-300的大量输入/输出模块都具有智能功能:
诊断
诊断功能可以用来判断模块的信号采集(针对数字量模块)或者模拟量处理(针对模拟模块)是否工作于无故障状态。在诊断分析中,必须区分可参数化和非参数化诊断消息:
如果某个诊断消息处于激活状态(例如“无传感器输入”),则模块会发起一个诊断中断(若已经为该诊断消息设置了参数,则仅在相应的参数化过程之后才会产生中断)。CPU会中断用户程序或较低优先级任务的执行,并接下来执行相关的诊断中断块(OB 82)。
西门子6SN1146-1AB00-0BA1模块产品描述
SIMODRIVE 611 INFEED MODULE, 5/10 KW, UNREGULATED, WITH INTERNAL/EXT. COOLING
SIMODRIVE 611横向进给模块,5/10千瓦,不受监管,内部/ EXT。冷却
General Data | |
product name | open-loop control infeed module |
Unit type | infeed module |
Function status | 1 |
Cooling | internal / external |
cooling b | self-cooling |
degree of protection | With internal heat dissipation: IP 20 / With external heat dissipation: IP 20 for the electronics area and IP 54 for the heatsink in the heat dissipation area |
weight / approx. | 6.5 kg |
dimension / b | 50 mm |
dimension / height | 480 mm |
dimension / depth | 288 mm |
infeed / type | open-loop |
connection / power connection | 6 mm2 |
Connection / line connection / cross-section / max. | 6 mm2 |
Electrical Data | |
rated output / infeed | 5 kW |
rated output / infeed / S3-60 % | 6.5 kW |
rated output / infeed / peak power | 10 kW |
rated output / pulsed resistor | 0.2 kW |
rated output / pulsed resistor / peak power | 10 kW |
pulsed resistor / energy / for single braking | 13500 J |
rated current In | 12.5 A |
rated current In / Input / at undervoltage | 14 A |
Rated current In / Output / Peak current | 25 A |
Input voltage | 400 V 3-phase AC -10% to 480 V 3-phase AC + 6 % |
Output voltage | 490V to 680V + 6 % |
power frequency / min. | 50 Hz |
power frequency / tolerance / min. | -10 % |
power frequency / max | 60 Hz |
power frequency / tolerance / max | 10 % |
Efficiency eta | 0.985 |
charging limit | 1200 μF |
power factor / cos phi | 0.87 |
power factor / cos lambda | 0.67 |
impedance voltage / required / maximum | 10 % |
Ambient Conditions | |
ambient temperature on operation / min. | 0 °C |
ambient temperature / during operation / max. | 40 °C |
ambient temperature / during operation / max. / with power reduction | 55 °C |
ambient temperature / when stored / min. | -40 °C |
ambient temperature / when stored / max. | 70 °C |
ambient temperature / when transported / min. | -40 °C |
ambient temperature / when transported / max. | 70 °C |
6SE6420-2UC11-2AA1 | 6SE6400-3CC00-4AB3 |
6SE6420-2UC12-5AA1 | |
6SE6420-2UC13-7AA1 | 6SE6400-3CC01-0AB3 |
6SE6420-2UC15-5AA1 | |
6SE6420-2UC17-5AA1 | |
6SE6420-2UC21-1BA1 | 6SE6400-3CC02-6BB3 |
6SE6420-2UC21-5BA1 | |
6SE6420-2UC22-2BA1 | |
6SE6420-2UC23-0CA1 | 6SE6400-3CC03-5CB3 |
6SE6420-2UC11-2AA1 | 6SE6400-3CC00-3AC3 |
6SE6420-2UC12-5AA1 | |
6SE6420-2UC13-7AA1 | 6SE6400-3CC00-5AC3 |
6SE6420-2UC15-5AA1 | |
6SE6420-2UC17-5AA1 | |
6SE6420-2UC21-1BA1 | 6SE6400-3CC00-8BC3 |
6SE6420-2UC21-5BA1 | 6SE6400-3CC01-4BD3 (6SE6400-3CR01-4BD3) |
6SE6420-2UC22-2BA1 | |
6SE6420-2UC23-0CA1 | 6SE6400-3CC01-7CC3 |
6SE6420-2UC24-0CA1 | 6SE6400-3CC03-5CD3 (6SE6400-3CR03-5CD3) |
6SE6420-2UC25-5CA1 | |
6SE6420-2UD13-7AA1 | 6SE6400-3CC00-2AD3 (6SE6400-3CR00-2AD3) |
6SE6420-2UD15-5AA1 | |
6SE6420-2UD17-5AA1 | 6SE6400-3CC00-4AD3 (6SE6400-3CR00-4AD3) |
6SE6420-2UD21-1AA1 | |
6SE6420-2UD21-5AA1 | 6SE6400-3CC00-6AD3 (6SE6400-3CR00-6AD3) |
6SE6420-2UD22-2BA1 | 6SE6400-3CC01-0BD3 (6SE6400-3CR01-0BD3) |
6SE6420-2UD23-0BA1 | |
6SE6420-2UD24-0BA1 | 6SE6400-3CC01-4BD3 (6SE6400-3CR01-4BD3) |
6SE6420-2UD25-5CA1 | 6SE6400-3CC02-2CD3 (6SE6400-3CR02-2CD3) |
6SE6420-2UD27-5CA1 | |
6SE6420-2UD31-1CA1 | 6SE6400-3CC03-5CD3 (6SE6400-3CR03-5CD3) |
CP 443-1 Advanced 是用于连接 SIMATIC S7-400 到工业以太网的通讯处理器。
由于其自身备有处理器,从而解除了 CPU 的通讯任务并有助于另加连接。
通过 CP 443-1 Advanced,SIMATIC S7-400 可与以下设备进行通讯:
PROFINET CBA 用于创建可反复使用的技术功能模板。
注:
提供有经过升级的CP 443-1 Advanced(6GK7 443-1EX41-0XE0)。
并支持新型 SIMATIC S7 400 CPU 的增强型 PROFINET IO 接口。 已对此接口进行调整,以满足当前及将来对 PROFINET I/O 控制器的各种要求。
CP 443-1 Advanced订货号:6GK7443-1EX41-0XE0,其所有功能均可与固件版本 V5.0 内的 SIMATIC S7-400 CPU 结合使用。
为了充分利用标准、CBA 和 IT 功能,此 CP 可以用在固件版本 V4.x 以内的 SIMATIC S7-400 CPU 上,在此情况下,不能将其用作 PN IO 控制器。
详细信息可浏览网址:
CP 443-1 Advanced 提供了 SIMATIC S7-400 系统设计的全部优点:
SIMATIC S7-400 是中端到高端性能范围内功能强大的 PLC。
SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力,并具有全面的通信和网络功能,可以简便实现分布式结构,用户操作十分方便,因此成为中端到高端性能范围内要求极为苛刻的任务的理想解决方案。
SIMATIC S7-400 的应用领域包括:
由于具有多种性能等级的 CPU,并有具备大量用户友好的功能的广泛模块,用户可以根据具体情况执行其自动化任务。
任务扩展时,可通过附加模块随时对控制器进行扩展,成本不会很高。
SIMATIC S7-400 是一种通用控制器:
在自动化技术的许多领域中,对自动化系统的可用性(从而故障安全性)的需求在不断提高。在许多领域中,设备停机会产生极高的成本。此时,只有冗余系统才能满足可用性要求。
容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时,也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域:
订货数据
关于 S7-400H 组件的订货数据,请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块。
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可在安全要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计:
通过另外使用标准模块,可以建立一个全集成控制系统,可在非安全相关和安全相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
SIMATIC S7-400 有多个型号:
S7-400 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件:
根据具体要求,也可使用下列模块:
扩展
若用户需要在应用中使用一个以上中央控制器时,则可以对 S7-400 进行扩展:
连接类型 |
大(总)电缆长度 |
本地链路,具有 5-V 电源,通过 IM 460-1 和 IM 461-1 实现 |
1.5 m |
本地链路,无 5-V 电源,通过 IM 460-0 和 IM 461-0 实现 |
5 m |
远程链路,通过 IM 460-3 和 IM 461-3 实现 |
102.25 m |
远程链路,通过 IM 460-4 和 IM 461-4 实现 |
605 m |
SIMATIC S7-400 具有不同的通信选项:
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:
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:
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:
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。
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:
SIMATIC S7-400H 包括以下组件:
中央功能采用冗余设计。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,仅由两个中央控制器中的一个来寻址。单侧 I/O 模块可插到中央控制器和/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中央控制器。发生故障时,受影响的中央控制器的 I/O 模块将停止工作。
单侧配置用于:
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,但它们将由两个中央控制器通过冗余 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 连接到中央控制器。
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 可以实现高程度的可用性,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:
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:
此时可以不同方式实现模块冗余:
故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同配置:
单通道、单侧 I/O,用于 S7-400F
工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件:
发生故障时,I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。
单通道、切换式 I/O,用于 S7-400FH
工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件:
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障,控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时,I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。
冗余、切换式 I/O,用于 S7-400FH
工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件:
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时,控制器仍保持可用。
在 S7-400F/FH 自动化系统中,也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用。
通信
中央控制器和 ET 200M 之间的安全相关通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门开发的 PROFIBUS 行规PROFIsafe,可在标准数据报文中传输与安全功能相关的用户数据。无需附加的硬件组件,如专用安全总线。所需的软件既可以作为操作系统的扩展功能集成在硬件组件中,也可作为经过认证的软件块装载到 CPU 中。
带有隔离模块的安全等级
在 ET 200M 中隔离模块具有以下优点:
若需要取得安全等级 SIL 2,则无需使用隔离模块。
S7-1500 软控制器 CPU 1507S 执行 S7-1500 控制器的功能,作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。CPU 1507S 针对使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任务进行了。另外,CPU 1507S 还支持 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 机架式 PC。
CPU 1507S 软控制器具有以下组件:
S7-1500 标准 CPU (CPU 1507S) 执行 S7-1500 控制器的功能,作为软件在 PC 上的 Windows 系统中运行。这样,PC 就能用于控制机器设备。