全集成自動化 (TIA)
安全技術(shù) (Safety Integrated) 是全集成自動化的組件,它將安全自動化與標(biāo)準(zhǔn)自動化進(jìn)行全面集成。
當(dāng)今,標(biāo)準(zhǔn)自動化(傳統(tǒng)的 PLC)和安全自動化(機(jī)電結(jié)構(gòu))仍彼此分開的,這兩種自動化正合并為一個統(tǒng)一的集成系統(tǒng)。西門子是自動化技術(shù)領(lǐng)域中的全面供應(yīng)商,可將安全技術(shù)融入標(biāo)準(zhǔn)自動化系統(tǒng)中,并進(jìn)行系統(tǒng)范圍內(nèi)的集成。
CPU 運行需要 SIMATIC 微存儲卡(MMC)。
CPU 315F-2 DP支持建立一個故障安全自動化系統(tǒng),以滿足不斷增長的安全需要,特別適用于生產(chǎn)工程。
包括故障安全I(xiàn)/O模塊的分布式I/O站可以通過內(nèi)置的 PROFIBUS DP 接口連接。ET 200M故障安全型I/O模塊可以滿足安全相關(guān)的應(yīng)用。
F CPU與故障安全I(xiàn)/O模塊之間的安全相關(guān)通訊通過PROFIsafe實現(xiàn)。
CPU 315F-2 DP 具有以下特點:
可參數(shù)化的特性
可以使用 STEP 7 對 S7 的組態(tài)、屬性以及 CPU 的響應(yīng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置:
信息和顯示功能
集成通信功能
通信
通過 PROFIBUS DP 執(zhí)行中央控制器與分布式站之間的安全型通信和標(biāo)準(zhǔn)通信。 專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī)PROFIsafe 支持在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報文幀中傳送安全功能的用戶數(shù)據(jù)。無需其它硬件組件,例如特殊安全總線。所需的軟件既可以作為一個操作系統(tǒng)的擴(kuò)展功能集成在硬件組件中,也可以作為一個軟件塊裝載到 CPU 中。
系統(tǒng)功能
CPU 為診斷、參數(shù)設(shè)置、同步、報警、時間測量等提供了多種系統(tǒng)功能。
更多詳情,參見手冊。
F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信號模塊中。
信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術(shù)來監(jiān)視輸入和輸出信號。
CPU通過周期性自檢、命令測試以及基于邏輯和時間的程序執(zhí)行檢測,檢查控制器運行的正確性。此外,通過“活躍標(biāo)志(sign-of-life)”請求,還可以對 I/O 進(jìn)行檢測。
當(dāng)系統(tǒng)診斷出一個故障時,系統(tǒng)將進(jìn)入安全狀態(tài)。
操作 S7-300F-2 DP 不需要 F 運行版授權(quán)。
CPU 315F-2 DP 的編程方法與 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方法相同。通過諸如 STEP 7 編程工具可創(chuàng)建非安全型用戶程序。
選件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)
STEP 7 選件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于對與安全型程序段進(jìn)行編程。選件包中包括所有用來創(chuàng)建 F 程序的所有功能和塊。
具有安全功能的 F 程序以 F-FBD 或 F-LAD 方式進(jìn)行創(chuàng)建,或利用 F 庫中的特殊功能塊進(jìn)行創(chuàng)建。使用 F FBD 或 F LAD 可簡化工廠的組態(tài)與編程,也因與特定工廠無關(guān)的統(tǒng)一表示形式而簡化了驗收測試。無須使用其它工具,程序員就可以對安全型應(yīng)用進(jìn)行組態(tài)。
1P6ES7963-1AAOO-OAAOCPU 414-5H 擁有:
WinCC 系統(tǒng)軟件V7.0 亞州版 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 381-2BC07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(128點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 381-2BD07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(512點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 381-2BE07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(2048點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 381-2BF07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(64K點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 381-2BH07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(8K點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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6AV6 381-2BL07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(256K點運行版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 381-2BM07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(128點全用戶版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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6AV6 38-12BT07-0AV0 | WINCC監(jiān)控系統(tǒng)(100K點全用戶版) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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WinCC V7.0 選件(Options) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 371-1CA07-0AX0 | WINCC/Server 器選項 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 371-1CB07-0AX0 | WINCC/用戶歸檔軟件選項 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 371-1CF07-0AX0 | WINCC/冗余選項 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 371-1DG07-0AX0 | WINCC/硬件診斷 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WinCC Web Navigator 中文版 V7.0 器和客戶機(jī)組件 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 371-1DH07-0AX0 | WINCC Web Navigator 含3個客戶機(jī)授權(quán) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 371-1DH07-0BX0 | WINCC Web Navigator 含10個客戶機(jī)授權(quán) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 371-1DH07-0CX0 | WINCC Web Navigator 含25個客戶機(jī)授權(quán) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6AV6 371-1DH07-0DX0 | WINCC Web Navigator 含50個客戶機(jī)授權(quán) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WinCC
Dat
CP443-5 擴(kuò)展通信處理器是 PROFIBUS 總線系統(tǒng)的 SIMATIC S7-400 所需的模塊。 它減輕了 CPU 的通信任務(wù),并可進(jìn)行進(jìn)一步的附加連接。 通過通信模塊實現(xiàn)的 S7-400 通信選項:
CP 443-5 擴(kuò)展型通訊處理器具有 SIMATIC S7-400 設(shè)計的所有優(yōu)點:
若 CP 443-5 擴(kuò)展型用作 DP 主站,則中央機(jī)架中至少可設(shè)置 4 條,多可設(shè)置 10 條其他PROFIBUS-DP 鏈路??捎玫?PROFIBUS DP 鏈路數(shù)取決于所用的 SIMATIC S7-400 CPU。 在使用 S7 通訊時,插槽分配規(guī)則不適用??刹僮?S7 連接的數(shù)目取決于 S7-400 CPU。 在使用 SEND/RECEIVE 時,可操作模塊的數(shù)目也取決于 S7-400 CPU。 ![]() FunctionsCP 443-5 擴(kuò)展型可獲得大量具有 PROFIBUS 總線系統(tǒng)的各種通信:
用于 PROFIBUS-DP 的主站 CP443-5 擴(kuò)展型作為 DP-V1 主站操作。 它可以自主處理數(shù)據(jù)傳輸,并能夠連接從站,如作為 DP 從站的 CP 342-5、ET 200 分布式 I/O 系統(tǒng)的 DP 從站等。這意味著 CP 443-5 Extended 能夠?qū)?S7-400 站連接到 PROFIBUS DP,且非常適合擴(kuò)展 S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口以建立額外的 PROFIBUS DP 線路。 作為冗余 DP 主站, CP443-5 擴(kuò)展型也可以運行在 SIMATIC S7 H 系統(tǒng)中。 CP 443-5 擴(kuò)展型是 DP-V1 主站,即,它也支持非循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)(包括中斷處理)。 CP 443-5擴(kuò)展型也支持SYNC(同步)和FREEZE(凍結(jié))功能,恒定總線循環(huán)時間,從站到從站直接通訊和數(shù)據(jù)設(shè)置路由,以及正常運行過程中分布式 I/O 的組態(tài)更改。 在正常運行過程中,它還可啟用或禁止 DP 從站。例如,它可支持子程序的一步一步調(diào)試。 通過診斷中繼器,可在運行期間對線路進(jìn)行診斷,從而在較早階段檢測到線路故障。 CM CP 443-5 擴(kuò)展型支持通過診斷中繼器的運行(包括在診斷中繼器上激活拓?fù)渥R別)。 從用戶的觀點來看,分布式 I/Os 與集中式 I/Os 的處理方式相同,這意味著就配置和參數(shù)設(shè)置而言, CP443-5 擴(kuò)展型 和 S7-400 CPU 的 DP 主站接口是沒有區(qū)別的。不論系統(tǒng)的大小是多少,CP443-5 能達(dá)到快的響應(yīng)時間。 編程器/OP 通信 編程器/OP通訊,連接到網(wǎng)絡(luò)的所有S7站都可以遠(yuǎn)距編程。
S7 通信 S7 通信用于以下的耦合連接:
對于冗余的 S7 通信, CP_443-5 擴(kuò)展型也能被用于SIMATIC-H 系統(tǒng)。 開放式通信 (SEND/RECEIVE) 借助于開放式通信,SIMATIC S7-400 可集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中。 基于 PROFIBUS 的第二層(FDL), CP443-5 擴(kuò)展型提供用于程序或者現(xiàn)場通信的簡單的接口。使用這個接口,可在 SIMATIC S5,SIMATIC S7 與 PC 之間實現(xiàn)系統(tǒng)范圍的、高性能通信。它提供 SDA(PLC/PLC 連接)和 SDN(廣播與多點傳送)。 可能與下列設(shè)備通信
功能呼叫必須與 SEND/RECEIVE(PLC-SEND/PLC-RECEIVE)一起使用,并且必須集成到 STEP7 應(yīng)用程序。 時間同步 時間同步用于設(shè)定整個工廠內(nèi)的時鐘。 CP 443-5 擴(kuò)展型通信處理器能夠在 PROFIBUS 上輸送 S7-400 CPU 的時間。相反地,CP 也能夠向 S7-400 CPU 提供 PROFIBUS 上的當(dāng)前時間。 CP 443-5 擴(kuò)展型支持
數(shù)據(jù)記錄的路由選擇 CP 443-5 擴(kuò)展型支持?jǐn)?shù)據(jù)記錄路由選擇功能。通過選擇這種選項,你可以 把 CP 作為數(shù)據(jù)記錄路由器用于發(fā)送路由記錄到現(xiàn)場設(shè)備(DP 從站)。使用 SIMATIC PDM,可為現(xiàn)場設(shè)備的參數(shù)化和診斷生成這種數(shù)據(jù)組。
應(yīng)用: 診斷數(shù)據(jù) 通過 STEP S7,可提供豐富的診斷選項,包括:
CiR - 運行中組態(tài) 通過 CiR,可以在正常運行過程中添加或修改 I/O 設(shè)備。
組態(tài) 組態(tài)全功能 CP443-5 Extended 時,必須使用 STEP 7 V5.1 SP2 或更高版本,或者,STEP 7 Professional V12 (TIA Portal) 或更高版本。 對 CP 443-5 擴(kuò)展模板的組態(tài)和編程方式與用 STEP 7 的 SIMATIC S7-400 CPU 的集成 DP 主站接口相同。 通訊處理器的組態(tài)數(shù)據(jù)總保存在 CPU 上,甚至在 PLC 發(fā)生故障之后也被保留。因此,在更換模板時無需從編程器中重新裝載組態(tài)數(shù)據(jù)。在啟動時 CPU 會將組態(tài)數(shù)據(jù)傳送到通訊處理器中。 可以對所有連接到網(wǎng)絡(luò)的 SIMATIC S7 控制器進(jìn)行組態(tài)和編程。 安裝 STEP 7 后,用于使用開放式通訊(SEND/RECEIVE)的功能塊放置在 SIMATIC NET 庫內(nèi)。
HART 模塊
有關(guān) HART 模塊的詳細(xì)信息,請參見 "ET 200M 分布式 I/O 站"。
模擬量輸入/輸出模塊用于處理自動化系統(tǒng)中的模擬量輸入/輸出任務(wù)。模擬傳感器和執(zhí)行器可以通過這些模塊連接到自動化系統(tǒng)。
模擬量輸入模塊具有下列機(jī)械特性: 緊湊型設(shè)計 堅固的塑料機(jī)殼里包括:
安裝方便 模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過總線連接器連接到相鄰模塊。沒有插槽規(guī)則;輸入地址由插槽決定。 當(dāng)在 ET 200M 分布式 I/O 系統(tǒng)中與有源總線模塊一起使用時,可以對數(shù)字量輸入/輸出模塊進(jìn)行熱插拔,而不會有任何反應(yīng)。其它模塊繼續(xù)工作。 方便用戶接線 裝置單元通過前置連接器連接。當(dāng)連接模塊時,編碼設(shè)備鎖定在連接器中,這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時,對于新的同類型模塊,可原封不動保持前連接器的接線狀態(tài)。這樣可以避免在更換模塊的過程中將已接線的前連接器插入到錯誤模塊中。
可通過通信模塊與外部通信伙伴連接以交換數(shù)據(jù)。由于有大量參數(shù)設(shè)置選項,可以針對通信伙伴靈活調(diào)整控制。 可為您提供下列通訊模板:
![]() ![]() 西門子S7-200網(wǎng)絡(luò)的通訊設(shè)置和元件選擇
S7-200的端口是不隔離的,如果想使網(wǎng)絡(luò)隔離,應(yīng)考慮使用RS-485中繼器或者EM277。
注意:
●具有不同電位的互聯(lián)設(shè)備有可能導(dǎo)致不希望的電流流過連接電纜。
●這種不希望的電流可能導(dǎo)致通訊失敗或者設(shè)備損壞。
●要確保用通訊電纜連接的所有設(shè)備有相同的參考電位,或者彼此隔離,來避免產(chǎn)生這種不希望的電流。
為網(wǎng)絡(luò)確定通訊距離、通訊速率和電纜類型
網(wǎng)段的大長度取決于兩個因素:隔離(用RS-485中繼器)和波特率。但連接具有不同電位的設(shè)備是需要隔離。當(dāng)接地點之間的距離很遠(yuǎn)時,有可能具有不同的地電位。即使距離較近,大型機(jī)械的負(fù)載電流也能導(dǎo)致地電位的不同。
表1 網(wǎng)絡(luò)電纜的大長度
波特率
非隔離CPU口1
有中繼器的CPU口或者EM277
9.6K到187.5K
50m
1000m
500k
不支持
400m
1M到1.5M
不支持
200m
3M到12M
不支持
100m
1 如果不是用隔離端和中繼器,允許的大距離為50m。測量該距離時,從網(wǎng)段的第一個節(jié)點開始。到網(wǎng)段的后一個節(jié)點。
在網(wǎng)絡(luò)中使用中繼器
RS-485中繼器為網(wǎng)段提供偏壓電阻和終端電阻。目的是為了:
●增加網(wǎng)絡(luò)的長度:在網(wǎng)絡(luò)中使用一個中繼器可以使網(wǎng)絡(luò)的通訊距離擴(kuò)展50m。如果使用兩個中繼器而且中間沒有其他節(jié)點,網(wǎng)絡(luò)的通訊距離按照所使用的波特率擴(kuò)展一個網(wǎng)段的長度。在一個串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中,多可以使用9個中繼器。但網(wǎng)絡(luò)的長度不能超過9600m.
●為網(wǎng)絡(luò)增加設(shè)備:在9600的波特率下。50米距離之內(nèi),一個網(wǎng)段多可以連接32個設(shè)備,使用一個中繼器允許在網(wǎng)絡(luò)上增加32個設(shè)備。
●在不同的網(wǎng)段之間電隔離:如果不同的網(wǎng)段具有不同的地電位,將他們隔離會提高網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量。
一個中繼器在網(wǎng)絡(luò)中被算作網(wǎng)段的一個節(jié)點,但沒有被指定站地址。
圖1帶有中繼器的網(wǎng)絡(luò)
選擇網(wǎng)絡(luò)電纜
S7-200 網(wǎng)絡(luò)使用RS-485標(biāo)準(zhǔn),是用雙絞線電纜。在一個網(wǎng)段上可以連接32個設(shè)備。
表2 網(wǎng)絡(luò)電纜的通用指標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)
描述
電纜類型
屏蔽雙絞線
回路阻抗
≤115Ω/Km
有效電容
30pF/m
標(biāo)稱阻抗
大約135Ω-160Ω(頻率=3MHz-20MHz)
衰減
0.9Db/100m(頻率=200KHz)
導(dǎo)線截面積
0.3mm2-0.5mm2
電纜直徑
8mm±0.5mm
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