西門子模塊6ES7517-3TP00-0AB0參數詳細

PLC和工控機的硬件技術現狀和發展

PLC和工控機終用戶為冶金、采礦、水泥、石油、化工、電力、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環保等行業，其主要的用途為：

1、順序控制

順序控制是應用領域，它包括單機控制、多機群控制、自動生產線控制，如注塑機、印刷機械、訂書機械、切紙機械、組合機床、磨床、裝配機械、包裝生產、電鍍流水線和電梯控制等。

2、運動控制

應用在電力拖動系統或伺服電機的單軸或多軸位置控制。

3、過程控制

采用模擬量模塊能控制物理參數，例如溫度、壓力、速度和流量等，并提供PID等閉環控制的功能。

4、數據處理

可以支持數控機床的控制和管理、多軸控制等。

由于自動化系統的要求日益提高，傳統的提供I/O點服務的PLC和工控機已經無法滿足復雜的工藝要求。因此，PLC和工控機在硬件系統上有了根本的變化。

PLC系統在模塊上的技術發展有：

1、處理器模塊

配備大容量內存，為滿足實時控制的要求而優化設計，除了一般的I/O掃描和控制、遠程數據交換外，支持大型的集成控制、通訊、并行運算、處理器獨立后臺程序和處理器輸入中斷等功能。如A-B公司的ControlLogix處理器模塊在它的內核中設計有通信功能，借助于它的無源數據總線，系統的瓶頸得以消除。這種靈活的結構允許多個處理器、網絡以及I/O在一個機架中搭配使用而沒有限制。

2、信息協處理器模塊

讀取主處理器的數據表和狀態文件，或通過高級語言程序將數據寫入主處理器，程序可以在實時多任務環境下以及獨立于PLC處理器的方法，單獨在協處理器中運行。

3、高級語言協處理器

通過C和Basic的接口來進行復雜的計算和算法實現。

4、網絡適配模塊

在現場總線與處理器之間提供通訊接口，以便PLC處理器和I/O模塊進行遠程的數據交換。

5、具有特殊功能的I/O模塊

如A-B公司在其產品中提供了智能變送器模塊、溫度控制模塊、稱重模塊、開環速度控制模塊、塑料制造模塊、力矩控制模塊、編碼模塊、可組態流量計模塊、電流同步模塊等。這些模塊的設計考慮了特殊行業的需要，使得復雜的控制功能以模塊化的方式得以解決，提高了可靠性水平。

同樣，工控機也從I/O板卡的基礎上飛速向前發展，大規模集成電路和計算機本身的革命性發展給工控機提供了舞臺。工控機系列產品除了全系列的I/O板卡外，還發展了一體化工作站、帶電子盤的工控機、遠程RTU、適用于儀表行業的微型工控機、適用于視頻和多媒體行業的工控機、適用于通訊行業的帶監控液晶屏的工控機、與PLC合一的特殊工控機以及防爆型工控機。

工業現場的應用環境要求PLC和工控機具有很高的可靠性，而可靠性是靠電磁兼容特性（EMC）和容錯技術來保證的。PLC和工控機要經過嚴格的電磁兼容檢測，如輻射敏感度檢測、諧波/電壓波動/電壓驟降檢測、靜電/快速脈沖/雷擊檢測、電磁干擾檢測等。EMC保證了設備在本質上的抗干擾特性。但是，要保證控制設備不出故障是不可能的。因此，采用容錯設計的系統對要求不能停機、不能失控的高可靠系統是十分重要的。目前重要的容錯設計技術有Watchdog和雙機熱備（包括主機、模塊和通訊介質的熱備）。熱備系統的工作對用戶來說是透明的：即當故障發生時，所有對故障點的切除和數據的備份都是在短的控制周期內自動完成的。此項技術的完成包括了設備硬件和軟件二個方面。圖2給出了PLC雙機冗余系統的結構

概述

• S7-1500 控制器產品系列中具有很大容量程序及數據存儲器的 CPU，適用于具有較高程序范圍和聯網要求的應用。

• 具有較高處理速度，適用于二進制和浮點運算

• 用于系列機器、機器以及工廠中的跨領域自動化任務

• 在具有集中式和分布式 I/O 的生產線上作為集中式控制器使用

• PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機

• PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運行分布式 I/O

• 用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 設備的 PRIFINET I-Device

• 配備單獨 IP 地址的附加 PROFINET 接口可用于網絡隔離，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設備，又或者作為 I-設備用于高速通信。

• PROFIBUS DP 主站接口

• OPC UA Server（數據訪問）作為運行系統選件，用于方便地將 SIMATIC S7-1500 控制器連接到第三方設備/系統

• 在 PROFIBUS 和 PROFINET 上實現等時同步模式

• 集成運動控制功能，用于控制速度控制，定位和同步軸（齒輪和凸輪），支持外部編碼器，凸輪/凸輪軌道和探頭

  用于通過最多 4 個插補軸實現運動控制的工藝對象，如笛卡爾門架、Delta 揀選機、滾軸揀選機、關節臂、圓柱坐標機械手、三腳架揀選機和 SCARA。

  還支持用戶自定義運動。

• 用于診斷集成 Web 服務器，帶有創建用戶定義的 Web 站點的選項

注

運行 CPU 所需的 SIMATIC 存儲卡。應用

CPU 1517T-3 PN/DP 是具有極大容量程序及數據存儲器特征，適用于除集中式 I/O 外還包含分布式自動化結構的應用中要求十分苛刻的任務。

可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統（PROFINET 智能設備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口設計為雙端口交換機以便在系統中設立總線型拓撲。

配備單獨 IP 地址的額外集成 PROFINET 接口可用于網絡隔離，或用于連接更多 PROFINET IO RT 設備，又或者作為 I-設備用于高速通信。

分布式 I/O 可通過 PROFIBUS 以及集成 PROFIBUS 接口進行連接。

另外，CPU 還提供全面的控制功能，并能夠通過標準化的 PLCopen 塊連接變頻器。

設計

CPU 1517T-3 PN/DP 功能：

• 功能強大的處理器：

  該 CPU 的單條二進制命令的命令執行時間可低至 1 ns。

• 大容量工作存儲器：

  3 MB，用于程序；8 MB，用于數據

• 采用 SIMATIC 存儲卡作為加裝存儲器；

  允許實現例如數據日志和歸檔等其它功能

• 靈活的擴展功能：

  單層組態最多可支持 32 個模塊（CPU + 31 個模塊）

• 顯示器的功能為：

• 顯示概覽信息，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設備名稱、位置標識符等。

• 顯示器以及診斷確認和用戶消息

• 模塊信息顯示

• 顯示設置

• 顯示可由用戶定義的徽標

• 設置 IP 地址

• 設置日期和時間

• 選擇運行模式

• 將 CPU 復位為出廠設置

• 項目的備份與恢復

• 禁用/啟用顯示

• 啟用保護級別

• PROFINET IO IRT 接口和第二 PROFINET IO RT 接口可通過 PROFINET 與分布式 I/O 相連接

• PROFINET 接口之間的網絡分隔

• PROFIBUS DP 接口用于通過 PROFIBUS 進行分布式 I/O 連接

西門子模塊6ES7517-3TP00-0AB0參數詳細

S7－300系列有20種不同的CPU，每種CPU的前面板是不同的，但也是大同小異。現以CPU318－2為例，分別說明如下：

1、負載電源模塊

負載電源模塊用于將AC 220V電源轉化為DC 24V，供CPU和I/O模塊及其它模塊使用。

2、后備電池

后備電池的作用是在PLC斷電時，用來保證CPU實時時鐘的正常運行，并可以保存用戶的程序和數據（在RAM中）。有的低端的CPU因為沒有實時時鐘，沒有后備電池。

3、DC 24V接線端子

CPU輸出一個DC 24V，L＋和M分別是DC 24V的正極和負極。可用作CPU開關信號輸入或外部元器件的電源。

4、模式選擇開關

模式選擇開關用來選擇CPU的運行方式。有的該開關是一種鑰匙開關，改變運行方式需要插入鑰匙，用來防止未經授權的人改變CPU的運行方式。

模式選擇開關各位置的含義如下：

（1）RUN－P（運行－編程）位置：CPU不僅執行程序，還可以在線讀出和修改程序及改變運行方式；

（2）RUN（運行）位置：CPU執行程序，可以讀出程序，但不能修改程序；

（3）STOP（停機）位置：CPU不執行程序，可以讀出和修改程序；

（4）MERS（清除存儲器）位置：可以復位存儲器，使CPU回到初始狀態。此位置不能保持，當松開后，又會回到STOP的位置。

5、狀態和故障指示燈

（1）SF（系統故障指示，紅色）：CPU硬件故障或軟件出錯時常亮；

（2）BATF（電池故障，紅色）：電池電壓低或無電池時常亮；

（3）DC 5V（＋5V電源指示，綠色）：CPU和S7－300總線＋5V電源正常時常亮；

（4）FRCE（強制指示，黃色）：至少有一個I/O被強制時常亮；

（5）RUN（運行指示，綠色）：CPU處于RUN運行方式時常亮，重啟動時以2Hz的頻率閃亮，HOLD狀態時以0.5Hz的頻率閃亮；

（6）STOP（停機指示，黃色）：CPU處于STOP、HOLD狀態時常亮；請求存儲器復位時以0.5Hz的頻率閃爍；正在復位時以2Hz的頻率閃爍；

（7）BUSF（總線故障指示，紅色）：Profibud－DP接口硬件或軟件故障時常亮。

6、存儲器卡

存儲器卡用于在斷電時保存用戶程序和一些數據，可以擴展CPU的存儲容量。

7、MPI接口

MPI接口用于CPU與其它PLC、PG/PC（編程器/個人計算機）、OP（操作員接口）通過MPI網絡的通信。

8、前連接器

前連接器用于將傳感器和執行元件連接到信號模塊，前面有蓋板（9）保護。

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S7-300通過通訊處理器，或通過集成在CPU上的 PROFIBUS-DP接口連接到PROFIBUS-DP網絡上。

----帶有PROFIBUS-DP主站/從站接口的CPU可以使用戶能夠方便高效地進行組態。

----而且，用戶通過PROFIBUS-DP分布式I/O就像處理集中的I/O一樣，具有相同的組態、地址和編程。