西门子可编程控制器CPU312C

西门子可编程控制器CPU312C

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西门子数控伺服系统：802C S、802D SL、810D DE、820D SL、840C CE、840D DE、840D SL、840Di SL、S120数控系统、数控伺服驱动模块、控制模块、电源模块、备品备件等。

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IEMENS冗余PA总线使用入门

从PCS 7 V7.0开始，SIEMENS支持冗余的PROFIBUS PA总线，基本的设备需要DP/PA 连接器和DP/PA 耦合器。
DP/PA 连接器包含一个或两个 IM 153-2 接口模块，以及通过无源总线耦合器或总线模块
相互连接的一到五个 DP/PA 耦合器。DP/PA 连接器在 PROFIBUS DP 主站系统到 PROFIBUS PA 之间形成了网络转换。在此种情况下，通过 IM 153-2，两个总线系统在物理（电气）上以及协议和时间方面互不影响。通过使用两个 IM 153-2 接口模块，可将整个下级 PROFIBUS PA 主站系统作为切换式外设连接至 S7-400H 的冗余 DP 主站系统。为此，始终使用总线模块来执行安装。
具有诊断功能的 DP/PA 耦合器 FDC 157-0 是从 PROFIBUS DP 到 PROFIBUS PA 的过
渡，其上连接有现场设备。使用 DP/PA 耦合器对和现场分配器，可以两种不同的方式在等电位连接线上启用冗余运行：
• 使用有源现场分配器（AFD）启用环型冗余
• 使用有源现场分离器（AFS）启用耦合器冗余

本文主要讲述了这两种冗余方式的如何使用及入门指南。

西门子可编程控制器CPU312C西门子可编程控制器CPU312C

*、环型冗余
如果系统配置成环型冗余，就必须使用有源现场分配器（AFD）。有源现场分配器（AFD）与 2 个 DP/PA 耦合器 FDC 157-0 配合使用可以环型冗余方式运行。在此种情况下，连接 2 个 DP/PA 耦合器和 PA 现场设备时，zui多可以使用 8 个有源现场分配器（AFD）。您zui多可以将 4 个 PA 现场设备连接至一个有源现场分配器（AFD）。等电位连接线上的 PA 现场设备的总数为 31，zui大电流限制为 1 A。
使用有源现场分配器（AFD）的主要功能：

• PROFIBUS PA 的现场设备的连接
• 自动总线终端
• 隔离有缺陷的 PA 区段
• 修复故障后连接隔离的 PA 区段
• 运行期间扩展 PA 区段

有源现场分配器（AFD）的主要特点：

• PA 主线使用 2 个电缆入口压盖
• 4 个 PA 现场设备使用 4 个电缆入口压盖
• 通过笼式弹簧方法连接 PROFIBUS PA 主线和 PA 支线
• 反极性保护连接
• 通过 LED 诊断
• 通过 PA 总线供电
• 拧紧底层上的入口压盖，或者在装配导轨上安装适配器
• 防护等级 IP66
• 外部接地端子

以下以在PCS 7系统中在SIMATIC H系统中组态环型PA冗余为例（如下图）。

CARD NECESSARY‘CPU具有很高的处理性能，大容量程序存储器和程序框架 用于系列机器、机器以及工厂中的跨领域自动化任务 与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线上的*控制器 PROFINETI/O控制器，用于在PROFINET上运行分布式I/O 用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或 非西门子 PROFINET I/O 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET 智能设备 用于 2 端口交换机的 PROFINET 接口 PRIFIBUS 或 PROFINET 上的等时同步模式 集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项 在基于组件的自动化中实现分布式智能系统(PROFINET) PROFINET 代理，用于基于部件的自动化（CBA）中的 PROFIBUS DP 智能设备 可以选用SIMATIC工程工具 CPU 319-3 PN/DP是快速的S7-300 CPU,具有大容量程序存储器.除了用于集中式I/O外，还可用于分布式自动化结构中。例如，用于生产线上的集中控制器或具有高速处理的机床控制器。 其程序框架特别适用于使用SIMATIC工程工具，例如： 用SCL编程 用 S7-GRAPH 进行顺序控制编程 因此，该CPU特别适用于通过软件实现的技术功能任务，例如： 用Easy Motion Control实现运动控制 用STEP 7块或标准／模块化PID控制实时软件解决闭环控制任务 通过使用 SIMATIC S7-PDIAG 加强过程诊断能力。 通过CPU内置的通讯设备，无需其它组件即可实现网络自动化解决方案．  Design CPU 319-3 PN/DP 装配有： 通过附加的ERTEC 400 ASIC实现多处理器系统，满足PROFINET通讯 *的处理性能和通讯性能 2 MB RAM(可存储约 680 K 条指令)；通过扩展RAM执行用户程序，可以显着提高用户程序的空间。作为程序装载存储器的微型存储卡（大为 8 MB）也允许将可以项目（包括符号和注释）保存在 CPU 中。装载存储器还可用于数据归档和配方管理。 灵活的扩展能力;多达 32 个模块，（4排结构） MPI/DP 组合接口；第1个内置 DP 接口可以多同时建立 32 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中，始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。MPI 可以通过“全局数据通讯”与多32个CPU组建简单的网络。该接口可从MPI接口重新设置为DP接口。PROFIBUS DP 接口:全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围。 DP 接口；第2个内置 DP 接口可以多同时建立 32 个与 S7-300/400 或与 PG、PC、OP 的连接。在这些连接中，始终分别为 PG 和 OP 各保留一个连接。DP接口可作为DP主站或DP从站使用。在该接口上，PROFIBUS DP从站可在等时模式下运行．全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。这将增加 DP V1 标准从站在诊断和参数赋值能力的范围。 以太网接口；CPU 319-3 PN/DP 的第 3 个集成接口是一个基于以太网 TCP/IP 的 PROFINET 接口，带有双端口交换机。它支持下列协议： S7通讯用于在SIMATIC控制器间进行数据通讯 PG/OP 通讯，用于通过 STEP 7 进行编程、调试和诊断 与HMI和SCADA连接的PG/OP通讯 在PROFINET上实现开放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通讯 SIMATIC NET OPC-Server用于与其它控制器以及CPU自带的I/O设备进行通讯   

• 用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400F/FH。
• 可应用在高可用性的 S7-400H 系统中
• 可与故障安全 S7-400F/FH 系统中 F 运行*与 F 兼容 CPU 一起使用。
• 带有内置的 PROFIBUS DP 主站接口
• 带两个用于 Sync 模块的插槽

CPU 414–5H 是用于 SIMATIC S7-400H 和 S7-400 F/FH 的 CPU。它允许配置为一个容错的 S7-400H 系统。它可与 F 运行*一起用于故障安全 S7-400®F/FH 自动化系统。内置的PROFIBUS-DP接口使它能够作为主站或从站直接连接到PROFIBUS-DP现场总线。

CPU 414-5H 拥有：

• 功能强大的处理器： 
  CPU 处理每条二进制指令的时间小于 18.75 ns。
• 4 MB 主存储器（2 MB 用于程序，2 MB 用于数据）；
  装载存储器用于存放 S7-400H F/FH 自动化系统的用户程序和组态数据；高速主存储器用于存放与过程相关的用户程序的子程序
• 存储卡： 
  用于扩展内置装载存储器。 除程序本身之外，装载存储器中所含的信息还包括 S7-400H F/FH 的组态数据，这就是要在存储器中占据双倍空间的原因。 其结果是：
  • 内置的装载存储器不能满足大程序量的要求，因此需要存储卡。 
    提供有 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在断开电源时保存数据）。
• 灵活的扩展选件： 
  多达 131,072 点数字量和 81,932 点模拟量输入/输出。
• MPI 多点接口： 
  MPI 可用来建立一个 32 个节点的简单网络，数据传输速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以与通信总线（C 总线）上的节点和 MPI 上的节点建立zui多 64 个连接。 
  注：
  当同时使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时，只能将下列总线连接器连接到 MPI 接口：
  • 带插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
  • 不带插口： 6ES7 972-0BA42-0XA0
• PROFIBUS DP 接口： 
  通过 PROFIBUS DP 接口，可以实现冗余、分布式自动化组态，从而提高了速度，便于使用。对用户来说，分布式 I/O 作为集中式 I/O 来处理（相同的组态、编址和编程）。
• PROFINET 接口，带 2 个端口（交换机）： 
  支持系统冗余和 MRP（介质冗余协议）
• 模式选择开关： 
  拨动开关设计。
• 诊断缓冲区： 
  zui后的 120 个报警和中断事件保存在一个环形缓冲区中，用于进行诊断。
• 实时时钟： 
  CPU 提供带日期和时间的诊断报告。
• PROFIBUS DP 接口： 
  通过带 PROFIBUS DP 主站接口的 CPU 414-5H，可迅速建立起操作方便的分布式自动化系统。对用户来说，分布式 I/O 作为集中式 I/O 来处理（相同的组态、编址和编程）。 
  注：
  当同时使用 PROFIBUS DP 和 MPI 接口时，只能将下列总线连接器连接到 MPI 接口：
  • 带插口： 6ES7 972-0BB42-0XA0
  • 不带插口： 6ES7 972-0BA42-0XA0

西门子MASTERDRIVES系列驱动器

MASTERDRIVES系列驱动器具有*的性能：在多样的机械设计应用中具有统一的设计标准，功率从0.2kW到6000kW。它具有两大*独立而又可以很好地互相协调的系列：应用于高动态响应循环机械控制的运动控制(MC)，和应用于复杂连续生产过程的矢量控制(VC)。这些驱动器几乎覆盖了所有的应用领域。适合于0.2kW以上的所有应用领域。
SIMOVERT MASTERDRIVES MC - 运动控制驱动器 
---- MASTERDRIVES MC覆盖了功率范围从0.2kW到250kW的所有应用领域，并且通过了CE、EN、VL和CSA的认证。另外，运动控制驱动器具有很宽的电压使用范围，这使得它能够在世界各地使用。 
---- 如果您需要控制循环周期短而且高精度、高动态响应的控制系统，那么您应该仔细考虑一下SIMOVERT MASTERDRIVES MC运动控制驱动器。这种驱动器是智能控制系统的一部分。它能够实现机动、灵活和的驱动控制，其性能远远*变频系统。在同步驱动器领域，运动控制确立的伺服标准也已经有很多年了。这是一种工程造价成本低、控制度高、应用灵活的驱动系统，它已经在*范围内广泛应用，而且它是*智能化的控制系统，它能保证您的生产系统在运行中具有很高的动态响应。 
高动态响应，*的灵活性和性：MASTERDRIVES MC驱动器使用了32位数字控制技术。 
高过载因数能帮助您处理高难度的应用问题：MC运动控制驱动器有*的过载因数：250ms内300%的过载能力。 
高性能，小体积：例如一个功率为0.75kW的Compact PLUS紧凑增强型驱动器长宽高分别仅为260mm、45mm和360mm，可以很容易地安装于300mm深的箱体中。 
集成式安全保护装置保障了所有功能的安全应用：具有的"安全停止"功能，已经通过了一个安全生产调整部门的鉴定。 
软件：灵活运用BICO技术，它们可被应用于所有必要的开环和闭环控制。 
Performance 2能使循环运行的机器具有更高的动态响应，提高了的动态响应允许电流和转速控制器在T0中的计算时间减少到100微秒，而工艺软件和自由功能模块(例如F01)的计算时间在1.6毫秒之内。这些高性能已经与新一代的运动控制系统-SIMOTION结合在了一起。 
F01工艺软件包-可以满足所有应用要求 
SIMOLINK：多达200个驱动器的同步控制 
SIMOVERT MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制模块：能够使您的机器设备与众不同的驱动系统 
---- 对于额定驱动功率高达6000KW的连续过程控制任务来说，它对自动控制和驱动技术的要求都很高。作为已经在世界范围内取得了巨大成功的驱动系统，SIMOVERT MASTERDRIVE Vector Control 矢量控制模块将是您的正确选择。您会选择一个与众不同的驱动系统，它可以动态、、二灵活的应用于所有领域。 
---- MASTERDRIVES Vector Control 的控制原理是*的： 
从驱动器的过程控制刀自动控制都采用了一个专门的工程管理工具-Drive ES 
功率范围从0.55KW到6000KW，采用了性的控制原理、性的参数配置和性的操作控制概念 
---- 就控制精度、控制可靠性以及对电网无干扰的主动性前端（Active Front End）技术的实用性而言，MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制于所有对手。而Vector Control Compact PLUS的紧凑性也是世界*的。综合化、集成化和智能化时期可以灵活的满足各种机械和应用需求，使机器设备的生产能力达到zui高。简而言之-一个统一的控制系统可以带来管理成本的降低、化的应用能力、高度、应用的灵活性和的应用表现-当然，这需要控制系统与自动化生产系统整体上保持的协调。 
---- SIMOVERT MASTERDRIVES Vector Control 可以处理所有驱动问题的通用驱动器。不但可以对三项感应电动机进行驱动控制，可控电压高达690V，同时模块化的嵌入式操作单元卡，继承的自由功能模块使您的驱动方案更加灵活。 
---- 无论在包装工业、印刷业、造纸业，还是木材加工业、纺织业、制造业、传输技术和高梁机架设备领域，MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制都能提供具有很高生产效率的驱动解决方案。其原因是模块化的系统可以服务于所有的工业部门，它*可以提供一个高成本效益的解决方案。 
Compact PLUS驱动模块，体积zui小，功率密度高。 
安全集成工艺，确保功能的安全性 
- Drive ES Basic通过*集成自动化的入口 
- Drive ES Graphic 自由的配置您的驱动功能 
- Drive ES PCS 7将友好的用户界面集成到PCS 7系统 
模块化设计，为每一种驱动概念都提供安全保证 
出色的通讯装置，保持*的开放型： 
- 实现了各种自动化环境中的*连接 
- 通过PROFIBUS-DP进行通讯使用USS协议的串行接口 
- DriveMonitor基于PC或SIMATIC的简便的调试工具 
- 可以进行快速现场调试和诊断的智能化操作面板 
分布式智能内核，可用于所有任务的功能模块 
- 具有zui高动态响应和分布式智能化的MASTERDRIVES Vector Control 矢量控制驱动器 
- 用于开环和闭环控制以及带有逻辑功能的综合BICO软件库 
功能范围广泛的扩展模板，使用于各种应用 
- 用T100/T300/T400模板解决复杂的技术功能 
- 通用通讯模板CBP2和CBC 
- 通过SIMOLINK，使用SLB模板实现驱动器之间的通讯 
- 用EB1和EB2模板扩展输入和输出 
- 使用外部脉冲编码器设置控制参考点的SBP模板 

SIMATIC S7-400F/FH 故障安全型自动化系统可使用在对安全要求很高设备中。 它控制着各种过程，如果直接停机，这些过程也不会对人员或环境构成威胁。 S7–400 F/FH 有两种基本型号：

• S7-400F: 
  故障安全型自动化系统。 如果在控制系统中发生出错，生产过程就转移到安全状态，并中断。
• S7-400FH: 
  故障安全型和故障容错型自动化系统。 如果在某个控制系统中发生出错，则冗余控制机构被激活，使得生产过程继续下去。

使用其它的标准模块，可是使其建立一个对故障安全和非故障安全都能进行控制的全集成控制系统。 使用相同的标准应用程序对整个系统进行组态和编程。

S7-400F/FH 故障安全自动化系统可以根据需要进行不同的组态：

S7-400F的单通道单侧I/O

此系统需要一个故障安全的 PLC。 但是不一定是容错的。 需要下列部件：

• 1 个 CPU 414-4H/417-4H，带 F 运行*
• 1 条 PROFIBUS-DP 线路
• ET 200M ，带 IM 153-2
• 无冗余设计的故障安全信号模块

当发生故障时，可以访问 I/O。 故障安全信号模块钝化。

单通道，S7-400FH 有可切换的 I/O

此系统需要一个故障安全的 PLC。 对于 CPU 需要容错。 需要下列部件：

• 2 个 CPU 414-4H/417-4H，带 F 运行*
• 2 条 PROFIBUS-DP 线路
• 1 个 ET 200M ，带 2 个 IM 153-2 (冗余)。
• 无冗余设计的故障安全信号模块

当一个 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS-DP 发生故障时，PLC 可继续工作。 当故障安全信号模块或者 ET 200M 发生故障时，I/O 不再使用。 故障安全信号模块钝化。