西門子SM321模塊6ES7321-1BH02-9AJ0

西門子SM321模塊6ES7321-1BH02-9AJ0

我公司經(jīng)營(yíng)西門子 PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏，變頻器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服數(shù)控備件：*電機(jī)（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），國(guó)產(chǎn)電機(jī)（1LG0，1LE0）大型電機(jī)（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服電機(jī)（1P，1PM，1FT，1FK，1FS）西門子保產(chǎn)品‘質(zhì)保一年。一年內(nèi)因產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題免費(fèi)更換新產(chǎn)品；不收取任何費(fèi)。咨詢。

1.CPU說(shuō)明

S7-300 CPU 的六個(gè)成功的等級(jí)

S7-300 CPU 的六個(gè)性能等級(jí)

現(xiàn)有性能范圍極寬的分級(jí) CPU 系列，可用于組態(tài)控制器。

產(chǎn)品范圍包括 7 種標(biāo)準(zhǔn) 的 CPU、

7 種緊湊式 CPU、5 種故障防護(hù)型 CPU 以及 3 種工藝 CPU。

現(xiàn)有 CPU 的寬度僅 40mm

SIMATICS7-300 是我們?nèi)勺詣?dòng)化設(shè)計(jì)的一部分，是銷量zui大的控制器。

2.信號(hào)模塊描述

信號(hào)模塊是 SIMATIC S7-300 進(jìn)行過(guò)程操作的接口。S7-300 模塊范圍的多面性允許模塊化自定義，以滿足zui多變的任務(wù)。

S7-300 支持多面性技術(shù)任務(wù)，并提供詳盡的通訊選項(xiàng)。除了具有集成功能和接口的 CPU，在 S7-300 設(shè)計(jì)中還有各種針對(duì)技術(shù)和通訊的特殊模塊。

3.功能模塊說(shuō)明

多面板模塊系列 S7-300 可以進(jìn)行模塊定制來(lái)滿足zui多變的任務(wù)。

功能模塊是智能性的，(：)可以獨(dú)立執(zhí)行技術(shù)任務(wù)，如計(jì)數(shù)、測(cè)量、凸輪控制、PID 控制和傳動(dòng)控制。 因此它們可以減輕 CPU 的負(fù)荷。

它們可以使用在需要高等級(jí)的精度和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用中。

4.通訊模塊說(shuō)明

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通訊處理器用于把 S7-300 連接到不同的總線系統(tǒng)/通訊網(wǎng)絡(luò)上，以及進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)連接。根據(jù)應(yīng)用情況和模塊的不同協(xié)議，可以提供不同的總線系統(tǒng)，如 PROFIBUS DP 或工業(yè)以太網(wǎng)。

點(diǎn)到點(diǎn)連接 電 話：（同號(hào)）

通過(guò)處理器（CP）進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)連接是一種強(qiáng)大而低成本的中線系統(tǒng)替代方案。相對(duì)于總線系統(tǒng)，點(diǎn)到點(diǎn)鏈接的優(yōu)點(diǎn)在只有較少 (RS485) 設(shè)備需要連接到 SIMATIC S7 上時(shí)非常明顯。

CP 可以方便的把第三方系(：)統(tǒng)連接到 SIMATIC S7 上。由于 CP 具有*的靈活性，可以實(shí)現(xiàn)多種不同的物理傳輸介質(zhì)、傳輸速率，甚至可以自定義傳輸協(xié)議。

對(duì)于每個(gè) CP，我們用 CD 光盤提供了組態(tài)軟件包和電子手冊(cè)，以及用于實(shí)現(xiàn) CPU 和 CP 之間通訊的參數(shù)化屏幕形式和標(biāo)準(zhǔn)的功能塊。

組態(tài)的數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)到 CPU 的系統(tǒng)塊中，并備份。因此更換模塊時(shí)新模塊可以立即投入使用。

S7-300 的接口模塊現(xiàn)有三種版本，每個(gè)都帶有用于不同物理傳輸介質(zhì)的接口。

西門子S7-300PLC的硬件和維護(hù)

S7-300的組件

部件                   功能

導(dǎo)軌                       是S7-300的機(jī)架

電源（ps）                  將電網(wǎng)電壓（120V/230V）變換為S7-300所需的24VDC工作電壓

*處理單元（CPU）         執(zhí)行用戶程序：附件存儲(chǔ)器模塊、后備電池

接口模塊（IM）              連接兩個(gè)機(jī)架的總線

信號(hào)模塊（SM；數(shù)字量/模擬量） 把不同的過(guò)程信號(hào)與S7-300相匹配，附件：總線連接器、前連接器

功能模塊（FM）             完成定位、閉環(huán)控制等功能

通訊處理器（CP）           連接可編程控制器，附件：電纜、軟件、接口模塊。

電涌保護(hù)設(shè)備

其主要組件構(gòu)成火花間隙（放電路徑）的設(shè)備和/或電壓獨(dú)立型電阻器（壓敏變阻器、抑制器二極管）。過(guò)壓保護(hù)裝置用于保護(hù)其他電氣設(shè)備和電氣系統(tǒng)避免不可接受的高過(guò)壓，并建立等電位聯(lián)結(jié)。

過(guò)壓保護(hù)裝置應(yīng)根據(jù)以下進(jìn)行分類：

a）根據(jù)其應(yīng)用：

• 電力系統(tǒng)中系統(tǒng)和裝置的過(guò)壓保護(hù)裝置

• 過(guò)壓保護(hù)裝置，用于信息系統(tǒng)裝置和生產(chǎn)裝置，可用于保護(hù)遠(yuǎn)程通訊和信號(hào)處理系統(tǒng)中現(xiàn)代化電控裝置免受雷擊和其他瞬態(tài)過(guò)壓的直接和間接影響

• 接地系統(tǒng)或等電位聯(lián)結(jié)的火花間隙

b）根據(jù)其浪涌電流放電能力及其保護(hù)措施：

• 1 類避雷器，用于因?qū)υO(shè)施和設(shè)備保護(hù)直接或近距離沖擊而導(dǎo)致的影響

• 組合到一個(gè)部件中的類型 1 和類型 2 組合式避雷器，用于防止直接雷擊和近距離雷擊，以對(duì)裝置、設(shè)備和終端設(shè)備提供保護(hù)

• 1 類和 2 類浪涌放電器，用于遠(yuǎn)距離沖擊、分?jǐn)噙^(guò)壓，以及用于設(shè)施、設(shè)備和終端設(shè)備保護(hù)的靜電放電。

浪涌放電器的分類要求

如果還考慮到生產(chǎn)裝置部分的相關(guān)絕緣電阻，雷電流和過(guò)壓保護(hù)才會(huì)有效。為此，不同過(guò)壓類別的耐受脈沖電壓應(yīng)適應(yīng)到適合 不同過(guò)壓保護(hù)裝置的zui高保護(hù)等級(jí)。

由于FM352-5并行掃描以及應(yīng)用于非常快的響應(yīng)，以及FM352-5是門陣列，所以模塊并沒有預(yù)留程序調(diào)試接口，為了便于用戶對(duì)程序的調(diào)試，軟件提供了模擬調(diào)試功能(DEBUG)，模擬調(diào)試功能模式是通過(guò)調(diào)用FB30實(shí)現(xiàn)的，F(xiàn)M352-5模塊函數(shù)庫(kù)中的FB30為調(diào)試塊，當(dāng)在CPU中調(diào)用FB30時(shí)，F(xiàn)M352-5模塊集成的輸入、輸出點(diǎn)由CPU接替控制，適合于調(diào)試階段程序模擬，F(xiàn)B30、FB31不能同時(shí)調(diào)用。FB30在OB1中的調(diào)用及參數(shù)賦值如圖13所示：

圖13 切換調(diào)試模式示例程序

與正常操作模式相比較，在行參上多出“APPFB"和“APPINSTDB"兩個(gè)參數(shù)，分別賦值應(yīng)用的FB塊如FB3及FB3的背景數(shù)據(jù)塊DB(需要重新生成)，當(dāng)M10.0為1時(shí)執(zhí)行調(diào)試程序，應(yīng)用程序的執(zhí)行如同14所示：

圖14 調(diào)試程序執(zhí)行流程

從圖14中可以看到FM352-5的CPU被旁通，應(yīng)用程序被CPU直接調(diào)用。圖中紅色標(biāo)識(shí)框中應(yīng)在FM352-5執(zhí)行的程序在調(diào)試模式下由CPU接替執(zhí)行，數(shù)字標(biāo)識(shí)的流程如下：
1) 在OB1中調(diào)用調(diào)試FB塊（interface FB），CPU將命令發(fā)送到調(diào)試FB塊，由調(diào)試
FB塊傳送到應(yīng)用FB塊的背景數(shù)據(jù)塊DB中的CPU_OUT區(qū)。
2) 調(diào)試FB塊將FM352-5的輸入信號(hào)讀出。
3) 調(diào)試FB塊將讀出的輸入信號(hào)放入到應(yīng)用FB塊背景數(shù)據(jù)塊DB中的MOD.INPUTS區(qū)。
4) 應(yīng)用程序塊從背景數(shù)據(jù)塊中讀出輸入信號(hào)（包括命令信號(hào)）進(jìn)行邏輯運(yùn)算。
5) 將邏輯運(yùn)算結(jié)果傳送到背景數(shù)據(jù)塊中。
6) 背景數(shù)據(jù)塊將CPU_in的數(shù)據(jù)讀到CPU中。
7) 背景數(shù)據(jù)塊將MOD.OUTPUTS的數(shù)據(jù)直接輸出到FM352-5模塊。
8) 調(diào)試FB塊將應(yīng)用FB塊傳送的數(shù)據(jù)發(fā)送到CPU中。

7 存儲(chǔ)器的操作
在圖11中的第五步中，程序下載到MMC存儲(chǔ)卡中，每次FM352-5模塊再次上電，模塊將存儲(chǔ)于MMC卡中的程序復(fù)制到FPGA存儲(chǔ)器中，如果上電后復(fù)位MMC卡（操作如圖15所示），模塊也將重新復(fù)制MMC卡中的程序到FPGA中。

圖15 存儲(chǔ)器的復(fù)位

從MMC卡復(fù)制程序到FPGA中相當(dāng)于重新連接邏輯單元和功能單元，模塊運(yùn)行后MMC可以拔插而不會(huì)影響模塊的運(yùn)行，但是模塊復(fù)位和再次上電時(shí)要再次復(fù)制程序而不能拔下MMC卡。
程序下載到模塊后，在MMC中生成系統(tǒng)數(shù)據(jù)SDB 32512（硬件配置與程序），通過(guò)PG或帶有MMC卡適配器的PC可以將程序上載上來(lái)，但是源代碼的保護(hù)，程序不能再次下載到其他MMC中，如果PC機(jī)上帶有源程序則沒有任何下載限制。

8 FM352-5的編程資源
前面介紹過(guò)FM352-5使用可編輯元件實(shí)現(xiàn)一些基本的邏輯門電路，所以模塊的編程資源是有限的，以份為單位共1200份，其中436份已被診斷或硬件配置占用，每個(gè)指令或多或少都需要占用編程資源，參考表8：

表8 指令占用FM352-5的編程資源

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注意：
*號(hào)表示指令具有存儲(chǔ)功能，需要多項(xiàng)時(shí)鐘控制；_U表示沒有鎖存功能和存儲(chǔ)功能。

除此之外診斷和中斷也需要占用FM352-5的資源，參考表9：

表9 診斷和中斷占用FM352-5的資源

在編寫程序時(shí)需要注意使用指令的次數(shù)以避免超出FM352-5的限制，用戶程序在編譯時(shí)會(huì)提示所占資源的百分比，可以先編寫部分程序，根據(jù)容量提示優(yōu)化程序。

9 FM352-5應(yīng)用－測(cè)量速度
通過(guò)FM352-5的快速輸入信號(hào)可以測(cè)量物體的行走速度，例如汽車的瞬時(shí)速度如圖16所示：

圖16 速度測(cè)量

過(guò)電壓保護(hù)適配器

過(guò)壓保護(hù)裝置

過(guò)壓保護(hù)裝置：其主要組件構(gòu)成火花間隙（放電路徑）的設(shè)備和/或電壓獨(dú)立型電阻器（壓敏變阻器、抑制器二極管）。過(guò)壓保護(hù)裝置用于保護(hù)其他電氣設(shè)備和電氣系統(tǒng)避免不可接受的高過(guò)壓，并建立等電位聯(lián)結(jié)。

過(guò)壓保護(hù)裝置應(yīng)根據(jù)以下進(jìn)行分類：

a）根據(jù)其應(yīng)用：

• 電力系統(tǒng)中系統(tǒng)和裝置的過(guò)壓保護(hù)裝置

• 過(guò)壓保護(hù)裝置，用于信息系統(tǒng)裝置和生產(chǎn)裝置，可用于保護(hù)遠(yuǎn)程通訊和信號(hào)處理系統(tǒng)中現(xiàn)代化電控裝置免受雷擊和其他瞬態(tài)過(guò)壓的直接和間接影響

• 接地系統(tǒng)或等電位聯(lián)結(jié)的火花間隙

b）根據(jù)其浪涌電流放電能力及其保護(hù)措施：

• 1 類避雷器，用于因?qū)υO(shè)施和設(shè)備保護(hù)直接或近距離沖擊而導(dǎo)致的影響

• 組合到一個(gè)部件中的類型 1 和類型 2 組合式避雷器，用于防止直接雷擊和近距離雷擊，以對(duì)裝置、設(shè)備和終端設(shè)備提供保護(hù)

• 1 類和 2 類浪涌放電器，用于遠(yuǎn)距離沖擊、分?jǐn)噙^(guò)壓，以及用于設(shè)施、設(shè)備和終端設(shè)備保護(hù)的靜電放電。

浪涌放電器的分類要求

如果還考慮到生產(chǎn)裝置部分的相關(guān)絕緣電阻，雷電流和過(guò)壓保護(hù)才會(huì)有效。為此，不同過(guò)壓類別的耐受脈沖電壓應(yīng)適應(yīng)到適合 不同過(guò)壓保護(hù)裝置的zui高保護(hù)等級(jí)。

標(biāo)準(zhǔn) IEC 60664-1（EN 60664-1）區(qū)分了低壓裝置的四種斬波耐電壓類別。特別是對(duì)于額定電壓 230/400 V 的低壓系統(tǒng)，以下類別適用：

避雷器和浪涌放電器的協(xié)調(diào)使用

實(shí)際上，不同要求類別的放電器是并行切換的。由于其不同工作特性、放電能力和保護(hù)任務(wù)，必須將不同放電器類型安裝到系統(tǒng)中，以便不超過(guò)具體裝置的公稱值，從而確保始終如一的保護(hù)。

為了實(shí)現(xiàn)后續(xù)連接，我們建議每隔 10 m 插入一個(gè)附加 2 類浪涌放電器。

為了確保浪涌電流是轉(zhuǎn)移到zui近的上游避雷器（如果存在浪涌電流可能使相應(yīng)避雷器過(guò)載的危險(xiǎn)），有必要將能量問(wèn)題考慮在內(nèi)。

這稱為“高能協(xié)調(diào)"，必須在 1 類和 2 類放電器以及 3 類放電器之間建立。

過(guò)去，這是通過(guò)去耦電抗器的費(fèi)力昂貴安裝或足夠長(zhǎng)電纜長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然而，由于現(xiàn)代脫扣技術(shù)，這不再需要。

遵守電流放電能力

避雷器的以下電流放電能力數(shù)據(jù)表示放電器能夠自中斷、無(wú)需通過(guò)上游保護(hù)裝置（例如，熔斷器或小型斷路器）幫助消除該故障的zui大線路電流。殘余電流是由避雷器釋放雷電流所產(chǎn)生的短時(shí)短路引起的。因此，以下電流是短路電流，其頻率為 50 Hz。

如果生產(chǎn)裝置的zui大容許短路電流小于由 SPD 消除的zui大持續(xù)電流，無(wú)需上游保護(hù)裝置。如果不是此種情況，則需要一個(gè)熔斷器或小型斷路器。

帶小型斷路器和熔斷器的 SPD

小型斷路器或熔斷器應(yīng)執(zhí)行以下任務(wù)：

• 在過(guò)電流情況下保護(hù) SPD 避免過(guò)載

• 確保生產(chǎn)裝置可用性

• 幫助抑制系統(tǒng)持續(xù)電流

因此，熔斷器或小型斷路器確保不超過(guò) SPD 的zui大容許峰值電流 Ip max 和zui大容許能值 I2tmax。這可防止 SPD 損壞。