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西門子的自動(dòng)化技術(shù)矢志不渝地為您全公司的流程的持續(xù)優(yōu)化提供支持和幫助。 全集成自動(dòng)化為制造業(yè)和過程工業(yè)提供*的、統(tǒng)一的系列產(chǎn)品和系統(tǒng),是我們?nèi)盗挟a(chǎn)品的核心,為按照用戶的不同需求定制解決方案奠定了基礎(chǔ)。
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,一條機(jī)器指令規(guī)定了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)特定動(dòng)作。一個(gè)系列的計(jì)算機(jī)在硬件設(shè)計(jì)制造時(shí)就用了若干指令規(guī)定了該系列計(jì)算機(jī)能夠進(jìn)行的基本操作,這些指令一起構(gòu)成了該系列計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用的初期,程序員使用機(jī)器的指令系統(tǒng)來編寫計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序,這種程序稱為機(jī)器語言程序。使用機(jī)器語言編寫的程序,由于每條指令都對應(yīng)計(jì)算機(jī)一個(gè)特定的基本動(dòng)作,所以程序占用內(nèi)存少、執(zhí)行效率高。缺點(diǎn)也很明顯,如:編程工作量大,容易出錯(cuò);依賴具體的計(jì)算機(jī)體系,因而程序的通用性、移植性都很差。
匯編語言
使用匯編語言編寫計(jì)算機(jī)程序,程序員仍然需要十分熟悉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu),所以從程序設(shè)計(jì)本身上來看仍然是低效率的、煩瑣的。但正是由于匯編語言與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)關(guān)系密切,在某些特定的場合,如對時(shí)空效率要求很高的系統(tǒng)核心程序以及實(shí)時(shí)控制程序等,迄今為止匯編語言仍然是十分有效的程序設(shè)計(jì)工具。
高級語言
高級語言是一類接近于人類自然語言和數(shù)學(xué)語言的程序設(shè)計(jì)語言的統(tǒng)稱。按照其程序設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和方式不同,高級語言分為了面向過程的語言和面向?qū)ο蟮恼Z言,如Fortran語言、C語言等都是面向過程的語言;而以C++、JAVA、C# 、Smalltalk等為代表的面向?qū)ο蟮恼Z言與面向過程語言有著許多不同,這些語言支持“程序是相互聯(lián)系的離散對象集合”,這樣一種新的程序設(shè)計(jì)思維方式,具有封裝性、繼承性和多態(tài)性等特征。
高級語言按照一定的語法規(guī)則,由表達(dá)各種意義的運(yùn)算對象和運(yùn)算方法構(gòu)成。使用高級語言編寫程序的優(yōu)點(diǎn)是:編程相對簡單、直觀、易理解、不容易出錯(cuò);高級語言是獨(dú)立于計(jì)算機(jī)的,因而用高級語言編寫的計(jì)算機(jī)程序通用性好,具有較好的移植性。
用高級語言編寫的程序稱為源程序,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不能直接理解和執(zhí)行,必須通過一個(gè)語言處理系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠認(rèn)識、理解的目標(biāo)程序才能成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行。
通過 LED 指示燈進(jìn)行診斷
每個(gè)故障安全電源和電子模塊(EM 1 F-RO DC24V/AC24..230V/5A 除外)都通過其 SF
LED 指示燈(組故障 LED 指示燈)來指示故障。 只要 F 模塊觸發(fā)診斷功能,SF-LED 指
示燈即會亮起。 只要清除的故障尚未確認(rèn),SF LED 指示燈就會閃爍(從版本 02 起)。
當(dāng)所有故障都被消除并確認(rèn)后,該 LED 指示燈才會熄滅。
電源模塊還配有 PWR LED 指示燈,其顯示電位組的負(fù)載電壓電源狀態(tài)。
EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 電子模塊配有兩個(gè)附加的故障 LED(1VsF 和 2VsF),
它們顯示兩個(gè)內(nèi)部傳感器的饋電故障。
EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe 電子模塊還有顯示內(nèi)部傳感器饋電故障的故障
LED 指示燈(VsF) 和通道 LED 指示燈,通道 LED 指示燈和 SF LED 指示燈在 F 模塊觸
發(fā)診斷功能時(shí)立即點(diǎn)亮紅燈。 消除所有故障后,LED 指示燈將熄滅。
發(fā)生模塊故障后,SF LED 指示燈將閃爍,直到對鈍化執(zhí)行了確認(rèn)為止。
從站診斷
故障安全模塊的可能故障類型
下表列出了 IM 151-1 HIGH FEATURE 的消息。 使用 IM 151-7 F-CPU 或 IM 151-8
DP/PN F-CPU 時(shí),可使用 STEP 7 中的 HW diagnostics 獲取詳細(xì)診斷信息。
表格 5- 1 特定通道診斷的故障類型(EM 1 F-RO DC24V/AC24..230V/5A 除外)
故障類型
PROFIBUS DP/
PROFINET IO
STEP 7 中的診斷功
能 能
F 模塊 對 對 F 模塊的特殊含義
1 H 短路 EM 4/8 F-DI
EM 4 F-DI/3 F-DO
未連接的傳感器電纜上的 L+ 短路
傳感器饋電 L+ 短路
接地短路或傳感器饋電故障
讀取電路/測試電路中的內(nèi)部故障
PM-E F pm DC24
故障類型
PROFIBUS DP/
PROFINET IO
STEP 7 中的診斷功
能 能
F 模塊 對 對 F 模塊的特殊含義
9 H 故障 全部 RAM 故障
EPROM 故障
處理器故障(預(yù)期 DIP 開關(guān)值/實(shí)際 DIP 開關(guān)
值)
處理器故障
已激活時(shí)間監(jiān)視
10 H 參數(shù)分配錯(cuò)誤 全部 參數(shù)分配錯(cuò)誤
11 H 傳感器或負(fù)載電壓缺
失
全部 缺少外部輔助電源
13 H 通信錯(cuò)誤 全部 數(shù)據(jù)消息幀中的 CRC(cyclic redundancy
check,循環(huán)冗余校驗(yàn))錯(cuò)誤
超出了數(shù)據(jù)消息幀的監(jiān)視時(shí)間
19 H 安全相關(guān)的關(guān)斷 4/8 F-DI
4 F-DI/3 F-DO
誤差錯(cuò)誤
PM-E F pm
DC24V
PM-E F pp DC24V
4 F-DI/3 F-DO
切換頻率超出限制
F 模塊對模塊故障的響應(yīng)
當(dāng)在 F 模塊中發(fā)生導(dǎo)致 F 模塊故障的嚴(yán)重內(nèi)部故障時(shí),將發(fā)生以下事件:
● 與背板總線的連接被中斷并且故障安全 I/O 被鈍化
● F 模塊處沒有發(fā)送診斷,報(bào)告缺省診斷消息“模塊故障”
● 相應(yīng) F 模塊的 SF LED 指示燈將亮起
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電子模塊 用于 ET 200S,8 DO Sink Output, 24V/0.5A DC,15mm 結(jié)構(gòu)寬度, 1 件/包裝單位

概述
由于功能十分豐富,可擴(kuò)展的 ET 200SP I/O 系統(tǒng)的接口模塊(即使是基本型號)可在廣泛的應(yīng)用中使用。這些接口模塊的基本功能包括:
- 數(shù)據(jù)更新時(shí)間短通常為 1 ms
- 單次熱插拔(在運(yùn)行過程中拔出和插入 I/O 模塊而不會影響其余模塊的通信)
- 提供有操作間隙(空的基本單元)
- 全面的診斷支持,擴(kuò)展至逐通道診斷
- 組態(tài)控制 / 選項(xiàng)處理(通過軟件修改實(shí)際組態(tài))
- 不使用編程器進(jìn)行設(shè)備更換,自動(dòng)重新初始化,有和沒有拓?fù)浣M態(tài)
- I&M 數(shù)據(jù) 0 到 3 (電子銘牌,非易失性存儲裝置數(shù)據(jù))
- 固件更新
- 可插拔 24 V DC 電源連接
- 交流電壓故障緩沖時(shí)間至少為 5 ms 或 10 ms
- 通過可選的標(biāo)簽條和設(shè)備標(biāo)簽牌提供設(shè)備標(biāo)簽
使用 PROFINET 接口模塊時(shí),還包括以下基本功能:
- 介質(zhì)冗余 (MRP)
- 集成 2 端交換機(jī)
- 通過 SIMATIC 總線適配器,可任意選擇連接系統(tǒng)(標(biāo)準(zhǔn)功能等級及以上等級)和物理連接(高性能功能等級及以上等級),也可作為系統(tǒng)集成的光纜到銅纜介質(zhì)轉(zhuǎn)換器
- 使用復(fù)位按鈕,可方便地恢復(fù)出廠設(shè)置,無需使用編程設(shè)備
- 將背板總線與 PROFINET 周期自動(dòng)同步,以最大限度減少響應(yīng)時(shí)間波動(dòng)(抖動(dòng))
下面所列是可用于 ET 200SP 的接口模塊的簡略概覽,顯示了它們之間的基本差別。通過 TIA Selection Tool,可更加清晰和精確地比較不同接口模塊的功能。
SIMATIC IM155-6DP 高性能型,帶 PROFIBUS 連接
- 最多 32 個(gè) I/O 模塊,還提供有具有全面診斷功能的 PROFIsafe 模塊。
- 可通過 ET 200AL 系列中的最多 16 個(gè)模塊、使用 BU-Send 基本單元和 BA-Send 總線適配器進(jìn)行擴(kuò)展
- 對于每個(gè)模塊和每個(gè)站的輸入和輸出數(shù)據(jù),每種情況下最多為 244 字節(jié)
- 時(shí)間更新時(shí)間:典型值5 ms
- 通過 9 針 Sub-D 插座實(shí)現(xiàn) PROFIBUS 連接
- 產(chǎn)品套件中包括服務(wù)器模塊和帶編程設(shè)備接口的 PROFIBUS 連接器
SIMATIC IM155-6PN 基本型,帶 PROFINET 接口
- 最多 12 個(gè) I/O 模塊,無 PROFIsafe 模塊,具有全面診斷支持功能
- 對于每個(gè)模塊和每個(gè)站的輸入和輸出數(shù)據(jù),每種情況下最多為 32 字節(jié)
- 時(shí)間更新時(shí)間:典型值 1 ms
- 通過 2 個(gè)集成式 RJ45 接口進(jìn)行 PROFINET 連接(集成式 2 端交換機(jī))
- 包括服務(wù)模塊的套件
SIMATIC IM 155-6PN 標(biāo)準(zhǔn)型,配有用于連接 SIMATIC 總線適配器的 PROFINET 接口
- 最多 32 個(gè) I/O 模塊,還提供有具有全面診斷功能的 PROFIsafe 模塊
- 可通過 ET 200AL 系列中的最多 16 個(gè)模塊、使用 BU-Send 基本單元和 BA-Send 總線適配器進(jìn)行擴(kuò)展
- 對于每個(gè)模塊的輸入和輸出數(shù)據(jù),每種情況下最多為 256 字節(jié);對于每個(gè)站,最多 512 字節(jié)(取決于配置)
- 時(shí)間更新時(shí)間:典型值 1 ms
- 通過 SIMATIC 總線適配器選擇 PROFINET 的連接類型(僅限于銅纜總線適配器)
- 兩種類型的交付:
- 作為帶有 IM155-6PN ST 的套件,配有預(yù)組裝式總線適配器 BA 2xRJ45,包括服務(wù)模塊
- 作為帶有總線適配器的 IM155-6PN ST 套件,包括服務(wù)模塊
SIMATIC IM 155-6PN 高性能型,配有用于連接 SIMATIC 總線適配器的 PROFINET 接口
- 最多 64 個(gè) I/O 模塊,還提供有具有全面診斷功能的 PROFIsafe 模塊
- 可通過 ET 200AL 系列中的最多 16 個(gè)模塊、使用 BU-Send 基本單元和 BA-Send 總線適配器進(jìn)行擴(kuò)展
- 對于每個(gè)模塊的輸入和輸出數(shù)據(jù),每種情況下最多為 288 字節(jié);對于每個(gè)站,最多 1440 字節(jié)(取決于配置)
- 快速數(shù)據(jù)刷新時(shí)間:250 µs 等時(shí)同步模式
- S2 系統(tǒng)冗余
- 通過 SIMATIC 總線適配器選擇 PROFINET 的連接類型和物理連接。帶有銅纜和/或光纖電纜接口的所有總線適配器都可以使用;總線適配器需單獨(dú)訂購
- 套件包括服務(wù)模塊
SIMATIC IM 155-6PN 高速型,配有用于連接 SIMATIC 總線適配器的 PROFINET 接口
- 最多 30 個(gè) I/O 模塊,還提供有具有全面診斷功能的 PROFIsafe 模塊
- 對于每個(gè)模塊的輸入和輸出數(shù)據(jù),每種情況下最多為 32 字節(jié);對于每個(gè)站,最多 968 字節(jié)(取決于配置)
- 快速數(shù)據(jù)刷新時(shí)間:125 µs 等時(shí)同步模式
- PROFINET 的性能升級
- 通過 SIMATIC 總線適配器選擇 PROFINET 的連接類型和物理連接。帶有銅纜和/或光纖電纜接口的所有總線適配器都可以使用;總線適配器需單獨(dú)訂購
- 包括服務(wù)模塊的套件

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要根據(jù)該系統(tǒng)的控制過程和控制規(guī)律,確定PLC機(jī)應(yīng)具有的功能。各個(gè)系列不同規(guī)格的PLC機(jī)所具有的功能并不*相同。如有些小型PLC只有開關(guān)量的邏輯控制功能,而不具備數(shù)據(jù)處理和模擬量處理功能。當(dāng)某個(gè)系統(tǒng)還要求進(jìn)行位置控制、溫度控制、PID控制等閉環(huán)控制時(shí),應(yīng)考慮采用模塊式PLC,并選擇相應(yīng)的特殊功能的I/O模塊,否則這些算法都用PLC的梯形圖設(shè)計(jì),一方面編程困難,另一方面也占用了大量的程序空間。另外,還應(yīng)考慮PLC的運(yùn)算速度,特別是當(dāng)使用模擬量控制和高速計(jì)數(shù)器等功能時(shí),應(yīng)弄清PLC機(jī)的最高工作頻率是否滿足要求。
隨著PLC功能的不斷完善,幾乎可以用PLC完成所有的工業(yè)控制任務(wù)。但是,是否選擇PLC控制系統(tǒng),應(yīng)根據(jù)該系統(tǒng)所需完成的控制任務(wù),對被控對象的生產(chǎn)工藝及特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析。所以在設(shè)計(jì)前,應(yīng)該首先把PLC控制與其他控制方式,主要是與繼電器控制和微機(jī)控制加以比較,特別是從以下幾方面加以考慮:
1)控制規(guī)模
一個(gè)控制系統(tǒng)的控制規(guī)??捎迷撓到y(tǒng)的輸入、輸出設(shè)備總數(shù)來衡量,當(dāng)控制規(guī)模較大時(shí),特別是開關(guān)量控制的輸入、輸出設(shè)備較多且聯(lián)鎖控制較多時(shí)采用PLC控制。
2)工藝復(fù)雜程度
當(dāng)工藝要求較復(fù)雜時(shí),用繼電器系統(tǒng)控制極不方便,而且造價(jià)也相應(yīng)增加,甚至?xí)^采用PLC控制的成本。因此,采用PLC控制將有更大的*性。特別是,如果工藝流程要求經(jīng)常變動(dòng)或控制系統(tǒng)有擴(kuò)充功能要求時(shí),則只能采用PLC控制。
3)可靠性要求
雖然有些系統(tǒng)不太復(fù)雜,但其對可靠性、抗干擾能力要求較高時(shí),也需采用PLC控制。在20世紀(jì)70年代,一般認(rèn)為I/O總數(shù)在70點(diǎn)左右時(shí),可考慮PLC控制;到了80年代,一般認(rèn)為I/O總數(shù)在40點(diǎn)左右就可以采用PLC控制;目前,由于PLC性能價(jià)格比的提高,當(dāng)I/O總數(shù)在20點(diǎn)左右時(shí),就趨向于選擇PLC控制了。
4)數(shù)據(jù)處理程度
當(dāng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、計(jì)算等規(guī)模較大,需很大的存儲器容量,且要求很高的運(yùn)算速度時(shí),可考慮采用微機(jī)控制;如果數(shù)據(jù)處理程度較低,而主要以工業(yè)過程控制為主時(shí),則采用PLC控制將非常適宜。
一般來說,在控制對象的工業(yè)環(huán)境較差,而安全性、可靠性要求又很高的場合,在系統(tǒng)工藝復(fù)雜,輸入、輸出以開關(guān)量為主,而用常規(guī)繼電器控制難以實(shí)現(xiàn)的場合,特別對于那些工藝流程經(jīng)常變化的場合,可以采用低檔次的可編程控制器。
對于那些既有開關(guān)量I/O,又有模擬量I/O的控制對象,就要選擇中檔次的具有模擬量輸入/輸出的可編程控制器,采用集中控制方案。
對于那些除了上述控制要求外,還要完成閉環(huán)控制,且有網(wǎng)絡(luò)功能要求的場合,就需要選用高檔次的、具有通信功能和其他特殊控制功能要求的可編程控制器,構(gòu)成集散監(jiān)控系統(tǒng),用上位機(jī)對系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理,用PLC進(jìn)行分散控制