西門子CPU 6ES7511-1CK01-0AB0詳細(xì)說明

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PLC的基本概念

可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC

2、PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，如圖所示：

a. 處理單元(CPU)

處理單元(CPU)是PLC的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，

當(dāng)PLC投入運(yùn)行后象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

(二) 用戶程序執(zhí)行階段

在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才

這兩個(gè)例子說明：同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結(jié)果也不同。另外，也可以看到：采用掃描用戶程序的運(yùn)行結(jié)果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運(yùn)行的結(jié)果有所區(qū)別。當(dāng)然，如果掃描周期所占用的時(shí)間對整個(gè)運(yùn)行來說可以忽

一般來說，PLC的掃描周期包括自診斷、通訊等，如下圖所示，即一個(gè)掃描周期等于自診斷、通訊、接有RS-485通訊接口和Profibus兩種，可通過編程器PG訪問所有模塊，帶有電源、CPU和I/O的一體化單元設(shè)備。

其中的擴(kuò)展模塊（EM）有以下幾種：數(shù)字量輸入模塊（DI）——24VDC 和 120/230VAC；數(shù)字量輸出（DO）——24VDC 和 繼電器；模擬量輸入模塊（AI）——電壓、電流、電阻和熱電偶；模擬量輸出模塊——電壓和電流。  還有一個(gè)比較特殊的模塊-通訊處理器（CP）——該塊的功能是可以把S7-200作為主站連接到AS-接口

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安裝方便

FastConnect 插頭采用絕緣刺破連接技術(shù)，可確保極短的組裝時(shí)間

集成端接電阻 (6ES7 972-0BA30-0A0 中不具有)

通過帶 Sub-D 接口的連接器可以連接編程器，無需額外安裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)
     安全可靠

總線連接器具有軸向電纜引出線（180°），可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP，傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s，帶集成的總線端接電阻

帶垂直電纜引出線的總線連接器（90°）；

這種接頭采用垂直電纜引出線（有或沒有編程器接口），數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 12 Mbit/s，帶集成的終端電阻。傳輸速率為 3、6 或12 Mbit/s 時(shí)，在帶編程器接口的總線接頭和編程器之間，需要使用 SIMATIC S5/S7 連接電纜。

性能佳

有 30°電纜引出線的總線接頭（經(jīng)濟(jì)型），無編程器接口，數(shù)據(jù)傳輸速率z大為 1.5 Mbit/s，無集成的總線端接電阻。

PROFIBUS 快速連接 RS485 總線接頭（90°或 180°電纜引出線），傳輸速率大為 12Mbit/s，采用絕緣刺破技術(shù)可實(shí)現(xiàn)快速簡單安裝（用于硬線和軟線）
西門子DP接頭隔離功能

總線連接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)組件的 PROFIBUS 接口（9 針 Sub-D 接口）中。

可使用 4 個(gè)端子在插頭中連接進(jìn)入和離開的 PROFIBUS 電纜。

通過從外部清晰可見的便于接觸的開關(guān)，可以連接總線連接器中集成的總線端接器（不適用于 6ES7 972-0BA30-0A0）。在此過程中，連接器中的進(jìn)線和出線總線電纜是分開的（隔離功能）

下列標(biāo)準(zhǔn)型CPU 可以提供：
CPU 312，用于小型工廠
CPU 314，用于對程序量和指令處理速率有額外要求的工廠
CPU 315-2 DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠
CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大規(guī)模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠
CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)
CPU 319-3 PN/DP，用于具有極大容量程序量何組網(wǎng)能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO進(jìn)行分布式組態(tài)的工廠，在PROFInet上實(shí)現(xiàn)基于組件的自動化中實(shí)現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)

 使用工頻電源驅(qū)動時(shí)，電壓下降則電流增加；對于變頻器驅(qū)動，如果頻率下降時(shí)電壓也下降，那么電流是否增加？
頻率下降（低速）時(shí),如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉(zhuǎn)矩一定的條件下,電流幾乎不變。

SIMATIC ET200S IM153-2HF 束 組成部分： IM153-2 HF（6ES7153-2BA10-0XB0） 針對最多 12 個(gè)S7-300 模塊和 PROFIBUS-DP 總線連接器 90° 電纜出線， （6ES7972-0BA12-0XA0）， 終端電阻， 9針 Sub-D，無 FastConnect， 不帶 PG 編程設(shè)備插座

2.選件擴(kuò)展，精確定制

新穎的信號板設(shè)計(jì)可擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道、模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下，信號板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實(shí)際配置，提升產(chǎn)品的利用率，同時(shí)降低用戶的擴(kuò)展成本。

3.高速芯片，

配備西門子專用高速處理器芯片，基本指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)0.15 μs，在同級別小型PLC 中。一顆強(qiáng)有力的“芯"，能讓您在應(yīng)對繁瑣的程序邏輯，復(fù)雜的工藝要求時(shí)表現(xiàn)的從容不迫。

4.以太互聯(lián)，經(jīng)濟(jì)便捷

CPU 模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口，集成了強(qiáng)大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC 中，方便快捷，省去了專用編程電纜。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU 模塊、觸摸屏、計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，輕松組網(wǎng)。

5.三軸脈沖，運(yùn)動自如
CPU 模塊本體最多集成3 路高速脈沖輸出，頻率高達(dá)100 kHz，支持PWM/PTO輸出方式以及多種運(yùn)動模式，可自由設(shè)置運(yùn)動包絡(luò)。配以方便易用的向?qū)гO(shè)置功能，快速實(shí)現(xiàn)設(shè)備調(diào)速、定位等功能。
6.通用SD 卡，快速更新
本機(jī)集成Micro SD 卡插槽，使用市面上通用的Micro SD 卡即可實(shí)現(xiàn)程序的更新和PLC 固件升級，極大地方便了客戶工程師對最終用戶的服務(wù)支持，也省去了因PLC 固件升級返廠服務(wù)的不便。
7.軟件友好，編程高效
在繼承西門子編程軟件強(qiáng)大功能的基礎(chǔ)上，融入了更多的人性化設(shè)計(jì)，如新穎的帶狀式菜單、全移動式界面窗口、方便的程序注釋功能、強(qiáng)大的密碼保護(hù)等。在體驗(yàn)強(qiáng)大功能的同時(shí)，大幅提高開發(fā)效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。
8.整合，無縫集成
SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器，SIMATIC SMART LINE 觸摸屏，SINAMICSV20 變頻器和SINAMICS V90 伺服驅(qū)動系統(tǒng)整合，為OEM 客戶帶來高性價(jià)比的小型自動化解決方案，滿足客戶對于人機(jī)交互、控制、驅(qū)動等功能的需求