Представление и обработка данных в Microsoft Office Excel(ОФО)Файл. Simatic s7400 4
 Скачать 4.08 Mb.
|
|
SIMATIC S7-400 Общие сведения 4-6 www.siemens.ru/ad/as т.: (495) 737 1 737, ф.: (495) 737 2398 SIEMENS ST70-2007 Назначение интерфейсных модулей S7-400 Передающий интерфейсный модуль базового блока IM 460-0 IM 460-1 IM 460-3 IM 463-2 Приемный интерфейсный модуль стойки расширения IM 461-0 IM 461-1 IM 461-3 IM 314 (модуль SIMATIC S5) Типы поддерживаемых внутренних шин Р- и К-шины Р-шина Р- и К-шины Параллельная шина S5 Количество стоек расширения на один передающий интерфейсный модуль 4 1 4 4 Максимальное расстояние от базового блока до последней стойки расширения 3 м (4х0.75 м) 1.5 м 100 м 600 м Стойки расширения SIMATIC S7-400 SIMATIC S7-400 SIMATIC S7-400 SIMATIC S5 Питание стоек расширения напряжением =5 В от передающего интерфейсного модуля Нет Есть Нет Нет Общие технические данные Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400/ S7-400H/ S7-400F/ S7-400FH Электромагнитная совместимость: • стойкость к воздействиям статических разрядов ±6 кВ, контактный разряд (в соответствии с IEC 61000-4-2) ±8 кВ, через воздушный зазор (в соответствии с IEC 61000-4-2) • наводки в кабеле подачи питания 2 кВ (в соответствии с IEC 61000-4-4; взрыв) • стойкость к воздействиям на сигнальные цепи 2 кВ (в соответствии с IEC 61000-4-4; взрыв) • класс ограничения генерируемых шумов B в соответствии с EN 55022 • волновые воздействия в соответствии с IEC 61000-4-5: - ассиметричные 2 кВ для цепи питания постоянным током с защитным элементом, 2 кВ для сигнальных цепей с защитными элементами - симметричные 1 кВ для цепи питания постоянным током с защитным элементом, 1 кВ для сигнальных цепей с защитными элементами • стойкость к воздействию высокочастотной радиации 10 В/м с 80 % амплитудной модуляцией при 1 кГц, 80 МГц … 1 ГГц (в соответствии с IEC 61000-4-3) 10 В/м, импульсная модуляция, 50 % нагрузка, при 900 МГц (в соответствии с IEC 61000-4-3) Условия хранения и транспортировки: Условия хранения: IEC 60721, часть 3-3, класс 3K7. Условия транспортировки: IEC 60721, часть 3-2, класс 2K4. • свободное падение с высоты не более 1 м (до 10 кг) • температурный диапазон -40 … +70 ºC • атмосферное давление 1080 … 660 гПа (-1000 … 3500 м над уровнем моря) • относительная влажность при +25 ºC 5 … 95 %, без конденсата • синусоидальные вибрационные воздействия по IEC 60068-2-6 5 … 9 Гц с постоянной амплитудой 3.5 мм; 9 … 500 Гц с постоянным ускорением 9.8 м/с 2 • ударные воздействия по IEC 60068-2-29 250 м/с 2 , 6 мс, 1000 ударов Условия эксплуатации: • синусоидальные вибрационные воздействия по IEC 60068-2-6 10 … 58 Гц с постоянной амплитудой 0.075 мм; 58 … 500 Гц с постоянным ускорением 9.8 м/с 2 • ударные воздействия по IEC 60068-2-29 10 g, 6 мс, 100 ударов • температурный диапазон 0 … +60 ºC • относительная влажность при +25 ºC до 95 %, без конденсата • атмосферное давление 1080 … 860 гПа (-1000 … 1500 м над уровнем моря) Степень защиты IP 20 по IEC 60529 Класс безопасности I по IEC 60536 (VDE 0106, часть 1) Испытательное напряжение изоляции цепей Ue по отноше- нию к другим цепям и земле (IEC 61131-2): • 0 < Ue ≤ 50 В 350 В • 50 < Ue ≤ 100 В 700 В • 100 < Ue ≤ 150 В 1300 В • 150 < Ue ≤ 300 В 2200 В Функции Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400 характери- зуются следующими показателями: • Высокое быстродействие. Выполнение логических инструк- ций за время, не превышающее 100 нс. • Удобные способы настройки параметров. Все модули могут настраиваться с помощью стандартных экранных форм STEP 7. • Функции обслуживания человеко-машинного интерфейса встроены в операционную систему контроллера. Процедуры передачи данных выполняются автономно, с исполь- зованием единых обозначений и баз данных. • Встроенная система диагностики непрерывно контролирует состояние системы и фиксирует все ошибки и специфиче- ские события (таймаут, замена модулей, холодный переза- пуск, останов и т.д.). Диагностическая информация накап- ливается в кольцевом буфере, что позволяет выполнять ее обработку. • Защита программного обеспечения. Контроллер обеспечи- вает парольную защиту от несанкционированного копиро- вания и модификации программ. • Переключатель режимов работы. Переключение произво- дится ключом. Удаление этого ключа исключает возмож- ность копирования и изменения программ. • Расширенный набор системных функций, поддерживающих обслуживание коммуникационных задач, задач управления программой и т.д. Диагностика модулей Диагностика используется для определения работоспособно- сти модулей ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов. При оценке диагностических сообщений необходимо разли- чать маскируемые и не маскируемые сообщения: • Маскируемые диагностические сообщения: пересылаться только в том случае, если их передача разрешена соответ- ствующими параметрами настройки. • Не маскируемые сообщения: пересылка таких сообщений производится независимо от того, определены их параметры настройки или нет. Если диагностическое сообщение готово к передаче, то мо- дуль генерирует диагностическое прерывание (для маскируе- мых сообщений только в случае разрешения их передачи). Центральный процессор прерывает выполнение программы SIMATIC S7-400 Общие сведения SIEMENS ST70-2007 www.siemens.ru/ad/as тел.: (495) 737 1 737, факс: (495) 737 2483 4-7 пользователя или задач с приоритетом более низкого класса и вызывает соответствующий блок (OB 82). В зависимости от типа модуля диагностические сообщения могут нести информацию, приведенную в следующих табли- цах. Аппаратные прерывания Аппаратные прерывания позволяют существенно снизить вре- мя реакции контроллера на появление тех или иных событий. В зависимости от варианта настройки модулей ввода дискрет- ных сигналов для каждой группы входов модуль способен формировать запросы на прерывание по нарастающему, спа- дающему или по обоим фронтам входных сигналов. Цен- тральный процессор прерывает выполнение программы поль- зователя или задач с более низкими уровнями приоритетов и вызывает соответствующий организационный блок (OB 40). Сигнальный модуль способен временно хранить один запрос прерывания на канал. Параметры настройки модулей ввода аналоговых сигналов оп- ределяют верхний и нижний предел измеряемой величины. Модуль сравнивает текущий результат аналого-цифрового преобразования с допустимыми пределами измерений. В слу- чае выхода за допустимые пределы формируется запрос на прерывание. Центральный процессор прерывает выполнение программы пользователя или задач с более низкими уровнями приоритетов и вызывает соответствующий организационный блок (OB 40). Если измеряемая величина выходит за допусти- мые пределы, выполнение операций сравнения прекращается. Диагностическое сообщение Возможная причина отказа/ ошибки Модули ввода-вывода дискретных сигналов Отсутствует напряжение питания датчика Перегрузка в цепи питания датчика. Короткое замыкание на клемму M. Отсутствует внешнее вспомогательное напряжение Отсутствует напряжение на клемме L+ фронтального соединителя модуля. Отсутствует внутреннее вспомогательное напряжение Отсутствует напряжение на клемме L+ фронтального соединителя модуля. Перегорел внутренний предохранитель модуля. Перегорание предохранителя Перегорел внутренний предохранитель модуля. Ошибочный параметр В модуль передан один или несколько ошибочных параметров настройки. Срабатывание сторожевого таймера Периодическое воздействие сильных электромагнитных полей. Неисправность модуля. Отказ EPROM Периодическое воздействие сильных электромагнитных полей. Неисправность модуля. Отказ RAM Периодическое воздействие сильных электромагнитных полей. Неисправность модуля. Потеря аппаратного прерывания Сигналы прерывания следуют с такой частотой, что центральный процессор не успевает их обрабаты- вать Модули ввода аналоговых сигналов Отсутствует внешнее напряжение питания Отсутствует напряжение на клемме L+ фронтального соединителя модуля. Ошибка конфигурации/ настройки В модуль загружен один или несколько ошибочных параметров настройки. Не допустимое значение синфазного сигнала Разность потенциалов U CM между входами (M-) общей точкой (M ANA ) слишком высока. Обрыв цепи Слишком высокое сопротивление цепи подключения датчика. Обрыв провода между датчиком и модулем. Канал не подключен (разомкнут). Антипереполнение Входное напряжение ниже допустимого предела. Возможные причины: в цепях 4…20 мА, 1…5 В: - не- правильная полярность подключения датчика или неправильно выбран предел измерения; для других диапазонов измерения - неправильно выбран предел измерения. Переполнение Входная величина превышает верхний допустимый предел измерения. Модули ввода аналоговых сигналов Отсутствует внешнее напряжение питания нагрузки Отсутствует напряжение на клемме L+ фронтального соединителя модуля. Ошибка конфигурации/ настройки В модуль загружен один или несколько ошибочных параметров настройки. Короткое замыкание на землю Перегрузка выхода. Короткое замыкание вывода QV на M ANA Обрыв цепи Слишком высокое сопротивление цепи подключения исполнительного устройства. Обрыв линии между модулем и исполнительным устройством. Канал не подключен (разомкнут). SIMATIC S7-400 Общие сведения 4-8 www.siemens.ru/ad/as т.: (495) 737 1 737, ф.: (495) 737 2398 SIEMENS ST70-2007 Промышленная связь Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400 обладают широкими коммуникационными возможностями, которые поддерживаются: • Коммуникационными процессорами для подключения к PROFIBUS, PROFINET/ Industrial Ethernet и Internet. • Коммуникационными процессорами PtP для использования последовательных (RS 232, TTY, RS 422/ RS 485) каналов связи. • Комбинированным MPI/ PROFIBUS DP интерфейсом, встроенным в каждый центральный процессор и позволяю- щим создавать сетевые решения для связи с программато- рами, персональными и промышленными компьютерами, устройствами человеко-машинного интерфейса, другими системами SIMATIC S7/C7/WinAC, а также обслуживать системы распределенного ввода-вывода. • Центральными процессорами, оснащенными дополнитель- ными встроенными интерфейсами PROFIBUS DP или Indus- trial Ethernet. Центральные процессоры и коммуникационные модули под- держивают следующие виды связи: • Циклический обмен данными с устройствами систем рас- пределенного ввода-вывода на основе сетей PROFIBUS DP и PROFINET IO. • Обмен данными между интеллектуальными сетевыми стан- циями (программируемыми контроллерами, устройствами и системами человеко-машинного интерфейса, компьютерами и программаторами) через MPI, PROFIBUS, PROFINET или Industrial Ethernet. Обмен данными мо- жет осуществляться циклически или по прерываниям. Система распределенного ввода- вывода Системы распределенного ввода-вывода программируемых контроллеров SI- MATIC S7-400 могут строиться на основе промышленных сетей PROFIBUS DP, PROFINET IO и/или AS-Interface. Пре- имущественно в таких сетях использует- ся скоростной циклический обмен дан- ными между ведущим и ведомыми се- тевыми устройствами. Асинхронный об- мен данными находит применение для выполнения диагностических функций. Очень важным свойством программи- руемых контроллеров SIMATIC S7/C7 является возможность использования одинаковых процедур конфигурирова- ния, адресации и программирования всех входов и выходов систем локального и распределенного ввода-вывода. Системы на основе PROFINET IO PROFINET IO – это система распреде- ленного ввода-вывода, базирующаяся на использовании каналов связи Industrial Ethernet и позволяющая выполнять цик- лический обмен данными между кон- троллером и приборами ввода-вывода со скоростью 100 Мбит/с. Обмен данными выполняется в реальном масштабе вре- мени. В составе одной сети может рабо- тать несколько контроллеров со своим набором приборов ввода-вывода. В сети PROFINET IO программируемые контроллеры S7-400 способны выполнять функции контроллера ввода-вывода. Для выполнения этих функций могут исполь- зоваться: • встроенные интерфейсы центральных процессоров CPU 41x(F)-3 PN/DP; • коммуникационный процессор CP 443-1 Advanced. В зависимости от типа один контроллер PROFINET IO спосо- бен обслуживать до 256 приборов ввода-вывода. Функции приборов ввода-вывода PROFINET IO способны выполнять: • программируемые контроллеры S7-300/C7 с коммуникаци- онным процессором CP 343-1 Lean (6GK7343-1CX10-0XE0); • станции SIMATIC ET 200M с интерфейсным модулем IM 153-4; • станции SIMATIC ET 200S с интерфейсными модулями IM 151-3 PN STANDARD, IM 151-3 PN FO STANDARD или IM 151-3 PN FIGH FEATURE; • станции SIMATIC ET 200pro с интерфейсными модулями IM 154-4 PN HIGH FEATURE или IM 154-8 CPU; • датчики анализа видео изображений SIMATIC VS130-2; • преобразователи SINAMICS и т.д. Сеть PROFINET IO может использоваться для построения распределенных систем противоаварийной защиты и автома- тики безопасности (F-систем). Для обмена данными между компонентами F-систем используется профиль PROFIsafe. Системы на основе PROFIBUS DP Сеть PROFIBUS DP находит применение для построения сис- тем распределенного ввода-вывода на цеховом уровне пред- приятий. Подключение программируемых контроллеров SIMATIC S7- 400 к сети PROFIBUS DP выполняется через встроенные ин- терфейсы центрального процессора, через коммуникационные SIMATIC S7-400 Общие сведения SIEMENS ST70-2007 www.siemens.ru/ad/as тел.: (495) 737 1 737, факс: (495) 737 2483 4-9 процессоры CP 443-5 Extended или интерфейсные модули IM 467/ IM 467 FO. В сети PROFIBUS DP программируемый кон- троллер SIMATIC S7-400 способен выполнять функции веду- щего DP устройства и управлять работой подчиненных ведо- мых устройств. В одной сети PROFIBUS DP может работать несколько веду- щих DP устройств со своим набором периферийного оборудо- вания. В качестве ведомых сетевых устройств могут использоваться: • Станции распределенного ввода-вывода ET 200. • Программируемые контроллеры SIMATIC S7-300 и SI- MATIC C7, подключаемые к сети через встроенный интер- фейс или коммуникационные процессоры CP 342-5/ CP 342- 5FO. • Центральные процессоры CPU 31xC-2 DP и CPU 31x-2 DP. • Приборы полевого уровня. • Преобразователи частоты и т.д. В сети PROFIBUS DP программируемый контроллер SIMATIC S7-400 обеспечивает поддержку тактовой синхронизации и технологии CiR (Configuration in RUN). В системах распределенного ввода-вывода на основе PROFIBUS DP все новые модели центральных процессоров S7-400, а также центральные процессоры предшествующего поколения с операционной системой от V3.1 и выше способны поддерживать режим тактовой синхронизации (изохронный режим). Этот режим обеспечивает возможность синхрониза- ции циклов выполнения программы пользователя с циклами ввода-вывода данных устройств распределенной периферии. Считывание входных сигналов и выдача управляющих воз- действий производится через одинаковые интервалы времени в пределах одного цикла выполнения программы контроллера. Поддержка изохронного режима существенно расширяет до- пустимые сферы применения систем распределенного ввода- вывода, позволяет успешно решать задачи построения распре- деленных систем управления перемещением и позициониро- ванием, измерительных систем, систем автоматического регу- лирования и т.д. Например, применение изохронного режима позволяет создавать системы с синхронным вращением валов нескольких электродвигателей, не имеющих между собой ме- ханической связи. В качестве ведомых устройств могут использоваться станции ET 200M и ET 200S, укомплектованные модулями, поддержи- вающими режим тактовой синхронизации. Программаторы и персональные компьютеры, оснащенные пакетом STEP 7, панели оператора и компьютерные системы человеко-машинного интерфейса в сети PROFIBUS DP спо- собны поддерживать только PG/OP функции связи. Системы на основе AS-Interface AS-Interface – это промышленная сеть нижнего уровня, пред- назначенная для обслуживания датчиков и исполнительных устройств одной машины или установки. Все датчики и ис- полнительные устройства соединяются между собой специ- альным 2-жильным кабелем. Этот кабель используется для пе- редачи данных, а также питания всех подключенных к нему устройств. Программируемые контроллеры SIMATIC S7-400 не имеют коммуникационных процессоров для непосредственного под- ключения к AS-Interface. Однако AS-Interface может использо- ваться в качестве подсетей в системах распределенного ввода- вывода на основе PROFIBUS DP и PROFINET IO. Подключе- ние AS-Interface к сети PROFIBUS DP выполняется с помо- щью модуля DP/ASi Link Advanced, к сети PROFINET IO – с помощью модуля IE/ASi Link PN IO. В сетях PROFIBUS DP и PROFINET IO оба модуля выполняют функции стандартных ведомых устройств, каналы ввода-вывода которых образованы аппаратурой, подключенной через AS-Interface. По отноше- нию к сети AS-Interface оба модуля выполняют функции ве- дущих устройств. В зависимости от модификации каждый мо- дуль DP/ASi Link Advanced и IE/ASi Link PN IO оснащен од- ним или двумя встроенными интерфейсами ведущих уст- ройств AS-Interface. К одному ведущему устройству AS-Interface допускается под- ключать до 62 дискретных или до 31 аналогового ведомого устройства. В AS-Interface может работать только одно веду- щее устройство. Для построения системы может быть использовано множество компонентов: • Сетевой кабель специального профиля, исключающий ошибки при монтаже сети. • Модули ведомых устройств со степенью защиты IP20/ IP65/ IP66/ IP67/ IP69K для подключения стандартных датчиков и исполнительных устройств. • Блоки питания AS-Interface. • Датчики и исполнительные устройства с встроенными спе- циализированными интегральными схемами для прямого подключения к AS-Interface. • Прибор для задания адресов сетевых устройств. Технология CiR Технология CiR (Configuration in Run) позволяет вносить из- менения в конфигурации существующих систем управления без остановки производственного процесса: • CiR позволяет осуществлять расширение и оптимизацию су- ществующих систем управления без остановки техноло- гического оборудования. Вносимые изменения не вызывают появления неблагоприятных эффектов. Модификация сис- темы управления требует меньших затрат и выполняется в более короткие сроки. • Изменение конфигурации системы управления во время ее работы обеспечивает высокую гибкость и минимальное время реакции на изменения в составе автоматизируемого оборудования. • Особо важное значение технология CiR имеет для безоста- новочных производств. После выполнения изменений нет необходимости в перезапуске и синхронизации системы управления. Во время работы технология CiR позволяет производить изме- нения аппаратной конфигурации систем распределенного вво- да-вывода на основе PROFIBUS DP. Эту технологию поддер- живают все центральные процессоры программируемых кон- троллеров S7-400/ S7-400H с операционной системой от V3.1.0 и выше. Процедуры CiR поддерживаются: • Центральными процессорами с встроенным интерфейсом PROFIBUS DP. • Коммуникационным процессором CP 443-5 Extended v5.0 и выше. • Центральными процессорами с интерфейсным модулем IF 964-DP. Во время работы системы управления технология CiR позво- ляет производить следующие изменения аппаратной конфигу- рации: • Добавлять новые станции распределенного ввода-вывода или приборы полевого уровня, выполняющие функции ве- домых устройств PROFIBUS DP или PROFIBUS PA. До- бавлять новые линии PROFIBUS DP или PROFIBUS PA. • Добавлять новые модули в существующие станции SI- MATIC ET 200M для увеличения количества каналов ввода- вывода. • Отменять введенные конфигурации. Например, добавлен- ные приборы полевого уровня (ведомые устройства DP/PA) и модули могут быть вновь удалены. • Выполнять перенастройку модулей станций SIMATIC ET 200M и ET 200iSP. Например, в случае замены одних датчи- ков другими или для изменения граничных значений изме- ряемого параметра. При начальном конфигурировании аппаратуры средствами STEP 7 выполняются подготовительные шаги, позволяющие в дальнейшем вносить изменения в исходную конфигурацию. |