模擬量輸入模塊SM531 AI8xU/R/RTD/TC HF

S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu)，可包含zui多 32 個(gè)模塊。 它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨(dú)立地組合使用。S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個(gè)安裝導(dǎo)軌上（請(qǐng)參見手冊(cè)以了解前提條件）。

一個(gè)系統(tǒng)包含下列組件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等級(jí)，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程設(shè)備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設(shè)備間的通信。

SINAMICS 支持基于 PROFIBUS 和 PROFINET 的 PROFIsafe 協(xié)議。

PROFIsafe 是一個(gè)開放式通信標(biāo)準(zhǔn)，其支持在同一根通信路徑（有線或無線）上進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)和安全相關(guān)的通信。因此也就不需要第二個(gè)單獨(dú)的總線系統(tǒng)。將對(duì)發(fā)送的報(bào)文進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視以確保安全通信。

避免可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，例如：電報(bào)丟失、重復(fù)或接收順序錯(cuò)誤。這可通過以安全相關(guān)的方式對(duì)電報(bào)進(jìn)行連續(xù)編號(hào)，監(jiān)視它們?cè)谝?guī)定時(shí)間內(nèi)的接收并為電報(bào)的發(fā)送器和接收器傳輸 ID 來實(shí)現(xiàn)。一個(gè) CRC（循環(huán)冗余檢查）數(shù)據(jù)安全機(jī)構(gòu)也同時(shí)使用。

模擬量輸入模塊SM531 AI8xU/R/RTD/TC HF

安全集成的操作原理

兩個(gè)獨(dú)立的關(guān)斷信號(hào)通道

兩個(gè)獨(dú)立的關(guān)斷信號(hào)通道可用。所有關(guān)斷信號(hào)路徑均為低電平有效。這可確保在某個(gè)部件出現(xiàn)故障或發(fā)生斷線時(shí)，系統(tǒng)總是切換到安全狀態(tài)。如果在切斷信號(hào)路徑中發(fā)現(xiàn)故障，則激活 STO 或 SS1 功能（取決于參數(shù)設(shè)置）并抑制系統(tǒng)重啟。

雙通道監(jiān)控結(jié)構(gòu)

所有用于安全集成的主要硬件和軟件功能在兩個(gè)獨(dú)立的監(jiān)控通道里運(yùn)行（如關(guān)斷信號(hào)路徑、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)對(duì)比）。安全相關(guān)數(shù)據(jù)的循環(huán)交叉式對(duì)比可在兩個(gè)監(jiān)控通道實(shí)現(xiàn)。

每個(gè)監(jiān)控通道的監(jiān)控功能的工作原理為：在實(shí)施每個(gè)動(dòng)作前，一個(gè)定義的狀態(tài)需處于主導(dǎo)地位，實(shí)施動(dòng)作后，需進(jìn)行相應(yīng)確認(rèn)。若未滿足對(duì)監(jiān)控通道的期望，則驅(qū)動(dòng)慣性運(yùn)轉(zhuǎn)到停頓狀態(tài)（兩通道），并輸出相應(yīng)消息。

通過測(cè)試停止進(jìn)行強(qiáng)制潛在錯(cuò)誤檢測(cè)

必須在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)各個(gè)功能和關(guān)斷信號(hào)通路至少測(cè)試一次，以滿足 EN ISO 13849?1 和 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)及時(shí)故障檢測(cè)提出的要求。這必須在循環(huán)手動(dòng)模式下實(shí)現(xiàn)或必須自動(dòng)停止測(cè)試作為過程的一部分。測(cè)試停機(jī)周期將被監(jiān)控，并在超時(shí)后發(fā)出警告。測(cè)試停機(jī)無需系統(tǒng)上電。確認(rèn)是通過取消測(cè)試停止請(qǐng)求來設(shè)定的。

必須執(zhí)行強(qiáng)制潛在錯(cuò)誤檢測(cè)的示例：

• 在系統(tǒng)接通后，驅(qū)動(dòng)器仍處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)

• 在防護(hù)門打開之前

• 在定義的時(shí)間間隔（如每 8 小時(shí)）

• 在自動(dòng)模式中，時(shí)間驅(qū)動(dòng)和事件驅(qū)動(dòng)

安全速度/位置感測(cè)

增量式編碼器或值編碼器可用來安全感測(cè)驅(qū)動(dòng)器上的位置值。

安全實(shí)際值檢測(cè)依賴于增量通道 A/B 的冗余分析，增量通道 A/B 提供 1 Vpp 的正弦/余弦信號(hào)。只能使用通過純模擬技術(shù)生成和處理 A/B 通道信號(hào)的編碼器類型。

也可以使用 HTL/TTL 增量式編碼器。在此情況下，使用兩個(gè)獨(dú)立的編碼器實(shí)現(xiàn)安全實(shí)際值感應(yīng)。還必須考慮可能的zui低轉(zhuǎn)速分辨率。

編碼器信號(hào)通過傳感器模塊輸入。

可使用集成 DRIVE?CLiQ 接口的電機(jī)作為替代產(chǎn)品。速度或位置實(shí)際值在電機(jī)內(nèi)作為安全值直接生成，并通過 DRIVE?CLiQ 的安全通信傳輸至控制單元。

也可使用經(jīng)過認(rèn)證的采用 DRIVE-CLiQ 接口的內(nèi)置旋轉(zhuǎn)編碼器（請(qǐng)參見

對(duì)編碼器進(jìn)行機(jī)械連接時(shí)，必須要使編碼器軸無法拔出或滑出。有關(guān)此方面的說明，請(qǐng)參見 IEC 61800?5?2：2016 的表 D.16。

下面的提供了滿足電氣和機(jī)械要求的西門子電機(jī)的列表：

以下系統(tǒng)可用于安全速度/位置檢測(cè)：

• 單編碼器系統(tǒng)或

• 雙編碼器系統(tǒng)

單編碼器系統(tǒng)

示例：雙編碼器系統(tǒng)

對(duì)于雙編碼器系統(tǒng)，變頻調(diào)速裝置的安全實(shí)際值由兩個(gè)獨(dú)立的編碼器提供。這些實(shí)際值通過 DRIVE-CliQ 傳輸?shù)娇刂蒲b置中。使用沒有 DRIVE-CLiQ 連接的電機(jī)時(shí)，必須配備傳感器模塊。

HTL/TTL 增量編碼器可用作帶雙編碼器系統(tǒng)的替代產(chǎn)品?？梢允褂脙蓚€(gè) HTL/TTL 編碼器、一個(gè)雙 HTL/TTL 編碼器或者一個(gè) HTL/TTL 編碼器和一個(gè)正弦/余弦編碼器。

下面列出了各種安全功能以及實(shí)際值檢測(cè)條件。

• 對(duì)于集成安*方案，通常在故障安全 SIMATIC 控制器中處理并協(xié)調(diào)安全相關(guān)功能。此時(shí)，各系統(tǒng)組件借助于 PROFINET 或 PROFIBUS 現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行通信。安全功能通過安全 PROFIsafe 通信協(xié)議來控制。

使用 SIZER for Siemens Drives 工程組態(tài)工具，可以輕松地對(duì)以下驅(qū)動(dòng)器和控制器進(jìn)行組態(tài)

• SIMOTICS 低壓電機(jī)，包括伺服減速電機(jī)

• SINAMICS 低壓傳動(dòng)系統(tǒng)

• 電機(jī)起動(dòng)器

• SINUMERIK CNC

• SIMOTION 運(yùn)動(dòng)控制用控制器

• SIMATIC 控制器

此工具可用來選擇完成驅(qū)動(dòng)任務(wù)所需的硬件和固件組件中涉及的技術(shù)。SIZER for Siemens Drives 涵蓋了對(duì)整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（包括基本的單機(jī)傳動(dòng)到復(fù)雜的多機(jī)傳動(dòng)）進(jìn)行組態(tài)所需的所有操作。

SIZER for Siemens Drives 支持一個(gè)工作流程中的所有工程步驟：

• 組態(tài)電源

• 設(shè)計(jì)電機(jī)和齒輪箱，包括機(jī)械傳動(dòng)元件的計(jì)算

• 組態(tài)驅(qū)動(dòng)組件

• 編譯所需的附件

• 選擇電網(wǎng)側(cè)和電機(jī)側(cè)功率選件，如電纜、濾波器和電抗器

在設(shè)計(jì) SIZER for Siemens Drives 時(shí)，西門子充分考慮了軟件的高可用性，從通用的、基于功能的角度來劃分驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。擴(kuò)展的用戶指導(dǎo)功能使該工具的使用極為容易。狀態(tài)信息可讓用戶隨時(shí)了解選型進(jìn)度。

驅(qū)動(dòng)組態(tài)保存在一個(gè)項(xiàng)目中。在該項(xiàng)目中，所有組件和功能以樹形結(jié)構(gòu)顯示。

通過項(xiàng)目視圖，可以組態(tài)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)并復(fù)制/插入/修改已組態(tài)的變頻器。

組態(tài)過程可產(chǎn)生以下結(jié)果：

• 所需組件的部件清單（導(dǎo)出到 Excel 中，使用 Excel 數(shù)據(jù)表格導(dǎo)入到 SAP 中）

• 系統(tǒng)的技術(shù)數(shù)據(jù)

• 特性曲線

• 系統(tǒng)反應(yīng)的注釋

• 驅(qū)動(dòng)及控制組件的安裝圖和電機(jī)的尺寸圖

• 所組態(tài)應(yīng)用的能量要求

這些結(jié)果以結(jié)果樹的形式顯示出來，并且可以在創(chuàng)建文檔時(shí)重復(fù)使用。

通過技術(shù)在線幫助菜單提供支持：

• 詳細(xì)的技術(shù)數(shù)據(jù)

• 關(guān)于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及其組件的信息

• 組件選型的決策標(biāo)準(zhǔn)

• 英語、法語、德語、意大利語、中文和日語聯(lián)機(jī)幫助

系統(tǒng)要求

• 編程器或 PC，Pentium III，至少為 800 MHz
  （建議采用 1 GHz）

• 512 MB RAM（建議 1 GB RAM）

• 至少 4.1 GB 可用硬盤空間

• Windows 系統(tǒng)盤上有另外 100 MB 的可用硬盤空間

• 屏幕分辨率 1024 × 768 像素
  （建議 1280 × 1024 像素）

• 操作系統(tǒng)：

• 使用 STEP 7 Professional V13 SP 1 UPD 4 或更高版本進(jìn)行編程

• 用于從 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具；可基本上自動(dòng)轉(zhuǎn)換程序代碼。記錄不可轉(zhuǎn)換的代碼，并可以手動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。

• 通過復(fù)制與粘貼操作，可將 S7-1200 基本程序傳送到 S7-1500。

• 配方和歸檔以 csv 文件保存在 SIMATIC 存儲(chǔ)卡中；
  便于使用 Office 工具或通過 web 服務(wù)器，訪問工廠運(yùn)行數(shù)據(jù)

• 通過 Web 瀏覽器或 SD 讀卡器，可方便地訪問機(jī)器的組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）

• 用作插入式裝載存儲(chǔ)器，或用于更新固件。

• 還可用于存儲(chǔ)附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）

• 通過用戶程序的系統(tǒng)函數(shù)創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/讀取

• 顯示屏上、TIA 博途中、HMI 設(shè)備上以及 Web 服務(wù)器上以純文本形式*顯示系統(tǒng)診斷信息（甚至能顯示來自變頻器的消息），即使 CPU 處于停止模式也會(huì)進(jìn)行更新。

• 集成在 CPU 的固件中，無須進(jìn)行特殊組態(tài)。

• 顯示概覽信息：
  例如，站名稱，工廠標(biāo)識(shí)符，位置名稱，診斷信息，模塊信息，顯示設(shè)置。

• 顯示屏上的操作員控制選項(xiàng)：
  設(shè)置 CPU 或所連接以太網(wǎng)通信處理器的地址、設(shè)置日期和時(shí)間、選擇 CPU 的操作模式、復(fù)位 CPU 至默認(rèn)設(shè)置、禁用/啟用顯示器、激活保護(hù)等級(jí)，確認(rèn)消息，備份和恢復(fù)項(xiàng)目。

• 通過密碼進(jìn)行知識(shí)保護(hù)，防止未經(jīng)*讀取和修改程序塊

• 通過復(fù)制保護(hù)，可綁定 SIMATIC 存儲(chǔ)卡的程序塊和序列號(hào)：只有在將配置的存儲(chǔ)卡插到 CPU 中時(shí)，該程序塊才可運(yùn)行。

• 4-級(jí) *理念：
  與 HMI 設(shè)備的通信也會(huì)受到限制。

• 操作保護(hù)：
  控制器識(shí)別已改變的或未經(jīng)*的工程組態(tài)數(shù)據(jù)的傳輸

• 通過標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 連接模擬驅(qū)動(dòng)器和具有 PROFIdrive 功能的驅(qū)動(dòng)器

• 支持速度控制軸和定位軸以及外部編碼器，各軸之間可實(shí)現(xiàn)位置精確的傳動(dòng)，凸輪/凸輪軌道和探頭

• 集成式 I/O，例如，用于直接操作步進(jìn)電機(jī)和模擬軸或直接記錄HTL編碼器。

• 組態(tài)與編程中的計(jì)數(shù)器功能設(shè)計(jì)與 TM Count 2x24V 模塊兼容。

• 追蹤功能適用于所有 CPU 標(biāo)簽，既適用于實(shí)時(shí)診斷，也適用于偶發(fā)錯(cuò)誤檢測(cè)；還可通過 CPU的網(wǎng)頁服務(wù)器進(jìn)行調(diào)用。

• 全面的控制功能，例如，通過便于組態(tài)的塊可自動(dòng)優(yōu)化控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)*控制質(zhì)量。

• 顯示概覽信息，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設(shè)備名稱、位置標(biāo)識(shí)符等。

• 顯示器以及診斷確認(rèn)和用戶消息

• 模塊信息顯示

• 顯示可由用戶定義的徽標(biāo)

• 顯示設(shè)置

• 設(shè)置 IP 地址

• 設(shè)置日期和時(shí)間

• 選擇運(yùn)行模式

• 將 CPU 復(fù)位為出廠設(shè)置

• 項(xiàng)目的備份與恢復(fù)

• 禁用/啟用顯示

• 啟用保護(hù)級(jí)別

• SIMATIC S7-1500 緊湊型 CPU CPU 1511C-1 PN, *處理器 mit 工作存儲(chǔ)器 175 KB 用于 程序 和 1MByte 用于數(shù)據(jù), 16 digitale 輸入端, 16 digitale 輸出端, 5 analoge 輸入端, 2 analoge 輸出端, 6 schnelle 計(jì)數(shù)器, 1. 接口:PROFINET IRT mit 2 Port 交換機(jī), 60 NS Bit-Performance, inkl. 前連接器 直插式, 需要 SIMATIC 存儲(chǔ)卡

  
  

• S7-1500 控制器產(chǎn)品系列中帶有集成式數(shù)字量和模擬量輸入和輸出的緊湊型 CPU

• 帶有集成技術(shù)功能，比如高速計(jì)數(shù)器 (HSC)、頻率測(cè)量功能、周期測(cè)量或步進(jìn)電機(jī)控制、脈寬調(diào)制、頻率輸出等

• 適用于對(duì)程序范圍和處理速度具有中等要求的應(yīng)用

• 在具有集中式和分布式 I/O 的生產(chǎn)線上作為集中式控制器使用

• PROFINET IO IRT 接口，帶 2 端口交換機(jī)

• PROFINET I/O 控制器，用于在 PROFINET 上運(yùn)行分布式 I/O

• 用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 設(shè)備的 PRIFINET I-Device

• OPC UA 服務(wù)器（數(shù)據(jù)訪問）作為運(yùn)行時(shí)選件，可輕易將 SIMATIC S7-1500 連接至第三方設(shè)備/系統(tǒng)

• 等時(shí)同步模式

• 集成運(yùn)動(dòng)控制功能，用于控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器，凸輪/凸輪軌道和探頭

• 用于診斷集成 Web 服務(wù)器，帶有創(chuàng)建用戶定義的 Web 站點(diǎn)的選項(xiàng)

• 注

  運(yùn)行 CPU 所需的 SIMATIC 存儲(chǔ)卡。

  

  
  

  應(yīng)用

  CPU 1511C-1 PN 是入門級(jí) CPU，用于非連續(xù)生產(chǎn)技術(shù)中對(duì)處理速度和響應(yīng)速度要求不高的應(yīng)用。

  CPU 1511C-1 PN 具有 5 點(diǎn)模擬量輸入；通過這些輸入，可以獲得壓力或溫度等模擬過程信號(hào)。其中 4 點(diǎn)個(gè)輸入可用于電流或電壓測(cè)量，1 點(diǎn)輸入可用于電阻測(cè)量。
  CPU 上的集成模擬量輸出將 16 位數(shù)字值轉(zhuǎn)換為電流或電壓并輸出到過程。例如，它們適合控制比例閥。
  借助于 16 點(diǎn)集成式數(shù)字量輸入，可在控制器上直接記錄來自設(shè)備的 24 V DC 信號(hào)。
  16 點(diǎn)集成式數(shù)字量輸出可以切換 24 V DC 電壓，從而將內(nèi)部信號(hào)從控制器傳送到設(shè)備。
  集成的計(jì)數(shù)器可記錄速度高達(dá) 100 kHz 的信號(hào)并直接在控制器中分析計(jì)數(shù)器狀態(tài)或當(dāng)前速度，無需使用附加模塊。速度可以頻率或周期的形式輸出，或以用戶歸一化速度的形式輸出。
  CPU 的運(yùn)動(dòng)控制功能可將計(jì)數(shù)器用作實(shí)際位置值，將模擬量輸出用作速度設(shè)定值輸出。4 – 100 kHz 輸出可用于：

• 直接控制步進(jìn)電機(jī)

• 輸出頻率

• 或通過 PWM 功能進(jìn)行控制：

• 直接控制閥門或

• 通過數(shù)字方式發(fā)送模擬信號(hào)

• 另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標(biāo)準(zhǔn)化 PLC-open 塊 提供連接至驅(qū)動(dòng)器的能力。

  CPU 1511C-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)（PROFINET 智能設(shè)備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口設(shè)計(jì)為雙端口交換機(jī)以便在系統(tǒng)中設(shè)立總線型拓?fù)洹?/p>

  
  

  
  

  設(shè)計(jì)

  CPU 1511C-1 PN 的特點(diǎn)：

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• 
  

• 姓名： 邵工

• 
  

• ｛話｝：182  -  21+79  -  69+61

• 
  

• 扣: Q354 + 8508 +227

• 功能強(qiáng)大的處理器：
  該 CPU 的單條二進(jìn)制命令的命令執(zhí)行時(shí)間可低至 60 ns。

• 大容量工作存儲(chǔ)器：
  175 KB 用于程序，1 MB 用于數(shù)據(jù)

• 集成輸入/輸出；
  16 點(diǎn)數(shù)字量輸入和 16 點(diǎn)數(shù)字量輸出以及 5 點(diǎn)模擬量輸入和 2 點(diǎn)模擬量輸出（用于電流/電壓信號(hào)），并具有一個(gè)用于測(cè)量 CPU 溫度的附加輸入。

• SIMATIC 存儲(chǔ)卡作為裝載存儲(chǔ)器：
  具有數(shù)據(jù)記錄和歸檔等附加功能

• 靈活的擴(kuò)展功能：
  單層組態(tài)zui多可支持 32 個(gè)模塊（CPU + 31 個(gè)模塊）

• 具有以下功能的屏幕畫面：

• PROFINET IO IRT 接口：
  具有通過 PROFINET 連接分布式 I/O 的選件。

• 

  
  

  功能

  性能

• 指令處理速度更快, 取決于 CPU 型號(hào)、語言擴(kuò)展和新的數(shù)據(jù)類型

• 由于背板總線速度顯著提高，CPU 的響應(yīng)時(shí)間縮短

• 功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)連接：
  每個(gè) CPU 均標(biāo)配PROFINET IO IRT（2 端口交換機(jī)）標(biāo)準(zhǔn)接口。

• 集成技術(shù)

• 集成安全功能

• 設(shè)計(jì)與操作

• 集成系統(tǒng)診斷

• SIMATIC 存儲(chǔ)卡(用來運(yùn)行 CPU)

• 數(shù)據(jù)記錄（歸檔）和配方

• 編程

BPZ:QAE26.9..

帶電纜和安裝附件的浸入式溫度傳感器

帶連接電纜