西門子CPU模塊6ES7518-4UP00-0AB0詳細說明

功能

• 豐富的指令集: 
  運算種類眾多，便于編程：

• 基本操作,如二進制邏輯運算、結(jié)果賦值、存儲、計數(shù)、產(chǎn)生時間、裝載、傳輸、比較、移位、循環(huán)移位、產(chǎn)生補碼、調(diào)用子程序（帶局部變量）

• 集成通信命令（例如，USS 協(xié)議、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive"（T 發(fā)送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）

• 使用簡便的功能，如脈沖寬度調(diào)制、脈沖序列功能、運算功能、浮點運算功能、PID 閉環(huán)控制、跳轉(zhuǎn)功能、環(huán)路功能和代碼轉(zhuǎn)換

• 數(shù)學(xué)函數(shù)，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP

• 計數(shù): 
  用戶友好的計數(shù)功能配以集成的計數(shù)器和高速計數(shù)器指令給用戶開辟了新的應(yīng)用領(lǐng)域。

• 中斷處理：

• 邊沿觸發(fā)中斷（由過程信號的上升沿或下降沿觸發(fā)）允許對過程中斷作出極快的響應(yīng)。

• 時間觸發(fā)中斷。

• 當達到設(shè)定值或計數(shù)器方向改變時，可觸發(fā)計數(shù)器中斷。

• 通信中斷使得能迅速方便地與周圍的設(shè)備如打印機或條碼閱讀器交換信息。

• 口令保護

• 測試和診斷功能： 
  易于使用的功能支持測試和診斷，例如，在線/離線診斷。

• 在測試和診斷過程中“強制"輸入和輸出： 
  可不在循環(huán)周期內(nèi)獨立設(shè)置輸入和輸出，例如可以檢測用戶程序。

• 按照 PLCopen 對簡單運動進行的運動控制

當變頻器與電動機功率不相同時，則必須相應(yīng)調(diào)整節(jié)能程序的設(shè)置，以利達到較高的節(jié)能效果[1]。3變頻器箱體結(jié)構(gòu)的選用變頻器的箱體結(jié)構(gòu)要與環(huán)境條件相適應(yīng)，即必須考慮溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素。
常見有下列幾種結(jié)構(gòu)類型可供用戶選用：1）敞開型IPOO型本身無機箱，適用裝在電控箱內(nèi)或電氣室內(nèi)的屏、盤、架上，尤其是多臺變頻器集中使用時，選用這種型式較好，但環(huán)境條件要求較高；2）封閉型IP20型適用一般用途，可有少量粉塵或少許溫度、濕度的場合；3）密封型IP45型適用工業(yè)現(xiàn)場條件較差的環(huán)境；4）密。
4變頻器容量的確定合理的容量選擇本身就是一種節(jié)能降耗措施。根據(jù)現(xiàn)有資料和經(jīng)驗，比較簡便的方法有三種：1）電機實際功率確定發(fā)。首先測定電機的實際功率，以此來選用變頻器的容量。2）公式法。當一臺變頻器用于多臺電機時，應(yīng)滿足：至少要考慮一臺電動機啟動電流的影響，以避免變頻器過流跳閘。

變頻器容量選定過程，實際上是一個變頻器與電機的上海騰樺電氣設(shè)備有限公司匹配過程，常見、也較安全的是使變頻器的容量大于或等于電機的額定功率，但實際匹配中要考慮電機的實際功率與額定功率相差多少，通常都是設(shè)備所選能力偏大，而實際需要的能力小，因此按電機的實際功率選擇變頻器是合理的，避免選用的變頻器過大，使投資增大。
3）電機額定電流法變頻器。對于輕負載類，變頻器電流一般應(yīng)按1.1N（N為電動機額定電流）來選擇，或按廠家在產(chǎn)品中標明的與變頻器的輸出功率額定值相配套的上海騰樺電氣設(shè)備有限公司電機功率來選擇[1]。5主電源1）電源電壓及波動

當變頻器與電動機功率不相同時，則必須相應(yīng)調(diào)整節(jié)能程序的設(shè)置，以利達到較高的節(jié)能效果[1]。3變頻器箱體結(jié)構(gòu)的選用變頻器的箱體結(jié)構(gòu)要與環(huán)境條件相適應(yīng)，即必須考慮溫度、濕度、粉塵、酸堿度、腐蝕性氣體等因素。
常見有下列幾種結(jié)構(gòu)類型可供用戶選用：1）敞開型IPOO型本身無機箱，適用裝在電控箱內(nèi)或電氣室內(nèi)的屏、盤、架上，尤其是多臺變頻器集中使用時，選用這種型式較好，但環(huán)境條件要求較高；2）封閉型IP20型適用一般用途，可有少量粉塵或少許溫度、濕度的場合；3）密封型IP45型適用工業(yè)現(xiàn)場條件較差的環(huán)境；4）密。
4變頻器容量的確定合理的容量選擇本身就是一種節(jié)能降耗措施。根據(jù)現(xiàn)有資料和經(jīng)驗，比較簡便的方法有三種：1）電機實際功率確定發(fā)。首先測定電機的實際功率，以此來選用變頻器的容量。2）公式法。當一臺變頻器用于多臺電機時，應(yīng)滿足：至少要考慮一臺電動機啟動電流的影響，以避免變頻器過流跳閘。

變頻器容量選定過程，實際上是一個變頻器與電機的上海騰樺電氣設(shè)備有限公司匹配過程，常見、也較安全的是使變頻器的容量大于或等于電機的額定功率，但實際匹配中要考慮電機的實際功率與額定功率相差多少，通常都是設(shè)備所選能力偏大，而實際需要的能力小，因此按電機的實際功率選擇變頻器是合理的，避免選用的變頻器過大，使投資增大。
3）電機額定電流法變頻器。對于輕負載類，變頻器電流一般應(yīng)按1.1N（N為電動機額定電流）來選擇，或按廠家在產(chǎn)品中標明的與變頻器的輸出功率額定值相配套的電機功率來選擇[1]。5主電源1）電源電壓及波動

西門子CPU模塊6ES7518-4UP00-0AB0詳細說明

S7-400 通信

SIMATIC S7-400 具有不同的通信選項:

• 組合了多點接口和 DP 主站,集成在所有CPU 中:
  用于同時連接編程器/PC、HMI 系統(tǒng)、S7-200 和 S7-300 系統(tǒng)以及其它 S7-400 系統(tǒng)。

• 附加 PROFIBUS DP 接口,集成在多個 CPU 中,用于經(jīng)濟實用連接分布式 I/O 系統(tǒng)(例如,ET 200)。

• PROFINET CPU 上的集成式 PROFINET 接口,用于連接到分布式 I/O 系統(tǒng)或與其它控制器和 PC 系統(tǒng)通信。

• 通信處理器,用于連接到 PROFIBUS 總線系統(tǒng)和工業(yè)以太網(wǎng)。

• 通信處理器,用于功能強大的點到點連接。

通過 PROFIBUS DP 進行過程通信

通過 S7-400-CPU 的集成式 PROFIBUS DP接口(可選),可將 SIMATIC S7-400 作為主站連接到 PROFIBUS DP。

以下設(shè)備均可作為 PROFIBUS DP 上的主站進行連接:

• SIMATIC S7-400(CPU、CP 443-5)

• SIMATIC S7-300 (CPU、CP 342-5 DP 或 CP 343-5)

• SIMATIC C7(通過配有 PROFIBUS DP 接口的 C7,或通過 PROFIBUS DP CP)

雖然配有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但它們僅使用也部分通過PROFIBUS DP 運行的 PG 和 OP 功能。

以下設(shè)備可作為從站連接:

• 分布式 I/O 設(shè)備,例如ET 200

• 現(xiàn)場設(shè)備

• SIMATIC S7-200、S7-300

• C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-634/P DP、C7-634 DP、C7-626 DP

• SIMATIC S7-400(僅通過 CP 443-5)

通過多點接口 (MPI) 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信

多點接口 (MPI) 是集成在 SIMATIC S7-400的 CPU 中的通信接口。

它用于:

• 編程和參數(shù)設(shè)置

• HMI

• 建立涉及對等通信伙伴的簡單網(wǎng)絡(luò)拓撲

• 可選擇的連接選項:
  MPI 可以實現(xiàn)最多 32 個節(jié)點的同時連接:

• 編程器/PC

• HMI 系統(tǒng)

• S7-200(作為從站)

• S7-300

• S7-400

• C7

• 內(nèi)部通信總線(C 總線);
  通過 S7-400 的 C 總線以及 CPU 的 MPI 或 DP 接口,可以尋址帶有 C 總線接口的通信處理器和功能模塊。這樣就可以從編程器直接訪問 C 總線上連接的模塊。通過接口模塊,可將最多 6 個擴展單元連接到 C 總線。

• MPI 的性能數(shù)據(jù):

• 最多 32 個 MPI 節(jié)點

• 數(shù)據(jù)傳輸速率高達 12 Mbps

• 靈活的安裝選件:
  使用性能可靠的組件建立 MPI 通信:PROFIBUS 和“分布式 I/O"產(chǎn)品系列中的總線電纜、總線連接器和 RS 485 中繼器 (12 Mbps)。
  可通過組件實現(xiàn)*調(diào)整以滿足具體要求。例如,任意兩個 MPI 節(jié)點之間最多可以串入 9 個中繼器以連接更大距離。

• DP 主站:
  也可將 S7-400 的 MPI 配置為 DP 主站。隨后可以連接最多 32 個*傳輸速率為 12 Mbps 的 DP 從站。從而保留編程功能和人機界面功能。

通過 CP 實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信(點到點)

通過 CP 441 通信處理器,可以實現(xiàn)功能強大的點到點連接。

• 可連接各種設(shè)備,例如:

• PC

• SIMATIC S5/S7

• 工業(yè) PC

• 其它廠商的 PLC

• 掃描儀、條形碼閱讀器、識別系統(tǒng)

• 機械手控制裝置

• 打印機

• 可變接口:
  通過可更換的接口模塊,可以使用不同傳輸介質(zhì)進行通信:

• 20 mA (TTY)

• RS 232C (V.24)

• RS 422/485

通過 CP(PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng))實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信

通過 CP 443-x 通信處理器,可以將 SIMATIC S7-400 連接至 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。

例如包括:

• SIMATIC S7-200(通過 PROFIBUS)

• SIMATIC S7-300

• SIMATIC S7-400

• SIMATIC S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H

• 編程設(shè)備

• PC

• SIMATIC HMI 人機界面系統(tǒng)

• 數(shù)控裝置

• 機械手控制裝置

• 工業(yè) PC

• 驅(qū)動控制裝置

• 其它廠商的設(shè)備

S7-400H

SIMATIC S7-400H 包括以下組件:

• 2 個中央控制器:
  2 個單獨的 UR1/UR2 中央控制器,或一個分隔式中央控制器 (UR2-H) 上的 2 個區(qū)域。

• 每個中央控制器有兩個同步模塊,用于通過光纜連接兩個設(shè)備。

• 每個中央控制器 1 個 CPU 412-5H、1 個 CPU 414-5H、1 個 CPU 416-5H 或 1 個 CPU 417-5H。

• 中央控制器中具有 S7-400 I/O 模塊。

• UR1/UR2/ER1/ER2 擴展單元和/或帶有 I/O 模塊的 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備。

中央功能采用冗余設(shè)計。可將 I/O 組態(tài)為常規(guī)可用性型和切換型。

通常可用的 I/O(單側(cè)配置)

在單側(cè)配置中,I/O 模塊具有單通道設(shè)計,僅由兩個中央控制器中的一個來尋址。單側(cè) I/O 模塊可插到中央控制器和/或擴展單元/分布式 I/O 設(shè)備中。

在 I/O 尋址設(shè)備工作正常的情況下,從單側(cè)讀入的信息始終提供給兩個中央控制器。發(fā)生故障時,受影響的中央控制器的 I/O 模塊將停止工作。

單側(cè)配置用于:

• 不需要很高可用性的工廠部分。

• 連接基于用戶程序的冗余I/O。此時,必須對系統(tǒng)進行對稱設(shè)置。

高可用性(切換式配置)

在切換式配置中,I/O 模塊采用單通道設(shè)計,但它們將由兩個中央控制器通過冗余 PROFIBUS DP 來尋址。在切換式配置中運行的 I/O 模塊只能插到 ET 200M 分布式 I/O 設(shè)備中。

通過 PROFIBUS DP 連接到中央控制器。

I/O 冗余

冗余 I/O 模塊以冗余方式成對配置。使用冗余 I/O 可以實現(xiàn)*程度的可用性,因為通過這種方式,可以承受 CPU、PROFIBUS 或信號模塊出現(xiàn)故障。

可進行實現(xiàn)以下配置:

• 單側(cè) DP 從站采中采用冗余 I/O

• 切換式 DP 從站采用冗余 I/O

適宜的 I/O 模塊

相互冗余的模塊必須為同一類型和設(shè)計形式(例如,均為集中式或均為分布式)。不對插槽進行規(guī)定。不過,出于可用性原因,建議在不同的站中使用。關(guān)于可以使用的模塊,請咨詢系門子客戶支持部門或參閱相關(guān)手冊。

FM 和 CP 冗余

功能模塊 (FM) 和通信處理器 (CP) 可在兩種不同配置中使用:

• 切換式冗余配置:
  可以雙重連接 FM/CP 以將 ET 200M 或一個交換式 ET 200M 分離。

• 雙通道冗余配置:
  可將 FM/CP 插到兩個子單元中或插到與子單元相連的擴展單元中(參見單側(cè)配置)。

此時可以不同方式實現(xiàn)模塊冗余:

• 由用戶編程:
  在功能模塊和 SIMATIC 通信處理器上,通?？捎捎脩魧θ哂喙δ苓M行編程。將會確定主動模塊并檢測可能的故障以執(zhí)行切換。所需的程序與配有冗余 FM/CP 的單個 CPU 的程序一致。

• 由操作系統(tǒng)直接提供支持。
  對于 SIMATIC NET-CP 443-1,操作系統(tǒng)直接支持冗余。有關(guān)詳細信息,請參見“通信"下面的內(nèi)容。

S7-400F/FH

故障安全型 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)可根據(jù)需求進行不同配置:

單通道、單側(cè) I/O,用于 S7-400F

工廠需要使用故障安全型控制器。無需容錯。需要下列部件:

• 1 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。

• 1 條 PROFIBUS DP 總線。

• 帶有 IM 153-2 的 ET 200M。

• 故障安全信號模塊,采用非冗余設(shè)計。

發(fā)生故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。

單通道、切換式 I/O,用于 S7-400FH

工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)需要有容錯功能。需要下列部件:

• 2 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。

• 2 條 PROFIBUS DP 總線。

• 1 個 ET 200M ,帶 2 個 IM 153-2(冗余)。

• 故障安全信號模塊,采用非冗余設(shè)計。

若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線出現(xiàn)故障,控制器仍保持可用。在故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,I/O 不再可用。故障安全信號模塊被禁用。

冗余、切換式 I/O,用于 S7-400FH

工廠需要使用故障安全型控制器。CPU 側(cè)和 I/O 側(cè)需要容錯功能。需要下列部件:

• 2 個 CPU 414-4H/417-4H,含 F-Runtime 許可證。

• 2 條 PROFIBUS DP 總線。

• 2 個 ET 200M,帶 2 個 IM 153-2(冗余)。

• 故障安全信號模塊,冗余設(shè)計。

在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 總線、故障安全信號模塊或 ET 200M 出現(xiàn)故障時,控制器仍保持可用。

在 S7-400F/FH 自動化系統(tǒng)中,也可以使用標準模塊。這些設(shè)備不能與故障安全模塊在同一個 ET 200M 中一起使用。

通信

中央控制器和 ET 200M 之間的安全相關(guān)通信和標準通信是通過 PROFIBUS DP 實現(xiàn)的。通過專門開發(fā)的 PROFIBUS 行規(guī) PROFIsafe,可在標準數(shù)據(jù)報文中傳輸與安全功能相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。無需附加的硬件組件,如專用安全總線。所需的軟件既可以作為操作系統(tǒng)的擴展功能集成在硬件組件中,也可作為經(jīng)過認證的軟件塊裝載到 CPU 中。

帶有隔離模塊的安全等級

在 ET 200M 中隔離模塊具有以下優(yōu)點:

• 可以使用銅質(zhì)總線電纜來建立 PROFIBUS DP 總線。沒有必要使用光纖電纜。

• 每個 IM 153-x 都可以使用。

• 在一個 ET 200M 中,可以混合使用安全模式下的故障安全信號模塊和 S7-300 標準模塊。

若需要取得安全等級 SIL 2,則無需使用隔離模