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            潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司
            中級(jí)會(huì)員 | 第6年

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            西門子SIEMENS專業(yè)銷售S7-200模塊CPU221中央處理單元

            時(shí)間:2020/8/5閱讀:864
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            西門子SIEMENS專業(yè)銷售S7-200模塊CPU221中央處理單元      西門子SIEMENS專業(yè)銷售S7-200模塊CPU221中央處理單元


               


            潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司 上海詩(shī)慕自動(dòng)化設(shè)備有限公司
            本公司銷售西門子自動(dòng)化產(chǎn)品,*,質(zhì)量保證,價(jià)格優(yōu)勢(shì)
            西門子PLC,西門子觸摸屏,西門子數(shù)控系統(tǒng),西門子軟啟動(dòng),西門子以太網(wǎng)
            西門子電機(jī),西門子變頻器,西門子直流調(diào)速器,西門子電線電纜
            我公司大量現(xiàn)貨供應(yīng),價(jià)格優(yōu)勢(shì),*,德國(guó)*

            Overview

            • 智能化小型解決方案
            • 本機(jī)帶10個(gè)輸入/輸出點(diǎn)
            • 不能擴(kuò)展

            Design

            CPU 221 安裝有:

            • 集成式 24 V 編碼器/負(fù)載電源:
              用于直接連接傳感器和編碼器。 用 180 mA 時(shí),它也可用作負(fù)載電源。
            • 2種型號(hào):
              帶多種電源和控制電壓
            • 內(nèi)置數(shù)字量輸入/輸出:
              6個(gè)輸入和 4 個(gè)輸出。
            • 1 個(gè)通訊接口:
              可選
              • 作為 PPI接口,用于編程功能、HMI 功能(TD 200、OP),S7-200 內(nèi)部 CPU / CPU 通信(9.6/19.2/187.5 kbps),或作為 MPI從站,用于和 MPI 主站(S7-300 / -400、OP、TD、按鈕板)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
              • 用戶可編程接口(FreePort),帶中斷能力,用于和非西門子設(shè)備進(jìn)行串行數(shù)據(jù)交換,例如在 ASCII 協(xié)議下、波特率為 1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/57.6/115.2 Kbit/s時(shí),可將 PC / PPI 電纜用作為 RS 232/ RS 485 適配器。
            • 中斷輸入:
              對(duì)過(guò)程信號(hào)的上升沿或下降沿作出*速響應(yīng)
            • 高速計(jì)數(shù)器:
              4 個(gè)高速計(jì)數(shù)器(30 kHz), 可通過(guò)參數(shù)設(shè)置使能和復(fù)位輸入,具有2個(gè)單獨(dú)的輸入端,可同時(shí)用作增/減計(jì)數(shù)器;或者可以連接2個(gè)具有90°相差的增量編碼器。
            • 仿真器(可選):
              用于集成輸入的仿真和用戶程序的檢驗(yàn)。
            • 模擬電位計(jì):
              1 個(gè)模擬電位計(jì),可在日常工作中用作一個(gè)設(shè)定值計(jì)數(shù)器,例如設(shè)定時(shí)間。
            • 脈沖輸出:
              2 個(gè)高頻脈沖輸出 ( 20 kHz);
              可用于定位任務(wù),驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)。
            • 實(shí)時(shí)時(shí)鐘(可作為可選模塊連接):
              例如用于給報(bào)文加時(shí)間標(biāo)記、紀(jì)錄機(jī)器運(yùn)行時(shí)間或用于基于時(shí)間的過(guò)程控制。
            • EEPROM 子模塊(選件):
              用于保存完整的 STEP 7-Micro/WIN 用戶程序及其它文檔。
              用于支持?jǐn)?shù)據(jù)記錄功能和配方管理。
              允許快速修改程序(即使沒(méi)有編程器)和其它程序歸檔。
            • 通過(guò)電池提供長(zhǎng)時(shí)間后備:
              可將存儲(chǔ)時(shí)間提高到200天。無(wú)電池模塊時(shí),用戶數(shù)據(jù)(如存儲(chǔ)器位狀態(tài)、數(shù)據(jù)塊、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器)通過(guò)內(nèi)部的超級(jí)電容進(jìn)行保護(hù),大約 5 天??梢员4嬗脩舫绦?免維護(hù))。電池模塊插入存儲(chǔ)器子模塊插槽中。

            設(shè)備種類

            種類

            電源電壓

            輸入電壓

            輸出電壓

            輸出電流

            • 直流輸出

            24 V DC

            24 V DC

            24 V DC

            0.75 A, 晶體管

            • 繼電器輸出

            85 … 264 V AC

            24 V DC

            24 V DC,
            24 …
            230 V AC

            2 A,繼電器

             

            • 適合拖曳的堅(jiān)固混合電纜,帶有兩條用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)你~導(dǎo)線和兩條用于 ET 200pro 的電源的銅導(dǎo)線
            • SIENOPYR FR 船用電纜
              無(wú)鹵素、抗踩壓、阻燃、經(jīng)過(guò)船級(jí)社認(rèn)證的光纖電纜,可安裝在船甲板及船艙內(nèi)。按米銷售
            • 與稱重變送器和稱重儀表不同,SIWAREX系列稱重模塊可以直接接收稱重傳感器輸出的mV,并與西門子控制(包括S7 200/300/1200/ET200M/ ET200S)無(wú)縫集成,具有擴(kuò)展靈活、精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。SIWAREX系列稱重模塊其設(shè)計(jì)用于各種工業(yè),具備很高的抗能力,但是為了保證模塊運(yùn)行可靠,在安裝接線等方面必須要規(guī)范操作。

               之一。自從公司成立以來(lái),可性就一直是西門子公司的顯著特征。在西門子,
               可性意味著長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)成功以及一個(gè)好的企業(yè)公民所應(yīng)具備的意識(shí)和 社會(huì)責(zé)任感。
              2008財(cái)年(截止于9月30日),公司在 擁有大約461,000名 雇員,實(shí)現(xiàn)銷售額800.45億歐元,

              .西門子PLC控制系統(tǒng)關(guān)于熱插拔功能的定義:

                  1.帶電插拔模塊時(shí),確保不造成模塊的硬件損壞;

                  2.帶電插拔模塊時(shí),CPU不停機(jī),并產(chǎn)生報(bào)警;

                  3.帶電插拔模塊時(shí),該模塊I/O通道的數(shù)值保持不變,而其他模塊的運(yùn)行不受影響;

                  4.帶電插拔模塊時(shí),CPU中觸發(fā)中斷組織塊或通過(guò)DP診斷程序塊,得到模塊拔出或插入的事件信息,在用戶程序或中斷組織塊OB**中進(jìn)行相應(yīng)控制邏輯和I/O通道的處理;

                  二.SIEMENS的PLC控制系統(tǒng)中:

                  1.S7-200系列PLC不支持熱插拔功能;

                  2.S7-300CPU直接帶I/O模塊的方式不支持熱插拔;

                  3.S7-300作為PROFIBUSDP主站下掛DP從站ET200M、ET200S、ET200iS,支持熱插拔功能;(ET200M作從站時(shí)需要使用有源總線底板,如下說(shuō)明)

                  注:采用S7-300作為主站的軟冗余系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)熱插拔全部功能,不具備以上所列第3,4條目中的功能。當(dāng)您將ET200M從站上的模塊拔出時(shí),CPU不停機(jī),主CPU、備用CPU上的SF燈亮,BUSF燈閃爍,ET200M從站上的2塊IM153-2模塊的SF燈亮,BF燈閃爍,該ET200M從站上所有模塊的I/O值被清0,S7-300主站失去對(duì)該ET200M從站的控制能力。當(dāng)您再次將模塊插入到ET200M站上時(shí),系統(tǒng)從主CPU切換到備用CPU,SF、BUSF、BF燈熄滅,軟冗余系統(tǒng)重新回到正常運(yùn)行狀態(tài)。

                  若要在軟冗余系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)熱插拔的4項(xiàng)功能,必須使用S7-400作為軟冗余系統(tǒng)的主站。

                  4.S7-400作為PROFIBUSDP主站下掛DP從站ET200M、ET200S、ET200iS,支持熱插拔功能;(ET200M作從站時(shí)需要使用有源總線底板,如下說(shuō)明)

                  5.S7-400CPU直接帶I/O模塊的方式支持熱插拔。

                  S7-400系統(tǒng)由于很好的電磁兼容性和抗沖擊、耐震動(dòng)性能,因而能限度的滿足各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),模板能夠帶電插、拔,當(dāng)S7-400機(jī)架上插入或取出模板時(shí),都會(huì)在CPU中產(chǎn)生一個(gè)中斷信息,供客戶在用戶程序中對(duì)模板更換的動(dòng)作進(jìn)行相應(yīng)的處理。

                  三.ET200M的有源總線底板配置與說(shuō)明:

                  ET200M是在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常使用的PROFIBUSDP分布式從站,一個(gè)ET200M從站一般由導(dǎo)軌(S7-300系列通用導(dǎo)軌)、IM153接口模塊、若干塊S7-300系列的模塊(PS電源模塊、I/O模塊、CP通訊模塊、FM功能模塊)組成:

                  這樣的ET200M從站是不支持熱插拔功能的。為了實(shí)現(xiàn)ET200M從站的熱插拔功能,我們需要對(duì)ET200M的硬件配置進(jìn)行一些調(diào)整,通用導(dǎo)軌更換成帶有有源總線模板的導(dǎo)軌,下圖向您展示了1個(gè)有源總線導(dǎo)軌和5個(gè)有源總線模板組裝后的情形:

                  下圖比對(duì)了有源總線導(dǎo)軌與S7-300通用導(dǎo)軌的區(qū)別

                  下圖展示有源總線導(dǎo)軌、有源總線模板和2個(gè)IM153-2接口模塊組裝后的情形:

                  "Modulechangeduringoperation"(or"Insert/Removemodule")功能使得你能夠在系統(tǒng)下運(yùn)行過(guò)程中,在ET200M站上帶電拔出或插入模板,即熱插拔功能。

                  硬件要求:

                  使用普通的S7-300導(dǎo)軌和U型總線連接器是不能實(shí)現(xiàn)熱插拔功能的,您必須購(gòu)買有源總線底板,才能實(shí)現(xiàn)該功能。另外,您在配置時(shí),必須使用MLFB6ES7153-1AA02-0B0版本以上的接口模塊,因?yàn)樗С諨P協(xié)議的DPV1版本,而MLFBIM153-1AA00-0B0模塊是不支持該功能的。目前您能夠購(gòu)買到的IM153接口模塊都支持熱插拔,只有2-3年以前的IM153接口模塊不支持熱插拔。

                  注意:

                  如果想知道你的模塊是否支持熱插拔功能,你可以在STEP7的HWConfig硬件組態(tài)窗口中的產(chǎn)品目錄里選擇對(duì)應(yīng)模塊,閱讀窗口右下角對(duì)該模塊功能的描述.

                  軟件要求:必須在STEP75.1版本以上進(jìn)行配置;

                  如果您采用S7-400CPU或S7-400CP作為DP主站,那么您可以直接在IM153的屬性窗口的"OperatingParameters"標(biāo)簽頁(yè)里配置熱插拔功能。如下圖所示:

                  關(guān)于ET200M站

                  關(guān)于ET200M站"Modulechangeduringoperation"(運(yùn)行中更換模塊)功能實(shí)現(xiàn)的說(shuō)明:

                  STEP1:在STEP7的硬件組態(tài)窗口的PROFIBUSDP目錄中選擇相應(yīng)IM153模塊,可以看出該模塊支持“moduleexchangeinopration”(熱插拔);

                  STEP2:將IM153模塊拖到PROFIBUS總線上;

                  STEP3:選擇I/O模塊,插入到ET200M站的各個(gè)槽位中;

                  STEP4:雙擊ET200M站,打開屬性窗口,選中“Replacemodulesduringoperation“(熱插拔)選項(xiàng);

                  STEP5:屬性窗口中提供了ET200M站熱插拔功能所需的有源總線導(dǎo)軌的訂貨號(hào);

                  STEP6:屬性窗口中提供了該型號(hào)IM153,插入的I/O模塊對(duì)應(yīng)使用的有源總線底板的訂貨號(hào);

                  除了以上的硬件組態(tài)之外,還要向S7-400中下載OB82、OB83、OB84、OB85、OB86、OB87、OB121、OB122等組織塊。當(dāng)ET200M從站上進(jìn)行模塊的熱插拔時(shí),中斷組織塊OB83,OB85,OB122被調(diào)用。

                  如果你采用S7-300CPU或CP342-5作為DP主站,那么您只能夠通過(guò)安裝GSD文件的方式將IM153模塊組態(tài)成DP從站,并雙擊IM153,打開它的屬性窗口,進(jìn)行設(shè)置。否則您在STEP7的硬件組態(tài)窗口中直接將PROFIBUSDP目錄ET200M文件夾下IM153模塊掛在PROFIBUS總線上,如下圖:

              凈收入30.58億歐元。其中80%的銷售額來(lái) 自德國(guó)境外。  西門子是一家大型公司
              ,其業(yè)務(wù)遍及 190多個(gè),在全擁有 大約600家工廠、研發(fā)中心和銷售辦事處
              。公司的業(yè)務(wù)主要集中于6大領(lǐng)域:信 息和通訊、自動(dòng)化和控制、電力、交通、和照明。
              西門子的 業(yè)務(wù)運(yùn) 營(yíng)分別由13個(gè)業(yè)務(wù)集團(tuán)負(fù)責(zé),其中包括西門子財(cái)務(wù)服務(wù)有限公司和西門子房地 資產(chǎn)集團(tuán)
              。此外,西門子還擁有兩家合資企業(yè)--博世-西門子家用電器集團(tuán) 和富士通西門子計(jì)算機(jī)(控股)公司


              圖1 SIWAREX集成化解決方案替代稱重變送器/儀表

              EMC即電磁兼容性,描述了電氣設(shè)備在特定的電磁下,既不受到電磁的影響,也不會(huì)對(duì)周圍產(chǎn)生影響的能力。在安裝之前,一定要執(zhí)行EMC設(shè)計(jì)規(guī)范,分析各種可能存在的源。

              電磁可以通過(guò)以下幾種到控制和稱重模塊的正常工作:
              (1) 電磁場(chǎng)直接作用于控制;
              (2) 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線引入,如PROFIBUS DP;
              (3) 通過(guò)電纜引入;
              (4) 通過(guò)電源或者保護(hù)地引入;

              根據(jù)傳輸介質(zhì)(導(dǎo)電還是非導(dǎo)電)以及源與設(shè)備之間的距離,可以通過(guò)四種耦合到控制:
              (1) 電導(dǎo)耦合
              (2) 電容耦合
              (3) 電感耦合
              (4) 輻射耦合

              安裝接線注意事項(xiàng)

              原則1:接地面積要大
              安裝自動(dòng)化設(shè)備時(shí),不可動(dòng)的金屬部件要接地,接地面積要大,接地電阻要小,比如通過(guò)扁鋼、銅排、截面積比較大的電纜等。噴漆或者陽(yáng)極化處理的金屬部件,通過(guò)螺絲接地時(shí),需要通過(guò)專門的接地片或者去掉面的防腐層。因?yàn)殇X很容易氧化,不適宜作為接地材料。


              圖2 接地銅排及電纜

              原則2:電纜敷設(shè)要分類
              在敷設(shè)電纜時(shí),將其按照主電源線、電源線、線、現(xiàn)場(chǎng)總線等進(jìn)行分類,電源線與線一定要走不同的穿線管或者走線槽,線盡可能貼著支撐梁、金屬導(dǎo)軌、機(jī)柜背板等走線。


              原則3:等電勢(shì)體
              創(chuàng)建等電勢(shì)體,并將內(nèi)的所有電氣設(shè)備都通過(guò)等電勢(shì)體連接到大地。對(duì)于防爆應(yīng)用,必須建立等電勢(shì)體。


              原則4:電纜屏蔽層要連接
              稱重模塊與傳感器之間推薦使用西門子提供的電纜,如圖3所示。
              電纜型號(hào):Li2Y 1 x 2 x 0.75 ST + 2 x (2 x 0.34 ST) – CY
              訂貨號(hào): 非防爆 7MH4702-8AG 防爆 7MH4702-8AF
              注意:如果使用第三方電纜,請(qǐng)使用兩兩雙絞屏蔽,外面還要有一層總屏蔽的雙屏蔽電纜:


              圖3 稱重模塊與傳感器之間連接電纜

              當(dāng)傳感器與稱重模塊之間距離很遠(yuǎn)時(shí),在有等電勢(shì)體的前提下,建議屏蔽層在接線盒和模塊處均大面積接地,如下圖所示:

              在模塊側(cè)電纜的屏蔽層壓直接壓在屏蔽安裝單元上,如下圖所示:


              圖4 電纜屏蔽層的連接

              原則5 各種屏蔽連接單元的使用
              在稱重模塊側(cè),稱重傳感器電纜的屏蔽層通過(guò)各種屏蔽連接元件與安裝背板或者導(dǎo)軌進(jìn)行大面積連接。
              對(duì)于S7 200中使用的SIWAREX MS模塊其屏蔽連接端子如下圖所示,訂貨號(hào):6ES5728-8MA11,每包10個(gè)。


              圖5 SIWAREX MS屏蔽連接端子

              對(duì)于SIWAREX U、SIWAREX FTC和SIWAREX FTA模塊,屏蔽連接元件和屏蔽連接端子需要配合使用,其中:
              屏蔽連接單元,訂貨號(hào):6ES7390-5AA00-0AA0,可供兩個(gè)SIWAREX U 使用,(對(duì)于SIWAREX FTC和SIWAREX FTA模塊一個(gè)連接單元只能連接一個(gè)模塊。)
              屏蔽連接端子,訂貨號(hào):6ES7390-5CA00-0AA0,每包兩個(gè),適合線徑為4 到13mm 的傳感器電纜。


              圖6 SIWAREX U/FTA/FTC屏蔽連接單元及端子

              對(duì)于SIWAREX CS模塊
              屏蔽連接元件,訂貨號(hào):6ES7193-4GA00-0AA0,每包5個(gè);
              屏蔽連接端子,訂貨號(hào):6ES7193-4GB00-0AA0,每包5 個(gè);


              圖7 SIWAREX CS屏蔽連接單元及端子

              屏蔽連接端子和單元組裝后,如下圖所示:


              圖8 SIWAREX CS屏蔽連接單元及端子裝配圖

              原則6:接線盒的選擇
              當(dāng)一臺(tái)秤使用多個(gè)稱重傳感器時(shí),傳感器電纜必須通過(guò)接線盒將電纜進(jìn)行并聯(lián)。西門子提供的接線盒,有不銹鋼和鋁兩種材質(zhì),外殼噴漆處理,如下圖所示。盒子上面有4個(gè)進(jìn)線空,下面有一個(gè)出線孔,即多允許四個(gè)傳感器并聯(lián)。
              訂貨號(hào): 不銹鋼材質(zhì) 7MH4710-1EA 鋁材質(zhì) 7MH4710-1BA


              圖9 西門子稱重傳感器接線盒

              接線盒的電纜密封格蘭頭內(nèi)有4個(gè)金屬片,當(dāng)電纜從該格蘭頭穿過(guò)時(shí),電纜的屏蔽層通過(guò)四個(gè)金屬片壓緊,并與金屬格蘭頭大面積,而金屬格蘭頭與接線盒殼體是導(dǎo)通的,這樣連到接線盒上的所有傳感器的屏蔽層通過(guò)金屬殼體導(dǎo)通,而且導(dǎo)通電阻非常小。


              圖10 接線盒電纜密封格蘭頭

               


              圖11 電纜屏蔽層通過(guò)電纜密封格蘭頭內(nèi)金屬片壓緊圖

              在有等電勢(shì)體的情況下,接線盒可以通過(guò)其接地端子進(jìn)行接地。該接地端子與電纜密封格蘭及殼體都是連通的。


              圖12 接線盒接地端子西門子DP紫色通信電纜接頭

              注意:如果需用第三方接線盒,要求接線盒的殼體及其電纜密封格蘭都必須是金屬的。

              EMC問(wèn)題通常會(huì)引起稱重模塊的SF指示燈亮或者重量顯示錯(cuò)誤,通??梢詸z查下列幾點(diǎn):

              (1) 在稱重模塊側(cè),電纜屏蔽層是否通過(guò)各種屏蔽連接元件接地;
              (2) 在接線盒處,電纜屏蔽層是否通過(guò)接線盒的金屬密封格蘭與接線盒連接,而不是將屏蔽層連接到內(nèi)部端子上;
              (3) 稱重傳感器接地電纜,截面積大于16mm2,這樣可以一定程度上防止現(xiàn)場(chǎng)電焊等操作造成傳感器過(guò)電流損壞。如果從西門子采購(gòu),該電纜訂貨號(hào)為7MH3701-1 AA1


              圖13 稱重傳感器接地電纜

              (4) 電纜屏蔽層接是否等電勢(shì),等電勢(shì)體的截面積是否足夠大。
              (5) 稱重模塊與傳感器之間的連接電纜與電源或者電機(jī)(尤其變頻器控制的電機(jī))的動(dòng)力電纜距離是否太近了。
              (6) 檢查控制柜中稱重模塊與變頻器或者它的的電纜太近了。
              (7) 繼電器、開關(guān)或者電磁閥門是否有保護(hù)電路,或者保護(hù)電路是否工作正常。
              (8) 24V供電電源也可能引起模塊故障。在這種情況下,24V電源可以并聯(lián)穩(wěn)壓二極管,1N6285的效果就很好,擊穿電壓不高于34V。
              (9) 在某些特殊還可能用到濾波器。經(jīng)過(guò)EPCOS的SIFI-B或D型濾波器效果很好。如果故障來(lái)源于傳感器電纜,那么EXC、SENSE和SIG各需要一個(gè)濾波器。

              在使用OLM的時(shí)候考慮到光纖電纜的組態(tài),這樣PROFIBUS總線的參數(shù)就被STEP 7重新計(jì)算并改變。

              在使用OLM(光纖鏈路模塊)時(shí),必須考慮到光纖電纜的組態(tài)。STEP 7會(huì)根據(jù)光纖電纜的組態(tài)重新計(jì)算PROFIBUS的參數(shù)。在這里,必須使“時(shí)間間隙”適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和傳輸速率。 
              用戶必須改變PROFIBUS參數(shù),因?yàn)殡娎|和網(wǎng)絡(luò)元件以及網(wǎng)絡(luò)元件的監(jiān)控機(jī)制會(huì)信息。如果給“時(shí)間間隙”組態(tài)了一個(gè)太低的值,可能會(huì)OLM(LED會(huì)閃紅/綠燈)的功能錯(cuò)誤和錯(cuò)誤顯示。

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