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西門子CPU1212C中央處理單元

脈沖編碼器的型號(hào)，每轉(zhuǎn)一圈標(biāo)志的個(gè)數(shù)和大的速度是通過參數(shù)設(shè)定的。 評(píng)估電子線路能夠處理編碼器信號(hào)（對(duì)稱的： 帶附加的反相軌跡或者非對(duì)稱的： 相對(duì)于地電平）高達(dá) 27 V 的一個(gè)差分電壓 。編碼器的額定電壓范圍 (5 V 或 15 V) 是在一個(gè)參數(shù)里設(shè)定的。 通過 1 個(gè) 15 V 的額定電壓， SIMOREG 變頻器可以為脈沖編碼器提供電壓。 5 V 編碼器需要一個(gè)外部電源。 脈沖編碼器是在三個(gè)軌跡的基礎(chǔ)上加以評(píng)估的： 軌跡 1， 軌跡 2 和零標(biāo)記。 也可以安裝沒有零標(biāo)記的脈沖編碼器。 零標(biāo)記允許采集一個(gè)實(shí)際的位置。 編碼器信號(hào)的大頻率一定不能超過 300 kHz。 建議使用每轉(zhuǎn)一圈至少 1024 個(gè)脈沖的脈沖編碼器（以確保在低速時(shí)平滑地運(yùn)行）

概述

故障安全 SIMATIC S7-1200 控制器基于 S7-1200 標(biāo)準(zhǔn) CPU 并提供了其它安全相關(guān)功能。

它們可用于符合 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849-1 的 PL e 的安全任務(wù)。

安全相關(guān)程序是在 TIA 博途中創(chuàng)建的。STEP7 Safety 組態(tài)工具為用 LAD 和 FBD 語言編寫的安全相關(guān)程序提供了命令、操作和塊。為此，我們提供了一個(gè)經(jīng) TüV 認(rèn)同的預(yù)組態(tài)塊庫以提供安全功能。

具有集成安全功能的標(biāo)準(zhǔn)控制器：

針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)功能和安全功能提供了標(biāo)準(zhǔn)化且方便的診斷功能

同一的符號(hào)、數(shù)據(jù)一致性等

模塊化系統(tǒng)包含可擴(kuò)展的 CPU 以及可擴(kuò)展的 I/O 數(shù)量結(jié)構(gòu)：

可一次完成標(biāo)準(zhǔn)和故障安全自動(dòng)化工程組態(tài)

在集中式系統(tǒng)中將標(biāo)準(zhǔn) I/O 模塊與故障安全 I/O 模塊結(jié)合使用

集成的標(biāo)準(zhǔn) PROFINET 功能用于 PROFINET 控制器和 PROFINET iDevice 服務(wù)

通過 PROFINET 或 PROFIBUS 等現(xiàn)場(chǎng)總線連接分布式標(biāo)準(zhǔn) I/O

F 庫經(jīng)過德國(guó)技術(shù)監(jiān)督協(xié)會(huì) (TüV) 認(rèn)證，可用于所有常見安全功能

使用 FBD 和 LAD 對(duì)安全邏輯自由編程

符合標(biāo)準(zhǔn)的 F 程序打印輸出

S7-1200 到 S7-300/400/1500 以及 WinAC RTX F 的標(biāo)準(zhǔn)功能和安全功能可通過一次集成組態(tài)完成

輸入輸出電路引入的 
      為了實(shí)現(xiàn)輸入輸出電路上的隔離，近年來在控制系統(tǒng)中光電耦合得到廣泛應(yīng)用，已成為防止的有效措施之一。光電耦合器具有以下特點(diǎn):首先，由于是密封在一個(gè)管殼內(nèi)，不會(huì)受到外界光的;其次，由于靠光傳送，切斷了各部件電路之間地線的;第三，發(fā)光二極管動(dòng)態(tài)電阻非常小，而源的內(nèi)阻一般很大，能夠傳送到光電耦合器輸入輸出的就很小;第四，光電耦合器的傳輸比和晶體管的放大倍數(shù)相比，一般很小，遠(yuǎn)不如晶體管對(duì)那么靈敏，而光電耦合器的發(fā)光二極管只有在通過一定的電流時(shí)才能發(fā)光。因此，即使是在電壓幅值較高的情況下，由于沒有足夠的能量，仍不能使發(fā)光二極管發(fā)光，從而可以有效地掉。由于光電耦合器的線性區(qū)一般只能在某一特定的范圍內(nèi)，因此，應(yīng)保證被傳的變化范圍始終在線性區(qū)內(nèi)。為了保證線性耦合，既要嚴(yán)格挑選光電耦合器，又要采取相應(yīng)的非線性較正措施，否則將產(chǎn)生較大的誤差。

(1) 光電耦合輸入電路如圖2所示。其中圖2(a)、圖2(b)用的較多，高電平時(shí)接成形式，低電平輸入時(shí)接成形式。圖2(c)為差動(dòng)型接法，它具有兩個(gè)約束條件，對(duì)于防止有明顯的*性，適用于外部嚴(yán)重的環(huán)境，當(dāng)外部設(shè)備電流較大時(shí)，其傳輸距離可達(dá)100~200m，圖2(d)考慮到COMS電路的輸出驅(qū)動(dòng)電流較小，不能直接帶動(dòng)發(fā)光二極管，所以加接一級(jí)晶體管作為功率放大，需要注意的是圖中發(fā)光二極管和光敏三極管應(yīng)分別由兩個(gè)電源供電，電阻值視電壓高低選取。

圖2 光電耦合輸入電路

(2) 光電耦合輸出電路如圖3所示。為了得到和輸入同相的，可以采用圖3(a)形式。若要求輸出和輸入反相，可以接成圖3(b)形式。當(dāng)輸出電路所驅(qū)動(dòng)的元件較多時(shí)，可以加接一級(jí)晶體管作為驅(qū)動(dòng)功率放大，其接法如圖3(c)所示。有時(shí)為了更好的輸出波形，輸出可經(jīng)施密特電路。

 
圖3 光電耦合輸出電路

以上兩點(diǎn)是對(duì)開關(guān)量輸入輸出的處理方法，而對(duì)模擬輸入輸出，為了消除工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)對(duì)它的影響，除加A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路和光電耦合外，可根據(jù)需要采取的數(shù)字濾波如中值法、一階遞推數(shù)字濾波法等算法。

3 結(jié)束語

PLC控制系統(tǒng)的抗性設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及到具體的輸入輸出設(shè)備和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境，在設(shè)計(jì)抗系統(tǒng)時(shí)要求要綜合考慮各方面的因素