西門子CPU模塊6ES7515-2FM02-0AB0

　安全數(shù)字量輸入

　　黃色部分是安全輸入點(diǎn)所具備的*電路設(shè)計(jì)，普通輸入點(diǎn)是沒有的。

　　內(nèi)部診斷：每個(gè)輸入通道使用一個(gè)公共輸入電路和2個(gè)獨(dú)立獲取鏈路，每個(gè)微處理器驅(qū)動(dòng)一個(gè)數(shù)字輸入串行器（DIS）來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信息的采樣。另外，微處理器還驅(qū)動(dòng)一個(gè)數(shù)字輸入還原器（DID），再驅(qū)動(dòng)診斷功能塊進(jìn)行診斷，實(shí)現(xiàn)還原數(shù)據(jù)與輸入數(shù)據(jù)的同步比較。

　　輸入通道錯(cuò)誤檢測(cè)：數(shù)字量輸入監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)側(cè)電源，利用外部接線來進(jìn)行漏電流的檢測(cè)，小的漏電流是1mA，如果沒有漏電流，就代表外部電路出現(xiàn)開路故障，在干接點(diǎn)的情況下，在接點(diǎn)兩端并聯(lián)一個(gè)10k歐的上拉電阻，用于外部線路的斷線檢測(cè)。每個(gè)輸入電路都配置了開關(guān)，周期地強(qiáng)制為1或0，用于檢測(cè)電路是否健康。每個(gè)輸入電路獨(dú)立進(jìn)行檢測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)問題就對(duì)診斷位置1，聲明通道處于非健康狀態(tài)。

　　安全數(shù)字量輸出

　　黃色部分是安全輸入點(diǎn)所具備的*電路設(shè)計(jì)，普通輸入點(diǎn)是沒有的。

　　內(nèi)部診斷：為了檢查開關(guān)是否能夠斷開與閉合，要在輸出模塊（在模塊內(nèi)部電路，插入周期性的診斷循環(huán)）進(jìn)行一個(gè)脈沖測(cè)試。

　　診斷序列包括：更改開關(guān)命令，這個(gè)時(shí)間非常短，不會(huì)影響執(zhí)行器，不超過1ms；核實(shí)測(cè)試結(jié)果，并且恢復(fù)正確的開關(guān)命令。

　　電源監(jiān)視：每個(gè)輸出電路包括兩個(gè)串聯(lián)的開關(guān)，有兩個(gè)處理器分別進(jìn)行控制。個(gè)微處理器使用數(shù)字量輸出還原器（DOD）驅(qū)動(dòng)它的開關(guān)，而第二個(gè)微處理器則在還原器之后驅(qū)動(dòng)它的開關(guān)。在每個(gè)周期里，兩個(gè)微處理器系統(tǒng)的中點(diǎn)電壓要與一個(gè)閥值進(jìn)行比較，然后還要交換它們的如果，評(píng)估中點(diǎn)的狀態(tài)，診斷開關(guān)的狀態(tài)。如果在一個(gè)通道中檢查到出錯(cuò)的行為，那么立即停機(jī)，并且設(shè)置診斷位，通知CPU，CPU中會(huì)有故障信息體現(xiàn)

PSS4000自動(dòng)化系統(tǒng)

　　PSS 4000自動(dòng)化系統(tǒng)專注于標(biāo)準(zhǔn)和安全功能的融合。這可實(shí)現(xiàn)融合標(biāo)準(zhǔn)和安全功能的自動(dòng)化解決方案的應(yīng)用;這是作為用戶的您易于操作的解決方案。該系統(tǒng)為物理組合，于軟件中融合標(biāo)準(zhǔn)和安全功能。

　　編程員/用戶可自由選擇通過功能程序塊進(jìn)行的配置，使用 EN/IEC 61131-3 編輯器進(jìn)行編程，或者這兩種方式組合進(jìn)行。所有編輯器均可用于標(biāo)準(zhǔn)和安全相關(guān)任務(wù)。用于 PLC 編程的編輯器(PAS STL 和 PAS IL)已被 TüV Süd 歸類為 LVL(Limited Variability Languages)。所有編輯器的核心元件為 PAS4000軟件 - 可實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、標(biāo)準(zhǔn)化的操作!

　　硬件方面的標(biāo)準(zhǔn)和安全性融合

　　PSS 4000 自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)的控制系統(tǒng)可用于標(biāo)準(zhǔn)和安全相關(guān)任務(wù)。 PSSuniversal PLC 可用作 PLC 控制系統(tǒng)或單純的安全控制系統(tǒng) - 具體根據(jù)您的需求而定。PSSuniversal multi 控制系統(tǒng)還可用作標(biāo)準(zhǔn) I/O 和安全功能的外圍系統(tǒng)。適于標(biāo)準(zhǔn)和安全功能的大量 I/O 模塊亦使得您可根據(jù)自身的應(yīng)用量身定制系統(tǒng)

西門子CPU模塊6ES7515-2FM02-0AB0

 Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線

4.1 現(xiàn)場(chǎng)總線的定義及特點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)總線，按照國(guó)際電工委員會(huì)IEC/SC65C的定義，是指安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)裝置之間、以及現(xiàn)場(chǎng)裝置與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置之間的數(shù)字式、串行和多點(diǎn)通訊的數(shù)據(jù)總線。以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的全數(shù)字控制系統(tǒng)稱作FCS。

現(xiàn)場(chǎng)總線作為連接控制系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)級(jí)裝置和控制設(shè)備的雙向數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)，與傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)相比其優(yōu)點(diǎn)是明顯的：增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)信息的集成能力；抗能力增加、系統(tǒng)可靠性進(jìn)步；安裝便捷、可維護(hù)性好；具有開放性、互操縱性、互換性、可集成性；降低了工程本錢；具有IP67防護(hù)等級(jí)，可現(xiàn)場(chǎng)安裝；能自動(dòng)診斷故障部位。

4.2 Profibus總線

Profibus是一種國(guó)際化、開放式、不依靠于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。廣泛適用于制造業(yè)自動(dòng)化．流程產(chǎn)業(yè)自動(dòng)化和樓宇、交通電力等其他領(lǐng)域自動(dòng)化。中心處理器（如PLC/PC）通過高速串行總線同分散的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（如I/O、變頻器、閥門）進(jìn)行通訊，多數(shù)數(shù)據(jù)交換采用周期方式。PROFIBUS-DP 是用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備級(jí)的高速數(shù)據(jù)傳輸，通訊介質(zhì)采用屏蔽的雙絞銅線電纜，共用一根導(dǎo)線對(duì)，通訊速率可選用9.6kbit～12Mbit/s，通訊間隔可達(dá)12km。PROFIBUS總線的通訊能力強(qiáng)，與變頻器的通訊最多可有10個(gè)字的通訊能力。

4.3 Profibus-DP的數(shù)據(jù)通訊格式

Profibus-DP總線方式答應(yīng)在PLC和傳動(dòng)裝置（變頻器、運(yùn)動(dòng)控制器）之間進(jìn)行快速的數(shù)據(jù)交換。對(duì)傳動(dòng)裝置的存取總是按照主-從方式進(jìn)行的，傳動(dòng)裝置總是從站，且每個(gè)從站本身都有明確的地址。PROFIBUS周期性傳輸?shù)膱?bào)文結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 Profibus-DP報(bào)文結(jié)構(gòu)

4.4 Profibus-DP的用戶數(shù)據(jù)

對(duì)于傳動(dòng)裝置可用數(shù)據(jù)區(qū)被劃分成2個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)，它們以各自的報(bào)文進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
（1）過程數(shù)據(jù)區(qū)（PZD）：控制字和設(shè)定值；或狀態(tài)字和實(shí)際值。
（2）參數(shù)區(qū)（PKW）：用于讀寫參數(shù)，讀出故障信息等。PKW和PZD共有五種結(jié)構(gòu)形式即：PPO1、PPO2、PPO3、PPO4、PPO5，其傳輸?shù)淖止?jié)長(zhǎng)度及結(jié)構(gòu)形式各不相同。

根據(jù)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)中傳動(dòng)裝置的任務(wù)不同，在PLC和變頻器通訊方式配置時(shí)要對(duì)PPO進(jìn)行選擇。MM440變頻器僅支持PPO1、PPO3兩種結(jié)構(gòu)，在切割機(jī)系統(tǒng)中采用了PPO1型通訊報(bào)文（4PKW+2PZD），它的報(bào)文結(jié)構(gòu)如圖4所示，圖4中符號(hào)的意義如下，PKW：參數(shù)標(biāo)識(shí)符；PZD：過程數(shù)據(jù)；PKE：參數(shù)標(biāo)識(shí)符；IND：索引；PWE：:參數(shù)值；STW：控制字；ZSW：狀態(tài)字；HSW：主設(shè)定值；HIW：主實(shí)際值

1自由通訊方式

　　該方式通過串行數(shù)據(jù)傳輸指令RS來完成主站與從站之間的數(shù)據(jù)交換，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)協(xié)議的自由通訊。許多接口設(shè)備如變頻器、儀表等…若配備RS-485串行通訊，且該設(shè)備之通訊格式也有公開即可由PLC使用者以RS指令設(shè)計(jì)程序來傳輸PLC與接口設(shè)備之間數(shù)據(jù)。

　　3.2MODBUS通訊方式（GB/Z 19582）

　　MODBUS協(xié)議是目前上公開的標(biāo)準(zhǔn)串行通迅協(xié)議，也是中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件GB/Z 19582：基于Modbus協(xié)議的工業(yè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)規(guī)范。臺(tái)達(dá)PLC通訊符合MODBUS協(xié)議，并且臺(tái)達(dá)其它產(chǎn)品如變頻器、溫控儀、司服控制器等485通訊均符合MODBUS協(xié)議，對(duì)于符合MODBUS之通訊格式的產(chǎn)品，臺(tái)達(dá)PLC提供了更加便利的通訊指令MODRD 、MODWR、MODRW來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫，程序編寫中不需關(guān)注傳送的字符，校驗(yàn)碼的轉(zhuǎn)換等等，只需要確定通訊地址及寫入讀出的數(shù)據(jù)即可，不過在多指令讀寫時(shí)需要考慮通訊時(shí)序問題，避免通訊沖突。

　　3.3臺(tái)達(dá)PLCzui有特色的通訊命令EASY LINK

　　基于MODBUS通訊協(xié)議，臺(tái)達(dá)EP/EH系列PLC機(jī)型提供了更為方便快捷的通訊方式——EASYLINK。EASY LINK通訊是臺(tái)達(dá)PLCzui有特色的通訊命令，可以提供主站與32個(gè)從站通訊，每個(gè)從站讀寫各100項(xiàng)數(shù)據(jù)的能力，且不需要復(fù)雜編程即可高速快捷的完成通訊控制，節(jié)省大量的編程時(shí)間。

　　綜合比較上述三種通訊方式，自由通訊方式的編程zui為復(fù)雜，但它可以與非MODBUS協(xié)議的設(shè)備通訊，設(shè)備選擇自由靈活不受限制；MODBUS通訊方式的編程則簡(jiǎn)單的多，且也具有一定的編程靈活性，如可優(yōu)先與某個(gè)從站通訊；而EASY LINK通訊方式是針對(duì)符合MODBUS協(xié)議互連設(shè)備zui簡(jiǎn)單的通訊方式，幾乎不需要編程即可完成，不需要考慮半雙工通訊方式中通訊時(shí)序問題，只需要讀出寫入數(shù)據(jù)的寄存器和數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)，啟動(dòng)LINK連接即可完成設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通訊。因此對(duì)于符合MODBUS協(xié)議的設(shè)備建議采用LINK通訊方式。

為了保證變頻器的運(yùn)行，必須由經(jīng)過認(rèn)證合格的人員進(jìn)行安裝和調(diào)試，這些人員應(yīng)*
按照本使用說明書中規(guī)定的警告進(jìn)行操作。
? 要特別注意遵守關(guān)于在危險(xiǎn)電壓設(shè)備上工作的常規(guī)和地方性安裝和導(dǎo)則(例如，
EN 50178)，而且要遵守有關(guān)正確使用工具和人身防護(hù)裝置(PPE)的規(guī)定。
? 即使變頻器不處于運(yùn)行狀態(tài)，其電源輸入線、直流回路端子和電動(dòng)機(jī)端子上仍然可能帶有危
險(xiǎn)電壓。因此，斷開開關(guān)以后還必須等待 5 分鐘，保證變頻器放電完畢，再開始安裝工作。
? 變頻器可以一個(gè)挨一個(gè)地并排安裝，中間不需要空隙。當(dāng)一臺(tái)變頻器安裝在另一臺(tái)變頻器之
上時(shí)，必須保證不超過規(guī)定的條件。
無(wú)論如何，至少要留有下面規(guī)定的間隙：
? 框架尺寸為 A、B、C時(shí) 上部和下部：100 mm
? 框架尺寸為 D、E時(shí) 上部和下部：300 mm
? 框架尺寸為 F時(shí) 上部和下部：350 mm
? 框架尺寸為 FX和 GX時(shí) 上部：250 mm
下部：150 mm
前面：40 mm(FX)，50 mm(GX)
? 如果卸下了前面的蓋板(僅指框架尺寸為 FX和 GX的 MM 440變頻器)，風(fēng)機(jī)的葉片便顯
來。當(dāng)風(fēng)機(jī)正在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，存在著造身傷害的危險(xiǎn)。
? IP20僅用于防直接，故總是將這些使用的部件置于保護(hù)柜內(nèi)。
從運(yùn)輸托盤上卸下變頻器(僅指框架尺寸為 FX 和 GX 的 MM 440 變頻器)
運(yùn)輸中，是用兩個(gè)鐵質(zhì)的固定卡件將變頻器固定在運(yùn)輸托盤上。
警 告
注意，變頻器的重心不在它的中部，因此，在起吊運(yùn)輸托盤時(shí)，設(shè)備有可能突然改變位置，并倒向
一側(cè)。
1. 將吊車的起吊鋼纜與變頻器上的起吊環(huán)結(jié)牢(2個(gè)吊耳，見圖 2-9和圖 2-10)。
2. 將前蓋板頂部的兩個(gè)緊固螺栓卸下。
3. 擰松運(yùn)輸托盤上鐵質(zhì)固定卡件的螺栓，將變頻器吊離運(yùn)輸托盤。
4. 在安裝工作結(jié)束，并接線完畢以后，將前蓋板的兩個(gè)緊固螺栓固定在門的底部