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西門子PLC分布式I/O ET200M
在使用西門子PLC S7-300或S7-400的場合,用戶經(jīng)常會配置分布式I/O ET200M來進(jìn)行擴(kuò)展,它的特點(diǎn)如下:
1. 模塊化 IO 系統(tǒng),防護(hù)等級為 IP20,特別適用于高密度且復(fù)雜的自動化任務(wù);
2. 同時支持 Profibus 和 Profinet 現(xiàn)場總線;
3. 可以多擴(kuò)展 8 或 12 個 信號模塊;
4. IM153-2 接口模塊能夠在 S7-400H 及軟冗余系統(tǒng)中應(yīng)用;
5. 通過配置有源背板總線模塊,ET 200M 可以支持帶電熱插拔功能;
6. 可以將故障安全型模塊與標(biāo)準(zhǔn)模塊配置在同一站點(diǎn)內(nèi);
7. 能夠使用適用于危險區(qū)域內(nèi)的信號模塊。
其中IM153-1的特點(diǎn)概述:
1. 將 ET 200M 作為從站連接到 PROFIBUS DP(通過銅接頭)
2. IM153-2 Profibus DP 接口模塊可以用于與 S7-400H,軟冗余系統(tǒng)通訊;
3. 有時間戳功能和時鐘同步;
4. 大可以擴(kuò)展 8 或 12 個 S7-300 的模塊。
5. 防護(hù)等級:IP20
西門子PLC分布式I/O ET200M故障診斷
在控制系統(tǒng)中,如果遇到西門子PLC與遠(yuǎn)程分布式I/O模塊通訊故障時,可以按照如下方法進(jìn)行檢查:
1. 檢查DP通訊電纜和DP接頭是否有問題,DP接頭是否正確連接。如果系統(tǒng)中有多個ET200M,需要將個和后一個DP接頭的終端電阻撥到ON,其他的DP接頭的終端電阻撥到OFF;
2. 檢查ET200M的電源是否正常,主控制PLC和ET200M之間需要接口模塊IM153來進(jìn)行通訊連接;這是需要確認(rèn)IM153模塊的24V供電是否正常,是否有電壓不足的情況出現(xiàn);
3. 每一個遠(yuǎn)程分布式I/O ET200M都有一個固定的通訊地址,這個地址在硬件IM153上是撥碼開關(guān)的形式,而在軟件組態(tài)中,需要注意軟件中的地址設(shè)定要和撥碼開關(guān)的地址一致,另外系統(tǒng)中的所有地址不能出現(xiàn)重復(fù)的情況;
4. 由于通訊的長度和通訊的波特率有對應(yīng)關(guān)系,在通訊距離較長的情況下,通訊波特率不能過高。這時候用戶可以適當(dāng)降低系統(tǒng)的通訊速率,以提高通訊過程的穩(wěn)定性;
5. 主控PLC可分布式I/O模塊ET200M之間的通訊電纜附近是否有干擾源,如:變頻器,大功率電機(jī)等。這些干擾源會對通訊過程造成影響,用戶在進(jìn)行電纜布線時,需要考慮干擾的情況。
SINAMICS以系統(tǒng)為基礎(chǔ)的創(chuàng)新設(shè)計
西門子通用變頻器SINAMICS G110 系列的技術(shù)參數(shù):
電源電壓和額定輸出功率1AC,200-240V±10%;0.12-3kW;
運(yùn)行溫度-10°C至40 °C;
控制方式 線性 V/f控制特性 (帶有可編程的電壓提升功能); 平方V/f控制特性; 多點(diǎn)(可編程)V/f控制特性 ;
輸入3個數(shù)字輸入; 可采用模擬輸入控制方式或RS485串行通訊接口(USS協(xié)議) 控制方式
輸出1個帶光電隔離的輸出;
與自動化系統(tǒng)的鏈接可以作為LOGO和SIMATIC S7-200配套的自動化設(shè)備。
西門子通用變頻器的典型應(yīng)用:
SINAMICS G110變頻器可以在許多場合應(yīng)用,例如材料運(yùn)輸系統(tǒng),或作為水泵,風(fēng)扇,鼓風(fēng)機(jī)以及工廠和車庫大門傳動鏈的驅(qū)動裝置。
近十多年來,隨著大規(guī)模集成電路、計算機(jī)控制技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,特別是矢量控制技術(shù)的應(yīng)用,使得交流變頻調(diào)速技術(shù)逐步具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快動態(tài)響應(yīng),以及在四象限作可逆運(yùn)行等良好的技術(shù)性能,調(diào)速特性可與直流電氣傳動相媲美。在交流調(diào)速技術(shù)中,由于變頻調(diào)速的調(diào)速性能與可靠性等性能在不斷完善,價格也在不斷降低,特別是它的節(jié)電效果明顯,實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)調(diào)速極為方便,因此,在一切需要速度控制的場合,變頻器以其操作方便、體積小、控制性能高而獲得廣泛的應(yīng)用。
變頻器日常使用中出現(xiàn)的一些問題,很多情況下都是因?yàn)樽冾l器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。西門子變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個,只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。
變頻器控制方式的選擇由負(fù)荷的力矩特性所決定,電動機(jī)的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定:
p=t n/ 9550
式中:p——電動機(jī)功率(kw)
t——轉(zhuǎn)矩(n. m)
n——轉(zhuǎn)速(r/ min)
轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負(fù)載種類大體可分為3種。
(1)即使速度變化轉(zhuǎn)矩也不大變化的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載,此類負(fù)載如傳送帶、起重機(jī)、擠壓機(jī)、壓縮機(jī)等。
?。?)隨著轉(zhuǎn)速的降低,轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負(fù)載。此類負(fù)載如風(fēng)機(jī)、各種液體泵等。
?。?)轉(zhuǎn)速越高,轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負(fù)載。此類負(fù)載如軋機(jī)、機(jī)床主軸、卷取機(jī)等。
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產(chǎn)品詳情:
電源電壓 |
負(fù)載電壓 L+ |
● 額定值 (DC) | 24 V; 電源模塊 |
● 反極性保護(hù) | 是 |
輸入電流 |
來自負(fù)載電壓 L+(空載),zui大值 | 30 mA |
來自背板總線 DC 3.3 V,zui大值 | 10 mA |
功率損失 |
功率損失,典型值 | 0.6 W |
地址范圍 |
每個模塊的地址空間 |
● 每個模塊的地址空間,zui大值 | 4 byte |
模擬輸入 |
模擬輸入端數(shù)量 | 2 |
電壓輸入允許的輸入電壓(毀壞限制),zui大值 | 35 V; 35 V 持續(xù)電壓;zui大 1 ms 內(nèi) 75 V(占空比 1:20) |
循環(huán)時間(所有通道),zui大值 | 每個模塊激活的通道數(shù)量 x 基本轉(zhuǎn)換時間 |
輸入范圍 |
● 電壓 | 是 |
● 電流 | 否 |
● 熱電偶 | 否 |
● 電阻溫度計 | 否 |
● 電阻 | 否 |
輸入范圍(額定值),電壓 |
● 1 V 至 5 V | 是 |
● -10 V 至 +10 V | 是 |
● -5 V 至 +5 V | 是 |
導(dǎo)線長度 |
● 屏蔽,zui大值 | 200 m |
輸入端的模擬值構(gòu)成 |
測量原理 | 集成 |
集成和轉(zhuǎn)換時間/每通道分辨率 |
● 帶有過調(diào)制的分辨率(包括符號在內(nèi)的位數(shù)),zui大值 | 14 bit; ±10 V:13 位 + VZ;±5 V:13 位 + VZ;1 至 5 V:13 位 |
● 可參數(shù)化的集成時間 | 是 |
● 積分時間 (ms) | 16,7 / 20 ms |
● 對于干擾頻率 f1(單位 Hz)的干擾電壓抑制 | 50 / 60 Hz |
● 轉(zhuǎn)換時間(每個通道) | 65 ms; 55 / 65 ms |
測量值濾波 |
● 可參數(shù)化 | 是; 使用數(shù)字濾波分 4 個等級 |
● 等級: 無 | 是; 1 x 循環(huán)時間 |
● 等級:弱 | 是; 4 x 循環(huán)時間 |
● 等級: 中等 | 是; 32 x 循環(huán)時間 |
● 等級: 強(qiáng) | 是; 64 x 循環(huán)時間 |
誤差/精度 |
線性錯誤(與輸入范圍有關(guān)),(+/-) | 0.01 % |
溫度錯誤(與輸入范圍有關(guān)),(+/-) | 0.01 %/K |
輸入端之間的串?dāng)_,zui小值 | -50 dB |
25 °C 時起振狀態(tài)下的重復(fù)精度(與輸入范圍有關(guān)),(+/-) | 0.05 % |
整個溫度范圍內(nèi)的操作錯誤限制 |
● 電壓,與輸入范圍有關(guān),(+/-) | 0.6 % |
基本錯誤限制(25 °C 時的操作錯誤限制) |
● 電壓,與輸入范圍有關(guān),(+/-) | 0.4 % |
故障電壓抑制 f = n x (f1 +/- 1 %),f1 = 干擾頻率 |
● 串聯(lián)干擾(干擾峰值 < 輸入范圍的額定值),zui小值 | 70 dB |
● 并聯(lián)干擾 (USS < 2,5 V) , zui小值 | 90 dB |
等時模式 |
節(jié)拍同步運(yùn)行(應(yīng)用程序至端口同步) | 否 |
報警/診斷/狀態(tài)信息 |
診斷信息 |
● 斷線 | 是; 測量范圍僅在 1 至 5 V 之間 |
● 累積故障 | 是 |
● 溢出/下溢 | 是 |
診斷顯示 LED |
● 累積故障 SF(紅色) | 是 |
參數(shù) |
注釋 | 4 字節(jié) |
斷線診斷 | 鎖定/釋放(僅在 1 至 5 V 測量范圍內(nèi)) |
測量方式/測量范圍 | 關(guān)閉/ ±5 V / 1...5 V / ±10 V |
累積診斷 | 鎖定/釋放 |
溢出/下溢 | 鎖定/釋放 |
電位隔離 |
模擬輸入電位隔離 |
● 在通道之間 | 否 |
● 在通道和背板總線之間 | 是 |
● 在通道和負(fù)載電壓 L+ 之間 | 是 |
允許的電位差 |
在輸入端和 MANA (UCM) 之間 | AC 2 VSS |
MANA 和內(nèi)部接地 (UISO) 之間 | 75 V DC/60 V AC |
絕緣 |
絕緣測試,使用 | DC 500 V |
尺寸 |
寬度 | 15 mm |
高度 | 81 mm |
深度 | 52 mm |
重量 |
重量,約 | 40 g |
道或分配給整個 F 模塊。診斷功能不是安全關(guān)鍵的功能所有診斷功能(顯示和消息)都不是安全關(guān)鍵的功能,因此未設(shè)計為安全相關(guān)的功能
通過 LED 指示燈進(jìn)行診斷
每個故障安全電源和電子模塊(EM 1 F-RO DC24V/AC24..230V/5A 除外)都通過其 SF
LED 指示燈(組故障 LED 指示燈)來指示故障。 只要 F 模塊觸發(fā)診斷功能,SF-LED 指
示燈即會亮起。 只要清除的故障尚未確認(rèn),SF LED 指示燈就會閃爍(從版本 02 起)。
當(dāng)所有故障都被消除并確認(rèn)后,該 LED 指示燈才會熄滅。
電源模塊還配有 PWR LED 指示燈,其顯示電位組的負(fù)載電壓電源狀態(tài)。
EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 電子模塊配有兩個附加的故障 LED(1VsF 和 2VsF),
它們顯示兩個內(nèi)部傳感器的饋電故障。
EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe 電子模塊還有顯示內(nèi)部傳感器饋電故障的故障
LED 指示燈(VsF) 和通道 LED 指示燈,通道 LED 指示燈和 SF LED 指示燈在 F 模塊觸
發(fā)診斷功能時立即點(diǎn)亮紅燈。 消除所有故障后,LED 指示燈將熄滅。
發(fā)生模塊故障后,SF LED 指示燈將閃爍,直到對鈍化執(zhí)行了確認(rèn)為止。
故障類型
PROFIBUS DP/
PROFINET IO
STEP 7 中的診斷功
能 能
F 模塊 對 對 F 模塊的特殊含義
9 H 故障 全部 RAM 故障
EPROM 故障
處理器故障(預(yù)期 DIP 開關(guān)值/實(shí)際 DIP 開關(guān)
值)
處理器故障
已激活時間監(jiān)視
10 H 參數(shù)分配錯誤 全部 參數(shù)分配錯誤
11 H 傳感器或負(fù)載電壓缺
失
全部 缺少外部輔助電源
13 H 通信錯誤 全部 數(shù)據(jù)消息幀中的 CRC(cyclic redundancy
check,循環(huán)冗余校驗(yàn))錯誤
超出了數(shù)據(jù)消息幀的監(jiān)視時間
19 H 安全相關(guān)的關(guān)斷 4/8 F-DI
4 F-DI/3 F-DO
誤差錯誤
PM-E F pm
DC24V
PM-E F pp DC24V
4 F-DI/3 F-DO
切換頻率超出限制
F 模塊對模塊故障的響應(yīng)
當(dāng)在 F 模塊中發(fā)生導(dǎo)致 F 模塊故障的嚴(yán)重內(nèi)部故障時,將發(fā)生以下事件:
● 與背板總線的連接被中斷并且故障安全 I/O 被鈍化
● F 模塊處沒有發(fā)送診斷,報告缺省診斷消息“模塊故障”
● 相應(yīng) F 模塊的 SF LED 指示燈將亮起
有關(guān)診斷功能的特定信息
有關(guān)所有模塊特定的診斷功能、可能的原因及其故障排除方法,請參見 “電源模塊 PM-E F
pm DC24V PROFIsafe” 和 “數(shù)字量電子模塊 EM 1 F-RO DC24V/AC24..230V/5A” 部分。
這些章節(jié)中還介紹了相應(yīng) F 模塊前面板上 LED 指示燈的狀態(tài)和診斷功能信息。