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自動化系統(tǒng)主要通過以下特性來識別:
但是,機械工程需求差異非常大,取決于具體的機器型號。
每個硬件平臺在特定應(yīng)用中使用時都有其優(yōu)點。
不同的平臺之間還可以非常輕松地進行組合,這是模塊化機器和設(shè)備的突出優(yōu)點。因為單個的硬件平臺總是具有相同的系統(tǒng)特性,即不論使用什么平臺,功能和工程總是一樣。
PROFIBUS 或 PROFINET 可以用來創(chuàng)建驅(qū)動和 I/O 之間的遠程連接。
PROFINET/PROFIBUS 還可以用于 HMI 設(shè)備(如 SIMATIC HMI 或 SIMATIC S7 之類的上位控制器)之間的通信。這就意味著,SIMATIC HMI 面板以及安裝有 WinCC 的 PC 可以用作操作員系統(tǒng)。甚至第 3 方應(yīng)用也可以通過 OPC 接口與 SIMOTION 進行通信。
在 SIMOTION D 中,SIMOTION 的功能直接集成于 SINAMICS S120 驅(qū)動系統(tǒng)的閉環(huán)控制模塊中。因此,整個系統(tǒng)(包括開環(huán)控制和驅(qū)動)都極其緊湊且響應(yīng)快速。
SIMOTION D 提供兩種型號:
這種性能細分確保大程度的可擴展性和靈活性。應(yīng)用領(lǐng)域從單軸機器到高性能的多軸機器。為了實現(xiàn)可視化和操作,SIMATIC HMI 設(shè)備可通過 PROFIBUS、以太網(wǎng)或 PROFINET 進行連接,具體取決于SIMOTION D 的型號。通過 PROFINET 或 PROFIBUS 來連接分布式 I/O。
SIMOTION C 是采用 SIMATIC S7-300 設(shè)計的運動控制器。
其提供兩種型號,接口不同,但運動控制功能或性能都相同。除了已經(jīng)集成的 I/O 外,兩種控制器還可通過 SIMATIC S7-300 系列的 I/O 模塊加以擴展。
SIMOTION C240 是采用模擬量設(shè)定值接口和步進驅(qū)動器的應(yīng)用的理想解決方案。它具有四個內(nèi)置驅(qū)動器和編碼器接口,非常適合機器改裝項目。
SIMOTION C240 PN 可用于基于 PROFINET 的機器自動化項目。這種控制器具有三個 PROFINET 端口,除支持 TCP/IP 和 RT 通信外,還支持具有 IRT 功能的 PROFINET。它能夠操作采用 PROFIdrive 行規(guī)的 PROFINET 驅(qū)動器以及 PROFINET I/O(如高速 SIMATIC ET 200SP)。
兩種型號都另外配備兩個 PROFIBUS 接口,通過這兩個接口可以連接支持 PROFIdrive 行規(guī)和標準 I/O 的驅(qū)動。除此以外,兩個控制器還具有工業(yè)以太網(wǎng)接口,從而提供更多的通信選項。
SIMOTION P 是基于 PC 的運動控制系統(tǒng),具有兩種型號:
由于 PC 中不含旋轉(zhuǎn)部件,SIMOTION P320-4 系統(tǒng)適用于惡劣環(huán)境中的應(yīng)用。兩個 PC 都配有針對 SIMOTION 的常見實時擴展系統(tǒng)。這就意味著,除了 SIMOTION 機器應(yīng)用程序以外,還可能隨時運行其他 PC 應(yīng)用程序,例如 SIMOTION 工程系統(tǒng)、操作員應(yīng)用程序、過程數(shù)據(jù)例程或標準的 PC 應(yīng)用程序。
借助其的處理器性能,SIMOTION P350-4 特別適合對性能要求較高的應(yīng)用(如具有高動態(tài)配置和壓力控制回路的液壓應(yīng)用)。
SIMOTION P320-4 特別適合惡劣的操作環(huán)境。由于其尺寸小,因此對于許多可用空間有限并且需要設(shè)計非常堅固的應(yīng)用均是佳選擇。
SIMOTION P320-4 可通過各種不同的 SIMOTION 工業(yè)平板顯示器來操作 (IFP)。提供了不同的屏幕大小,既可以使用鍵盤和鼠標,也可以使用觸摸屏進行操作。
這兩個型號都標配有一個現(xiàn)場總線接口,其形式為集成式 PROFINET 接口(3 個端口)。IsoPROFIBUS board 板可安裝在擴展插槽內(nèi)以實現(xiàn) PROFIBUS 應(yīng)用。IsoPROFIBUS 板具有兩個附加 PROFIBUS 接口。
通過 SIMOTION,帶有眾多不同機器的運動任務(wù)可輕松、統(tǒng)一地執(zhí)行。
為了方便任務(wù)的執(zhí)行,一個非常特別的多層軟件結(jié)構(gòu)被選擇作為運行系統(tǒng)。所有 SIMOTION 設(shè)備都提供了 PLC 功能等基本功能,帶有符合標準 IEC 61131-3 的一個指令集。用戶可使用隨附的工藝包和函數(shù)庫來擴展基本功能。
工藝包、函數(shù)庫和運行系統(tǒng)的多層結(jié)構(gòu)相結(jié)合,可將 SIMOTION 的功能加以擴展。
可伸縮
使用靈活
可擴展
每個技術(shù)功能包都為相關(guān)技術(shù)提供了完整功能。例如,運動控制功能包提供了用于精確定位運動的所有功能(包括凸輪系統(tǒng))。
它還負責(zé)處理與驅(qū)動器之間進行的設(shè)定點和實際值循環(huán)交換,包括位置控制、運動曲線的計算、運動的刪除和超控、歸位功能、編碼器切換、軸的釋放、狀態(tài)信息,等等。
除運動控制工藝包(包括定位、同步操作、輸出凸輪和路徑插補)之外,還提供了用于其他技術(shù)的功能包,如溫度控制。
功能庫提供了標準功能
模塊化用戶功能也可存儲為庫,以便在項目中以標準形式執(zhí)行。
西門子PLC模塊6ES71316BF000CA0西門子PLC模塊6ES71316BF000CA0西門子PLC模塊6ES71316BF000CA0一般步驟
S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,且這些模塊均可以獨立地組合使用。
一個系統(tǒng)包含下列組件:
根據(jù)要求,也可使用下列模塊:
設(shè)計
簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護:
擴展
若用戶的自動化任務(wù)需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時,則可對 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)進行擴展:
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
PROFIBUS DP進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
以下設(shè)備可作為主站連接:
出于性能原因,每條線路上連接的主站不得超過 2 個。
以下設(shè)備可作為從站連接:
雖然帶有 STEP 7 的編程器/PC 或 OP 是總線上的主站,但是只使用 MPI 功能,另外通過 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。
通過 PROFINET IO 進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFINET 接口的 CPU 連接到 PROFINET IO 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS 接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFINET IO 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。
可將下列設(shè)備作為 IO 控制器進行連接:
可將下列設(shè)備作為 IO 設(shè)備進行連接:
通過 AS-Interface 進行過程通信
S7-300 所配備的通信處理器 (CP 342-2) 適用于通過 AS-Interface 總線連接現(xiàn)場設(shè)備(AS-Interface 從站)。
更多信息,請參見通信處理器。
通過 CP 或集成接口(點對點)進行數(shù)據(jù)通信
通過 CP 340/CP 341 通信處理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口,可經(jīng)濟有效地建立點到點連接。有三種物理傳輸介質(zhì)支持不同的通信協(xié)議:
可以連接以下設(shè)備:
特殊功能塊包括在通信功能手冊的供貨范圍之內(nèi)。
使用多點接口 (MPI) 進行數(shù)據(jù)通信
MPI(多點接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于簡單的網(wǎng)絡(luò)任務(wù)。
通過 CP 進行數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-300 通過 CP 342 和 CP 343 通信處理器可以連接到 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
可以連接以下設(shè)備:
S7-300F 能夠以兩種 I/O 設(shè)計的方式運行:
S7-300
提供有大量功能,支持用戶的S7-300編程、調(diào)試和維護等工作。
SIMATIC S7-300符合的標準和國際標準有:
SIMATIC S7-300的CPU 支持以下通信類型:
STEP 7的操作界面極為友好,顯著地簡化了用戶的通信功能組態(tài)工作。
數(shù)據(jù)通訊
SIMATIC S7-300擁有不同的數(shù)據(jù)通信機制:
全局數(shù)據(jù)
借助“全局數(shù)據(jù)通信”,聯(lián)網(wǎng)CPU彼此之間可以循環(huán)地交換數(shù)據(jù)(多可達8 GD 數(shù)據(jù)包,每周期22個字節(jié))。據(jù)此,可以實現(xiàn),例如,某個CPU訪問另一個CPU的數(shù)據(jù)、位存儲單元和過程圖像等信息。只能通過 MPI 進行全局數(shù)據(jù)交換。組態(tài)通過STEP 7的GD表完成。
通訊功能
使用系統(tǒng)已經(jīng)集成的塊,可以建立S7/C7伙伴之間的通信。
這些是:
使用reloadable塊,可以建立與S5伙伴和非西門子設(shè)備之間的通信。
這些是:
與全局數(shù)據(jù)不同的是,對于通信功能,必須為其建立通信連接。
集成到 IT 領(lǐng)域中
借助自動化工程組態(tài),使用S7-300,可以更加方便地接入現(xiàn)代化的信息技術(shù)世界。使用CP 343-1 Advanced,可以實現(xiàn)以下信息技術(shù)功能:
S7-300 PROFINET CPU集成有Web器。因此,標準Web瀏覽器可以讀出S7-300站中的信息:
使用系統(tǒng)功能“同步模式”,可以同步耦合
總線周期時間的程序運行。
創(chuàng)建了自動化解決方案,可以以固定間隔時間(常量總線周期時間)捕捉并處理輸入和輸出信號。同時創(chuàng)建了前后一致的部分過程圖像。
借助常量總線周期時間和分布式I/O同步信號處理技術(shù),S7-300確保可以精確地重現(xiàn)規(guī)定的過程響應(yīng)時間。
為同步模式系統(tǒng)功能提供了極為豐富的支持組件,可以處理運動控制、測量值采集和高速控制等領(lǐng)域的苛刻任務(wù)。
在分布式自動化解決方案中,目前的SIMATIC S7-300開始涉足重要的高速加工處理應(yīng)用領(lǐng)域,并確保可以獲得高的精度和可重現(xiàn)性。這意味著可以以穩(wěn)定的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不斷地擴大生產(chǎn)數(shù)量。
SIMATIC S7-300的大量輸入/輸出模塊都具有智能功能:
診斷
診斷功能可以用來判斷模塊的信號采集(針對數(shù)字量模塊)或者模擬量處理(針對模擬模塊)是否工作于無故障狀態(tài)。在診斷分析中,必須區(qū)分可參數(shù)化和非參數(shù)化診斷消息:
如果某個診斷消息處于激活狀態(tài)(例如“無傳感器輸入”),則模塊會發(fā)起一個診斷中斷(若已經(jīng)為該診斷消息設(shè)置了參數(shù),則僅在相應(yīng)的參數(shù)化過程之后才會產(chǎn)生中斷)。CPU會中斷用戶程序或較低優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行,并接下來執(zhí)行相關(guān)的診斷中斷塊(OB 82)。
西門子PLC模塊6ES71316BF000CA0西門子PLC模塊6ES71316BF000CA0
遠程控制和遠程維護
SINAUT 遠程控制系統(tǒng)(西門子網(wǎng)絡(luò)自動化)基于 SIMATIC。它通過相應(yīng)硬件和軟件對 SIMATIC 系統(tǒng)加以補充,并可通過 WAN(廣域網(wǎng))對各個部件進行聯(lián)網(wǎng)。SINAUT 主要用于遠程過程站被連接到一個或一個以上控制中心的場合。
數(shù)據(jù)通過傳統(tǒng)廣域網(wǎng)傳輸,如專用銅纜、電話網(wǎng)、無線網(wǎng),也可通過先進的、基于IP 的網(wǎng)絡(luò)傳輸,如寬帶系統(tǒng)或因特網(wǎng)。
SINAUT 遠程控制包括兩個獨立的系統(tǒng):
SINAUT MICRO
SINAUT MICRO 是一種經(jīng)濟的補充系統(tǒng),用于監(jiān)視和控制簡單的遠程任務(wù)。包括一個 GSM-GPRS 調(diào)制解調(diào)器,的 GPRS OPC 和連接管理軟件,及一個 S7-200 程序塊軟件包。借助該軟件包,通過 GPRS 移動無線網(wǎng)絡(luò),每個 OPC 器(級聯(lián))的多達 256 SIMATIC S7-200 站可簡單、安全地相互通訊,也可與控制中心通訊。它們始終保持在線狀態(tài)。
SINAUT MICRO 適用于任何需通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸少量數(shù)據(jù)的場合。可使用 STEP 7 Micro/WIN 組態(tài)該系統(tǒng)。
維護人員甚至可里通過因特網(wǎng)瀏覽器訪問安全中心,還可查詢或設(shè)置所連接的 S7-200 站的當(dāng)前值。從而,例如,從 S7-200 遠程站直接發(fā)送過來并通過移動電話接收的文本和傳真故障報文可通過控制中心進行分析。進而實現(xiàn)對過程中斷的快速響應(yīng)。
OPC 器 SINAUT MICRO SC 的路由功能還可實現(xiàn) S7-200 站之間的雙向通訊,這些 S7-200 站通過 SINAUT MD720-3 調(diào)制解調(diào)器連接。在 WinCC 環(huán)境下,OPC 器 SINAUT MICRO SC 可與 SINAUT ST7cc 連接以形成一個低成本的中央故障報文和遠程控制系統(tǒng),該系統(tǒng)可滿足日益增長的需求。
SINAUT ST7
傳輸網(wǎng)絡(luò)
SINAUT ST7 在傳輸網(wǎng)絡(luò)的選擇上表現(xiàn)出極高的多樣性。在傳統(tǒng) WAN 領(lǐng)域,這些網(wǎng)絡(luò)包括:
SINAUT ST7 針對所有傳統(tǒng) WAN(無線網(wǎng)絡(luò)除外)提供有相應(yīng)的調(diào)制解調(diào)器。除使用這些傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)外,也可通過基于以太網(wǎng)的 WAN 進行 SINAUT 通訊,即:
所有網(wǎng)絡(luò)都可在一個 SINAUT 項目中以任意方式進行混合。既可采用星形、總線形和節(jié)點拓撲結(jié)構(gòu),也可采用這些結(jié)構(gòu)的混合配置。并可將一個站鏈接到兩個傳輸路徑,以實現(xiàn)冗余數(shù)據(jù)傳輸。這兩個路徑可以是相同類型,也可是不同類型,例如,專用線路與電話網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,或 ISDN 與 DSL 相結(jié)合。
SINAUT ST7cc/sc 控制中心系統(tǒng)
SINAUT ST7cc 是基于 WinCC 的標準 SINAUT 控制中心系統(tǒng)。使用帶有 Data Access OPC 界面的 SINAUT ST7sc 軟件包,還可以將 SINAUT ST7 站鏈接到來自其他供應(yīng)商的控制系統(tǒng)。它可為歸檔提供帶有時間戳記的過程數(shù)據(jù),并且還可以鏈接典型的行業(yè)記錄系統(tǒng),如 ACRON。為了提高可用性,還可使用 WinCC 冗余軟件包,將控制中心設(shè)計為一個冗余系統(tǒng)。
遠程編程與遠程診斷
程序改動或遠程診斷可在 SINAUT 遠程站中方便進行,這些工作可在調(diào)試階段和運行過程中完成,甚至無需中斷當(dāng)前的過程數(shù)據(jù)通訊。這樣就節(jié)省了花費在路途中的時間以及維護訪問次數(shù)。
面向未來,經(jīng)濟實用
SINAUT ST7 是一種基于 SIMATIC S7 自動化系統(tǒng)生產(chǎn)的遠程控制系統(tǒng),在不斷的發(fā)展中,其具有基于 SIMATIC S5 的上一代 SINAUT ST1 系統(tǒng)的成功性能。SIMATIC 平臺的一致使用,了工廠的長使用壽命和經(jīng)濟性,并了與以前和將來系統(tǒng)的兼容性。
SINAUT ST7cc 和 ST7sc 控制中心系統(tǒng)
通訊環(huán)境中的工業(yè)以太網(wǎng)
根據(jù)具體技術(shù)規(guī)格,這些傳感器可以與不同的連接頭、擴展件(頸管)和過程連接器配合使用。因此,這些傳感器適用于以下領(lǐng)域的大量技術(shù)應(yīng)用:
SITRANS TS100 系列溫度傳感器是帶有同電氣連接選件的電纜溫度計(例如,插頭、焊接接頭、連接電纜等)。SITRANS TS200 系列小型溫度計的突出特點是采用了小型化設(shè)計。這兩個系列的溫度傳感器都適用于:
SITRANS TS300 系列溫度傳感器是專門針對高衛(wèi)生要求的測量任務(wù)(例如食品工業(yè)、制和生物工程工業(yè)等領(lǐng)域中的測量任務(wù))而設(shè)計的溫度計。基本型:
SITRANS TS500 系列溫度傳感器采用了模塊化設(shè)計,理想適用于大量的各種應(yīng)用。
其測量插芯可以更換,因此,即使操作期間也可以展開維護工作。這些設(shè)備尤其頻繁地用于以下工業(yè)領(lǐng)域中的管道和容器:
下圖給出了 SITRANS TS100 溫度傳感器的可供貨型號。
SITRANS TS100
以下類型的過程連接可以實現(xiàn):
下圖給出了 SITRANS TS200 溫度傳感器的可供貨型號。
SITRANS TS200,尺寸單位為mm(英寸)
以下類型的過程連接可以實現(xiàn):
SITRANS TS300 模塊化設(shè)計
下圖給出了采用模塊化設(shè)計的 SITRANS TS300 溫度傳感器的可供貨型號及其組件。
SITRANS TS,溫度傳感器,TS300 模塊化設(shè)計,[mm]
SITRANS TS300,卡裝式
溫度采用改進型、快速響應(yīng)式 Pt100 測量元件記錄。該測量元件的固定和絕緣采用耐溫塑料制成的管箍完成。
其測量插芯包含有一個由銀制成的專用溫度傳感器,該溫度傳感器采用一個彈簧可靠地壓貼在管道上。
可更換式測量元件的肯定驅(qū)動動作可確保很定安裝在管道上,從而提供可重復(fù)的測量結(jié)果。
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設(shè)計 |
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測量插入物 |
測量插件擰到帶彈簧張力的套環(huán)中。設(shè)備安裝前,請使用導(dǎo)熱膏(見附件)。 |
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管的套環(huán) |
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耐溫、高性能塑料和采用衛(wèi)生型設(shè)計的集成式絕緣系統(tǒng) |
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大約 0.2 %/10 K |
量筒管徑用于選擇正確的設(shè)備。對于特殊的規(guī)格,先選擇相應(yīng)的頸圈尺寸,接下來,以文本方式輸入所需要的尺寸。采用了省空間設(shè)計(夾緊支架型),可以安裝空間受限環(huán)境中(如管束)。
為了在重新校準后可以正確地分配,頸圈和測量插芯都標注了系列號和管徑。這種信息是不能改動的。
下圖描述了卡裝式設(shè)計的 SITRANS TS300 溫度傳感器的可用設(shè)計和組件。
SITRANS TS300 卡裝式設(shè)計、圓型連接器、現(xiàn)場機箱、電纜固定頭、型號、尺寸([mm])
下圖描述了 SITRANS TS500 溫度傳感器的可用設(shè)計和組件。
SITRANS TS500 溫度傳感器;防護等級取決于連接頭