西门子6ES7315-6TH13-0AB0
通过 AS-Interface 进行过程通信
S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface总线连接现场设备(AS-Interface 从站)。
更多信息,请参见通信处理器。
通过 CP 或集成接口(点对点)进行数据通信
通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP的集成接口,可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议:
20 mA (TTY)(仅 CP 340/CP 341)
RS 232C/V.24(仅 CP 340/CP 341)
RS 422/RS 485
可以连接以下设备:
SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
打印机
机器人控制
扫描器,条码阅读器,等
特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。
使用多点接口 (MPI) 进行数据通信
MPI(多点接口)是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。
MPI 可以连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统(OP/OS)、S7-300 和S7-400。
全局数据:
“全局数据通信"服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4个数据包交换数据,每个数据包含有 22 字节数据,可有 16 个 CPU 参与数据交换(使用 STEP 7V4.x)。
例如,可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。内部通信总线(C-bus):
CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP模块的地址。功能强大的通信技术:
多达 32 个 MPI 节点。
使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU有多个通信接口。
数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
灵活的组态选项:
可靠的组件用于建立 MPI 通信: PROFIBUS 和“分布式 I/O"系列的总线电缆、总线连接器和RS 485中继器。使用这些组件,可以根据需求实现设计的**化调整。例如,任意两个MPI节点之间**多可以开启10个中继器,以桥接更大的距离。西门子模块6ES7355-2CH00-0AE0
ControlNet是开放的现场总线,截止1999年底在*范围内已经拥有包括RockwellAutom-ation、ABB、Honeywell等近70家厂商组成的成员单位,由独立组织--控制网(ControlNetInternational)负责管理,该组织旨在维护和发行ControlNet技术规范,管理成员单位的共同的市场推广工作。提供各个厂商产品之间的一致性和互操作性测试服务,保证ControlNet的开放性
无需施加控制电压,通过手控开关,带 O/I/Automatic 功能的 Insta 接触器即可实现一台生产装置的测试。
数字量输出
用于连接电磁阀、接触器、小功率电机、灯和电机启动器
Area of application
数字量输出模块用于从控制器向过程变量输出数字量信号。数字量输出模块把 S7-300的内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平。
用于连接电磁阀、接触器、小功率电机、灯和电机启动器。
Design
数字量输出模块具有下列机械特性:
紧凑型设计:
绿色 LED,用于指示输出的信号状态。
前连接器插座,通过前门保护。
前门上的标签区。
连接器针脚分配,用于在前门内部进行配线。
安装方便:
没有插槽规则;输出地址由插槽决定。
当在 ET 200M 中与有源总线模块一起使用时,可以进行热插拔,而不会有任何反应。
方便用户接线。
RC 滤波器 (用于继电器模块 6ES7 322-1HF20):
继电器模块 6ES7 322-1HF20-0AA0 有一个可连接的 RC 网络(300Ω/0.1μF),用于大电感负载开关时灭弧(功率因数 = 0.4)。例如,这样可以:
对于框架规格 5 的 NEMA 电机的起动器,触点寿命从 100,000 增加到 200,000 次切换操作。
具有8、16、32或64通道的模块。
Functions
数字量输出模块将控制器的内部信号电平(逻辑“0"或“1")转换成过程所需的外部信号电平。
多种输出电压,可支持输出不同的过程信号:
24 VDC,额定电流 0.5 A/通道
24 VDC,额定电流 2 A/通道
48 - 125 V DC
120/230 V AC
除了经济性以及易于处理的特点外,该模块还具有其他特殊功能:
DI(Digital Input)开关量输入,
亦称数字量输入。以开关状态为输出的传感器,如水流开关、风速开关、压差开关等,将高/低电平(相当于开关)两种状态输入到控制器,控制器将其转换为数字量1或0,进而对其进行逻辑分析和计算,这种控制器通道即为DI通道。
DO(Digital Output)开关量输出,
亦称数字量输出,它可由控制软件将输出通道变成高电平或低电平,通过驱动电路即可带动继电器或其他开关元件动作,也可驱动指示灯显示状态。开关量输出DO信号可用来控制开关、交流接触器、变频器以及可控硅等执行元件动作。
AI(Analogy Input)模拟量输入,
模拟量输入的物理量有温度、压力、流量等,这些物理量由相应的传感器感应测得,往往经过变送器转变为电信号送入控制器的模拟输入口
西门子PLC之S7家族
的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较,S7-300PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据,S7-300按用户的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如:超时,模块更换,等等);多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改;S7-300PLC设有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统
工作原理
编辑
当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
输入采样
在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
用户程序执行
在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
输出刷新
当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是PLC的真正输出。
在电气设备设计选型、安装、调试、维修的过程中经常会需要对某些电气参数进行估算以指导自己的工作,掌握一些常用的估算公式可以使自己的工作事半功倍,以下是我收集的一些常用估算口诀,老电工们应该都掌握了略过吧。
一、用电设备电流估算:当知道用电设备的功率时可以估算它的额定电流:三相电动机的额定电流按照电机功率的2倍算,即每千瓦乘以2就是额定电流的电流量,譬如一个三相电机的额定功率为10千瓦,则额定电流为20安培。这种估算方式对三相鼠笼式异步电动机尤其是四级*为接近,对于其它类型的电动机也可以单相220V电动机每千瓦电流按8A计算,三相380V电焊机每千瓦电流按2.7A算(带电动机式直流电焊机应按每千瓦2A算),单相220V电焊机每千瓦按4.5A算,单相白炽灯、碘钨灯每千瓦电流按4.5A算, 注意:工地上常用的镝灯为380V电源(只有两根相线,一根地线),电流每千瓦按照2.7A算.
不同电压等级的三相电动机额定电流计算
口诀:容量除以千伏数,商乘系数点七六
说明:(1)口诀适用于任何电压等级的三相电动机额定电流计算。由公式及口诀均可说明容量相同的电压等级不同的电动机的额定电流是不相同的,即电压千伏数不一样,去除以相同的容量,所得”商数”显然不相同,不相同的商数去乘相同的系数0.76,所得的电流值也不相同。若把以上口诀叫做通用口诀,则可推导出计算220、380、660、3.6kV
二、电压等级电动机的额定电流专用计算口诀,
用专用计算口诀计算某台三相电动机额定电流时,容量千瓦与电流安培关系直接倍数化,省去了容量除以千伏数,商数再乘系数0.76。
三相二百二电机,千瓦三点五安培。
常用三百八电机,一个千瓦两安培
低压六百六电机,千瓦一点二安培。
高压三千伏电机,四个千瓦一安培。
高压六千伏电机,八个千瓦一安培。
2)口诀使用时,容量单位为kW,电压单位为kV,电流单位为A,此点一定要注意。(3)口诀中系数0.76是考虑电动机功率因数和效率等计算而得的综合值。功率因数为0.85,效率不0.9,此两个数值比较适用于几十千瓦以上的电动机,对常用的10kW以下电动机则显得大些。这就得使用口诀c计算出的电动机额定电流与电动机铭牌上标注的数值有误差,
此误差对10kW以下电动机按额定电流先开关、接触器、导线等影响很小。(4)运用口诀计算技巧。用口诀计算常用380V电动机额定电流时,先用电动机配接电源电压0.38kV数去除0.76、商数2去乘容量(kW)数。若遇容量较大的6kV电动机,容量kW数又恰是6kV数的倍数,则容量除以千伏数,商数乘以0.76系数。
(5)误差。由口诀中系数0.76是取电动机功率因数为0.85、效率为0.9而算得,这样计算不同功率因数、效率的电动机额定电流就存在误差。由口诀c推导出的5个专用口诀,容量(kW)与电流(A)的倍数,则是各电压等级(kV)数除去0.76系数的商。专用口诀简便易心算,但应注意其误差会增大。一般千瓦数较大的,算得的电流比铭牌上的略大些;而千瓦数较小的,算得的电流则比铭牌上的略小些。对此,在计算电流时,当电流达十多安或几十安时,则不必算到小数点以后。可以四舍而五不入,只取整数,这样既简单又不影响实用。对于较小的电流也只要算到一位小数即可。
三、测知电流求容量
测知无铭牌电动机的空载电流,估算其额定容量
口诀:无牌电机的容量,测得空载电流值,
乘十除以八求算,近靠等级千瓦数。
说明:口诀是对无铭牌的三相异步电动机,不知其容量千瓦数是多少,可按通过测量电动机空载电流值,估算电动机容量千瓦数的方法。
四、已知变压器容量,求其各电压等级侧额定电流
口诀:容量除以电压值,其商乘六除以十。
说明:适用于任何电压等级。在日常工作中,有些电工只涉及一两种电压等级的变压器额定电流的计算。
将以上口诀简化,则可推导出计算各电压等级侧额定电流的口诀:容量系数相乘求。
五、已知变压器容量,速算其一、二次保护熔断体(俗称保险丝)的电流值
口诀:
配变高压熔断体,容量电压相比求。
配变低压熔断体,容量乘9除以5。
说明:正确选用熔断体对变压器的安全运行关系极大。
当仅用熔断器作变压器高、低压侧保护时,熔体的正确选用更为重要。这是电工经常碰到和要解决的问题。
六、测知电力变压器二次侧电流,求算其所载负荷容量
口诀:已知配变二次压,测得电流求千瓦。
电压等级四百伏,一安零点六千瓦。
电压等级三千伏,一安四点五千瓦。
电压等级六千伏,一安整数九千瓦。
电压等级十千伏,一安一十五千瓦。
电压等级三万五,一安五十五千瓦。
说明:电工在日常工作中,常会遇到上级部门,管理人员等问及电力变压器运行情况,负荷是多少?电工本人也常常需知道变压器的负荷是多少。负荷电流易得知,直接看配电装置上设置的电流表,或用相应的钳型电流表测知,可负荷功率是多少,不能直接看到和测知。这就需靠本口诀求算,否则用常规公式来计算,既复杂又费时间。
七、测知白炽灯照明线路电流,求算其负荷容量.
照明电压二百二,一安二百二十瓦。
说明:工矿企业的照明,多采用220V的白炽灯。照明供电线路指从配电盘向各个照明配电箱的线路,照明供电干线一般为三相四线,负荷为4kW以下时可用单相。照明配电线路指从照明配电箱接至照明器或插座等照明设施的线路。不论供电还是配电线路,只要用钳型电流表测得某相线电流值,乘以220系数,积数就是该相线所载负荷容量。测电流求容量数,可帮助电工迅速调整照明干线三相负荷容量不平衡问题,可帮助电工分析配电箱内保护熔体经常熔断的原因,配电导线发热的原因等等。
八、已知380V三相电动机容量,求其过载保护热继电器元件额定电流和整定电流
口诀:电机过载的保护,热继电器热元件;
号流容量两倍半,两倍千瓦数整定。
说明:(1)容易过负荷的电动机,由于起动或自起动条件严重而可能起动失败,或需要限制起动时间的,应装设过载保护。长时间运行无人监视的电动机或3kW及以上的电动机,也宜装设过载保护。过载保护装置一般采用热继电器或断路器的延时过电流脱扣器。目前我国生产的热继电器适用于轻载起动,长时期工作或间断长期工作的电动机过载保护。
(2)热继电器过载保护装置,结构原理均很简单,可选调热元件却很微妙,若等级选大了就得调至低限,常造成电动机偷停,影响生产,增加了维修工作。若等级选小了,只能向高限调,往往电动机过载时不动作,甚至烧毁电机。
(3)正确算选380V三相电动机的过载保护热继电器,尚需弄清同一系列型号的热继电器可装用不同额定电流的热元件。热元件整定电流按“两倍千瓦数整定”;热元件额定电流按“号流容量两倍半”算选;热继电器的型号规格,即其额定电流值应大于等于热元件额定电流值
九、测知无铭牌380V单相焊接变压器的空载电流,求算基额定容量
口诀:三百八焊机容量,空载电流乘以五。
单相交流焊接变压器实际上是一种特殊用途的降压变压器,与普通变压器相比,其基本工作原理大致相同。为满足焊接工艺的要求,焊接变压器在短路状态下工作,要求在焊接时具有一定的引弧电压。当焊接电流增大时,输出电压急剧下降,当电压降到零时(即二次侧短路),二次侧电流也不致过大等等,即焊接变压器具有陡降的外特性,焊接变压器的陡降外特性是靠电抗线圈产生的压降而获得的。空载时,由于无焊接电流通过,电抗线圈不产生压降,此时空载电压等于二次电压,也就是说焊接变压器空载时与普通变压器空载时相同。变压器的空载电流一般约为额定电流的6%~8%(国家规定空载电流不应大于额定电流的10%)。这就是口诀和公式的理论依据。
十、导线载流量的计算
口诀(1)导线的载流量与导线截面有关,也与导线的材料、型号、敷设方法以及环境温度等有关,影响的因素较多,计算也较复杂。各种导线的载流量通常可以从手册中查找。但利用口诀再配合一些简单的心算,便可直接算出,不必查表。
口诀铝芯绝缘线载流量与截面的倍数关系
10下五,100上二,25、35,四、三界,70、95,两倍半。穿管、温度,八、九折。裸线加一半。铜线升级算。
说明:口诀对各种截面的载流量(安)不是直接指出的,而是用截面乘上一定的倍数来表示。为此将我国常用导线标称截面(平方毫米)排列如下:1、1.5、2.5、4、6、10、16、25、35、50、70、95、120、150、185……
第一句口诀指出铝芯绝缘线载流量(安)、可按截面的倍数来计算。口诀中的阿拉伯数码表示导线截面(平方毫米),汉字数字表示倍数。
把口诀的截面与倍数关系排列起来如下:1~10 16、2535、50 70、95120以上五倍四倍三倍二倍半二倍现在再和口诀对照就更清楚了,口诀“10下五”是指截面在10以下,载流量都是截面数值的五倍。“100上二”(读百上二)是指截面100以上的载流量是截面数值的二倍。截面为25与35是四倍和三倍的分界处。这就是口诀“25、35,四三界”。而截面70、95则为二点五倍。从上面的排列可以看出:除10以下及100以上之外,中间的导线截面是每两种规格属同一种倍数。