西門子CPU模塊6ES7517-3FP00-0AB0參數詳細

概述

  S7-1500自動化系統具有模塊化的結構，可包含最多 32個模塊。 它擁有豐富的模塊，且這些模塊
均可以獨立地組合使用。S7-1500自動化系統支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個安裝導
軌上（請參見手冊以了解前提條件）。一個系統包含下列組件：控制器：CPU 具有不同性能等級，
并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET和PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程
設備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設備間的通信。用于數字量和模擬量輸入/輸出的
信號模塊。工藝模塊用于高速計數、位置檢測或測量等功能。通信模塊和通信處理器可通過通信接
口將控制器進行擴展根據要求，也可使用下列模塊：在CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊
來說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內部電路供電。用于將 
SIMATICS7-1500連接到120/230VAC電源的負載電源模塊 (PM)。接口模塊用于連接基于S7-
1500 的分布式 I/O。簡單的設計使得 SIMATIC S7-1500 十分靈活，便于維護。集成背板總線集
成的背板總線；背板總線集成在模塊上。 模塊通過 U 形連接器相連，總線連接器插在外殼的背面。 
  可以節省安裝時間。 不久將會提供具有“無響應熱插拔”功能的有源背板。模塊組裝在S7-1500 安
裝導軌上：具有各種長度，包括切割至定長的型號。 由于具有集成式 DIN 導軌，可以卡裝廣泛的標
準部件，如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。性能可靠，接線方便：I/O 信號是通過統一的40 
針前連接器來連接的。 信號模塊和前連接器之間具有機械編碼，可防止因意外的錯誤插入而對電路
造成破壞。為了對前連接器進行簡單接線，可將該連接器置于“預接線位置”。 在此位置上，插頭尚
未與模塊電路接觸。 此位置還可用于在運行過程中進行改動。 用戶可借助于前蓋內側的一個印制電
纜連接圖進行連接。前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號提供。 兩個型號都可以連接線
芯截面積為 0.252~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的導線。另外，數字量信號模塊可通過 
TOP Connect 進行系統接線。 通過 TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現場的傳感器和執
行器，并可在控制柜中進行簡便接線。對于模擬量模塊，可以直接在模塊上進行屏蔽；隨模塊提供
了一個屏蔽連接套件，無需工具即可進行安裝。針對 S7-1500 的信號模塊提供了標簽條。可使用
一臺標準激光打印機來打印這些 DIN A4 標簽紙上的標簽。 可以從 TIA Portal 進行自動打印，而
無需重新輸入符號或地址。 

各種自動化系統的開放性

盡管面板可被統一地集成到 SIMATIC 系統中，但它們也可用于連接到眾多不同廠商的 PLC。標準供貨范圍內包含有綜合系列驅動程序。

創新性的操作員控制和監視

SIMATIC 人機界面面板方便創新的操作員控制和監視，堅固耐用、穩定、簡單。尤其是在舒適型面板上，標準硬件和軟件接口（例如，MMC/SD 卡、USB、以太網、PROFIBUS DP、Visual Basic 腳本或客戶特定的 ActiveX 控件）為辦公環境提供了更大的靈活性和開放性。

使用

SIMATIC 人機界面面板的配備非常適合使用。通過在線語言選擇功能，在運行過程中通過簡單按一個按鈕，即可選擇zui多 32 種語言。提供各種語言，包括亞洲語言（中文簡體、繁體中文、朝鮮語和日語）和俄語等WinCC (TIA Portal) 的組態界面（包括在線幫助）和整套文檔都是多語言的。在一個項目中zui多可有 32 種語言。它們可通過西門子公司的服務支持來提供。

配置一覽

SIMATIC 移動面板移動式操作面板，可以在任何地點對工廠和機床進行直接的操作控制。提供工件或者過程的*視圖，同時，可以直接顯示并存取操作面板在正常運行過程中便于插拔，因此用途廣泛（移動式面板 177 和移動式面板 277）或無線自由（移動面板 277(F) IWLAN）像素級圖形，帶觸摸屏（模擬/阻性）的高亮度彩色顯示器PROFIBUS 或 PROFINET 通信；對于移動式面板 277(F) IWLAN，可通過 WLAN 實現 PROFINET功能鍵帶有自定義標簽（帶 LED），可任意進行組態（不適用于移動式面板 277 10"）

應用

　　該 RS 485 總線連接器用于 PROFIBUS，可以用來將 PROFIBUS 節點或 PROFIBUS 網絡組件連接至PROFIBUS的總線電纜。

　　設計

　　提供有各種類型的總線連接器，可優化用于連接的設備：

　　總線連接器具有軸向電纜引出線（180°），可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP，傳輸速率高達 12 Mbps，帶集成的總線端接電阻

　　帶垂直電纜引出線的總線連接器（90°）；

　　這種接頭采用垂直電纜引出線（有或沒有編程器接口），數據傳輸速率高達 12 Mbps，帶集成的終端電阻。傳輸速率為 3、6 或 12 Mbps 時，在帶編程器接口的總線接頭和編程器之間，需要使用 SIMATIC S5/S7 連接電纜。

　　有 30°電纜引出線的總線接頭（經濟型），無編程器接口，數據傳輸速率為 1.5 Mbps，無集成的總線端接電阻。

　　PROFIBUS 快速連接 RS 485 總線接頭（90°或 180°電纜引出線），傳輸速率為 12 Mbps，采用絕緣刺破技術可實現快速簡單安裝（用于硬線和軟線）。

　功能

　　總線連接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 網絡組件的 PROFIBUS 接口（9 針 Sub-D 接口）中。

　　可使用 4 個端子在插頭中連接進入和離開的 PROFIBUS 電纜。

　　通過從外部清晰可見的便于接觸的開關，可以連接總線連接器中集成的總線端接器（不適用于 6ES7 972-0BA30-0XA0）。在此過程中，連接器中的進線和出線總線電纜是分開的（隔離功能）。

　　必須在 PROFIBUS 網段的兩端進行這種連接。

　　總線系統

　　用于帶有少數工作站且帶有現場設備的蜂窩網絡的過程和現場通訊

　　用于符合 IEC 61 158/EN 50 170 規范的數據通訊

　　開放性，可連接標準化非西門子部件

　　PROFIBUS – 用于生產和過程工程領域的現場總線標準，包括：

　　用于總線以及訪問程序的物理特性的標準規范

　　用戶協議和用戶接口規范

　　過程或現場通訊

　　PROFIBUS DP，用于和現場設備間的快速、循環數據交換

　　PROFIBUS-PA，應用于過程自動化和本安應用領域

　　數據通訊

　　PROFIBUS FMS，用于不同制造商 PLC 之間的數據通訊

PROFIBUS 和全集成自動化

　　優勢

　　PROFIBUS 是一種功能強大、開放、堅固耐用的總線系統，能保證無縫的通訊。

　　該系統采用了標準化設計，從而實現它可以與各種生產廠家提供的標準化部件進行連接。

　　可從網絡上的任何地點進行組態、調試和故障排查。從而使用戶定義的通訊關系不但通用，而且易于實施，更改簡便。

　　使用快速連接（FastConnect）布線系統，可在現場快速裝配和調試。

　　采用簡單、有效的信令概念，持續監控網絡部件

　　由于現有網絡易于擴展，且不具有任何不利影響，因此可確保投資安全

　　OLM 環冗余性，可用性高。

西門子DP總線是適用于自動控制系統與分散I/O 之間的高速通信；可取代24 V 或4~20 mA 的串聯式信號傳輸；使用RS 485傳輸技術或光纖媒體。

　　西門子DP總線是專為過程自動化設計；可將變送器和執行器連接到一根公共總線，可用于本質安全領域；數據傳輸采用擴展的ProfiBus-DP協議，還具有PA行規。

　　本文將采用ProfiBus-DP和ProfiBus-PA通信協議來構建過程控制系統。

　　2 系統架構

　　本過程控制系統用于模擬對工業現場液位、溫度等信息的采集、處理，PID 控制和控制工藝流程的實時監控。系統通過西門子DP總線進行數據傳輸和交換，采用MPI通信方式與上位機進行通信和遠程控制，從而使整個控制系統實現網絡化和數字化?？刂葡到y結構圖如圖1所示。

　　系統主要包含上位監控機、CPU、以太網通信模塊、DP鏈路、分布式I/O和變頻器DP從站、溫度和壓力變送器、閥門定位器、電磁流量計等。CPU 采用Siemens 的S7300 315-2 DP,既具有多點通信功能的MPI 接口，又具有ProfiBus-DP通信功能[6].

　　3 系統組態

　　3.1 硬件組態

　　針對西門子S7-300 PLC 來說，其硬件組態是通過Step7 軟件來實現的。組態過程主要包括以下幾個步驟。

　?。?）新建項目

　　新建項目時需選擇好存儲路徑和項目名稱。

　?。?）添加工作站

　　右鍵點擊新建的站點名字，選擇插入SIMATIC300 Station.

　?。?）硬件配置[7]

　　雙擊Hardware 進入硬件配置界面，從右側硬件列表中拖入機架，并按實際機架上模塊的順序依次添加電源、CPU（315-2DP）、AI/AO模塊。DP/PA link等。根據每個測試系統的不同，有選擇的在PA層掛入變頻器、流量計、變送器和電磁閥等對象。圖2是組態完的結果。

 雖然不同PLC使用的編程不同，但編程步驟大致一樣。就是進行硬件組態，根據實際PLC的類型建立硬件配置及相應的通訊配置。硬件組態完成后，將之前在紙上記錄下來的I/O地址寫在的符號表中。不同對于符號表的定義可能不同，但一般都有該功能，保符號表填寫的準確性是至關重要的。在編寫符號表時，不僅要把設備輸入輸出的地址寫正確，再給每個地址命名并添加注釋，這對后面的編程會非常方便。不需要在編程時每次都查詢地址，只要填寫命名好的名稱即可。
第四步：寫出程序流程圖
在編程之前，一定要在草稿上寫出程序的流程圖。一個完整的程序，應該包括主程序、停止程序、急停程序、復位程序等部分。如果允許，應該將各個程序按“塊”的形式編寫，即一個程序是一個塊，終將每個塊按需求來調用即可。PLC擅長的就是處理順序控制程序，在順序控制中主流程是核心，一定要確保流程的正確性，要在草稿上仔細檢查。如果主流程存在問題，當程序被PLC執行后，很可能發生撞擊，損壞設備或對人身造成危險。
第五步：在中編寫程序
確保主流程沒有問題后，便可以在中編寫程序了。此外，還要注意停止、急停和復位程序的正確性，尤其是停止和急停程序，這是關系到人身和設備的程序，萬萬不可小視。一定要保無論在任何情況下，只要執行停止或急停程序，設備不會對人身造成傷害。還有一個小細節，有經驗的師傅在處理急停按鈕時，程序中都用常閉點，這點要注意。
第六步：調試程序
在調試程序這一步中，可以分成兩個方面。
1．如果條件允許，或是你的邏輯能力，可以先用的功能做測試，但是很多繁瑣的程序很難用看出程序是否正確。
2．將程序下傳到PLC中進行在線的調試。如果設備不動或運行中出現異常情況，先不要去修改程序，很可能是傳感器沒有調試到位，如果確保傳感器無誤，再去修改程序