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除了現(xiàn)有的集成數(shù)字量輸入/輸出之外，數(shù)字?jǐn)U展模塊還可以提供更多的數(shù)字量輸入/輸出使用選項s。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢：

• 佳適應(yīng)性：
  • 使用可以根據(jù)需要混合的信號模塊，用戶可以使其控制器準(zhǔn)確地滿足相關(guān)任務(wù)的要求。這可以避免產(chǎn)生不必要的?？梢允褂脦в?8 個、16 個和 32 個輸入/輸出通道的模塊
  • 在空間有限的情況下，或只需要少數(shù)附加輸入/輸出的情況下，可以使用信號板。通過信號板可以對 S7-1200 CPU 進(jìn)行模塊化擴展。這不會增加控制器所需的安裝空間
• 靈活性：
  如果任務(wù)后續(xù)有所擴展，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單。

信號模板

信號模塊具有與基本設(shè)備相同的設(shè)計特點：

• 安裝在 DIN 導(dǎo)軌上：
  模塊安裝在右側(cè) CPU 旁邊的導(dǎo)軌上，相互電氣、機械地連接，并且通過滑塊機構(gòu)連接到 CPU
• 直接安裝：
  水平或垂直安裝在 DIN 導(dǎo)軌上或使用集成的鉆孔直接安裝在控制柜中
• 由于所有數(shù)字模塊均配備可拆卸的連接端子（“獨立接線”），所以更換方便。

信號板

信號板直接插到每個 S7-1200 CPU 前面的插座中。

• 安裝：
  信號板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中，因此可以電氣、機械地連接到 CPU
• CPU 的安裝尺寸保持不變
• 由于所有信號板均配備可拆卸的連接端子（“獨立接線”），所以更換方便。

說明

信號模塊不能與 CPU 1211C 一起使用。
信號板可以與 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用。

• 為CPU的本機I/O提供更多的數(shù)字量輸入
• 用于使控制器靈活地適應(yīng)相關(guān)任務(wù)的要求
• 用于使用附加輸入對系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)擴展

數(shù)字量輸入模塊允許將控制器與過程中的數(shù)字信號連接。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢：

• 佳適應(yīng)性：
  使用可以根據(jù)需要混合的信號模塊，用戶可以使其控制器準(zhǔn)確地滿足相關(guān)任務(wù)的要求。這可以避免產(chǎn)生不必要的。可以使用帶有 8 個、16 個和 32 個輸入/輸出通道的模塊。
• 靈活性：
  如果任務(wù)后續(xù)有所擴展，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單。

• 塊保護(hù)：
  通過密碼保護(hù)用戶程序，未經(jīng)授權(quán)無法訪問。
• 集成 HMI : 
  對于 HMI 設(shè)備，用戶只需指定數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)目標(biāo)。數(shù)據(jù)將由程序自動循環(huán)傳輸。
• 集成通信功能：
  • 編程器/OP 通信
  • 全局?jǐn)?shù)據(jù)通信
  • S7 基本通信
  • S7 通信
• 通過網(wǎng)絡(luò)更新固件
• 通過 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006) 進(jìn)行開放式通信
• 在基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng) (PROFINET)
• 通過集成的 web 器獲得附加診斷功能

可參數(shù)化的特性

可使用 STEP 7 工具“Hardware Configuration”對 S7-400（包括 CPU）的性能和響應(yīng)進(jìn)行編程，如：

• MPI 多點接口：
  • 定義站地址。
  • 啟動/循環(huán)行為。
  • 定義大循環(huán)時間和通信負(fù)荷。
• 地址分配： 
  I/O 模塊的編址。
• 保持區(qū)域：
  定義具有保持特性的位存儲器、計數(shù)器、定時器、數(shù)據(jù)塊和時鐘存儲器的數(shù)量。
• 過程映像，局部數(shù)據(jù)的大小。
• 診斷緩存區(qū)的長度。
• 保護(hù)等級： 
  定義程序和數(shù)據(jù)訪問授權(quán)。
• 系統(tǒng)診斷： 
  定義診斷報文的處理及范圍。
• 循環(huán)中斷： 
  設(shè)定周期。
• PROFINET 接口
• 通過 NTP 協(xié)議對時間同步進(jìn)行參數(shù)化

顯示功能與信息功能

• 狀態(tài)和故障指示燈：
  LED 可指示出內(nèi)部和外部故障和運行狀態(tài)，如 RUN（運行）、STOP（停止）、調(diào)試和測試功能等。
• 測試功能： 
  可使用編程設(shè)備顯示程序執(zhí)行中的信號狀態(tài)，不考慮用戶程序而修改過程變量，輸出堆棧存儲器的內(nèi)容，運行各個程序步驟，并禁用程序組件。
• 信息功能： 
  用戶可獲取有關(guān) CPU 的存儲器容量和運行模式以及 RAM 和裝載存儲器的當(dāng)前利用率方面的信息。

通信

中央控制器與故障安全 ET 200 模塊之間的安全通信和標(biāo)準(zhǔn)通信是通過 PROFIBUS DP 和/或 PROFINET 完成的。通過特別開發(fā)的 PROFIBUS profile PROFIsafe，可以在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)報文中傳輸帶有安全功能的用戶數(shù)據(jù)。無需其它硬件組件（例如專用安全總線）。必要的軟件已經(jīng)或者作為擴展集成在硬件組件之中，或者作為認(rèn)證軟件塊重載至CPU內(nèi)。

操作模式

F-CPU 的安全功能包含在 CPU 的 F 程序中以及故障安全信號模塊中。

信號模塊采用差異分析方法和測試信號注入技術(shù)實現(xiàn)輸出和輸入信號的監(jiān)控。

借助周期性自檢、指令檢測、程序邏輯檢測和程序順序流檢測等方法，CPU可以檢測控制器是否工作正常。此外，通過“活躍標(biāo)志（sign-of-life）”請求，還可以對I/O進(jìn)行檢測。

若判定系統(tǒng)中存在故障，則將該系統(tǒng)切換至安全狀態(tài)。

CPU 414F-3 PN/DP 的運行不需要 F 運行版授權(quán)。

編程

CPU 414F-3 PN/DP 的編程方法與 SIMATIC S7 系統(tǒng)的編程方法相同． 使用現(xiàn)場實證過的編程工具，例如STEP 7，創(chuàng)建用于非故障安全工廠區(qū)段的用戶程序。

選件包 SIMATIC S7 Distributed Safety (Classic) 和SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12)

STEP 7 選件包“SIMATIC S7 Distributed Safety”(Classic) 或 SIMATIC Safety Advanced V12 (TIA Portal V12) 用于對與安全型程序段進(jìn)行編程。選件包中包括所有用來創(chuàng)建 F 程序的所有功能和塊。

具有安全功能的 F 程序以 F_FBD 或 F-LAD 方式進(jìn)行連接，或利用 F 功能庫中的特殊功能數(shù)據(jù)塊進(jìn)行連接。使用 F FBD 或 F LAD 可提供跨系統(tǒng)的統(tǒng)一表示，因而簡化系統(tǒng)的組態(tài)和編程以及驗收測試。無需借助額外的功具，程序員就可以完全專注于編制安全相關(guān)的應(yīng)用程序。

CPU 412-5H 擁有：

• 功能強大的處理器：
  CPU 處理每條二進(jìn)制指令的時間小于 31.25 ns。
• 1 MB RAM（512 KB 用于程序，512 KB 用于數(shù)據(jù)）；
  裝載存儲器用于存儲 S7-400H F/FH 自動化系統(tǒng)的用戶程序和參數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)；高速 RAM 用于用戶程序的順控相關(guān)部分
• 存儲卡：
  用于擴展內(nèi)置裝載存儲器。除程序本身之外，裝載存儲器中所含的信息還包括 S7-400H F/FH 的組態(tài)數(shù)據(jù)，這就是要在存儲器中占據(jù)雙倍空間的原因。其結(jié)果是：
  • 內(nèi)置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。
    提供有 RAM 和 FEPROM 卡（FEPROM 用于在斷開電源時保存數(shù)據(jù)）。
• 靈活的擴展選件：
  多達(dá) 131,072 點數(shù)字量和 81,932 點模擬量輸入/輸出。
• 組合 MPI/PROFIBUS DP 接口：
  MPI 可用來建立一個 32 個節(jié)點的簡單網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸速率 187.5 Kbit/s。CPU 可以與通信總線（C 總線）上的節(jié)點和 MPI 上的節(jié)點建立多 64 個連接。 
  PROFIBUS-DP主站接口能夠被用來建立一個高速的分布式自動化系統(tǒng)，并且使得操作大大簡化。對用戶來說，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
• PROFIBUS DP 接口：
  通過 PROFIBUS DP 接口，可以實現(xiàn)冗余、分布式自動化組態(tài)，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說，分布式 I/O 作為集中式 I/O 來處理（相同的組態(tài)、編址和編程）。
• PROFINET 接口，帶 2 個端口（交換機）：
  支持系統(tǒng)冗余和 MRP（介質(zhì)冗余協(xié)議）
• 模式選擇開關(guān)：
  撥動開關(guān)設(shè)計。
• 診斷緩沖區(qū)：
  后的 120 個報警和中斷事件保存在一個環(huán)形緩沖區(qū)中，用于進(jìn)行診斷。
• 實時時鐘：
  CPU 提供帶日期和時間的診斷報告。

SINAMICS DC MASTER 直流變頻器系列包括：

• 帶有控制裝置（CUD）電子裝置模塊和用于插接其它 CUD 的擴展槽（在一個可旋轉(zhuǎn)托架上），
• 帶有采用全受控三相橋接電路配置的晶閘管的電源部分（二象限驅(qū)動器B6C 或四象限驅(qū)動器:(B6) A (B6) C),
• 一部風(fēng)扇（高 125A：自通風(fēng)），
• 帶有集成續(xù)流電路的單象限勵磁電源部分（還可以選擇無勵磁或者帶有集成勵磁過壓保護(hù)功能的二象限勵磁）
• 電子裝置電源，
• 一個標(biāo)準(zhǔn)的 BOP20 操作面板（附件提供 AOP30 操作面板）。

AOP30 操作員面板是 SINAMICS DC MASTER 變頻器的選配輸入/輸出設(shè)備。它可以獨立訂購。該操作面板只設(shè)計用于安裝在變頻器之外（例如多 4mm 厚的機柜門上，安裝開口 141.5 × 197.5 mm）。

以下特性使它與眾不同：

• 帶背光照明的 LCD 圖形顯示屏（240 × 64 像素），可顯示純文本并通過條形圖顯示過程變量
• LED 指示燈，用于顯示運行狀態(tài)
  • RUN 綠色
  • ALARM 黃色
  • FAULT 紅色
• 可以描述故障和報警原因以及如何解決它們的幫助功能
• 帶內(nèi)部電池備份供電的時間和日期記憶
• 26 鍵薄膜鍵盤
  • 驅(qū)動系統(tǒng)運行控制小鍵盤
  • 本地/遠(yuǎn)程切換，用于選擇操控制位置（操作面板或客戶端線條/通訊通道帶有控制權(quán)）
  • 用于設(shè)定值或參數(shù)值輸入的數(shù)字鍵盤
  • 用于在菜單中瀏覽的功能鍵；
• RS232 和 RS485 接口
• 用于 24 V 電源的連接
• 轉(zhuǎn)換器可以使用 AOP30 進(jìn)行控制，遠(yuǎn)距離 200m。可以作為附件訂購一根帶有集成 24V 電源標(biāo)準(zhǔn)長度的線纜。
• 兩級安全策略可防止發(fā)生事故或未經(jīng)授權(quán)而改變設(shè)定值。
  • 可通過控制禁止功能禁止從操作面板對驅(qū)動系統(tǒng)的操作，這樣一來操作面板上就只能顯示參數(shù)值和過程變量了。
  • 可以使用密碼防止未授權(quán)人員修改變頻器參數(shù)。
• 前面板具有防護(hù)等級 IP55，后面板 IP20

AOP30 通過 RS485串口與 SINAMICS DC MASTER 驅(qū)動器進(jìn)行通訊。

AOP30 可以與 SINAMICS DC MASTER 的標(biāo)準(zhǔn) CUD 以及 CUD 進(jìn)行通訊。

運行 AOP30 需要 24V 電源。與 SINAMICS DC MASTER 連接的長電纜長度為 50m。超過 50m 長的線纜必須使用外部電源供電。

從 CUD 提供 24V 電源的 RS485 線的分配 - 長 50m

使用兩部 CUD時，RS485 線的分配（從一部 CUD 提供 24V 電源）——長 50m

當(dāng) AOP30 由外部 24V 直流電源供電時，RS485 電纜的分配 - 長 200m

用于連接 AC SINAMICS 裝置的 RS232 線的分配（不適用于 SINAMICS DC MASTER!）

增量式編碼器 (sin/cos 1 V_pp/RS422/HTL) 帶電纜和控制器、夾緊法蘭或同步法蘭。

這些編碼器每轉(zhuǎn)一圈可以發(fā)送規(guī)定數(shù)目的電脈沖，脈沖數(shù)反映了所經(jīng)過的行程或者角度。

增量式編碼器的工作原理是對按照透射光原理工作的分度盤實施光電掃描。光源為一個發(fā)光二極管 (LED)。編碼器軸旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的明暗交替變化的調(diào)制信號被光電元件所采集。分度盤與軸連接，通過合理安排分度盤和固定式光柵上的條紋，光電元件就會發(fā)送出兩個相互呈 90 度的軌跡信號 A 和 B 以及基準(zhǔn)信號 R。編碼器電子部件將這些信號放大，并且轉(zhuǎn)換成不同的輸出電平。

可使用以下輸出電平：

• 帶 1 V_pp 電平的模擬信號 sin/cos 
  如果是正弦信號 (sin) 的編碼器，為了獲得更好的精度，可將這些信號通過上位控制器進(jìn)行插補。
• RS422 差分信號 (TTL)
  如果是 RS 422 增量式編碼器 (TTL)，可以通過邊沿檢測，使精度提高四倍。
• HTL（高壓晶閘管邏輯）
  具有 HTL 接口的編碼器設(shè)計用于采用 24V 電平數(shù)字式輸入端的應(yīng)用。

值編碼器頂部帶 SSI/EnDat 和 PROFIBUS DP，且
底部帶有 DRIVE?CLiQ 和 PROFINET IO

值編碼器（式軸角編碼器）與增量式編碼器的掃描原理相同，但是具有更多的軌跡數(shù)目。以 13 個軌跡為例，如果是單圈編碼器，就會有 2¹³ = 8192 個步距被編碼。所用的代碼是一步代碼（格雷碼），以防掃描錯誤出現(xiàn)。

電機加電后，位置值立即傳輸至控制器。無需自引導(dǎo)。

在時間要求嚴(yán)格的應(yīng)用情況下，DRIVE-CLiQ、SSI 和 EnDat 值編碼器具有優(yōu)勢。

如果是具有大量編碼器的設(shè)備，PROFIBUS DP可減少布線費用，優(yōu)勢更為明顯。PROFIBUS DP 編碼器是可編程的，并且可使用節(jié)點間通訊支持等時同步模式。帶 PROFINET IO 的編碼器也可參數(shù)化，另外具有兩個端口，并支持 RT 和 IRT 操作模式。

單圈編碼器

單圈編碼器可將一圈（360 度機械式）分解成一定的步距數(shù)目，例如 8192。每個位置均分配有一個的代碼字。在旋轉(zhuǎn)360度之后，位置值會重復(fù)。

多圈編碼器

多圈編碼器除了記錄一轉(zhuǎn)內(nèi)位置之外，也記錄轉(zhuǎn)數(shù)。為此，被掃描的還有其它通過換檔齒輪與編碼器軸耦合在一起的編碼盤。 12 條附加軌跡時，意味著可以有 2 ¹² = 4096 轉(zhuǎn)數(shù)被編碼。

SIMOGEAR 同軸式減速電機

特點

• 大范圍傳動比（插裝式小齒輪）
• 極為經(jīng)濟
• 高效節(jié)能（每級的效率為 98 %）
• 大功率范圍

機械構(gòu)造

• 級數(shù)：2 或 3
• 安裝類型： 支腳安裝和法蘭安裝，外殼上帶有法蘭
• 軸的設(shè)計： 實心軸

典型應(yīng)用

• 傳送帶
• 包裝產(chǎn)品的輸送
• 立式輸送機