| 詳細(xì)參數(shù) | |||
|---|---|---|---|
| 品牌 | 西門子 | 型號(hào) | 6ES7431-7KF00-0AB0 |
| 結(jié)構(gòu)形式 | 模塊式 | 安裝方式 | 控制室安裝 |
| LD指令處理器 | 其他 | 加工定制 | 否 |
6ES7431-7KF00-0AB0石家西門子專業(yè)授權(quán)代理商
（1）SIMATIC ET200SP
這是西門子推出的一款分布式I/O，它使用PROFINET方式進(jìn)行通訊，配置簡(jiǎn)單靈活，支持模塊帶電插拔，模塊空缺運(yùn)行，并擴(kuò)展了診斷功能；同時(shí)采用直插式端子，節(jié)省了大量空間，采用了彩色編碼標(biāo)簽和標(biāo)識(shí)牌，易于用戶識(shí)別。
（2）SIMATIC ET200M
采用通用的S7-300系列I/O模塊，并配置IM153模塊通過PROFIBUS和西門子PLC進(jìn)行通訊，是實(shí)際工程項(xiàng)目中常用的一種配置。它支持S7-400H冗余系統(tǒng)，具有故障安全型模塊，可以滿足客戶的多種需求。另外，它還可以在線修改配置，熱插拔，提高了可用性。
（3）SIMATIC ET200S
該系列配置了多種類型的模塊，為用戶提供了多種選擇。例如：CPU，功能模塊，通訊模塊，安全技術(shù)，電機(jī)啟動(dòng)器等，并可以安裝在危險(xiǎn)區(qū)域使用。該系列具有高速模塊，可以用于對(duì)速度和精度要求較高的場(chǎng)合，此外SIMATIC ET200S COMPACT系列具有集成的DI和DO，是一種緊湊型的擴(kuò)展模塊，可以滿足用戶對(duì)于空間要求嚴(yán)格的情況。
（4）SIMATIC ET200iSP
該系列模塊主要應(yīng)用在可能出現(xiàn)爆炸情況的危險(xiǎn)區(qū)域，它主要有故障安全型輸入輸出模塊組成，因此適合使用在對(duì)安全性要求較高的情況。同時(shí)它支持冗余系統(tǒng)，帶電插拔，并在線修改配置。
2. 不需要安裝在控制柜內(nèi)的ET200
（1）SIMATIC ET200pro
該系列便于用戶安裝，無需控制柜就可以進(jìn)行固定。它具有多種功能，例如：安全系統(tǒng)，識(shí)別系統(tǒng)，電機(jī)啟動(dòng)器變頻器等。同時(shí)它還可以支持帶電插拔，支持診斷功能，有較高的可用性。
（2）SIMATIC ET200eco
該系列是一種經(jīng)濟(jì)性的I/O模塊，有多種配置方式供用戶選擇，同時(shí)配有故障安全型模塊。并支持熱插拔和擴(kuò)展診斷功能。
（3）SIMATIC ET200eco PN
該系列與SIMATIC ET200eco系列類似，它的特點(diǎn)是帶有PROFINET接口，每個(gè)模塊集成有2個(gè)PROFINET接口，通過PROFINET，用戶可以靈活的配置與工廠中的其他設(shè)備進(jìn)行通訊。同時(shí)它的數(shù)字量模塊可以具有16個(gè)通道，為用戶節(jié)省了空間和成本，還提供了模擬量模塊，IO-Link主站模塊和負(fù)載電壓分配模塊供用戶進(jìn)行選擇。
三、小結(jié)
綜上所述，西門子PLC分布式I/O模塊ET200系列為用戶提供了多種配置，滿足所有用戶在不同現(xiàn)場(chǎng)情況下的需求。用戶既可以選擇安裝在控制柜內(nèi)的ET200系列產(chǎn)品，也可以使用無需控制柜的方案。同時(shí)ET200系列擁有PROFIBUS和PROFINET接口，使得用戶在通訊配置時(shí)有多種選擇，方便靈活?？傊鏖T子PLC分布式I/O模塊ET200系列在工業(yè)控制中的應(yīng)用非常廣泛，為用戶提供了多種自動(dòng)化系統(tǒng)的解決方案。如果需要更多的了解西門子PLC分布式I/O模塊ET200系列的產(chǎn)品選型和使用方法，請(qǐng)聯(lián)系我們，我們會(huì)更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。
本手冊(cè)的用途
本手冊(cè)包含操作員操作的相關(guān)參考信息，以及 S7-400 的中央處理單元、電源模塊及接口
模塊的功能說明和技術(shù)規(guī)范。
可在參考手冊(cè)模塊規(guī)格中找到信號(hào)模塊、電源模塊和接口模塊的功能說明和技術(shù)數(shù)據(jù)。
所需基本知識(shí)
為了理解本手冊(cè)，您需要具備自動(dòng)化工程領(lǐng)域的常識(shí)。
您需要具備使用計(jì)算機(jī)或 PC 型工具(例如，編程設(shè)備)（安裝 Windows 2000 或 XP 操作
系統(tǒng)）的一般知識(shí)。 因?yàn)槭鞘褂?STEP 7 基本軟件對(duì) S7-400 進(jìn)行組態(tài)，所以您還需要具
備使用該基本軟件的經(jīng)驗(yàn)。 此主題包括在“使用 STEP 7 編程”手冊(cè)中。
需要特別注意的是，在有安全規(guī)章限制的區(qū)域使用 S7-400 時(shí)，請(qǐng)注意“安裝”手冊(cè)的“附錄”
中電子控制器的相關(guān)安全信息。
本手冊(cè)適用范圍
本手冊(cè)適用于 S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)，其中包括以下 CPU：
認(rèn)證
可在“模塊規(guī)格”參考手冊(cè)中找到認(rèn)證和標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)詳細(xì)信
6ES7421-1BL01-0AA0
本文檔與其它信息的關(guān)系
本手冊(cè)是 S7-400 文檔包的組成部分。
系統(tǒng) 文檔包
S7-400 ? 自動(dòng)化系統(tǒng) S7-400 硬件和安裝
? 自動(dòng)化系統(tǒng) S7-400 模塊規(guī)格
? S7-400 指令列表
? 自動(dòng)化系統(tǒng) S7-400 CPU 數(shù)據(jù)
標(biāo)記說明
本手冊(cè)包含了能夠快速定位具體信息的多種方法：
● 手冊(cè)的開頭部分是綜合目錄，且包括各圖表的索引。
● 在各章頁面上提供的內(nèi)容信息。
● 在附錄部分之后附加了詞匯表，以定義所使用的重要技術(shù)術(shù)語。
● 手冊(cè)的結(jié)束部分是一份綜合索引，便于快速定位所需信息。
回收和處置
S7-400 是低污染物，因此可回收再利用。 為了使舊設(shè)備的回收和處置符合環(huán)保要求，請(qǐng)
聯(lián)系一家經(jīng)認(rèn)證的電子廢棄物處置機(jī)構(gòu)。
其它支持
如果您對(duì)本手冊(cè)中所描述的產(chǎn)品有任何疑問且未找到正確，請(qǐng)聯(lián)系當(dāng)?shù)匚鏖T子的代理
商和辦事處。
可以在以下找到您的聯(lián)系伙伴：
6ES7421-1BL01-0AA0
產(chǎn)品概述
S7-400 概述
S7-400 是一種可編程邏輯控制器。 通過選擇合適的 S7-400 組件，可實(shí)現(xiàn)幾乎所有的自
動(dòng)化任務(wù)。
S7-400 模塊采用了在機(jī)架中進(jìn)行懸掛安裝的模塊化設(shè)計(jì)。 并提供擴(kuò)展機(jī)架以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行
擴(kuò)展。
在本章中，將介紹搭建 S7-400 系統(tǒng)所需重要的組件。
S7-400 的特性
S7-400 自動(dòng)化系統(tǒng)集原有系統(tǒng)與新系統(tǒng)和新軟件的所有優(yōu)點(diǎn)于一身。 這些優(yōu)點(diǎn)如下：
● 性能分級(jí)的 CPU 平臺(tái)
● 向上兼容的 CPU
● 耐惡劣環(huán)境的封閉式模塊
● 更方便信號(hào)模塊接線的端子系統(tǒng)
● 高組件密度的緊湊型模塊
● 的通訊和網(wǎng)絡(luò)選項(xiàng)
● 更方便的操作員接口系統(tǒng)集成
● 可為所有模塊分配軟件參數(shù)
● 大量的插槽選擇范圍
● 無需風(fēng)扇便能進(jìn)行正常工作
● 可在非分段機(jī)架中實(shí)現(xiàn)多值計(jì)算
接口模塊
(IM = 接口模塊)
附件：
連接電纜
端接器
... 互連 S7-400 的各個(gè)機(jī)架。
電纜線槽 ...用于布線和通風(fēng)。
PROFIBUS 總線電纜 ... 將多個(gè) CPU 與編程設(shè)備連接起
來。
編程設(shè)備電纜 ... 將 CPU 連接到編程設(shè)備。
PROFIBUS 組件
例如，PROFIBUS 總線端子
... 將 S7-400 連接到其它 S7-400
設(shè)備或編程設(shè)備。
RS 485 中繼器 ...放大總線上的數(shù)據(jù)信號(hào)并鏈接各
個(gè)總線段
SIPLUS IM 365：用于配置 1 個(gè)中央控制器和多 1 個(gè)擴(kuò)展單元
PLC 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1 ． PLC 型號(hào)的選擇
在作出系統(tǒng)控制方案的決策之前，要詳細(xì)了解被控對(duì)象的控制要求，從而決定是否選用 PLC 進(jìn)行控制。
在控制系統(tǒng)邏輯關(guān)系較復(fù)雜（需要大量中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等）、工藝流程和產(chǎn)品改型較頻繁、需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和信息管理（有數(shù)據(jù)運(yùn)算、模擬量的控制、 PID 調(diào)節(jié)等）、系統(tǒng)要求有較高的可靠性和穩(wěn)定性、準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化聯(lián)網(wǎng)等情況下，使用 PLC 控制是很必要的。
目前，國(guó)內(nèi)外眾多的生產(chǎn)廠家提供了多種系列功能各異的 PLC 產(chǎn)品，使用戶眼花繚亂、無所適從。所以全面權(quán)衡利弊、合理地選擇機(jī)型才能達(dá)到經(jīng)濟(jì)實(shí)用的目的。一般選擇機(jī)型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設(shè)備資源的浪費(fèi)。機(jī)型的選擇可從以下幾個(gè)方面來考慮。
（ 1 ）對(duì)輸入 / 輸出點(diǎn)的選擇
盲目選擇點(diǎn)數(shù)多的機(jī)型會(huì)造成一定浪費(fèi)。
要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點(diǎn)數(shù)，再按實(shí)際所需總點(diǎn)數(shù)的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC 的點(diǎn)數(shù)。
另外要注意，一些高密度輸入點(diǎn)的模塊對(duì)同時(shí)接通的輸入點(diǎn)數(shù)有限制，一般同時(shí)接通的輸入點(diǎn)不得超過總輸入點(diǎn)的 60 ％； PLC 每個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力（ A/ 點(diǎn)）也是有限的，有的 PLC 其每點(diǎn)輸出電流的大小還隨所加負(fù)載電壓的不同而異；一般 PLC 的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選型時(shí)要考慮這些問題。
PLC 的輸出點(diǎn)可分為共點(diǎn)式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點(diǎn)之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級(jí)，但這種 PLC 平均每點(diǎn)的價(jià)格較高。如果輸出信號(hào)之間不需要隔離，則應(yīng)選擇前兩種輸出方式的 PLC 。
（ 2 ）對(duì)存儲(chǔ)容量的選擇
對(duì)用戶存儲(chǔ)容量只能作粗略的估算。在僅對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點(diǎn)數(shù)乘 10 字 / 點(diǎn)＋輸出總點(diǎn)數(shù)乘 5 字 / 點(diǎn)來估算；計(jì)數(shù)器/ 定時(shí)器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個(gè)估算；有運(yùn)算處理時(shí)按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模擬量輸入 / 輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲(chǔ)容量來估算；有通信處理時(shí)按每個(gè)接口 200 字以上的數(shù)量粗略估算。后，一般按估算容量的50 ～ 100 ％留有裕量。對(duì)缺乏經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)者，選擇容量時(shí)留有裕量要大些。
（ 3 ）對(duì) I/O 響應(yīng)時(shí)間的選擇
PLC 的 I/O 響應(yīng)時(shí)間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時(shí)間延遲（一般在 2 ～ 3 個(gè)掃描周期）等。對(duì)開關(guān)量控制的系統(tǒng)，PLC 和 I/O 響應(yīng)時(shí)間一般都能滿足實(shí)際工程的要求，可不必考慮 I/O 響應(yīng)問題。但對(duì)模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個(gè)問題。
（ 4 ）根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型
離線編程示指主機(jī)和編程器共用一個(gè) CPU ，通過編程器的方式選擇開關(guān)來選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運(yùn)行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時(shí)， CPU 只為編程器服務(wù)，而不對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機(jī)和編程器各有一個(gè) CPU ，主機(jī)的 CPU 完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制，在每一個(gè)掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機(jī)，在下一個(gè)掃描周期主機(jī)將按新的程序?qū)ΜF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。計(jì)算機(jī)輔助編程既能實(shí)現(xiàn)離線編程，也能實(shí)現(xiàn)在線編程。在線編程需購置計(jì)算機(jī)，并配置編程軟件。采用哪種編程方法應(yīng)根據(jù)需要決定。
（ 6 ）據(jù)是否聯(lián)網(wǎng)通信選型
若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯(lián)入工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)，則 PLC 需要有通信聯(lián)網(wǎng)功能，即要求 PLC 應(yīng)具有連接其他 PLC 、上位計(jì)算機(jī)及 CRT 等的接口。大、中型機(jī)都有通信功能，目前大部分小型機(jī)也具有通信功能。
（ 7 ）對(duì) PLC 結(jié)構(gòu)形式的選擇
在相同功能和相同 I/O 點(diǎn)數(shù)據(jù)的情況下，整體式比模塊式價(jià)格低。但模塊式具有功能擴(kuò)展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)，要按實(shí)際需要選擇 PLC 的結(jié)構(gòu)形式。
2 ．分配輸入 / 輸出點(diǎn)
一般輸入點(diǎn)和輸入信號(hào)、輸出點(diǎn)和輸出控制是一一對(duì)應(yīng)的。
分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào)，分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，即進(jìn)行編號(hào)。
在個(gè)別情況下，也有兩個(gè)信號(hào)用一個(gè)輸入點(diǎn)的，那樣就應(yīng)在接入輸入點(diǎn)前，按邏輯關(guān)系接好線（如兩個(gè)觸點(diǎn)先串聯(lián)或并聯(lián)），然后再接到輸入點(diǎn)。
（ 1 ）確定 I/O 通道范圍
不同型號(hào)的 PLC ，其輸入 / 輸出通道的范圍是不一樣的，應(yīng)根據(jù)所選 PLC 型號(hào)，查閱相應(yīng)的編程手冊(cè)，決不可“張冠李戴”。必須參閱有關(guān)操作手冊(cè)。
（ 2 ）部輔助繼電器
內(nèi)部輔助繼電器不對(duì)外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其他繼電器、定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器時(shí)作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)或數(shù)據(jù)處理用。
從功能上講，內(nèi)部輔助繼電器相當(dāng)于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器。
未分配模塊的輸入 / 輸出繼電器區(qū)以及未使用 1 ： 1 鏈接時(shí)的鏈接繼電器區(qū)等均可作為內(nèi)部輔助繼電器使用。根據(jù)程序設(shè)計(jì)的需要，應(yīng)合理安排PLC 的內(nèi)部輔助繼電器，在設(shè)計(jì)說明書中應(yīng)詳細(xì)列出各內(nèi)部輔助繼電器在程序中的用途，避免重復(fù)使用。參閱有關(guān)操作手冊(cè)。
（ 3 ）分配定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器
PLC 的定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器數(shù)量分別見有關(guān)操作手冊(cè)。
7.3 PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及步驟
7.3.1 PLC 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法
在了解了 PLC 程序結(jié)構(gòu)之后，就要具體地編制程序了。編制 PLC 控制程序的方法很多，這里主要介紹幾種典型的編程方法。
不同的負(fù)載對(duì) PLC 的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC 有許多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)通壓降小，有隔離作用，價(jià)格相對(duì)較便宜，承受瞬時(shí)過電壓和過電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級(jí)范圍大等。所以動(dòng)作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的 PLC 。
（ 5 ）對(duì)在線和離線編程的選擇
彈簧型接線端子
快速連接（絕緣穿刺）
更換模塊后，只需將連接器插入相同類型的新模塊中，并保留原來的布線。前端連接器的編碼可避免發(fā)生錯(cuò)誤。
快速連接
連接 SIMATIC TOP 更加簡(jiǎn)單、快速（不是緊湊 CPU 的板載 I/O）。可使用預(yù)先裝配的帶有單個(gè)電纜芯的前端連接器，和帶有前端連接器模塊、連接線纜和端子盒的完整插件模塊化系統(tǒng)。
高組裝密度
模塊中為數(shù)眾多的通道使 S7-300 實(shí)現(xiàn)了節(jié)省空間的設(shè)計(jì)?？墒褂妹總€(gè)模塊中有 8 至 64 個(gè)通道（數(shù)字量）或 2 至 8 個(gè)通道（模擬量）的模塊。
簡(jiǎn)單參數(shù)化
使用 STEP 7 對(duì)這些模塊進(jìn)行組態(tài)和參數(shù)化，并且不需要進(jìn)行不便的轉(zhuǎn)換設(shè)置。數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，如果更換了模塊，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)傳輸?shù)叫碌哪K，避免發(fā)生任何設(shè)置錯(cuò)誤。使用新模塊時(shí)，無需進(jìn)行軟件升級(jí)?？筛鶕?jù)需要復(fù)制組態(tài)信息，例如用于標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器。返回頁首
設(shè)計(jì)和功能
許多不同的數(shù)字量和模擬量模塊根據(jù)每一項(xiàng)任務(wù)的要求，準(zhǔn)確提供輸入/輸出。
數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)量、電壓和電流范圍、電氣隔離、診斷和警報(bào)功能等方面都存在著差別。在這里提到的所有模塊范圍中，SIPLUS 組件可用于擴(kuò)展的溫度范圍 -25… 60°C 和有害的空氣/冷凝。
診斷、中斷
許多模塊還會(huì)監(jiān)控信號(hào)采集（診斷）和從過程（過程中斷）中傳回的信號(hào)。這樣便可對(duì)過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤（例如斷線或短路）以及任何過程事件（例如數(shù)字輸入時(shí)的上升邊或下降邊）立刻做出反應(yīng)。使用 STEP 7，即可輕松對(duì)控制器的響應(yīng)進(jìn)行編程。
模塊
用于測(cè)試和仿真時(shí)，模擬量模塊可插入到 S7-300。該模塊通過 LED 轉(zhuǎn)換和指示輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)編碼器信號(hào)的模擬。
該模塊可插入到任何地方（不必遵守插槽規(guī)則）。該虛擬模塊為未組態(tài)的信號(hào)模塊預(yù)留了一個(gè)插槽。稍后安裝該模塊時(shí)，整個(gè)組態(tài)的機(jī)械配置和地址分配均不會(huì)更改
