西门子S7-1500PLCSM521数字量模块

西门子S7-1500PLCSM521数字量模块

设计

CPU 1518F-4 PN/DP 特性：

功能强大的处理器：
该 CPU 每条二进制指令的执行时间低至 1 ns。

大容量存储器：
9 MB 用于程序，60 MB 用于数据

采用 SIMATIC 存储卡作为装载存储器；
允许实现例如数据日志和归档等其它功能

灵活的扩展能力：
单层组态，有多 32 个模块（CPU + 31 个模块）

显示器的功能为：

显示概览信息，如集成接口的 IP 地址、站名称、设备名称、位置标识符等。

显示安全模式、后一次下载的总体签名和日期（前面发生改变）。

显示诊断信息

显示模块信息

显示设置

设置 IP 地址

设置日期和时间

选择操作模式：

将 CPU 复位为出厂设置

禁用/启用显示器

启用保护级别

显示安全模式、后一次下载的总体签名和日期（前面发生改变）。

PROFINET IO IRT 接口用于通过 PROFINET 进行分布式 I/O 连接

2 个 PROFINET 接口用于网络分离

PROFIBUS DP 接口用于通过 PROFIBUS 进行分布式 I/O 连接

支持集中式和分布式组态中的 PROFIsafe

功能

性能

指令处理速度更快，取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型

由于背板总线速度显著提高，CPU 的响应时间缩短

功能强大的网络连接：
PROFINET IO IRT（2 端口交换机）作为标准接口。集成了附加 PROFINET 接口，用于（例如）网络分离。

集成技术

通过标准化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动和具有 PROFIdrive 功能的驱动

支持转速控制轴和定位轴以及外部编码器

具有所有 CPU 变量的跟踪功能，用于实时诊断和偶发故障检测。

全面的控制功能，例如，通过便于组态的块可自动优化控制参数实现优控制质量

集成安全功能

通过密码进行专有技术保护，防止未经许可证读取和修改程序块

通过复制保护，可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号：只有在将组态的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。

4 级授权理念：
也可以对与操作员面板的通信进行限制。

操作保护：
控制器可以识别工程组态数据的更改和未授权传输。

设计与操作

显示概览信息：
例如，站名称、工厂名称、位置标识符、诊断信息、模块信息、显示设置。

显示器上可能的操作：
设置地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作模式、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、激活保护等级。

集成系统诊断

显示器上、TIA Portal 中、操作员面板上以及 Web 服务器上以纯文本形式一致显示系统诊断信息（甚至能显示来自变频器的消息），即使 CPU 处于停止模式也会进行更新。

集成在 CPU 的固件中，无须进行专门组态

运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡

用作插入式装载存储器，或用于更新固件。

还可用于存储附加文档或 csv 文件（用于配方和归档）

通过用户程序的系统函数创建数据块实现数据存储/读取

数据记录（归档）和配方

配方和归档以 csv 文件形式保存在 SIMATIC 存储卡上；
便于使用 Office 工具及通过 Web 服务器来访问工厂运行数据

通过 Web 浏览器或 SD 读卡器，可方便地访问机器的组态数据（与 PLC 之间的双向数据交换）

对标准程序部分进行编程

使用 STEP 7 V13 及以上版本进行编程

对故障安全程序部分进行编程

使用选件包“STEP 7 Safety Advanced”对安全型程序部分进行编程。

PLC不能和高压电器安装在同一个开关柜内，PLC的输出选用中心继电器完成对外部开关量信号的阻隔。假如现场条件约束，输入信号不能和强电电缆有效的阻隔，可用小型继电器来阻隔输入端的开关量信号。当然PLC来自控制柜内的输入信号和距控制柜不远的输入信号一般没有必要用继电器阻隔。在PLC接线时，模拟量输入的模块，负端尽量短接，消除干扰。

3、信号线的抗干扰
信号线的干扰主要是来自空间的电磁辐射，有差模干扰和共模干扰两种。差模干扰是指叠加在丈量信号线上的干扰信号，这种干扰大多是频率较高的交变信号，其来历一般是耦合干扰。按捺常态干扰的办法有：
在输入回路接RC滤波器或双T滤波器；尽量选用双积分式A/D转换器，因为这种积分器作业的特色，具有必定的消除高频干扰的作用；将电压信号转换成电流信号再传输。
共模干扰是指信号线上共有的干扰信号，一般是由被测信号的接地端与控制系统的接地端存在必定的电位差引起的，这种干扰在两条信号线上的周期、幅值基本相等情况下，选用上面的办法无法消除或按捺。办法如下：
选用双差分输入的差动放大器，这种放大器具有很高的共模按捺比；
输入线选用绞合线，绞合线能降低共模干扰，其感应相互抵消；
选用光电阻隔的办法，能够消除共模干扰；
运用屏蔽线，并单边接地；
 
4、变频器干扰
一是变频器发动及运行过程中发生谐波对电网发生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；
二是变频器的输出会发生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常作业。
变频器的干扰处理比较麻烦，一般有下面几种：
A、 加阻隔变压器。主要是针对来自电源的传导干扰。能够将绝大部分的传导干扰阻隔在阻隔变压器之前。同时还兼有电源电压变换的作用。
B、运用滤波器，滤波器分有源和无源两种，一般选用无源滤波即会有作用。这些滤波器具有较强的抗干扰才能，还具有避免将设备自身的干扰传导给电源，有些还兼有尖峰电压吸收功用。
C、输出电抗器，在变频器到电动机之间添加沟通电抗器主要是削减变频器输出在能量传输过程中线路发生电磁辐射，影响其它设备正常作业。电抗器必须装在距离变频器近的地方。假如运用铠装电缆作为变频器与电动机的连线时，可不运用这种办法。但电缆的铠要在变频器端可靠接地，接地的铠要原样不动，不能钮成绳或辨，不能用其它导线延长，变频器侧要接在变频器的地线端子上，再将变频器接地。
除了以上的这些原因和处理办法，还有许多的现场处理办法。总结一下归为以下几点。设计思路清晰来避免干扰源的发生，动力线与信号线分开走，电柜内部接好地线，PLC质量要好抗干扰才能强，PLC模拟量尽量运用信号阻隔器或许模块的信号负端要短接。

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