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6ES7131-4CD02-0AB0

6ES7131-4CD02-0AB0

简要描述:6ES7131-4CD02-0AB0
用ET200分布式I/O可以进行远程扩展,用于分布范围很广的系统。通过CPU中的PROFIBUS-DP接口,最多可以连接125个总线节点。使用光缆时,CC和最后一个节点的距离为23km。
电源模块应安装在机架的最左边(第1槽),有冗余功能的电源模块是一个例外。中央机架只能插入最多6块发送型的接口模块,每个模块有两个接口,每个接口可以连接4个扩展机架

产品型号:

所属分类:ET200

更新时间:2021-06-18

厂商性质:代理商

详情介绍

6ES7131-4CD02-0AB0

SIMATIC ET 200M

针对带有 S7-300 的高密度通道应用的 I/O 站

 

说明

SIMATIC ET 200M 是针对具有高密度通道应用的控制柜的模块式 I/O 站使用接口模块可以连接 profibus 和 PROFINET-还可以选择使用光缆连接 Profibus。ET 200M 可以用于标准应用,也可用于安全应用。多可以有 12 个多通道信号模块(例如 64 个数字输入)和功能模块以及 S7-300 通讯处理器可以用作 I/O 模块——与过程的接口。ET 200M 支持带有扩展用户数据的模块,如具有 HART minor 变量的 HART 模块。除了成熟的连接技术,ET 200M 还可以提供绝缘部署方法 Fast Connect,用于快速接线。

SIMATIC ET 200M

 

应用领域

ET 200M 特别适用于用户特有或复杂的自动化任务。可应用的带有 HART 的扩展模拟输入或输出模块可以优化 ET 200M 用于过程工程组态。要求高等级的可用性的应用,可以与诸如 S7-400H 或 S7-400F/FH 这样的冗余系统相组合来实现。

 

 

优点

  • 高密度通道设计(每个模块多 64 个通道)

  • 减少了接线工作量

  • 高工厂可用性
    – RUN 中的组态
    -热插拔模块
    – 冗余设计

  • 模块化设计

  • 使用 S7-300 模块

  • 集成了安全功能

  • 逐个通道集成了诊断功能

  • 获得了 Ex-zone 2 认证

 

设计和功能

模块式的 I/O 系统 ET 200M 包括了接口模块(在冗余设计情况下 2IM),和多 12 个 I/O 模块。没有插槽规则。根据主模块数量框架的各种类型的 I/O 模块都可以插入。

SIMATIC S7-300 使用连接器的简单结构使 ET 200M 应用灵活,而且维修友好性高:

总线模块跳到 DIN 导轨上,使用纵向插入的连接器从侧面对接固定。然后这些模块安装到总线模块上,并用螺丝固定到位,与总线模块接头建立接触。非占用槽上连接器用总线背板盖保护起来。总线模块盖插入到后一个总线模块的侧面。背板总线集成到了模块上。有源总线模块允许在工作中更换(热插拔)。ET 200M 连接到一个 S7-400 上的 profibus 上之后,控制器就可以在正常运行情况下进行组态了(运行中组态 – CiR)

 

1)运行速度高,S7416执行一条二进制指令只要0.08μs

    2)存储器容量大,例如CPU417.4RAM可以扩展到16MB,装载存储器(FEPROMRAM)可以扩展到64MB

    3) I/O扩展功能强,可以扩展21个机架,S7417-4最多可以扩展262144个数字量I/O点和16384个模拟量I/O

    4)有极强的通信能力,容易实现分布式结构和冗余控制系统,集成的MPI(多点接口)能建立最多32个站的简单网络。大多数CPU集成有PROFIBUS-DP主站接口,可以用来建立高速的分布式系统,使操作大大简化。从用户的角度看,分布式I/O的处理与集中式I/O没有什么区别,具有相同的配置、寻址和编程方法。CPU能与在通信总线和MPI上的站点建立联系,最多16~ 44个站点,通信速率最高12Mbit/s

    5)通过钥匙开关和口令实现安全保护。

    6)诊断功能强,的故障和中断时间保存在FIFO(先入先出)缓冲区中。

    7)集成的HMI(人机接口)服务,用户只需要为HMI服务定义源和目的地址,系统会自动地传送信

 

  S7-400由机架、电源模块(PS)、中央处理单元(CPU)、数字量输入/输出(DI/DO)模块、模拟量输入输出( AI/AO)模块、通信处理器(CP)、功能模块(FM)和接口模块(IM)组成。DI/DO模块和AI/AO模块统称为信号模块(SM)

    S7-400的模块插座焊在机架中的总线连接板上,模块插在模块插座上,有不同槽数的机架供用户选用,如果一个机架容纳不下所有的模块,可以增设一个或数个扩展机架,各机架之间通过接口模块和通信电缆交换信息。

    S7 -400提供了多种级别的CPU模块和种类齐全的通用功能模块,使用户能根据需要组合成不同的系统。S7-400采用模块化设计,性能不同的模块可以灵活组合,扩展十分方便。

    中央机架(或称中央控制器,CC)必须配置CPU模块和一个电源模块,可以安装除用于接收的IM(接口模块)外的所有S7-400模块。如果有扩展机架,中央机架和扩展机架都需要安装接口模块。

    扩展机架(或称扩展单元,EU)可以安装除CPU、发送IMIM463-2适配器外的所有S7-400模块,但是电源模块不能与IM461-1(接收IM)一起使用。

    中央机架和扩展机架通过发送IM和接收IM相连,CC可以插入最多6个发送IM,每个EU1个接收IM,每个发送IM2个接口,每个接口都可以连接一个扩展线路。

    集中式扩展方式适用于小型配置或一个控制柜中的系统。CCEU的最大距离为1.5m(带5V电源)或3m(不带5V电源)。

    分布式扩展适用于分布范围广的场合,CC与最后一个EU的最大距离为100m( S7EU)600m(S5 EU)CC最多插6块发送IM,最多有2IM可以提供5V电源。通过C总线(通信总线)的数据交换仅限于CC6EU之间。

    ET200分布式I/O可以进行远程扩展,用于分布范围很广的系统。通过CPU中的PROFIBUS-DP接口,最多可以连接125个总线节点。使用光缆时,CC和最后一个节点的距离为23km

    电源模块应安装在机架的最左边(第1槽),有冗余功能的电源模块是一个例外。中央机架只能插入最多6块发送型的接口模块,每个模块有两个接口,每个接口可以连接4个扩展机架,最多能连接21个扩展机架。中央机架中同时传送电源的发送接口模块( IM460-1)不能超过两块,IM460-1的每个接口只能带一个扩展机架。

    扩展机架中的接口模块只能安装在最右边的槽(第18槽或第9槽)。通信处理器CP只能安装在编号不大于6的扩展机架中

 6ES7131-4CD02-0AB0

 

ET200S 1 步进模板输出脉冲来控制步进电机 ,输出脉冲的数量决定步进电机的运动距离,输出脉冲的频率决定步进电机的速度。
模板订货号: 6ES7138-4DC00-0AB0

1.2 模板参数


图. 1: 步进电机模板

  • 1 通道,可控制1个步进电机
  • 数字量输入的参考点开关
  • 外部停止或者外部脉冲使能数字输入
  • 脉冲和方向信号时RS422的差分输出模式
  • zui大输出频率: 204kHZ
  • zui大脉冲数: 1048575
  • 4 LED 状态指示灯
  • 2 操作模式:寻找参考点和增量模式

2. 模板接线


图. 2: 步进模板接线图

  • 端子1和5:脉冲差分信号
  • 端子4和8:差分输出的方向信号
  • 端子2和3:外部停止或者外部脉冲使能数字量输入ID。(功能选择见 4.2 )
  • 端子6和7:数字量输入参考点开关
  • 6ES7131-4BF00-0AA0
    SIMATIC ET 200S, 开关量输入, 8DI, DC 24V, ST

3. 硬件配置
步进模板可以安装在ET 200S接口模板或者 ET200S CPU后面。
本文使用 IM151-7 CPU 为例。

表 1: 软件和硬件配置


图. 3: ET200S 站的配置图

4. 硬件和参数设置

4.1 硬件配置
1) 根据图. 2 和图. 3完成ET200S的接线
2) 打开STEP7,创建一个新项目,并插入一个S7-300站
3) 从硬件目录中选择IM151-7 CPU直接拖拽到站配置窗口

图. 4: 插入IM151-7 CPU

4) 依次在4槽和5槽插入电源模板 PM-E DC24 和步进模块

图. 5: 硬件配置

4.2 模板参数配置


图. 6: 步进模块参数接口

4.2.1 模板参数说明
1) 组诊断:组诊断
2) 基准频率:基准频率,以Hz为单位,标识Fb
3) 增益 n: 增益系数 n,值范围 1-255. 此增益系数决定启动/停止频率 Fss,并且计算公式为: Fss=Fb×n
4) 时间 i: 时间系数 i, 值范围 1-255. 该时间系数以Hz/ms决定加速和减速,计算公式为: a = Fb ×R / (i×0.128 ms)
5)功能 DI: 数字量输入DI 功能可选,可以被组态为外部脉冲输入或者外部停止信号,缺省是外部脉冲且已使能。
6) 外部 Stop, 限位 Stop: 外部 stop, 信号类型停止开关. 接触器触点是常闭信号,以确保该接触器信号,缺省是读取常闭信号。

4.2.2 本文所例参数设置如下
本例参数配置见图. 6.
1) 没有激活组诊断
2) 基准频率 4Hz
3) 乘法系数 1, 启动/停止频率 4Hz
4) 时间系数 1, 加速/ 减速 31.25 Hz/ms
5) 使能外部输入脉冲
6) 外部输入停止和限位信号为常闭类型

5. 编程

5.1 模板输入/输出地址分配
与其它ET200S功能块类似,1STEP步进模板也通过直接读写I/O地址来对模板进行控制和访问的。
反馈信号 (输入), 占用 8 字节. 如表 2 输入地址分配所示。
控制信号 (输出), 占用 8 字节. 如表 3 输出地址分配所示。
有关输入和输出变量分配的详细信息请参阅 ET200S 位置控制和操作手册。链接如下:
/cs/document/9260790?caller=view&lc=en-WW


表 2: 输入地址分配


表 3: 输出地址分配

5.2 项目例程
为了更好的实现按位,字节或字对模板进行读写,在梯形图中使用MOVE指令接收输入数据PIB272-PIB279 到MB10-MB17发送MB20-MB27到PQB272-PQB279,对1STEP模板的读写访问均通过MB地址来进行。 
1STEP模板地址分配见图. 5 


图. 7: 例程编程

6. 模式描述和举例

6.1 Search-for-reference-point 模式
通过执行search-for-reference-point 模式来同步轴, 即.在机械零位和电气零位之间创建连接关系。 

6.1.1 Search-for-reference-point 模式
Mode=1
参考点按照常开信号访问
搜寻参考点输出频率 Fss 和 Fa。
Fss 启动停止频率,见章节 4.2.1相关描述。
Fa 输出频率: Fa = Fb ×G × R
Fb: 基准频率. 在1STEP 模板参数中设置。 见章节 4.2.1相关描述。
增益 G: 增益系数 G. 值范围: 1-255, 参见模板输出地址字节: 0。
减少 R:减少系数 R. 模板输出地址字节4的第7位信号,参见表 3.模板输出地址4.7=0, R=1. 模板输出地址 4.7=0, R=0.1.


图. 8: 搜寻参考点

6.1.2 search-for-reference-point模式例程
本例模式见图. 8, viz. 搜寻 CW 方向.

  1. 通过变量表写输出控制变量:
     
    图. 9: 参考点模式控制变量

    1) M24.0=1 search-for-reference-point 模式 = 1
    2) M25.0=1, M25.1=1: 因为之前的模板参数配置中的限位开关是常闭输入模式,在软件限位信号触发前为信号输入参见章节 4.2.2.
    3) M25.2=0: 没有激活软件脉冲使能信号,因之前的模板参数配置中DI已经作为外部脉冲信号使能,内部软件脉冲使能信号在此时不会使用,参见章节 4.2.2.
    4) 置位M24.2, 然后复位M24.4 (下降沿有效), 启动search-for-reference-point模式. 输出脉冲频率为 Fa.
    5) MB20=1, M24.7=0: 增益系数 G = 1, 减少系数 R = 1, 频率 :
    Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz。
     
  2. 通过变量表读输入状态:

    图. 10: 参考点模式变量表

    1) M15.2=1: 触发外部脉冲使能信号
    2) M15.0 = 1: 驱动使能
    3) 之后 search-for-reference point启动,  M14.0=1 位置被激活,  M15.7=1 位置被执行. 等待参考点开关信号 M15.1.
    4) M15.1=1: 参考点信号到达, 寻找参考点已完成 M14.4=1,同步操作完成, M14.2=1,位置到达, M15.3=1, 寻找参考点结束。

6.2 增量模式
增量模式是 1STEP 的主要操作模式. 该操作模式可控制步进电机移动按照设定速度移动到一个位置。

6.2.1 增量模式描述
Mode=0
输出脉冲的数量决定步进电机的移动距离,zui大值脉冲值为 1048575.
输出脉冲频率决定步进电机速度。
在增量模式下输出频率: Fss, Fa
方向信号作为启动信号。

注意: 步进电机实际位移取决于脉冲数实际速度取决于脉冲频率,这不是在1STEP模板中设置的。

6.2.2 增量模式例程

  1. 通过变量表写输出控制信号:

    图. 11: 在增量模式下的控制变量

    1) M24.0=0 增量模式 = 0
    2) M25.0=1、M25.1=1: 因之前的已经配置中限位开关信号为常闭输入模式,在软件限位信号触发前为信号输入参见章节 4.2.2。
    3) MB20=1, M24.7=0:增益系数 G = 1, 减少系数 R = 1, 输出频率Fa 
    Fa = Fb ×G × R=4Hz×1×1=4Hz.
    4) 脉冲输出数: 通过MB21-23的20 个位信号来存储脉冲数 ,zui大值为 0xFFFFF=1048575
    MB21 输出脉冲数 (位 16 到位19)
    MB22 输出脉冲数 (位 8 到位15)
     MB23 输出脉冲数 (位 0 到位 7)
    MB21的位 20 到位 23 没有使用
    本例中,分配的值为 0 x 100,即. 256 个脉冲。
    5) 置位 M24.4, 之后复位 M24.4 (下降沿有效), 启动增量模式 触发CW方向信号开始运动。
  2. 通过变量表读输入信号:

    图. 12: 增量模式变量表

    1)增量模式启动后,M14.0=1位置任务被激活,M15.7=1位置被执行。 
    2) MD10 显示剩余脉冲,如图. 12, 220 个脉冲尚未发出。
    3) MD10=0: 脉冲发送完成, 置位 M14.0 和M15.7, 位置到达 M14.2=1 . 增量模式输出完成


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