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具有输入的 F 模块对通信错误的响应与对其它错误的响应不同。
如果检测到通信错误,则仍在 F 模块的输入中设置当前过程值,而并不钝化通道。 当前
过程值将被发送到 F-CPU,且在 F-CPU 中钝化。
参见
PM-E F pm DC24V PROFIsafe 电源模块属性 (页 80)
PM-E F pp DC24V PROFIsafe 电源模块属性 (页 105)
PM-D F DC24V PROFIsafe 电源模块属性 (页 121)
EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 数字量电子模块属性 (页 131)
EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe 数字量电子模块的属性 (页 169)
EM 4 F-DO DC24V/2A PROFIsafe 数字量电子模块的属性 (页 199)
EM 1 F-RO DC24V/AC24..230V/5A 数字量电子模块的属性 (页 218)
5.2 故障诊断
诊断的目的
诊断用于确定是否在故障安全模块上进行了无误的信号采集。 诊断信息将分配给单个通
道或分配给整个 F 模块。
诊断功能不是安全关键的功能
所有诊断功能(显示和消息)都不是安全关键的功能,因此未设计为安全相关的功能
ET 200S 具有强大的内部数据传输能力和同步工作模式,还非常适用于时间关键型应用。
优点
集成了 CPU 功能
大大节省了接线
在控制柜中的空间要求少
具有紧凑版
模块化设计
模块系列齐全
面向集成安全性设计
集成了具体通道诊断功能
可用于危险场所(2 类区域)
作为安全设备提供了变频器和电机起动器
选件装卸简化了组态工作
可以在运行中更换模块(热插拔)
由于机械装置与电子装置隔离,可以进行性的接线,即站点可以在安装或启动前预先接好线。因此预接线的检查无需电子模块,这就防范了敏感组件的损坏。并因此减少了启动时间。还可以在发生故障时快速更换模块,而无需费时间重新接线。
根据接口模块情况,最多可以插入 63 个 I/O 模块
根据接口模块情况,ET 200S 的最大可能宽度为 2m
通过绝缘部署方式,快速连接甚至为安装电子和电源模块提供了更多的益处。利用这种新方法,可以连接截面积 0.34 mm² 到 1.5 mm² 标准的导线,而无需剥皮或压接。
西门子dp总线是适用于自动控制系统与分散i/o 之间的高速通信;可取代24 v 或4~20 ma 的串联式信号传输;使用rs 485传输技术或光纤媒体。
西门子dp总线是专为过程自动化设计;可将变送器和执行器连接到一根公共总线,可用于本质安全领域;数据传输采用扩展的profibus-dp协议,还具有pa行规。
本文将采用profibus-dp和profibus-pa通信协议来构建过程控制系统。
2 系统架构
本过程控制系统用于模拟对工业现场液位、温度等信息的采集、处理,pid 控制和控制工艺流程的实时监控。系统通过西门子dp总线进行数据传输和交换,采用mpi通信方式与上位机进行通信和远程控制,从而使整个控制系统实现网络化和数字化。控制系统结构图如图1所示。
系统主要包含上位监控机、cpu、以太网通信模块、dp链路、分布式i/o和变频器dp从站、温度和压力变送器、阀门---、电磁流量计等。cpu 采用siemens 的s7300 315-2 dp,既具有多点通信功能的mpi 接口,又具有profibus-dp通信功能[6].
3 系统组态
3.1 硬件组态
针对西门子s7-300 plc 来说,其硬件组态是通过step7 软件来实现的。组态过程主要包括以下几个步骤。
1新建项目。服务热线
新建项目时需选择好存储路径和项目名称。
2添加工作站
右键---新建的站点名字,选择插入simatic300 station.
3硬件配置[7]
双击hardware 进入硬件配置界面,从右侧硬件列表中拖入机架,并按实际机架上模块的顺序依次添加电源、cpu315-2dp、ai/ao模块。dp/pa link等。根据每个测试系统的不同,有选择的在pa层挂入变频器、流量计、变送器和电磁阀等对象。图2是组态完的结果。
西门子dp通讯电缆产品注意事项:
硬件配置必须和实际plc 上挂的模块一致,具体的设置参数要看模块左下方的订货号。
cpu 地址设为2,其余模块地址从4 开始,且不能重复[8].
设置profibus网络参数为1.5 mb/sdp。服务热线
模块地址需记住,因为编程的时候要用到。尤其是ai/ao模块地址要记住,以数据的正确通信。
ai/ao模拟量模块的输入和输出通道信号类型此处设为两线制4~20 ma.
硬件配置好后可选择保存编译。服务热线
3.2 通信组态
在step7 软件的option 选项里选择set pg/pc inter-face,把通信协议改为cp5611mpi,---“diagnostics”
按钮进入测试页面。---“test”按钮显示正常,然后---“read”按钮读到plc地址为2表示通信成功。
软硬件均编译通过后,即可---进plc.
西门子dp通讯电缆产品功能介绍:
3.3 监控页面组态
本例中用wincc 软件来驱动step7 的变量,实现对程序的监控。
1新建项目和添加驱动程序
新建项目时需设置项目类型、名称和路径。
选择变量管理--新建驱动程序--插入simat-ic s7 protocol suite.此通信驱动程序支持多种网络协议和类型,此处选择mpi和plc 的通信协议一致,并设置站地址为2.
2组态变量
wincc 变量类型主要有过程变量和内部变量。其中过程变量是真实值,位于plc的存储器中。内部变量表示在wincc中用来计算或模拟的内部值,不与plc之间进行通信。每个变量在组态时需定义变量名称和类型。过程变量还需选择plc中地址和数据格式变换。
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技术数据
CAx数据
技术数据
SIMATIC DP,电子模块 针对 ET200S,2AI TC High Feature, 15mm 结构宽度,15 位+符号位 带内部温度 补偿 | ||
电源电压 | ||
负载电压 L+ | ||
● 额定值 (DC) | 24 V; 电源模块 | |
● 反极性保护 | 是 | |
输入电流 | ||
来自负载电压 L+(空载),最大值 | 30 mA | |
来自背板总线 DC 3.3 V,最大值 | 10 mA | |
功率损失 | ||
功率损失,典型值 | 0.6 W | |
地址范围 | ||
每个模块的地址空间 | ||
● 每个模块的地址空间,最大值 | 4 byte | |
模拟输入 | ||
模拟输入端数量 | 2 | |
电压输入允许的输入电压(毁坏限制),最大值 | 20 V; ±20 V,持续电压 | |
循环时间(所有通道),最大值 | 每个模块激活的通道数量 x 基本转换时间 | |
温度测量的技术单位,可调节 | 是; 摄氏度/华氏度 | |
输入范围 | ||
● 电压 | 是 | |
● 电流 | 否 | |
● 热电偶 | 是 | |
● 电阻温度计 | 否 | |
● 电阻 | 否 | |
输入范围(额定值),电压 | ||
● -80 mV 至 +80 mV | 是 | |
● 输入电阻(-80 mV 至 +80 mV) | 1 MΩ | |
输入范围(额定值),热电偶 | ||
● 类型 B | 是 | |
● 输入电阻(类型 B) | 1 MΩ | |
● 类型 C | 是 | |
● 输入电阻(类型 C) | 1 MΩ | |
● 类型 E | 是 | |
● 输入电阻(类型 E) | 1 MΩ | |
● 类型 J | 是 | |
● 输入电阻(类型 J) | 1 MΩ | |
● 类型 K | 是 | |
● 输入电阻(类型 K) | 1 MΩ | |
● 类型 L | 是 | |
● 输入电阻(类型 L) | 1 MΩ | |
● 类型 N | 是 | |
● 输入电阻(类型 N) | 1 MΩ | |
● 类型 R | 是 | |
● 输入电阻(类型 R) | 1 MΩ | |
● 类型 S | 是 | |
● 输入电阻(类型 S) | 1 MΩ | |
● 类型 T | 是 | |
● 输入电阻(类型 T) | 1 MΩ | |
热电偶 (TC) | ||
温度补偿 | ||
— 内部温度补偿 | 是; 可能使用 TM-E15S24-AT,TM-E15C24-AT | |
— 使用补偿盒进行的外部温度补偿 | 是; 每个通道配备一个外部补偿盒 | |
特性线性化 | ||
● 可参数化 | 是 | |
— 对于热电偶 | 类型 B、C、E、J、K、L、N、R、S、T 符合 IEC 584 | |
导线长度 | ||
● 屏蔽,最大值 | 50 m | |
输入端的模拟值构成 | ||
测量原理 | 集成 | |
集成和转换时间/每通道分辨率 | ||
● 带有过调制的分辨率(包括符号在内的位数),最大值 | 16 bit | |
● 积分时间 (ms) | 16,7 / 20 ms | |
● 对于干扰频率 f1(单位 Hz)的干扰电压抑制 | 50 / 60 Hz | |
● 转换时间(每个通道) | 66 ms; 66 / 80 ms;附加用于诊断断线检测的变换时间 | |
测量值滤波 | ||
● 可参数化 | 是; 使用数字滤波分 4 个等级 | |
● 等级: 无 | 是; 1x 循环时间 | |
● 等级:弱 | 是; 4x 循环时间 | |
● 等级: 中等 | 是; 32x 循环时间 | |
● 等级: 强 | 是; 64x 循环时间 | |
误差/精度 | ||
线性错误(与输入范围有关),(+/-) | 0.01 % | |
温度错误(与输入范围有关),(+/-) | 0.005 %/K | |
输入端之间的串扰,最小值 | -50 dB | |
25 °C 时起振状态下的重复精度(与输入范围有关),(+/-) | 0.05 % | |
整个温度范围内的操作错误限制 | ||
● 电压,与输入范围有关,(+/-) | 0.1 %; ±1.5K用于热电偶,±7K用于热电偶类型C,±2.5K静态热敏状态(环境温度改变< 0.3K/分钟) | |
基本错误限制(25 °C 时的操作错误限制) | ||
● 电压,与输入范围有关,(+/-) | 0.05 %; ±1 K 对于热电偶,±5 K 对于电偶类型 C,±1.5 K在静态热敏状态(环境温度改变 < 0.3 K/分钟) | |
故障电压抑制 f = n x (f1 +/- 1 %),f1 = 干扰频率 | ||
● 串联干扰(干扰峰值 < 输入范围的额定值),最小值 | 70 dB | |
● 并联干扰 (USS < 2,5 V) , 最小值 | 90 dB | |
报警/诊断/状态信息 | ||
诊断信息 | ||
● 断线 | 是; 只有热电偶 | |
● 累积故障 | 是 | |
● 溢出/下溢 | 是 | |
诊断显示 LED | ||
● 累积故障 SF(红色) | 是 | |
参数 | ||
注释 | 4 字节 | |
断线诊断 | 锁定/释放(仅在热电偶中识别断线) | |
测量方式/测量范围 | 禁用/ ±80 mV/ TC-EL 类型 T (Cu-CuNi)/ TC-EL 类型 K (NiCr-Ni)/ TC-EL 类型 B (PtRh-PtRh)/ TC-EL 类型 c (Wer-Wer) TC-EL 类型 N (NiCrSi-NiSi)/ TC-EL 类型 E (NiCr-CuNi)/ TC-EL 类型 R (PtRh-Pt)/ TC-EL 类型 S (PtRh-Pt)/ TC-EL 类型 J (Fe-Cu-Ni)/TC | |
累积诊断 | 锁定/释放 | |
溢出/下溢 | 锁定/释放 | |
参考结 | 无/是,内部 | |
电位隔离 | ||
模拟输入电位隔离 | ||
● 在通道之间 | 否 | |
● 在通道和背板总线之间 | 是 | |
● 在通道和负载电压 L+ 之间 | 是 | |
允许的电位差 | ||
在输入端和 MANA (UCM) 之间 | 140 V DC/100 V AC | |
MANA 和内部接地 (UISO) 之间 | 75 V DC/60 V AC | |
绝缘 | ||
绝缘测试,使用 | DC 500 V | |
尺寸 | ||
宽度 | 15 mm | |
高度 | 81 mm | |
深度 | 52 mm | |
重量 | ||
重量,约 | 40 g |
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