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西门子6ES7153-4BA00-0XB0

西门子6ES7153-4BA00-0XB0

简要描述:西门子6ES7153-4BA00-0XB0
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制中用得较多的调节。

产品型号:

所属分类:ET200

更新时间:2021-07-01

厂商性质:代理商

详情介绍

西门子6ES7153-4BA00-0XB0

存储器是具有记忆功能的半导体电路,它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序,由PLC生产厂家编写,并固化到只读存储器(ROM)中,用户不能访问。 [6] 
输入单元
输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口,是信号进入PLC的桥梁,它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。 [6] 
输出单元
输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件,它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备,即将*处理器送出的弱电信号转换成电平信号,驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。 [6] 
PLC除上述几部分外,根据机型的不同还有多种外部设备,其作用是帮助编程、实现监控以及网络通信。常用的外部设备有编程器、打印机、盒式磁带录音机、计算机等。 [6] 
工作原理编辑
当可编程逻辑控制器投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 [5] 
输入采样
在输入采样阶段,可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。 [5] 
可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器(2张)
用户程序执行
在用户程序执行阶段,可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。 [5] 
即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。 [5] 
在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话,输入过程映像寄存器的值不会被更新,程序直接从I/O模块取值,输出过程映像寄存器会被立即更新,这跟立即输入有些区别。 [5] 
输出刷新
当扫描用户程序结束后,可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是可编程逻辑控制器的真正输出。 [5] 
小结
根据上述过程的描述,可以对PLC工作过程的特点小结如下: 
①PLC采用集中采样、集中输出的工作方式,这种方式减少了外界干扰的影响。 
②PLC的工作过程是循环扫描的过程,循环扫描时间的长短取决于指令执行速度、用户程序的长度等因素。 [5] 
③输出对输入的影响有滞后现象。PLC采用集中采样、集中输出的工作方式,当采样阶段结束后,输入状态的变化将要等到下一个采样周期才能被接收,因此这个滞后时间的长短又主要取决于循环周期的长短。此外,影响滞后时间的因素还有输入滤波时间、输出电路的滞后时间等

 

模拟量模块上通道断线或是输入值超量程,除了会引起模块的DIAG指示灯以红色闪烁,断线或是超量程的通道的指示灯也以红色闪烁,以提示用户存在故障通道。以RTD或TC模块为例,如果RTD或TC模块选择了断线,启动断线所示。

运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说,早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构,现在一般使用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。
上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能,广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等。
控制
控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机,PLC能编制各种各样的控制算法程序,完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制中用得较多的调节。
大中型PLC都有PID模块,目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行的PID子程序。控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等有非常广泛的应用。

 

SIMATIC ET200S IM153-2HF 束 组成部分: IM153-2 HF(6ES7153-2BA10-0XB0) 针对多 12 个S7-300 模块和 PROFIBUS-DP 总线连接器 90° 电缆出线, (6ES7972-0BB52-0XA0), 终端电阻, 9针 Sub-D,FastConnect, 带 PG 编程设备插座

设计

  • IM 153-1/153-2 接口模块被用作为 ET 200M 的首部模块(IM;接口模块)。 S7-300自动化系统的模块产品系列中,多 8个或12个 I/O 模块可以与该接口模块相连。
  • 接口模块和必需的 I/ 模块安装在 S7‑300 的 异型导轨上;在安装期间,用总线连接器把 I/O模块相互连接起来并与 IM 153 接口模块连接。
  • 在冗余模式中,两个 IM 153-2 安装在 BM IM/IM总线模块上。 特种异型导轨可用来安放总线模块。
  • 在为 IM153 配备 S7-300 模块时,不必考虑插槽规则。

功能

特点

IM 153-1(标准型)

6ES7 153-1AA03-0XB0

IM153-2 高性能型

6ES7 153-2BA10-0XB0

6ES7 153-2BA70-0XB0

机械数据

 

 

外形尺寸 (W x H x D)

40 x 125 x 117 mm

40 x 125 x 117 mm

PROFIBUS-DP 接口

 

 

接口

RS 485(铜口)

RS 485(铜口)

PROFIBUS 地址

1 ... 125(通过 DIP 开关)

1 ... 125(通过 DIP 开关)

波特率

9.6 kBd ... 12 MBd

9.6 kBd ... 12 MBd

自动波特率搜索

SYNC / FREEZE 能力

规范

 

 

可插入的模块数

8

12

E / A 字节数(用户数据规范)

128 / 128

244 / 244

参数化数据

244

244

诊断数据

64

96

模块系列

 

 

数字量 IO

不限

不限

模拟量 IO

不限

不限

FM

受限
(无 K-总线 模块)

不限

CP

受限

受限

F 模块

-

不限

HART 模块

-

不限

IQ Sense

-

不限

功能

 

 

FW 更新

-

√ (PROFIBUS)

I&M 数据1)

-

时钟同步

-

运行过程中更换模块

√,带有源背板总线

√,带有源背板总线

时钟同步

-

  • 时间戳2)
 

精度等级

-

10 ms / 1 ms

信号/站的数量

-

244

冗余配置

  
  •  带 S7-400H 的系统冗余

-

  • 软件冗余性

-

  • PLC155H 的 S5 冗余

-

  • 符合 PNO 的标准冗余 3)

-

与 F 模块的直接数据交换

-

转发来自 PG/PC("C2 通道")的参数化数据

-

扩展环境条件范围

-

√(仅 -2BA82-)

在运行中的组态更改 4)

  
  • 在冗余系统中(H-CiR

-

  • 在非冗余系统(Cir)中

-

 

1) I&M 数据:设置和数据访问符合 PROFIBUS 准则(订购号 3.502,版本 1.1,2003 年 5 月)中的条款。

2) 数字输入的改变实际上是局部加盖一个时间戳(在 ET 200M 的 IM 153 中)然后通过一个过程中断传送到 CPU。如果用户希望在 IM153-2BAx2 获得 1ms 的高精度时间戳,则每个 IM 需要插入多 8 个模块。请遵守 ET 200M 和 PCS7 手册中的安装和组态指南。

3) 符合 PNO 的标准冗余:符合 PROFIBUS 从站冗余技术规范 V1.2(2004 年 11 月)的“Flying Redundancy”;订货号:2.212

4)运行中的组态改变是指硬件组态的改变,如重新参数化或者增加模块,可以在操作时进行而不会产生负面影响。

运行模式

IM 153 接口模块完全接管模块化的 ET 200M I/O 站和连接到 PROFIBUS DP 的更高一级的主站之间的通讯。

在组态期间输入输出被分配到各自的主站。

IM 153-2 接口模块能够装配冗余的 PROFIBUS DP 系统。如果主动分支发生故障,被动 IM 153-2 采取相关功能的无冲突控制。

参数设置

TIA 博途

PROFINET 模块集成在 TIA Portal 中(可在 V10.0 或更高版本中进行组态;V13.0.1 或更高版本包括 IM153-2BA10)。

STEP 7

组态是使用 HW Config 进行的,需在相应硬件表中选择相关首站。也可以从对应的 HW 目录进行模块组态。

第三方工具

使用 GSD 文件来连接第三方主站和使用第三方工具组态。

 西门子6ES7153-4BA00-0XB0

 1 *处理单元
*处理器单元即CPU,一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU 通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出单元、通信接口、扩展接口相连。CPU 是 PLC 的核心,输入单元将采集的输入信号传送到CPU,CPU执行用户程序并将运算结果传送到输出单元,用以驱动现场设备。选择CPU通常需要考虑一下几个方面:
·运算速度:不同的控制系统对控制的响应速度需求不同,对于要求响应时间较快的系统,则要求CPU的运算速度快,并尽快地将运算结果传送到输出单元。
运算速度性能指标可参考CPU指令执行时间。
·工作存储器:根据控制方案的复杂程度预估需要的工作存储器大小,考虑适当的余量。
·I/O带载能力: CPU通常使用I/O地址空间来描述其允许访问输入输出的能力,8个数字量通道占用1个字节地址空间,1个模拟量通道占用2字节地址空间。在具体选型时还需要根据实际情况考虑I/O余量占用的地址空间。此外有些CPU还有允许连接模块大数量限制。
·集成的通信接口:CPU通过通信接口进行编程组态,还可与人机界面、其他PLC系统、分布式I/O等实现数据交换。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET(PN)接口,根据通信对象(通信对象可以为编程设备、仪表、HMI、其他PLC系统等等)支持的电气接口标准以及所使用的通信协议选择集成通信接口。
2 储存器
PLC 的存储器包括系统存储器,装载存储器和工作存储器。系统存储器用于存放 PLC 的系统程序和内部寄存器, 装载存储器则用于存放 PLC 的用户程序,用户程序编译后被存放在工作存储器中执行。装载存储器通常为MC卡,支持外部扩展,而工作存储器是集成在CPU中并且无法扩展的,在选择CPU时需根据控制方案的复杂程度预估可能使用的工作存储器大小并留有适当余量。选择装载存储器通常只需选择不小于工作存储器大小的存储卡即可。
3 通信接口
通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、 打印机、 其他的 PLC 或是计算机相连, 从而实现“PLC与上位机”或“PLC与PLC”之间的通信。通信接口可以集成在CPU模块上使用内部总线与CPU通信,也可以使用单独的通信接口模块通过外部总线与CPU通信。通信接口的选择首先确定通信对象接口的电气标准例如RS232、RS485、RJ45等,还需要确定使用的协议,常见的例如PROFINET,PROFIBUS总线协议,通过PROFINET和PROFIBUS总线,CPU可与分散在远端现场的输入输出单元进行数据交换,使PLC系统规模更易于扩充。
4 输入输出单元(I/O)
输入单元的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入 CPU,根据信号类型,输出单元的作用则是将 CPU 向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号,以便控制接触器线圈等电器的通、断电。
输入输出单元主要分为模拟量输入模块,模拟量输出模块、数字量输入模块和数字量输出模块。模拟量输入模块测量电流、电压、电阻、热电偶等连续信号,模拟量输出模块输出电流、电压信号驱动现场执行器,模拟量输入输出模块需考虑处理信号的分辨率,响应时间以及信号测量范围。数字量输入模块应考虑信号电平、传输距离、隔离、供电方式,响应时间等应用要求。数字量输出模块应考虑不同的负载对PLC的输出方式的要求。
继电器输出模块具有使用电压范围广、导通压降小、有隔离作用等许多优点,但响应时间较长,所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出



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