SIMATIC ET 200pro 是一个模块化 I/O 系统,它具有 IP65/66/67 防护等级,适合在控制柜之外的设备级使用。由于采用了创新设计,ET 200pro 的尺寸相对较小,可灵活适应各种自动化任务对连接系统和 I/O 的要求。SIMATIC ET 200pro 的主要特点如下:
具有 IP65/67 防护等级的分布式 I/O 系统,可在机器上无电控柜应用
小而完备的多功能解决方案:模拟量和数字量 I/O 模块以及安全型数字量 I/O 模块
能够在 PROFIBUS DP 上通信,高传输速率 12 Mbps
可在同一站中混合排列安全型模块和标准模块
任意选择连接系统:直接连接、ECOFAST 或 M12 7/8"
用于轻松实现负载组的电源模块
模块的热插拔
简便组装和独立接线
全面的诊断功能:可精确到模块或通道
ET 200pro 的结构基于一种成熟的模块分离方法,即将各个模块与总线/电源连接系统相分离。当设备permits the T功能性for bus and24 V直流电源for the接口模块, and prewiring of信号变送器/伺服传动装置连接系统for the电子模块(固定线路).正是由于这种固定接线,可在维修时对电子模块进行热插拔,而不必将站其余部分的电源关闭。这样在组件换过程中就不会发生中断。当换电子模块时,连接模块上保留了完整的 I/O 接线,既不需要贴标签来进行标记,也不用将其拆除。
在接口模块(左侧)和终端模块(右侧)之间,可按任意顺序安排多 16 个电子模块。
ET 200pro 的各个模块通常被设计为两个或三个部分。接口模块和电源模块以及数字量和模拟量模块包括:
总线模块,它作为各个 ET 200pro 模块的机械和电气连接部件(形成系统的背板总线)
电子模块或接口模块
连接模块
当 ET 200pro 模块随相关总线一起交付时,它们就已安装好。
An ET 200pro 远程 I/O 站包括:
模块支架
用于 PROFIBUS DP 的接口模块
PROFIBUS DP 接口模块的连接模块
CM IM DP 直连,带多 6 个 M20 电缆头
CM IM DP ECOFAST Cu
CM IM DP M12 7/8"
多 16 个电子模块,带相关连接模块(可组装为宽为 1 m 的站)
端子扩展模块(包含在接口模块的供货范围内)
可使用以下扩展模块:
数字量电子模块
模拟量电子模块
安全型电子模块
I/O 连接模块
CM IO 4 x M12,用于数字量或模拟量电子模块
CM IO 8 x M12,用于数字量电子模块
CM IO 12 x M12,用于 4/8 F-DI/4 F-DO
CM IO 16 x M12,用于 8/16 F-DI
电源模块 PM-E
用于电源模块的连接模块
CM PM-E 直连(配有 2 个 M20 电缆头)
CM PM-E ECOFAST Cu
CM PM-E 7/8"
安装 ET 200pro 可使用各种模块支架:
窄模块支架
通过两个安装法兰,可在工作台上将 ET 200pro 远程 I/O 站完全预安装在盖模块支架上。
窄模块支架
通过窄模块支架,可进行为节省空间的设计。
每个站的电子模块数量(接口模块与端子扩展模块之间):多 16
大宽度(不包括模块支架):1 m
电路/传感器电源 1L+ 大 5 A / 每个站
每个电压组的负载电源 2L+ 大 10 A
站的大地址范围:244 字节输入, 244 字节输出
可以使用 TIA Selection Tool 快速、简便地组装 ET 200pro 远程 I/O 站。该工具熟悉组态规则,可帮助用户以交互方式对所有组件和相关附件进行选型。
可编程控制器的种类很多,用户可以根据控制系统的具体要求选择不同技术性能指标的PLC。可编程控制器的技术性能指标主要有以下几个方面:
可编程控制器的I/O点数指外部输入、输出端子数量的总和。它是描述的PLC大小的一个重要的参数。
PLC的存储器由系统程序存储器,用户程序存储器和数据存储器三部分组成。PLC存储容量通常指用户程序存储器和数据存储器容量之和,表征系统提供给用户的可用资源,是系统性能的一项重要技术指标。
可编程控制器采用循环扫描方式工作,完成1次扫描所需的时间叫做扫描周期。影响扫描速度的主要因素有用户程序的长度和PLC产品的类型。PLC中CPU的类型、机器字长等直接影响PLC运算精度和运行速度。
指令系统是指PLC所有指令的总和。可编程控制器的编程指令越多,软件功能就越强,但掌握应用也相对较复杂。用户应根据实际控制要求选择合适指令功能的可编程控制器。
通信有PLC之间的通信和PLC与其他设备之间的通信。通信主要涉及通信模块,通信接口,通信协议和通信指令等内容。PLC的组网和通信能力也已成为PLC产品水平的重要衡量指标之一。
厂家的产品手册上还提供PLC的负载能力、外形尺寸、重量、保护等级、适用的安装和使用环境如温度、湿度等性能指标参数,供用户参考。
随着PLC的推广普及,PLC产品的种类和型号越来越多,功能日趋完善。从美国,日本、德国等国家引进的PLC产品及国内厂商组装或自行开发的PLC产品已有几十个系列。上百种型号。其结构形式、性能、容量、指令系统,编程方法、价格等各有不同,适用的场合也各有侧重。因此,合理选择PLC产品,对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。一般来说,各个厂家生产的产品在可靠性上都是过关的,机型的选择主要是指在功能上如何满足自己需要,而不浪费机器容量。PLC的选择主要包括机型选择,容量选择,输入输出模块选择、电源模块选择等几个方面。
1、可编程控制器控制系统I/O点数估算
I/O点数是衡量可编程控制器规模大小的重要指标。根据被控对象的输入信号与输出信号的总点数,选择相应规模的可编程控制器并留有10%~15%的I/O裕量。估算出被控对象上I/O点数后,就可选择点数相当的可编程控制器。如果是为了单机自动化或机电一体化产品,可选用小型机,如果控制系统较大,输入输出点数较多,被控制设备分散,就可选用大、中型可编程控制器。
2、内存估计
用户程序所需内存容量要受到下面几个因素的影响:内存利用率;开关量输入输出点数;模拟量输入输出点数;用户的编程水平。
(1)内存利用率 用户编的程序通过编程器键入主机内,后是以机器语言的形式存放在内存中,同样的程序,不同厂家的产品,在把程序变成机器语言存放时所需要的内存数不同,我们把一个程序段中的接点数与存放该程序段所代表的机器语言所需的内存字数的比值称为内存利用率。高的利用率给用户带来好处。同样的程序可以减少内存量,从而降低内存投资。另外同样程序可缩短扫描周期时间,从而提高系统的响应。
(2)开关量输入输出的点数 可编程控制器开关量输入输出总点数是计算所需内存储器容量的重要根据。一般系统中,开关量输入和开关量输出的比为6:4。这方面的经验公式是根据开关量输入、开关量输出的总点数给出的。
所需内存字数=开关量(输入+输出)总点数*10
(3)模拟量输入输出总点数 具有模拟量控制的系统就要用到数字传送和运算的功能指令,这些功能指令内存利用率较低,因此所占内存数要增加。
在只有模拟量输入的系统中,一般要对模拟量进行读入、数字滤波、传送和比较运算。在模拟量输入输出同时存在的情况下,就要进行较复杂的运算,一般是闭环控制,内存要比只有模拟量输入的情况需要量大。在模拟量处理中。常常把模拟量读入、滤波及模拟量输出编成子程序使用,这使所占内存大大减少,特别是在模拟量路数比较多时。每一路模拟量所需的内存数会明显减少。下面给出一般情况下的经验公式:
只有模拟量输入时:
内存字数=模拟量点数*l00
模拟量输入输出同时存在时:
内存字数=模拟量点数*200
这些经验公式的算法是在10点模拟量左右,当点数小于10时,内存字数要适当加大,点数多时,可适当减小。
(4)程序编写质量 用户编写的程序优劣对程序长短和运行时间都有较大影响。对于同样系统不同用户编写程序可能会使程序长度和执行时间差距很大。一般来说对初编者应为内存多留一些余量,而有经验的编程者可少留一些余量。
综上所述,推荐下面的经验计算公式:
总存储器字数=(开关量输人点数+开关量输出点数)*l0+模拟量点数*150。然后按计算存储器字数的25%考虑裕量。
3、响应时间
对过程控制,扫描周期和响应时间必须认真考虑。可编程控制器顺序扫描的工作方式使它不能可靠地接收持续时间小于扫描周期的输入信号。例如某产品有效检测宽度为5cm,产品传送速度每分钟50m,为了确保不会漏检经过的产品,要求可编程控制器的扫描周期不能大于产品通过检测点的时间间隔60ms(T=5cm /50m/60s)。
系统响应时间是指输入信号产生时刻与由此而使输出信号状态发生变化时刻的时间间隔。系统响应时间=输入滤波时间+输出滤波时间+扫描周期.
4、功能、结构要合理
单机控制往往是用一台可编程控制器控制一台设备,或者一台可编程控制器控制几台小设备,例如对原有系统的改造、完善其功能等。单机控制没有可编程控制器间的通信问题;但功能要求全面。选择箱体式结构的可编程控制器为好。若只有开关量控制,可选择F1、F2、FX、GE-1、C-20、S5-101、TI100、EX-40等品种。另外,国产化CKY-40H、D-40、CF-40、PCZ-40、ACMY-S256品种也可与进口货相媲美。
若被控对象是开关量和模拟量共有,就要选择有相应功能可编程序控制器。模块式结构的产品构成系统灵活,易于扩充,但造**,适于大型复杂的工业现场。
5、输入输出模块的选择
可编程控制器输入模块是并转换来自现场设备(按钮、限位开关;接近开关等)的高电平信号为机器内部电平信号,模块类型分直流5、12、24、48、60V几种;交流115V和220V两种。由现场设备与模块之间的远近程度选择电压的大小。一般5、12、24V属低电平,传输距离不宜太远,例如5V的输入模块远不能过10m,也就是说,距离较远的设备选用较高电压的模块比较可靠。另外高密度的输入模块如32点、64点,同时接通点数取决于输入电压和环境温度。一般讲,同时接通点数不得过60%。为了提高系统的稳定性,必须考虑门槛(接通电平与关断电平之差)电平的大小。门槛电平值越大,抗干扰能力越强,传输距离也就越远。
输出模块的任务是将机器内部信号电平转换为外部过程的控制信号。对于开关频繁、电感性、低功率因数的负载,推荐使用晶闸管输出模块,缺点是模块价格高;过载能力稍差。继电器输出模块优点是适用电压范围宽,导通压降损失小,价格便宜,缺点是寿命短,响应速度慢。输出模块同时接通点数的电流累计值必须小于公共端所允许通过的电流值。输出模块的电流值必须大于负载电流的额定值。
6、结构型式的考虑
PLC的结构分为整体式和模块式两种。整体式结构把PLC的I/O和CPU放在一块大印刷电路板上,节省了插接环节,结构紧凑,体积小,每一I/O点的平均价格也比模块式的便宜,所以小型PLC控制系统多采用整体式结构。模块式PLC的功能扩展,I/O点数的增减,输入与输出点数的比例,都比整体式方便灵活。维修时换模块,判断与处理故障快速方便。因此,对于较复杂的要求较高的系统,一般选用模块式结构。
7、对用户存贮器的要求
一般PLC都用CMOS RAM作用户存贮器,它具有静态消耗电流小(1/A)的特点。为了在停电时保护用户程序和现场数据,通常用锂电池作后备电源。
如果被控系统的工艺要求固定不变,所编程序经调试后己比较完善,不需要经常修改,为了防止他人随意改动控制程序,可以采用EPROM(选购件)将用户程序固化。
8、是否需要通讯联网的功能
大部分小型PLC都是以单机自动化为目的,一般没有和上位计算机通讯的接口。如果用户要求将PLC纳入工厂自动化控制网络,就应选用带有通讯接口的PLC。一般大、中型PLC都具有通讯功能。近年来,一些高性能的小型机(如FX、C40H、S5-100U等)也带有通讯接口,通过RS-232串行接口,与上位计算机或另一台PLC相连,也可以连接打印机、CRT等外部设备。
以上简要地介绍了PLC选型的依据和应考虑的几个问题,用户应根据生产实际的需要,综合考虑各种因素,选择性能价格比合适的产品,使被控对象的控制要求得到完全满足,也使PLC的功能得到充分发挥。