6ES7194-3AAOO-OAAO 质保一年

控制功能的选择
该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。
1、运算功能
简单可编程逻辑控制器的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能;普通可编程逻辑控制器的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能;较复杂运算功能有代数运算、数据传送等;大型可编程逻辑控制器中还有模拟量的PID运算和其他运算功能。随着开放系统的出现，在可编程逻辑控制器中都已具有通信功能，有些产品具有与下位机的通信，有些产品具有与同位机或上位机的通信，有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发，合理选用所需的运算功能。大多数应用场合，只需要逻辑运算和计时计数功能，有些应用需要数据传送和比较，当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算，数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。
2、控制功能
控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。可编程逻辑控制器主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高可编程逻辑控制器的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。
3、通信功能
大中型可编程逻辑控制器系统应支持多种现场总线和标准通信协议(如TCP/IP)，需要时应能与工厂管理网(TCP/IP)相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信标准，应是开放的通信网络。
可编程逻辑控制器系统的通信接口应包括串行和并行通信接口、RIO通信口、常用DCS接口等;大中型可编程逻辑控制器通信总线(含接口设备和电缆)应1:1冗余配置，通信总线应符合国际标准，通信距离应满足装置实际要求。
可编程逻辑控制器系统的通信网络中，上级的网络通信速率应大于1Mbps，通信负荷不大于60%。可编程逻辑控制器系统的通信网络主要形式有下列几种形式:
1)、PC为主站，多台同型号可编程逻辑控制器为从站，组成简易可编程逻辑控制器网络;
2)、1台可编程逻辑控制器为主站，其他同型号可编程逻辑控制器为从站，构成主从式可编程逻辑控制器网络;
3)、可编程逻辑控制器网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网;
4)、可编程逻辑控制器网络(各厂商的可编程逻辑控制器通信网络)。
为减轻CPU通信任务，根据网络组成的实际需要，应选择具有不同通信功能的(如点对点、现场总线、)通信处理器。
4、编程功能
离线编程方式:可编程逻辑控制器和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。在线编程方式:CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型可编程逻辑控制器中常采用。
五种标准化编程语言:顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)、功能模块图(FBD)三种图形化语言和语句表(IL)、结构文本(ST)两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准(IEC6113123)，同时，还应支持多种语言编程形式，如C，Basic等，以满足控制场合的控制要求。
可用的基本单元 (BU)
带有适当数目端子的基本单元可用来连接单芯或多芯电缆。
所有与所用 I/O 模块的基本单元类型相符的型号都可用作基本单元（参见“选型和订货数据”）。模块前面了可用于相应模块的基本单元。
电压分配模块
通过 SIMATIC ET 200SP 的新电压分配模块，可快速建立 ET 200SP 站内所需的额外电压，且十分节省空间。由于 PotDis-BU 和 PotDis-TB 可自由组合，因而可借助于电压分配模块实现各种设计形式，根据具体需要简单改动。在站内，现有电压可以加倍，甚至可形成新的电压组.由于每 15 mm 宽度上具有 36 个端子，PotDis 模块需要的空间很小，不会影响导体截面积（大 2.5 mm²).这些端子可以连接高 48 V DC 的电压（大载流能力 10 A），而 PotDis-TB-BR-W 甚至可连接高 230 V AC/10 A 电压，并能够连接保护导体
CPU的诊断报警标记有日期和时间。
•存储卡：
扩展集成的装载存储器。RAM和FEPROM卡（即使在零电压下也能保存FEPROM）。
•组合的MPI / DP接口和集成的PROFIBUS DP接口（带有CPU 416F-2）：
PROFIBUS DP主站接口允许分布式自动化配置，提供速和易用性。从用户的角度来看，分布式I / O被视为I / O（相同的配置，寻址和编程）。
混合安装：SIMATIC S5和SIMATIC S7作为PROFIBUS主站。符合EN 50170。
CPU 416F-3 PN / DP还具有：
•子模块插座：
使用IF 964-DP接口模块，可以连接附加的PROFIBUS DP主站系统。
•带2个端口的PROFINET接（交换机）：
oPROFINET IO，可以连接256个IO设备
oPROFINET CBA
故障I / O模块可以连接到所有集成接口，IF 964-DP和/或通过通信模块（CP443-5 Ext。和CP443-1 Advanced）。通过PROFIsafe配置文件在PROFIBUS DP上执行相关的通信
使用SIMODRIVE驱动器，可以使用“连续定位-正向”和“连续定位-负向”来实现在点动模式下，即便点动的命令一直处于激活状态，也能使轴在限开关处能自动受控的停止而不报错，
在这应用场合下不能使用 S7-1500 的 指令"MC_MoveJog"来实现该功能。使用S7-1500 SMC(SIMATIC运动控制)的点动模式，轴始终在位置控制下运行。换而言之，轴通常不会在软限位开关外运行，而是的定位到限开关的位置。这种情况下的报错需要被确认。
如果要实现和 SIMODRIVE一样的功能，需要利用"MC_MoveAbsolute" 和 "MC_Halt"指令来编写一个点动模式。
对"MC_MoveAbsolute" 指令，需要定义一个距离限开关1 到 3 mm以内的位置和一个点动速度
使用点动按钮的上升沿来触发"MC_MoveAbsolute" 指令.
使用点动按钮的下降沿来触发 "MC_Halt" 指令.
通过这种方式，按下点动按钮开始进行定位到限位开关之前的一个位置。当松开点动按钮，定位停止，轴也随之停止。可以使用这种方式来点动轴。当轴达到终点位置（限开关前1到3mm），轴自动停止，即便持续按下点动按钮也不会继续动作。

用于PROFIBUS的RS485总线连接器，可用于连接PROFIBUS节点或PROFIBUS网络部件到PROFIBUS总线电缆。
西门子DP接头特性：
提供有各种类型的总线连接器，可优化用于连接的设备：
总线连接有轴向电缆引出线（180°），可用于如PC和SIMATIC HMI OP，传输速率高达12 Mbit/s，带集成的总线端接电阻
带垂直电缆引出线的总线连接器（90°）；
这种接头采用垂直电缆引出线（有或没有编程器接口），数据传输速率高达12 Mbit/s，带集成的终端电阻。传输速率为3、6或12 Mbit/s时，在带编程器接口的总线接头和编程器之间，需要使用SIMATIC S5/S7连接电缆。
有30°电缆引出线的总线接头（经济型），无编程器接口，数据传输速率为1.5 Mbit/s，无集成的总线端接电阻。
PROFIBUS快速连接RS485总线接头（90°或180°电缆引出线），传输速率为12Mbit/s，采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装（用于硬线和软线）。
SIMATIC S7-1200控制器用于处理机械设备制造和工厂建造中的开环和闭环控制任务。 由于具有模块化的紧凑型设计，同时又具有高性能，SIMATIC S7-1200适用于广泛的自动化应用。其应用范围从取代继电器和接触器，一直延伸到网络中以及分布式结构内的复杂自动化任务。S7-1200在先前出于经济原因而开发电子装置的领域中日益得到应用。 例如，应用的例子包括： 贴片系统 传送带系统 电梯和自动扶梯 物料输送设备 金属加工机械 包装机械 印刷机械 纺织机械 混合系统 淡水处理厂 污水处理厂 外置显示器 配电站 室温控制 加热/冷却系统控制 能源管理 消防系统 空调 照明控制 泵控制 安防/门禁系统Design SIMATIC S7-1200系列包括以下模块： 性能分级的不同型号紧凑型控制器，以及丰富的交/直流控制器。
各种信号板卡（模拟量和数字量），用于在CPU上进行经济的模块化控制器扩展，同时节省安装空间。 各种数字量和模拟量信号模块。 各种通信模块和处理器。 带4个端口的以太网交换机，用于实现各种网络拓扑SIWAREX称重系统终端模块PS 1207稳压电源装置，电源电压115/230 V AC，额定电压24 VDC机械特性 坚固、紧凑的塑料机壳 连接和控制部件易于接触，并由前盖板提供保护 模拟量或数字量扩展模块也具有可拆卸的连接端子 设备特性 国际标准：SIMATIC S7-1200符合VDE、UL、CSA和FM（I类，类别2；危险区组别A、B、C和D，T4A）。生产质量管理体系已按照ISO 9001进行认证。 通信SIMATIC S7-1200支持各种通信机制： 集成PROFINET IO控制器接口 带PROFIBUS DP主站接口的通信模块 带PROFIBUS DP从站接口的通信模块GPRS模块，用于连接到GSM/G移动网络LTE模块，用于在*四代LTE（长期演进）移动网络中进行通信。 通信处理器，可通过以太网接口连接到TeleControl Server Basic控制中心软件，并借助于基于IP的网络进行安全通信

通过面向的ET 200S，ET 200M和ET 200pro I / O（IP67）或面向的ET 200eco块I / O（IP67），可以实现S7-400 F CPU的分布式扩展。
F模块可以通过集成接口或使用通信处理器（CP）连接。
概述
•用于为具有更要求的工厂构建故障自动化系统
•CPU可满足中级性能范围的要求
•适用于对编程范围和处理速度有额外要求的工厂
•符合SIL 3 acc的要求。符合IEC 61508和PL e acc。根据ISO 13849.1
•可以使用单个CPU执行标准和相关的任务
•集成PROFINET功能，带有CPU 414F-3 PN / DP
•可以使用多处理器模式
•通过PROFIBUS DP或带PROFIsafe配置文件的PROFINET IO与分布式I / O设备进行相关的通信
•故障I / O模块可通过集成接口（DP和PN与CPU 414F-3 PN / DP）和/或通过通信模块（CP 443-5 Extended和CP 443-1 Advanced）以分布式方式连接
•为非应用程序集中和分布式使用标准模块
应用
CPU 414F-3 PN / DP是用于中级性能范围的要求的CPU。它们满足对程序范围和指令处理速度的更要求。它允许为具有更要求的工厂设计故障自动化系统。
集成的PROFIBUS DP接口可以直接连接到PROFIBUS DP现场总线作为主站或从站。
可以通过IF 964-DP接口模块连接附加的DP主站系统。
对于CPU 414F-3 PN / DP的PROFINET接口，开关功能允许形成两个外部可访问的PROFINET端口。除了分层网络拓扑外，还可以在新的S7-400控制器中创建线路结构。
注意：
只能使用接口模块6ES7964-2AA04-0AB0。
设计
CPU 414-3 PN / DP配备以下设备：
•功能强大的处理器：
CPU可实现每条二进制指令低至0.045μs的命令执行时间。
•4 MB RAM（其中2 MB用于程序和数据）;
快速RAM用于与执行相关的部分用户程序。
•灵活扩展：
多131072个数字输入和81932个模拟输入/输出。
•多点接口MPI：
使用MPI可以建立大的简单网络。32个站，数据传输速率达12 Mbit / s。CPU可以与通信总线（C总线）和MPI的站建立多达32个连接。
•模式选择开关：
设计为拨动开关。
•诊断缓冲区：
后一个错误和中断事件保留在环形缓冲区中以用于诊断目的。条目数可以参数化。
•实时时钟：
日期和时间附加到CPU的诊断消息中。
•存储卡：
用于扩展集成的装载存储器。除了程序之外，装载存储器中的信息还包括S7-400参数化数据，因此需要两倍的存储空间。结果是：
o用于大型程序的积分装载存储器是不够的，因此经常需要存储卡。可以使用RAM和FEPROM卡（用于保持性存储的FEPROM）。
•PROFIBUS DP接口和组合的MPI / DP接口：
PROFIBUS DP主站接口允许分布式自动化配置，提供速和易用性。从用户的角度来看，分布式I / O被视为I / O（相同的配置，寻址和编程）。

v/f控制方式，这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率n近似地与转速n的3次方成正比。其转矩m近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载，如果变频器的v/f特性是线性关系，则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩，从而造成功率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要，使电压随着输出频率的减小以平方关系减小，从而减小电机的磁通和励磁电流，使功率因数保持在适当的范围内。 可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值，具有起动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题。适用于大起动转矩的调速对象。 变频器v/f控制方式驱动电机时，在某些频率段，电机的电流、转速会发生振荡，严重时系统无法运行，甚至在加速过程中出现过电流保护，使得电机不能正常启动，在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点，在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度，当电机加速时可以自动跳过这些频率段，保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点，设置p1101确定跳转频带宽度。 有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩，用可编程的v/f控制对应设置变频器参数即可得到所需控制曲线。设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f 特性频率座标，对应的p1321、p1323、p1325为可编程的v/f 特性电压座标。 参数p1300设置为20，变频器工作于矢量控制。这种控制相对完善，调速范围宽，低速范围起动力矩高，精度高达0.01%，响应很快，高精度调速都采用svpwm矢量控制方式。 参数p1300设置为22，变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前上的控制方式，其他方式是模拟直流电动机的参数，进行保角变换而进行调节控制的，矢量转矩控制是直接取交流电动机参数进行控制，控制简单，度高。
快速调试 在使用变频器驱动电机前，必须进行快速调试。参数p0010设为1、p3900设为1，变频器进行快速调试，快速调试完成后，进行了必要的电动机数据的计算，并将其它所有的参数恢复到它们的缺省设置值。在矢量或转矩控制方式下，为了正确地实现控制，非常重要的一点是，必须正确地向变频器输入电动机的数据，而且，电动机数据的自动检测参数p1910必须在电动机处于常温时进行。当使能这一功能 (p1910 =1)时，会产生一个报警信号a0541，给予警告，在接着发出on 命令时，立即开始电动机参数的自动检测
加减速时间调整 加速时间就是输出频率从0上升到大频率所需时间，减速时间是指从大频率下降到0所需时间。加速时间和减速时间选择的合理与否对电机的起动、停止运行及调速系统的响应速度都有重大的影响。加速时间设置的约束是将电流限制在过电流范围内，不应使过电流保护装置动作。电机在减速运转期间，变频器将处于再生发电制动状态。传动系统中所储存的机械能转换为电能并通过逆变器将电能回馈到直流侧。回馈的电能将导致中间回路的储能电容器两端电压上升。因此，减速时间设置的约束是防止直流回路电压过高。加减速时间计算公式为：
加速时间:ta=(jm+jl)n/9.56(tma-tl) 减速时间:tb=(jm+jl)n/9.56(tmb-tl)
MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
全局数据：
“全局数据通信”服务可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据，每个数据包含有 22 字节数据，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7 V4.x）。
例如，一个 CPU 可以访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。
内部通信总线（C 总线）：
CPU 的 MPI 直接与 S7-300 的 C 总线相连。这样，通过 MPI，可直接从编程器来寻址带有 C 总线接口的 FM/CP 模块。
功能强大的通信技术：
多达 32 个 MPI 节点。
使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。
数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
灵活的配置选件：
使用性能可靠的组件建立 MPI 通信：PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件，可以根据需求实现设计的化调整。例如，任意两个 MPI 节点之间多可以串入 10 个中继器以连接更大距离。
通过 CP 进行数据通信
SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信模块可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统
模拟量输出信号
可以对具有电流输出（4 到 20 mA）的 HART 模拟量输出模块执行冗余操作。在用户程序或
“RedLib”冗余块中，要输出的值将除以 2，每个模块将输出其值的一半。如果其中一个模块
出现故障，则会检测到故障，另一个模块将输出完整的值。
说明
通过此程序，输出值直接减半，程序中作出响应之后，输出值将升为正确的值。
HART 模拟模块的基本功能
概述
“HART”代表可寻址远程传感器高速通道。HART 是 HART 通讯基金会的注册商标。
HART 模拟量模块是指除模拟量值外还可以执行 HART 通讯的模拟量模块。HART 模拟量模块
可以用作 HART 现场设备的 HART 接口。因此，可以参数化 HART 现场设备，也可以通过模
块读出诊断状态。
使用 HART
简介
本章从用户的视角对 HART 进行简介：
• HART 的定义
• HART 模拟量模块的优点
• HART 的典型应用
定义
HART 功能可以将模拟量模块与其它数字通讯选项一起使用。HART 协议已成为使用智能现
场设备进行通讯的事实标准协议：HART 是 HART 通讯基金会 (HCF, HART Communication
Foundation) 的注册商标，该基金会拥有 HART 协议的所有权利。
HART 的优点
使用 HART 模拟量模块具有以下优势：
• 模拟量模块的针角兼容：电流回路 4 到 20 mA
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