西门子S7-1500CPU1517-3 PN/DP中央控制器

西门子S7-1500CPU1517-3 PN/DP中央控制器     西门子S7-1500CPU1517-3 PN/DP中央控制器

浔之漫智控技术有限公司  上海诗慕自动化设备有限公司
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• • 以 PROFINET IO（双端口开关）作为标准接口；
    从 CPU 15-2 PN 开始支持，以一个或多个额外的集成 PROFINET 接口作为输入设备，用于网络隔离或用于连接更多的 PROFINET 设备或高速通信设备
  • OPC UA 数据访问服务器作为运行时选件，可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统
  • 可针对总线系统和点到点连接，通过通信模块进行扩展

• 集成技术

• 无需附加模块就可集成运动控制功能：
  • 通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器
  • 运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作（在没有位置同步规范的条件下实现同步）以及外部编码器、凸轮和探头。
  • CPU 技术中还集成了诸如同步操作（利用位置同步规范进行同步）凸轮系统等扩展的运动控制功能。
• 全面跟踪所有 CPU 标签，以进行实时诊断和间歇错误检测；
  拥有有效调试和快速优化驱动器和控制装置
• 广泛的控制功能：
  例如，可轻松组态的块可进行控制参数的自动优化以实现优控制质量
• 通过提供的工艺模块获得附加功能：
  例如，高速计数、位置检测或高达 1 MHz 信号的测量

• IO-Link 规范的原则

  根据 IO-Link 规范，通信功能如下：

• 通信是通过长度不超过 20 m 的无屏蔽三线电缆进行的，电缆种类是通常用于标准传感器的电缆。
• 通过所谓 C/Q 电缆进行 0-24 V 范围的数字化通信
• 传输大多数值是来自包含这些单元的传感器的测量值。
• 传感器和执行器由 IO 设备描述 (IODD) 来描述。
• 原则上，只能将一个 IO-Link 设备连接到主站的 IO-Link 端口（点到点连接）。
• IO-Link 主站与各设备之间的传输速率如下：
  • 通过 COM1：4 800 Bd
  • 通过 COM2：38 400 Bd
  • 通过 COM3：230 400 Bd
• 在 38400 Bd 传输速率下，读/写 16 个数据位的平均循环时间为 2 ms。

• IO-Link 协议

  IO-Link 协议支持标准 IO 模式 (SIO) 和 IO-Link 通信模式 (COM)。

  

  协议及其报文帧的设计取决于要传输的数据类型。

  数据类型

  IO-Link 规范区分了以下数据类型：

  过程数据

  设备的过程数据在数据帧中循环传输，过程数据宽度由设备来定义。每个设备的过程数据可以是 0 - 32 字节（输入和输出）。传输*性的宽度不固定，因此取决于主站。

  值状态

  每个端口都具有值状态 (PortQualifier)。值状态显示出过程值是否有效。值状态可与过程数据一起循环传输。

  设备数据

  设备数据可以是参数、标识数据和诊断信息。设备数据替换是非循环的，在响应来自 IO-Link 主站的查询时进行。可以将设备数据写入设备 (Write) 并从设备读取设备数据 (Read)。

  事件

  发生事件时，设备向主站发出事件发生的信号。主站随后读出该事件。事件可以是故障消息（如短路）和警告/维护数据（如污染、过热）。故障消息通过 IO‑Link 主站从设备传输至控制器或 HMI。IO‑Link 主站也可以传输事件和状态。例如，事件包括断线或通信故障。

  设备参数或事件的传输独立于过程数据的循环传输进行。各传输不会相互影响或削弱。

  数据存储

  从规范 V1.1 起，可为 IO-Link 生成数据存储方案。在这种方案中，IO-Link 设备在上层参数服务器上启动其数据存储。在更换设备的情况下，参数服务器可以还原初始参数设置。因此，无需重新参数设置即可更换设备。

  IO-Link 主站包含参数服务器。也可在 PLC 中或在系统服务器中集中实现参数服务器。在此情况下，必须通过提供的功能块将数据下载到控制系统。

  一个 IO-Link 主机

  IO-Link 主站是与上位控制系统的接口。IO-Link 主站本身在现场总线上显示为普通现场总线节点，并通过相关设备描述（如 GSD 文件）集成到相应网络组态工具中。

  IO 设备描述 (IODD)

  IO-Link 设备描述 (IODD) 为直至 IO-Link 设备的系统特性进行全面而透明的描述。

  IODD 包含有关通信特性、设备参数、标识、过程和诊断数据的信息，它由厂商来提供。IODD 的设计对于所有厂商的所有设备是相同的，总是由 IODD 解释工具以相同方式来表示。这样即可确保无论厂商是谁，所有 IO-Link 设备的处理方式相同。

  IO-Link 规范 V1.1 中的新增功能

  IO-Link 规范的当前版本是 V1.1，目前已按照 IEC 61131‑9 实现标准化。

  与以前的规范 V1.0 相比，规范 V1.1 提供了以下新功能：

• 在一个周期内传输多 32 字节过程数据
• 参数服务器功能

• IO-Link 输入模块

  使用 IO-Link 技术，有可能将标准传感器连接到 IO-Link 主机。 但是，将标准传感器直接连接到 IO-Link 主机无法发挥 IO-Link 的全部潜力。

  解决方案依赖于 IO-Link 模块的技术。 与直接连接传感器相比，它们的使用更加经济，是一种具有吸引力的解决方案。

  IO‑Link 输入模块是对 ET 200S 分布式 I/O 产品的合理补充。 IO‑Link 输入模块技术通过面向分散结构的纯粹点对点电缆连接，对 IO‑Link 进行增强。 IO‑Link 模块与 IO‑Link 主站之间 IO‑Link 连接的大电缆长度为 20 m。无需再使用接线复杂且易出错的传感器盒。

  参数和诊断信号的传输

  使用 IO-Link 输入模块，还可以传输参数和诊断信号。 例如，这可以通过 IO-Link 将模块的输入端参数化为 NC 触点或 NO 触点。 通过 IO-Link 主机向控制系统发送传感器电源过载或短路的信号。

  M8 和 M12 端子

  M8 和 M12 端子用来连接传感器。 使用标准的 M12 连接电缆建立 IO-Link 主机连接。

  使用 IO-Link 输入模块的好处：

• 创新的 IO-Link 技术对于二元传感器也很经济
• 利用 IO-Link 主站的所有端口
• 可以将多个二元传感器/执行器连接到 IO-Link 主机的一个端口，因此，通过 IO-Link 也可以较低的成本将二元传感器/执行器连接到控制系统。
• 减少外围站的数字量输入模块数
• 参数也可用于二元传感器（例如，可以参数化 NC 触点、NO 触点和输入延迟）
• 通过省去传感器盒，减少接线，因而降低接线错误风险