6ES7193-4CB00-0AA0

若主機單元的I/O數量不夠用，可通過I/O擴展接口電纜與I/O擴展單元(不帶CPU)相接進行擴充。　　PLC還常配置連接各種外圍設備的接口，可通過電纜實現串行通信、EPROM寫入等功能。

　　4.編程器

　　編程器作用是將用戶編寫的程序下載至PLC的用戶程序存儲器，并利用編程器檢查、修改和調試用戶程序，監視用戶程序的執行過程，顯示PLC狀態、內部器件及系統的參數等。

　　編程器有簡易編程器和圖形編程器兩種。簡易編程器體積小，攜帶方便，但只能用語句形式進行聯機編程，適合小型PLC的編程及現場調試。圖形編程器既可用語句形式編程，又可用梯形圖編程，同時還能進行脫機編程。

　　目前PLC制造廠家大都開發了計算機輔助PLC編程支持軟件，當個人計算機安裝了PLC編程支持軟件后，可用作圖形編程器，進行用戶程序的編輯、修改，并通過個人計算機和PLC之間的通信接口實現用戶程序的雙向傳送、監控PLC運行狀態等。

PLC問世以來，盡管時間不長，但發展迅速。為了使其生產和發展標準化，國際電工委員會(IEC)先后頒布了PLC標準的草案稿，第二稿,并在1987年2月通過了對它的定義：

“可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執行邏輯運算、順序控制、定時、計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編程控制器及其有關外部設備，都按易于與工業控制系統聯成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。”

為了避免與個人計算機PC（Personal Computer）相混淆，所以改為PLC（Programmable Logic Controller）即可編程邏輯控制器，但從功能上講，現在的PLC早已不是原來意義上的“PLC”了。

總之，可編程控制器是一臺計算機，它是專為工業環境應用而設計制造的計算機。它具有豐富的輸入、輸出接口，并且具有較強的驅動能力。但可編程控制器產品并不針對某一具體工業應用，在實際應用時，其硬件需根據實際需要進行選用配置，其軟件需根據控制要求進行設計編制

• 工業以太網介質轉換器適用于在傳輸速率為 10/100 Mbit/s 的總線形、星形和環形工業以太網結構中采用各種傳輸介質。

• 多 24 個電氣和/或光學接 (10/100/1000 Mbit/s)；
   
  • 通過集成的冗余管理器可實現高速介質冗余，用于千兆以太網（SCALANCE X-300 和 SCALANCE X-400）和快速以太網（環網中的 SCALANCE X-300 交換機并結合以 SCALANCE X-200 交換機）。通過將高速介質冗余集成在 SCALANCE XR-300 中建立環形冗余連接。
  • SCALANCE XR-300 產品系列的交換機支持眾多的 IT 標準功能（VLAN、IGMP 窺探查詢器、STP/RSTP、鏈路聚合、服務質量），因此，允許將自動化網絡無縫集成到現有的協同網絡中。
  • 支持標準化冗余程序（生成樹協議/快速重構生成樹協議/MRP），在上位公司網絡中也可實現冗余性。
  • 通過 PROFINET 診斷、web 瀏覽器、CLI 或 SNMP，可實現遠程診斷。
  • 由于采用帶有端模塊的模塊化設計，可以在網絡擴展（例如，更多的終端）或轉換（例如，從銅纜到光纖電纜）的情況下實現無限的靈活性
  • 通過由用戶現場更換介質節約成本
  • 高度的網絡可用性：
    • 電源冗余
    • 基于光纖或雙絞線的冗余網絡結構（集成的冗余管理器、后備功能和 STP/RSTP）
    • 通過插入式 C-PLUG 交換介質，可方便地更換設備
    • 在發生故障的情況下，可以非常快速地重新組態網絡
  • 由于將 RJ45 FastConnect 連接器封閉在 RJ45 端模塊的護套內，所以工廠網絡受故障影響的程度較低、可實現更高的利用率
  • 由于通過標準化的 SNMP 訪問集成到現有的網絡管理系統中，所以可以保護投資
  • 通過使用集成在 STEP 7 中的組態和診斷功能，可以在工程設計、調試過程中以及工廠的運行階段中節約時間 ,無需額外軟件
  • 由于采用無風扇式設計，可避免發生代價巨大的故障或維護周期
  • 由于在設備的前部和后部配備撓性電纜引出插座，可以節省控制柜內的空間，從而節約成本
  • 通過后續將附加介質模塊插入未使用的介質模塊插槽中擴展網絡
  • 改變電纜連接技術（例如，從銅纜到光纖電纜，或從多模到單模 FOC）
  • 4 針端子塊，用于冗余電壓饋電，保護防止 24 V 直流型中發生電壓故障
  • 3 針端子塊，用于 230 V 交流型中的電壓饋電
  • 2 針端子塊，用于連接隔離信號觸點，簡單地顯示故障
  • 通過一排 LED 提供狀態信息（電源、鏈路狀態、數據流量、電源狀態、信號觸點）
  • SELECT/SET 按鈕，用于簡單地調節設備上的故障信號觸點
  • 設備側可選 C-PLUG 可插拔介質的插槽，便于在發生故障時進行更換
  • 12 個插槽，用于多模或單模連接的電氣或光學雙端介質模塊；可以提供采用各種連接技術的光學介質模塊
  • RJ45 接采用工業兼容式設計，帶附加套管，用于連接工業以太網 FC RJ45 插頭 180
  • 所有電氣以太網接，支持10/100/1000兆位/秒，
    全光以太網接，支持100或1000兆比特/秒
  • SCALANCE XR-300 交換機支持所有端處的千兆位以太網 (1000 Mbit/s)。24 個端分為三組，每組八個端（千兆位以太網模塊化）。在每個組內支持千兆位以太網的全線速度，但在兩個組之間不支持。
  • 位于前部的 LED、電源連接和數據電纜引出插座
  • 位于后部的 LED、電源連接和數據電纜引出插座
  • 1 個 24 V DC 電源
  • 1 個 230 V AC 電源
  •  

    可擴展的 SIMATIC ET 200SP I/O 系統是防護等級為 IP20 的高度靈活的模塊化 I/O 系統。通過具有 PROFINET 或 PROFIBUS 接口的接口模塊，它可以與更控制系統交換所連接 I/O 模塊的 IO 數據。還提供了各種 PLC、F-PLC 和開放式控制器（分布式控制器），作為其它首尾站。ET 200SP 組件可用作 SIPLUS 版本以滿足的要求并實現高度的穩健性。

    　　對于 ET 200SP，提供了面的 I/O 模塊（包括故障安全型）：

    　　數字量輸入模塊 (DI)，白色

    　　數字量輸出模塊 (DQ)，黑色

    　　模擬量輸入模塊 (AI)，淺藍色

    　　模擬量輸出模塊 (AQ)，深藍色

    　　工藝模塊 (TM)，青綠色

    　　通信模塊 (CM)，淺灰色

    　　專用模塊，薄荷綠色

    　　電機直接起動器 (DS) 和可逆起動器 (RS)

    　　氣動

    　　除提供具體產品套件這種標準交貨形式外，部分 I/O 模塊和基本單元也以 10 件一個包裝的形式提供。通過 10 件一個包裝這種形式，6ES7193-4CB00-0AA0螺釘型接線端子模塊，可以顯著減少浪費并節省具體模塊的開箱時間和費用。

    　　緊湊型設計

    　　多包含 64 個模塊的模塊化組態

    　　無電源模塊的系統集成自組裝負載組通過淺色 BaseUnit 供電

    　　由于采用了模塊化設計和的產品系列，因此尺寸小且高度靈活

    　　每個模塊多有 16 個通道

    　　布線

    　　熱交換：無需工具即可在運行過程中更換模塊

    　　以狹長間隙（自由空間）啟動和運行

    　　柔性連接系統

    　　插入式端子適用于帶線端套圈的橫截面 1.5 mm2 和無線端套圈的橫截面 2.5 mm2

    　　BaseUnit 用于一線或直接多線連接

    　　PotDis 模塊用于以系統集成和節省空間的方式提供附加電壓端子

    　　由于導體開口附近的彈簧安全器和測量分接頭，可實現接線可達性

    　　通過也作為集成式介質轉換器的 BusAdapter（RJ45、FastConnect、塑料或玻璃光纖電纜）可進行靈活的 PROFINET 連接

    　　安全集成

    　　易于集成故障安全模塊

    　　通過軟件可以輕松進行 F 參數分配

    　　逐組斷開非故障安全型模塊

    　　高性能

    　　同步 PROFINET

    　　以 100 Mbit/s 的速度進行內部數據傳輸

    　　記錄模擬量和輸出持續 50 μs

    　　記錄數字量和輸出持續 1 μs

    　　高性能技術

    　　“計數”、“定位”、“稱重”、“輸出凸輪”、“PWM”、“力測量”等功能模塊

    　　能源效率

    　　記錄電氣變量的電表

    　　具有區間替換值的系統集成 PROFIenergy

    　　功能

    　　組態控制：

    　　通過用戶軟件對實際組態進行基于應用的調整（選項處理）

    　　基于時間的 IO：

    　　信號時間戳為 μs

    　　MSI/MSO:

    　　從多 4 個 PLC 同時訪問 I/O 數據

    　　MtM:

    　　各 IO 模塊之間的直接數據交換（模塊間通信）

    　　過采樣：

    　　在 PN 循環內對數字量和模擬量信號進行 n 次采集或輸出

    　　調整測量范圍：

    　　通過將測量范圍調整為模擬量輸入模塊支持的測量范圍的受限部分來增加分辨率

    　　縮放測量值：

    　　允許傳輸歸一化至所需物理值的模擬量作為 REAL 值（32 位浮點）

    　　第二代 SIMATIC HMI 精簡面板擁有的人機界面基本功能，是適用于簡易人機界面應用的理想入門級系列面板。

    　　該設備系列提供了帶 4"、7"、9" 和 12" 顯示屏的面板，以及可進行按鍵及觸控組合操作的面板。

  •  

    SIMATIC DP，5 個終端模塊 TM-E15C24-A1，用于 ET 200S 針對電子模塊 15mm 結構寬度，籠卡型端子 2x4 端子接口 帶端子訪問至 AUX1， AUX1 已穿聯 5 件/包裝單位

    

     

    概述

  • 適配于電子模板的機械模板
  • 采用系統自帶電壓總線的配置方式，建立的布線
  • 鍵控連接技術保證高抗振性，最大 5 g
  • 有各種型號的電源模塊、電子模塊。
  • 可更換的接線盒（甚至在站網絡內也可替換）
  • 電子模塊的自動編碼
  • 自帶屏蔽的背板總線，確保數據具有很高的安全性

  • 現場控制室——操作站計算機PC，主控制器0#SLC（SLC-504）帶有標準RS-232C /DH+ /8針圓形接口，共3個網絡接口。配置模擬量輸入/輸出模塊，開關量輸入/輸出模塊，共計128點，所有開關量輸出均采用繼電器隔離。0#SLC控制各設備子站以外的系統測點和閥門。
    　　 空壓機子站——1#-6#SLC可編程控制器（SLC-504），分別配有包括模擬量輸入在內的64點I/O模塊；通過DH+接口連接到上層設備網。
    　　 干燥器子站——1#-8#M1200微型可編程控制器（Micrologix 1200 自帶24點I/O），配接12點模擬量輸入I/O模塊，通過NET-AIC通信模塊接入DH-485下層設備網。PV-500彩色觸摸屏也由通信模塊的9針插頭連接到DH-485網。

    　　2.3．軟件組成和工作程序

    　　網絡連接軟件RSLinx 它在車間級設備與各種應用軟件之間提供通訊功能，它可組態網絡的通訊協議（即選擇PLC控制網絡的協議，如DH-485協議，DH+協議），傳輸波特率，驅動程序等，完成網絡的初始化和令牌管理。

        編程軟件RSLogix 500 可使用戶在DH-485網或DH+網上對控制器（SLC 500、Micrologix 1200）進行編程，網絡上的任一個工業終端可以用來對網絡上的所有控制器編程。用戶既可以將程序下載到有關設備中，又可以從設備上載已有的程序，調試程序，監視設備的運行。

        工作站組態軟件RSView 32 設在現場控制室的操作站用來監視和操作整個生產過程，為控制系統提供通訊、顯示及報表管理等功能，各設備控制器自成一子系統，其應用程序功能包括：信息采集，設備控制，故障報警，聯鎖保護，以及數據處理和通信傳輸。

    　　通信傳輸工作程序如圖2所示。在本案例中，從控制中心控制器經現場控制室操作站到7#SLC通信控制器，均采用自上而下的方式讀/寫目標控制器的數據區數據，由數據傳送指令完成數據通信，實現信息集成和遠程控制。

  • 具有端子色碼以及識別插槽編號用的色碼
  • 用螺絲固定的端子和彈簧壓接的端子以及“FastConnect”快速接線端子。采用FastConnect 快速接線端子后，接線時間可以縮短 60 %。
  •  

       3．難點問題和解決方法

        整個控制系統隨同設備于2003年7月初步完成安裝調試工作，進入試生產。2004年2月正式投產，滿負荷運行，情況良好，達到設計的預期目標。期間出現過的主要問題為：

    　　1）通信故障引起遠程監控失效兩次（上層設備網）。分析可能的原因，通信電纜使用了帶屏蔽的普通信號電纜而非控制設備規范要求的雙絞線屏蔽電纜，易受現場干擾；軟件方面對通信異常未設置必要的處理程序。
    　　解決方法——將原來115.2KBps通信傳輸速率降低到57.6KBps ，以提高數據傳輸的可靠性；軟件方面做了相應的改動，此后未再出現過類似通信故障。

    　　2）通信傳輸延時，實時控制滯后（下層設備網）。經分析獲悉，DH-485令牌總線網絡結構的工作模式使得7#SLC通信控制器需要多個循環才能對下層網各設備控制器掃描一遍，加之網絡傳輸速率相對較低，在傳輸數據量較大時，出現控制延時達7-8秒。
    　　解決方法——由于系統結構已定，硬件無法改變，所以在軟件方面加以改進。數據傳輸速率提高到上限19.2KBps；再修改軟件程序，采用控制操作指令優先的策略，控制滯后的操作可得到改善。