西門子ET 200模塊應(yīng)用與設(shè)計(jì)

時間：2018-08-13作者：湖南洪武自動化設(shè)備有限公司瀏覽：173

可擴(kuò)展的 SIMATIC ET 200SP I/O 系統(tǒng)是防護(hù)等級為 IP20 的高度靈活的模塊化 I/O 系統(tǒng)。通過具有 PROFINET 或 PROFIBUS 接口的接口模塊，它可以與較**控制系統(tǒng)交換所連接 I/O 模塊的 IO 數(shù)據(jù)。或者，以緊湊型 S7-1500 控制器（分布式控制器）的形式提供了各種 PLC、F-PLC 和開放式控制器，作為其它首尾站ET 200SP 組件可用作 SIPLUS 版本以滿足較高的要求并實(shí)現(xiàn)高度的穩(wěn)健性。

對于 ET 200SP，提供了全面的 I/O 模塊（包括故障安全型）：

• 數(shù)字量輸入模塊 (DI)，白色
• 數(shù)字量輸出模塊 (DQ)，黑色
• 模擬量輸入模塊 (AI)，淺藍(lán)色
• 模擬量輸出模塊 (AQ)，深藍(lán)色
• 工藝模塊 (TM)，青綠色
• 通信模塊 (CM)，淺灰色
• **模塊，薄荷綠色
• 電機(jī)直接起動器 (DS) 和可逆起動器 (RS)
• 氣動

除提供具體產(chǎn)品套件這種標(biāo)準(zhǔn)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，可以顯著減少浪費(fèi)并節(jié)省具體模塊的開箱時間。

緊湊型設(shè)計(jì)

• 較多包含 64 個模塊的模塊化組態(tài)
• 無電源模塊的系統(tǒng)集成自組裝負(fù)載組通過淺色 BaseUnit 供電
• 由于采用了模塊化設(shè)計(jì)和全面的產(chǎn)品系列，因此尺寸小且高度靈活
• 每個模塊較多有 16 個通道
• *布線
• 熱交換：*工具即可在運(yùn)行過程中更換模塊
• 間歇操作

柔性連接系統(tǒng)

• 插入式端子適用于帶線端套圈的較大橫截面 1.5 mm² 和無線端套圈的較大橫截面 2.5 mm²
• BaseUnit 用于*或直接多線連接
• 由于導(dǎo)體開口附近的彈簧安全器和測量分接頭，可實(shí)現(xiàn)較佳接線可達(dá)性
• 通過也作為集成式介質(zhì)轉(zhuǎn)換器的 BusAdapter（RJ45、FastConnect、塑料或玻璃光纖電纜）可進(jìn)行靈活的 PROFINET 連接

安全集成功能

• 易于集成故障安全模塊
• 通過軟件可以輕松進(jìn)行 F 參數(shù)分配
• 逐組斷開非故障安全型模塊

高性能

• 同步 PROFINET
• 以較高 100 Mbit/s 的速度進(jìn)行內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸
• 記錄模擬量和輸出持續(xù) 50 μs
• 記錄數(shù)字量和輸出持續(xù) 1 μs

高性能技術(shù)

• “計(jì)數(shù)”、“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(qū)間替換值的系統(tǒng)集成 PROFIenergy

**功能

• 組態(tài)控制：
  通過用戶軟件對實(shí)際組態(tài)進(jìn)行基于應(yīng)用的調(diào)整（選項(xiàng)處理）
• 基于時間的 IO：
  信號時間戳為 μs
• MSI/MSO:
  從較多 4 個 PLC 同時訪問 I/O 數(shù)據(jù)
• MtM:
  各 IO 模塊之間的直接數(shù)據(jù)交換（模塊間通信） 
• 過采樣：
  在 PN 循環(huán)內(nèi)對數(shù)字量和模擬量信號進(jìn)行 n 次采集或輸出
• 調(diào)整測量范圍：
  通過將測量范圍調(diào)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(diǎn)）

通訊標(biāo)準(zhǔn)

• PROFINET IO
• PROFIBUS DP V0/V1
• 連接 ET 200AL (IP67) 的 ET 接頭
• IO-Link V1.1
• AS-Interface
• MODBUS TCP
• 點(diǎn)對點(diǎn) (RS 232, RS 485, RS 422)
• Freeport
• 3964(R)
• USS
• Modbus RTU （主站/從站）

CPU

• PROFINET 接口，帶 3 端口
• IO 控制器和 PN IO 設(shè)備
• 可選擴(kuò)展為 DP 主站/從站
• 還提供故障安全型和開放式控制器

標(biāo)記 I/O 模塊

• I/O 模塊**有意義的標(biāo)簽
  • 純文本形式的模塊類型描述（含功能等級），如“DI 8x24VDC HF”
  • 訂貨號
  • 二維矩陣碼，帶有訂貨號和序列號 
    （通過“Industry Online Support”app 進(jìn)行調(diào)用，直接鏈接到該模塊的支持頁面）
  • 硬件功能狀態(tài)和固件版本
  • 相應(yīng) I/O 模塊的適宜基本單元類型
  • 適宜的有色牌的顏色代碼
  • 接線圖
• 可選擴(kuò)展
  • 標(biāo)簽條
  • 設(shè)備銘牌

ET 200SP 組件概述

基本部件	功能
CPU	CPU： 執(zhí)行用戶程序 用作 IO 控制器、PROFINET IO 上的智能設(shè)備或獨(dú)立式 CPU 將 ET 200SP 與 IO 設(shè)備或 IO 控制器相連 通過背板總線與 I/O 模塊交換數(shù)據(jù) CPU 的其他功能： 通過 PROFIBUS DP 進(jìn)行通信（結(jié)合 CM DP 通信模塊，CPU 可被用作 DP 主站或從站） 集成 Web 服務(wù)器 集成工藝功能 集成式跟蹤功能 集成系統(tǒng)診斷 集成安全功能
開放式控制器	作為該類型的**控制器，SIMATIC ET 200SP 開放式控制器將基于 PC 的軟控制器功能與可視化功能、PC 應(yīng)用程序和* I/O 組合在了一個緊湊型裝置中。 一體 高效的系統(tǒng)可用性 緊湊、模塊化 堅(jiān)固 用戶友好性設(shè)計(jì) TIA Portal 中的高效工程
PROFINET IO 的接口模塊 (IM 155-6PN)	接口模塊： 用作 PROFINET IO 上的 IO 設(shè)備 將 ET 200SP 與 IO 控制器相連 通過背板總線與 I/O 模塊交換數(shù)據(jù)
PROFIBUS DP (IM 155-6DP) 的接口模塊	接口模塊： 用作 PROFIBUS DP 上的 DP 從站 將 ET 200SP 與 DP 主站連接 通過背板總線與 I/O 模塊交換數(shù)據(jù)
總線適配器 (BA)	BusAdapter 允許為具有 PROFINET 接口的**站自由選擇連接方法和連接技術(shù)。 各種版本可用于連接銅電纜或塑料和玻璃光纖電纜?；旌香~/光纖版本也可用作集成式介質(zhì)轉(zhuǎn)換器。 2 個站之間的電纜長度： 較大 100 m（銅），較大 50 m（POF 聚合物光纖），較大 100 m（PCF 塑料包層光纖），較大 3 km（玻璃光纖） 為了通過 I/O 系統(tǒng) ET 200AL 和 ET 連接對站進(jìn)行擴(kuò)展，提供了 BA-Send 總線適配器。
基本單元 (BU)	BaseUnit 為 ET 200SP 組件提供電氣和機(jī)械連接。 亮色 BaseUnit 允許新電位組的電流較大為 10 A 深色基本單元將自組裝式電壓母線 P1、P2 和 AUX 從左側(cè)連接到右側(cè)的基本單元 針對不同連接系統(tǒng)（單導(dǎo)線或直接多導(dǎo)線連接）和功能，提供了具有 12 到 28 個端子的適宜基本單元 該 I/O 模塊插到所需基本單元上，并決定基本單元上端子的電壓分配 為了通過 I/O 系統(tǒng) ET 200AL 和 ET 連接對站進(jìn)行擴(kuò)展，提供了 BA-Send 基本單元。
電壓分配模塊（PotDis-BU、PotDis-TB）	通過 SIMATIC ET 200SP 的電壓分配模塊，可快速建立 ET 200SP 站內(nèi)所需的額外電壓，且十分節(jié)省空間。由于 PotDis-BU 和 PotDis-TB 可自由組合，因而可借助于電壓分配模塊實(shí)現(xiàn)各種設(shè)計(jì)形式，根據(jù)具體需要簡單改動。在站內(nèi)，現(xiàn)有電壓可以加倍，甚至可形成新的電壓組.由于每 15 mm 寬度上具有 36 個端子，PotDis 模塊需要的空間很小，不會影響導(dǎo)體截面積（較大 2.5 mm2).這些端子可以連接較高 48 V DC 的電壓（較大載流能力 10 A），而 PotDis-TB-BR-W 甚至可連接較高 230 V AC/10 A 電壓，并能夠連接保護(hù)導(dǎo)體。
I/O 模塊和故障安全 I/O 模塊	I/O 模塊確定端子的功能?？刂破魍ㄟ^連接的傳感器檢測當(dāng)前過程狀態(tài)，并通過連接的致動器觸發(fā)相應(yīng)的響應(yīng)。一些 I/O 模塊具有擴(kuò)展功能，在某種程度上，它們也被設(shè)計(jì)為單獨(dú)的工作模式。I/O 模塊劃分為以下模塊類型；故障安全型通過**的“F-”以及黃色模塊外殼來識別。 DI（數(shù)字輸入） DQ（數(shù)字輸出） AI（模擬輸入） AQ（模擬輸出） TM（技術(shù)功能模塊） CM（通信模塊） SM（信號模塊）
防護(hù)罩（BU 罩）	可以任何數(shù)量的插槽間隙（無 I/O 模塊的 BU 插槽）操作 ET 200SP 系統(tǒng)。此類應(yīng)用包括： 部分調(diào)試 已預(yù)先連線但目前未裝備的選件 為了防止損壞，必須使用 BU 罩遮蓋這些插槽間隙。在 BU 罩內(nèi)，可以保留設(shè)備銘牌以便隨后可能使用 I/O 模塊。 型號： 用于寬度為 15 mm 的塑料外殼 用于寬度為 20 mm 的塑料外殼
服務(wù)器模塊	服務(wù)器模塊完成 ET 200SP 站的設(shè)置。服務(wù)模塊包含一個可支撐三個備用熔斷器的支架 (5 × 20 mm)此服務(wù)器模塊包含在所有**站的供貨范圍內(nèi)。
根據(jù) EN 60715 的 DIN 導(dǎo)軌	DIN 導(dǎo)軌是 ET 200SP 的模塊支架。ET 200SP 安裝在 DIN 導(dǎo)軌上。
編碼元件	當(dāng)**將 I/O 模塊插到 BaseUnit 上時，編碼元件從 I/O 模塊移動到 BaseUnit。此時，它可以在隨后用錯誤選擇的 I/O 模塊更換模塊時防止 ET 200SP 組件發(fā)生損壞。 提供兩種形式的編碼元件： 機(jī)械式編碼元件 電子式編碼元件: 另外還具有用于冗余存儲具體模塊組態(tài)數(shù)據(jù)的電子可重寫存儲器（例如：用于故障安全模塊的 F 目標(biāo)地址、用于 IO-Link 主站的參數(shù)數(shù)據(jù)）。因此，這些數(shù)據(jù)將在模塊更換期間自動備份
屏蔽接線	屏蔽連接允許連接電纜屏蔽層。與外部屏蔽支架相比，該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 通過將屏蔽連接元件插到 BaseUnit 上，*工具即可快速安裝 自動低阻抗連接至功能性接地（安裝導(dǎo)軌） 借助于屏蔽連接件和較短的非屏蔽電纜，并通過將供電電壓線路與信號電纜分離來優(yōu)化 EMC 特性 安裝空間小
標(biāo)簽條	為了進(jìn)行系統(tǒng)相關(guān)標(biāo)記，**站和 I/O 模塊也可以使用標(biāo)簽條 (13 x 31 mm)。標(biāo)簽條可以機(jī)械刻印。標(biāo)簽條有兩種版本，淺灰色和黃色： 每卷有 500 個標(biāo)簽條，在熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)上打印。 線芯直徑 40 mm，外徑 70 mm，寬 62 mm 10 張 DIN A4 標(biāo)簽紙，每張具有 100 個標(biāo)簽條，180 g/mm2穿孔卡片，可使用激光打印機(jī)直接從 TIA Portal 或通過打印模板進(jìn)行打印
設(shè)備銘牌	也可以將標(biāo)簽牌（每個設(shè)備一個）插到**站、總線適配器、基本單元、電壓分配模塊（PotDis-BU 和 PotDis-TB）和 I/O 模塊上。設(shè)備銘牌以每 10 張紙為一個包裝提供，每張紙包含 16 個標(biāo)簽。標(biāo)簽可以用熱轉(zhuǎn)印卡片打印機(jī)或繪圖機(jī)進(jìn)行打印，或者在它們上面粘貼貼紙。與直接粘貼標(biāo)簽相比的優(yōu)勢如下所述： 正面的文字不會被遮蓋 更換模塊時可簡單地更換標(biāo)簽 在安裝板上標(biāo)記 BaseUnit 時不會出現(xiàn)視差 標(biāo)簽的可寫區(qū)域尺寸為 14.8 x 10.5 mm（寬度 x 高度）
彩色編碼標(biāo)簽	插到 BaseUnit 上的 I/O 模塊確定過程端子連接的電位。使用具體模塊的顏色編碼標(biāo)簽可以選擇性地識別 +/- 電位。輔助模塊和附加模塊以及電壓分配器的電壓也可以用有顏色的標(biāo)簽來標(biāo)記。有色標(biāo)簽以每包 10 個或 50 個標(biāo)簽的形式提供。顏色編碼標(biāo)簽的優(yōu)點(diǎn)： 快速安裝（一個標(biāo)簽用于標(biāo)記 16 個端子） 避免接線錯誤 維修時可以簡單地檢測電位





優(yōu)勢

簡單應(yīng)用

• 通過總線適配器，可任意選擇 PROFINET 連接系統(tǒng)與特性
• 使用插入式端子可單手接線，*使用工具
• 通過電壓分配器，可以簡單擴(kuò)展系統(tǒng)電壓
• 彈簧型常閉觸頭沿相關(guān)導(dǎo)線開孔重新布置，較便于接線
• 使用彩色和參考代碼標(biāo)牌以及標(biāo)簽條，非常便于識別
• 診斷功能
• 使用免費(fèi)的 PRONETA 軟件工具進(jìn)行接線測試、診斷、命名等

緊湊型設(shè)計(jì)

• 可將該站擴(kuò)展至較多 64 個模塊（取決于接口模塊）
• 在控制柜中所需的空間很小
• 尺寸緊湊，適用于 80 mm 標(biāo)準(zhǔn)控制柜

高性能

• 通過 PROFINET 進(jìn)行高速通信
• 可在運(yùn)行期間更換模塊和端子盒（“熱插拔”）
• 通過端子盒和連接至 PROFINET 電纜的背板總線對導(dǎo)線進(jìn)行一致屏蔽
• 系統(tǒng)中集成有 PROFIenergy，提高了能效
• 通過軟件進(jìn)行組態(tài)控制

應(yīng)用

SIMATIC ET 200SP 是一種多功能分布式 I/O 系統(tǒng)，適用于廣泛的應(yīng)用。由于該系統(tǒng)具有可擴(kuò)展的設(shè)計(jì)，您可以根據(jù)現(xiàn)場的具體要求對 I/O 站進(jìn)行量身定制。 SIMATIC ET 200SP 經(jīng)構(gòu)建具有 IP20 防護(hù)，適合安裝在控制柜中。

設(shè)計(jì)

擴(kuò)展限制

根據(jù)所選的具體首模塊（接口模塊、S7-1500、SP-CPU 或開放式控制器）和參數(shù)分配，具有不同的限值，它們對 ET 200SP 站的較大配置加以限制。

• 站寬度較大 1 m（不帶首模塊）
• PROFINET：
  • 較大為 64 I/O 個模塊
  • 高達(dá) 1440 字節(jié)
• PROFIBUS：
  • 較大為 32 I/O 個模塊
  • 較多 244 字節(jié)用戶數(shù)據(jù)，包括質(zhì)量信息
  • 較多 244 字節(jié)參數(shù)（此限值僅適用于通過 GSD 文件進(jìn)行的組態(tài)）

ET 200AL 的混合組態(tài)

通過“BU-Send”基本單元和“BA-Send”總線適配器（**“標(biāo)準(zhǔn)”和“高性能”功能等級），可以在可擴(kuò)展的 I/O 系統(tǒng) ET 200SP (IP20) 裝置中集成 ET 200AL (IP65/IP67) I/O 系統(tǒng)的較多 16 個 I/O 模塊。

功能

操作模式

使用 PROFINET 或 PROFIBUS，中央控制器可以訪問 ET 200SP 系統(tǒng)中的分布式 I/O 模塊，其方式與訪問* I/O 模塊的方式相同。

通信功能完全由 PN 控制器或主站接口模塊（在中央控制器中）且在 IM 155-6 中完成。 數(shù)據(jù)傳輸采用屏蔽電纜，完全沒有任何干擾。

廣泛應(yīng)用、通道準(zhǔn)確、易于編程的診斷程序、使用無格式文本信息，能夠在較短的時間內(nèi)找到工廠故障所在的地點(diǎn)并排除故障，這樣就大大地提高了這種系統(tǒng)的可用性。

組態(tài)、參數(shù)設(shè)置和診斷

ET 200SP 的組態(tài)和參數(shù)分配是通過 STEP 7 進(jìn)行的，或者通過控制器使用的組態(tài)工具進(jìn)行的。

根據(jù)所選的 I/O 模塊，用戶可以使用范圍廣泛的診斷信息。


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• 詞條

  詞條說明

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