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Overview

SIMOTION D 控制單元：D410?2，D4x5?2（4 個性能級別）

SIMOTION D 是 SIMOTION 的結構緊湊、基于 SINAMICS S120 變頻調速柜系列的版本。

SIMOTION D 控制單元有以下幾種型號：

• SIMOTION D410-2 是帶多軸選項的單軸應用的緊湊型控制單元。此控制單元有 D410-2 DP 和 D410-2 DP/PN 等型號，可卡裝到塊型 SINAMICS S120 PM340 功率模塊上。
• SIMOTION D4x5-2 是適用于 SINAMICS S120 書本型變頻調速柜多軸應用的控制單元，有以下幾種型號：
  • SIMOTION D425-2 DP 和 D425-2 DP/PN 控制單元（基本性能），用于多 16 個軸
  • SIMOTION D435-2 DP 和 D435-2 DP/PN 控制單元（標準性能），用于多 32 個軸
  • SIMOTION D445-2 DP/PN（高性能型）控制單元，用于多 64 個軸
  • SIMOTION D455-2 DP/PN 控制單元（超高性能），用于多 128 個軸，或者帶有非常短的控制時鐘周期的應用

這種可擴展性可確保對自動化方面不斷變化的要求快速做出響應，而無需對系統做出改變。

設備理念

通過 SIMOTION D，PLC、運動控制功能以及 SINAMICS S120 驅動軟件能在一個共享控制硬件上運行。SIMOTION D 中集成有符合 IEC 61131?3 的 PLC，這意味著該系統不僅能夠控制運動序列，而且還可控制整臺機器。

根據所用的 SIMOTION D 平臺，HMI 設備可在內置的 PROFIBUS、Ethernet 或 PROFINET 接口上運行，以進行操作員控制與監視。遠程維護、診斷和遠程等功能也可通過這些接口來使用。

鋼鐵行業. 印刷行業. 起重工業. 金屬制造業. 金屬處理. 化纖行業. 玻璃工業. 電纜行業. 紡織工業. 錫箔工業.

復雜工藝控制 
   
1, 電氣同步系統 
 2,定位控制  
 3,定尺剪和飛剪 
 4,復雜力矩控制
 5,液 壓 驅 動 控 制 
 6,卷曲機 

SIMADYN D典型應用

膠卷生產線
在每個槽架有8 CPU 
 采樣時間 <= 7 ms
 大約40 個力矩控制和10個速度控制

管式印刷機
 在每個槽架有1 CPU
 采樣時間 <= 1 ms
 4 個位置控制
 軸向式集裝箱起重機
在每個槽架有 4 CPU
采樣時間 <= 1 m
 造紙：同步, 張力及位置控制                   
金屬處理：位置，厚度和同步控制

造紙：同步, 張力及位置控制                  

金屬處理：位置，厚度和同步控制

紡織工業：張力控制

• 用于構建故障安全型自動化系統，提高工廠的安全性
• 滿足中等規模要求中有較高要求的CPU
• 可應用在對程序和處理速度又額外要求的應用中．
• 安全等級可達 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849.1)
• 通過一個 CPU 即可勝任標準任務和安全任務
• CPU 414F-3 PN/DP 中的集成 PROFINET 功能
• 允許多處理器模式
• 通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 或 PROFINET IO 與分布式 I/O 設備進行安全通信
• 故障安全 I/O 模塊可通過集成接口（帶 CPU 416F-3 PN/DP 的 DP 和 PN）和/或通過通信模塊（CP 443-5 Extended 和 CP 443-1 Adv.）進行分布式連接
• 標準模塊的集中式和分布式使用，可滿足非故障安全的應用

CPU 414F-3 PN/DP 是可滿足中等性能范圍中有較高要求的 CPU。他們可以滿足對程序容量和處理速度有較高要求的應用．故障安全型自動化系統設計，可提高工廠的安全需求。

集成 PROFIBUS DP 接口使其能夠作為主站或從站直接連接到 PROFIBUS DP 現場總線。

可通過 IF 964-DP 接口模塊連接一個附加的 DP 主站系統。

對于 CPU 414F-3 PN/DP 的 PROFINET 接口，其交換機功能允許外部訪問兩個 PROFINET 端口。除分層網絡拓撲結構之外，還可以在新型 S7-400 控制器中創建總線形結構。

注：
只能使用 6ES7964-2AA04-0AB0 接口模塊。

CPU 414-3 PN/DP 的配置如下：

• 功能強大的處理器： 
  CPU 執行每條二進制指令時間僅為 0.045 μs。
• 4 MB RAM（其中程序和數據各使用 2 MB）；
  用于執行用戶程序的快速 RAM。
• 靈活擴展：
  多達 131072 點數字量和 81932 點模擬量輸入/輸出。
• MPI 多點接口： 
  通過 MPI，可在高達 12 Mbit/s 的數據傳輸速率下，建立包含多 32 個站的簡單網絡。 CPU 可與通信總線（C 總線）和 MPI 的站建立多 32 個連接。
• 模式選擇開關：
  撥動開關設計。
• 診斷緩沖區：
  后的故障和中斷事件保存在一個環形緩沖器中，用于進行診斷�？梢詫斎霐的窟M行設定。
• 實時時鐘： 
  日期和時間附加在 CPU 的診斷消息后面。
• 存儲卡：
  用于對集成的裝載存儲器進行擴展。存儲在裝載存儲器中的信息包括 S7-400 參數數據以及程序，因此需要 2 倍的存儲空間。其結果是：
  
  • 內置的裝載存儲器不能滿足大程序量的要求，因此需要存儲卡。可使用 RAM 和 FEPROM 卡。
• PROFIBUS-DP 接口和組合的MPI/DP 接口：
  通過 PROFIBUS DP 主站接口，可以實現分布式自動化組態，從而提高了速度，便于使用。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程).
  混合組態：SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作為PROFIBUS主站符合EN 50170規范。
• 附加模塊插槽：
  可用 IF 964-DP 接口子模板進行連接到一個附加的 PROFIBUS DP 主站系統。
• PROFINET 接口，帶 2 個端口（交換機）：
  
  • PROFINET I/O，可連接 256 個 IO 設備
  • PROFINET CBA（基于組件的自動化）

CPU 317-2 DP 具有大容量程序存儲器.它可用于集中式I/O結構，也適用于分布式自動化結構。例如，可在生產線上作為一個中央控制器使用，或作為機床控制器使用。

它可以佳地使用SIMATIC工程工具，例如：

• 用SCL編程
• 用S7-GRAPH進行順序控制編程

另外，CPU 為采用軟件來實現一些簡單的工藝任務提供了一個理想的平臺，例如：

• 簡單的運動控制
• 使用 STEP 7 塊或運行軟件“標準/模塊化PID控制” 來實現閉環控制任務的解決方案

通過使用 SIMATIC S7-PDIAG 可以實現擴展過程診斷。

CPU 317-2 DP 安裝有：

• 微處理器;
  處理器處理每條二進制指令執行時間約為 25 ns，每條浮點數運行指令約為 160ns。CPU 317-2 DP 具有極高的字指令、雙字指令和 32 位定點數指令處理速度。
• 1 MB 工作存儲器（相當于約 340 K 指令）；
  與程序組件執行相關的大容量工作存儲器為用戶程序提供了充分的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡（大為 8 MB）也允許將可以項目（包括符號和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數據歸檔和配方管理。
• 靈活的擴展能力;
  多達 32 個模塊，（4排結構）
• MPI/DP 組合接口；
  個 MPI/DP 集成接口多可以同時建立與 S7-300/400 或編程設備、PC、OP 的 32 條連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。通過MPI和“全局數據通訊”可以對32個CPU進行簡單組網。
  該接口可以從 MPI 接口重新設置為 DP 接口。DP 接口可用作 DP 主站或 DP 從站運行。
• PROFIBUS DP 接口:
  CPU 317-2 DP 第2個內置接口是一個純粹的 PROFIBUS DP 接口，可用作 DP 主站或 DP 從站�？梢越M建一個高速的、易于處理的分布式自動化結構。對用戶來說,分布式I/O單元可作為一個集中式單元來處理(相同的組態、編址和編程)。在該接口上，PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行．
  全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數賦值能力的范圍。
  限制:兩個接口不能同時作為從站來運行。

CPU 319-3 PN/DP是快速的S7-300 CPU,具有大容量程序存儲器.除了用于集中式I/O外，還可用于分布式自動化結構中。例如，用于生產線上的集中控制器或具有高速處理的機床控制器。

其程序框架特別適用于使用SIMATIC工程工具，例如：

• 用SCL編程
• 用 S7-GRAPH 進行順序控制編程

因此，該CPU特別適用于通過軟件實現的技術功能任務，例如：

• 用Easy Motion Control實現運動控制
• 用STEP 7塊或標準／模塊化PID控制實時軟件解決閉環控制任務

通過使用 SIMATIC S7-PDIAG 加強過程診斷能力。

通過CPU內置的通訊設備，無需其它組件即可實現網絡自動化解決方案．

CPU 319-3 PN/DP 裝配有：

• 通過附加的ERTEC 400 ASIC實現多處理器系統，滿足PROFINET通訊
• 極高的處理性能和通訊性能
• 2 MB RAM(可存儲約 680 K 條指令)；
  通過擴展RAM執行用戶程序，可以顯著提高用戶程序的空間。作為程序裝載存儲器的微型存儲卡（大為 8 MB）也允許將可以項目（包括符號和注釋）保存在 CPU 中。裝載存儲器還可用于數據歸檔和配方管理。
• 靈活的擴展能力;
  多達 32 個模塊，（4排結構）
• MPI/DP 組合接口；
  第1個內置 DP 接口可以多同時建立 32 個與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
  MPI 可以通過“全局數據通訊”與多32個CPU組建簡單的網絡。
  該接口可從MPI接口重新設置為DP接口。
  PROFIBUS DP 接口:
  全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數賦值能力的范圍。
• DP 接口；
  第2個內置 DP 接口可以多同時建立 32 個與 S7-300/400 或與 PG、PC、OP 的連接。在這些連接中，始終分別為 PG 和 OP 各保留一個連接。
  DP接口可作為DP主站或DP從站使用。在該接口上，PROFIBUS DP從站可在等時模式下運行．全面支持 PROFIBUS DP V1 標準。這將增加 DP V1 標準從站在診斷和參數賦值能力的范圍。
• 以太網接口；
  CPU 319-3 PN/DP 的第 3 個集成接口是一個基于以太網 TCP/IP 的 PROFINET 接口，帶有雙端口交換機。它支持下列協議：
  • S7通訊用于在SIMATIC控制器間進行數據通訊
  • PG/OP 通訊，用于通過 STEP 7 進行編程、調試和診斷
  • 與HMI和SCADA連接的PG/OP通訊
  • 在PROFINET上實現開放的TCP/IP、UDP和ISO-on-TCP (RFC1006)通訊
  • SIMATIC NET OPC-Server用于與其它控制器以及CPU自帶的I/O設備進行通訊

西門子PLC高速計數器的控制字和狀態字介紹

. 控制字節

定義了計數器和工作模式之后，還要設置高速計數器的有關控制字節。每個高速計數器均有一個控制字節，它決定了計數器的計數允許或禁用，方向控制（僅限模式0、1和2）或對所有其他模式的初始化計數方向，裝入當前值和預置值�？刂谱止澝總�控制位的說明如表7所示。

2. 狀態字節

每個高速計數器都有一個狀態字節，狀態位表示當前計數方向以及當前值是否大于或等于預置值。每個高速計數器狀態字節的狀態位如表8所示。狀態字節的0-4位不用。監控高速計數器狀態的目的是使外部事件產生中斷，以完成重要的操作。

表7   HSC的控制字節

表8  高速計數器狀態字節的狀態位