西门子模块6ES7522-5FF00-0AB0

SIMATIC S7-1500， CPU 1518-4 PN/DP， 处理器，带 4MByte 工作存储器用于 程序和 20MByte 用于数据， 第 1 个接口：PROFINET IRT 带双端口 交换机， 第 2 接口：PROFINET RT， 第 3 接口：以太网， 第 4 个接口：PROFIBUS， 1 ns 性能表现， 需要 SIMATIC 存储卡
SIPLUS S7-1500 系列控制器产品中的 CPU 拥有大容量的程序和数据存储器，适用于对程序作用域、性能和网络功能具备极高要求的苛刻型应用。
可用于实现安全等级达到 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849 的 PLe 的故障安全功能。
具有较高处理速度，适用于二进制和浮点运算
用于系列机器、机器以及工厂中的跨领域自动化任务
在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
支持在集中式和分布式配置中采用 PROFIsafe。
PROFINET IO IRT 接口，带 2 端口 交换机
两个带立 IP 地址的、额外的 PROFINET 接口
西门子CPU1518-4PN/DPPROFINET I/O 控制器，用于经由 PROFINET 控制分布式 I/O。
PROFINET 智能设备，用于作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器环境下的智能 PROFINET 设备，连接到 CPU。
PROFIBUS DP 主站接口。
在 PROFIBUS 和 PROFINET 上实现等时同步模式
集成运动控制功能，用于控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器
集成 Web 服务器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
CPU 1518F-4 PN/DP 是功能强大的 S7-1500 CPU。该 CPU 的程序和数据存储器容量极大，适用于既包含 I/O 还包含分布式自动化结构的应用中的标准和故障安全型任务。例如，它可以作为生产线中的控制器，也可用作具备高处理速度的机床控制器。
CPU 1518F-4 PN/DP 可以用作 PROFINET IO 控制器，也可以用作分布式智能设备 （PROFINET 智能设备）。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为双端口 交换机以便在系统中设立总线型拓扑。例如，具备立 IP 地址的其它集成式 PROFINET 接口可以用来实现网络隔离。
分布式 I/O 可通过 PROFIBUS（或 PROFIsafe）以及集成 PROFIBUS 接口进行连接。
另外，CPU 还提供全面的控制功能，并能够通过标准化的 PLC-open 块连接变频器。
应用
模拟量输出模块可以将 16 位数字值转换为电流或电压并输出到过程。例如，它们适合控制比例阀或小型伺服驱动器。
提供有以下模拟量输出模块：
AQ 2xU/I ST
2 通道模拟量输出模块；16 位分辨率；准确度 +/-0.3%；一个电压组；可设置诊断参数；可设置输出的替代值；在执行时间中进行校准
模块宽度 25 mm
AQ 4xU/I ST
4 通道模拟量输出模块；16 位分辨率；准确度 +/-0.3%；一个电压组；可设置诊断参数；可设置输出的替代值；在执行时间中进行校准
模块宽度 35 mm
AQ 8xU/I HS
8 通道模拟量输出模块；16 位分辨率；准确度 +/-0.3%；一个电压组；可设置诊断参数；可设置输出的替代值；高速 8 通道，125 µs；等时同步模式；在执行时间中进行校准
模块宽度 35 mm
功能
统一的显示和诊断方式：
故障（红色 LED）和运行（绿色 LED）模块状态显示
通道状态显示（通道已激活或已禁用，绿色 LED）或诊断显示（红色 LED）
显示 24 V DC 电源电压（绿色 LED）
支持的功能：
持续稳定的 16 位高分辨率
识别和维护数据 IM0 至 IM3
固件更新
与通道相关的参数分配
按通道诊断（取决于测量类型/测量范围）
可为输出设置替代值
在运行过程中进行校准
等时同步模式（取决于模块）
用PLC基本通讯接口
a、什么是RS-232？
RS-232 (ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接标准。可用于许多用途，比如连接鼠标、打印机或者Modem，同时也可以接工业仪器仪表。用于驱动和连线的改进，实际应用中RS-232的传输长度或者速度常常超过标准的值。
RS-232只限于PC串口和设备间点对点的通信。RS- 232串口通信远距离是50英尺。
b、什么是RS-485
RS -485(EIA-485标准)是RS-422的改进，因为它增加了设备的个数，从10个增加到32个，同时定义了在大设备个数情况下的电气特性，以保证足够的信号电压。有了多个设备的能力，你可以使用一个单个RS-422口建立设备网络。出色抗噪和多设备能力，在工业应用中建立连向PC机的分布式设备网络、其他数据收集控制器、HMI或者其他操作时，串行连接会选择RS-485。
RS-485是RS-422的超集，因此所有的RS-422设备可以被RS-485控制。RS-485可以用超过4000英尺的线进行串行通行。
c、什么是RS-422？
RS -422(EIA RS-422-A Standard)是Apple的Macintosh计算机的串口连接标准。
RS-422使用差分信号，RS-232使用非平衡参考地的信号。差分传输使用两根线发送和接收信号，对比RS-232，它能更好的抗噪声和有更远的传输距离。在工业环境中更好的抗噪性和更远的传输距离是一个很大的优点。
b、数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准的ASCII码是0～127(7位)。扩展的ASCII码是0～255(8位)。如果数据使用简单的文本(标准ASCII码)，那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。
c、奇偶校验位：在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位(数据位后面的一位)，用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，校验位位1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或传输和接受的数据不同步。
d、波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通讯。
主要技术指标
（1）工作电压：
总线电压：总线24V
电源电压：DC24V
（2）监视电流：
总线电流≤1mA
电源电流≤6mA
（4）线制：与控制器采用无性信号二总线连接，与DC24V电源采用无性电源二总线连接
（5）输出容量：DC24V/1A（两组输出大容量之和为DC24V/1A）
（6）输出控制方式：脉冲、电平（继电器常开/常闭无源触点输出，脉冲启动时继电器吸合时间为10s）
（7） 出厂设置：两路常开检线方式
（8）使用环境：
温度：-10℃～+55℃

DI 16x24VDC HF；
16 通道数字量输入模块，用于记录 24 V DC 信号；一个电压组；输入延迟 0.05 ... 20 ms；输入类型 3 (IEC 61131)；可设置诊断和硬件中断
DI 32x24VDC HF;
32 通道数字量输入模块，用于记录 24 V DC 信号；两个电压组；输入延迟 0.05 ... 20 ms；输入类型 3 (IEC 61131)；可设置诊断和硬件中断
DI 16x24VDC SRC BA;
16 通道数字量输入模块，用于记录 24 V DC 信号；低电平有效；一个电压组；固定输入延迟 3.2 ms；输入类型 3 (IEC 61131)
DI 16x230VAC BA;
16 通道数字量输入模块，用于记录 230 V DC 信号；低电平有效；一个电压组；固定输入延迟 20 ms；输入类型 1 (IEC 61131)
提供了以下宽度为 25 mm 的数字量输入模块：
DI 16x24VDC BA;
16 通道数字量输入模块，用于记录 24 V DC 信号；漏型输入；一个电压组；固定输入延迟 3.2 ms；输入类型 3 (IEC 61131)
DI 32x24VDC BA;
32 通道数字量输入模块，用于记录 24 V DC 信号；漏型输入；一个电压组；固定输入延迟 3.2 ms；输入类型 3 (IEC 61131)
是数字量I/O模块和模拟量I/O模块的总称。信号模块主要有SM521（数字量输入）、SM522（数字量输出）、混合模块SM523、SM531（模拟量输入）、SM532（模拟量输出）和混合模块SM534。
基本型：BA标准型：ST高性能：HF（6）、工艺模块（TM）
主要用于对实时性和存储量要求高的控制任务。
计数模块（高速输入）：TM Count2位置检测模块（高速输入）：TM Poslnput2PTO模块（高速输出）：TM PTO（7）、通信模块（CP/CM）
用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信，可将PLC接入以太网、PROFIBUS和AS-I网络，或用于串行通信。它可以减轻CPU处理通信的负担，并减少对通信功能的编程工作。
数字量模块：SM 521 数字量输入模块、SM 522 数字量输出模块、SM 523 数字量输入输出模块
数字量信号模块或I/O设备组件将控制器和过程连接在一起。控制单元通过相连的传感器记录当前过程状态，并对执行器发出相应的响应。通过数字量模块和模拟量模块，可以准确便捷地输入/输出特定任务所需的数据。这些模块既可以直接在 CPU 中进行集中式处理，也可以通过 ET200MP I/O 系统进行分布式处理。
模拟量模块：SM 531 模拟量输入模块、SM 532 模拟量输出模块、SM 534 模拟量输入输出模块
模拟量输入模块可以记录压力或温度等过程信号，并以数字形式（16 位形式）将它们传送给控制器。这些模块适用于测量电流（2 线制和 4 线制传感器）、电压和电阻，并适合连接电阻温度计和热电偶（测量类型取决于模块）。
提供有以下模拟量输入模块：
AI 4xU/I/RTD/TC ST
带有 4 个通道的模拟量输入模块；分辨率 16 位；准确度 +/-0.3%；一个电位组；共模电压 10 V；可设置诊断参数；硬件中断（两个上限和下限）；在执行期间进行校准。
模块宽度 25 mm
AI 8xU/I/RTD/TC ST
带有 8 个通道的模拟量输入模块；分辨率 16 位；准确度 +/-0.3%；一个电位组；共模电压 10 V；可设置诊断参数；硬件中断（两个上限和下限）；在执行期间进行校准。
模块宽度 35 mm
AI 8xU/I HS
模拟量输入模块，带 8 个通道；分辨率 16 位；准确度 +/-0.3%; 一个电压组；共模电压 10 V；可设置诊断参数；硬件中断（两个上限和下限）；8 通道高速模块，125 μs；等时同步模式；在执行期间进行校准
通讯模块：
CM PtP: 通过点到点连接实现串行通信
4 种通信模块，可通过串行接口连接自动化组件。
可连接旧系统和外部系统。
可连接数据读卡器或传感器。
可集中使用，也可在分布式 ET 200MP I/O 系统中使用。
带有各种物理接口，如 RS232、RS422 或者 RS485。
可预定义各种协议，如 3964(R)、Modbus RTU 或 USS。
可使用基于 Freeport 的应用特定协议 (ASCII)
所有模块使用统一的编程接口
诊断报警可用于简单故障修复
CP 1543-1: 带有安全功能的工业以太网连接
CP 1543-1 通信模块凭借其高通信性能，大地拓展了 S7-1500 的应用领域
除 CPU 密码保护之外，还可通过状态检测防火墙确保工业以太网连接的安全性

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
使用纯点对点接线，扩展分布式结构
在 IO-link 主站周围 20 m 半径范围内轻松、美观地集成传感器，例如：在 ET 200 站中
可以传输参数和诊断信号（例如，传感器电源过载）
由于紧凑的设计和高的防护等级 IP67，即使在苛刻的环境条件下也可使用。
IO-link I/O 模块特别适用于到目前为止将被动配电盘用于二元传感器连接的环境。

PLC在进行逻辑运算之前，必须对外部信号进行采样[8]，若要实现指令的功能，首先要设置外部I/O在梯形图中的地址，系统才能够对用户程序中所使用的I/O地址与单片机的引脚地址相匹配。本设计在I/O设置对话框底层设计了如表1所示的数据处理函数。
3.2 USB通信
PDIUSBD12的固件设计成完全的中断驱动，当CPU处理前台任务时，USB的传输可在后台进行；后台中断服务程序和前台主程序循环之间的数据交换可以通过事件标志和数据缓冲区来实现。当PDIUSBD12从USB收到一个数据包，即对CPU产生一个中断请求，CPU立刻响应中断。在中断服务程序中，固件将数据包从PDIUSBD12内部缓冲区移到循环数据缓冲区，并将PDIUSBD12的内部缓冲区清零，以便接收新的数据包，使CPU可以继续执行当前的前台任务直到完成。本文利用PDIUSBD12的端点1进行命令的传输和应答，端点1每次接收计算机发送过来的8 B指令，其指令格式如表2所示。例如，接收到十六进制码52 01 00 03 00 07 00 50，表示读24C01器件从03字节开始的7个字节的数据。52H为R的ASCII码，57H为W的ASCII码。端点2用于数据的传输。
本文在了解PLC国内外研究状况以及其市场需求的基础上，提出了研发开放式PLC的概念，完成了PLC集成开发系统的C51模块实现方案的设计，将USB通信方式引入PLC领域，所设计的梯形图编辑器提供了梯形图编辑平台，实现了PLC的基本逻辑指令，完成计算机与控制器的USB通信。
(PLC)仍以国外产品为主，造成这种局面的一个重要原因是欧、美、日等发达工业国家掌握了PLC的核心技术，其硬软件技术对应用者来说完全是封闭的，使用者只能从应用的角度学习PLC，而不能参与PLC的开发[1-2]。近年来，IEC61131-3国际标准的颁布和实施为各PLC生产厂家提供了统一的软件开发准则，开放的高性能单片机技术的发展，为硬件开发提供了有效的物质基础[3]。在这样的背景下，研制开放的PLC系统无论对于科学研究还是促进PLC行业的发展都有积极的现实意义。
PLC是一种于工业控制的计算机，其硬件主要由处理器、存储器、输入/输出接口等组成
开放式PLC硬件结构采用CPU+模块+接口构成，各个接口都按标准设计，大大提高了PLC的开放性，使其能方便地与大系统连接。编程语言遵循国际标准IEC61131-3，并将基于PC的编程软件作为PLC编程工具。系统硬件部分采用高性能51内核处理器STC89C51，其为模块化设计，采用滤波、隔离电路，以降低成本。主要电路有：微控制器STC89C51RC、开关量输入电路、继电器输出电路、晶体管输出电路、RS232通信接口电路、电源电路、时钟复位电路和USB通信接口电路等
CPU 1518-4 PN/DP,3 MB 程序，10 MB 数据, 集成3PN,1DP6ES7517-3AP00-0AB0
CPU 1517-3 PN/DP, 2MB程序，集成 2PN 接口，1 以太网接口，1DP 接口6ES7516-3AN00-0AB06ES7516-3AN01-0AB0CPU 1516-3 PN/DP：1 MB 程序，5 MB 数据；10 ns ；集成 2PN 接口，1 以太网接口，1DP 接口6ES7515-2AM00-0AB06ES7515-2AM01-0AB0CPU 1515-2 PN ,500K程序,3M数据，集成 2PN接口6ES7513-1AL00-0AB06ES7513-1AL01-0AB0CPU 1513-1 PN：300 KB 程序，1.5 MB 数据；40 ns；集成 2PN 接口，6ES7511-1AK00-0AB06ES7511-1AK01-0AB0CPU 1511-1 PN：150 KB 程序，1 MB 数据；60 ns；集成 2PN 接口，6ES7512-1DK00-0AB06ES7512-1DK01-0AB0CPU 1512SP-1 PN, 200KB 程序，1MB数据6ES7510-1DJ00-0AB06ES7510-1DJ01-0AB0CPU 1510SP-1 PN, 100KB 程序，750KB数据6ES7507-0RA00-0AB0
PS：60 W，额定输入电压 AC/DC 120/230 V6ES7505-0RA00-0AB0
PS：60 W， 额定输入电压 DC 24/48/60 V6ES7505-0KA00-0AB0
PS：25 W，额定输入电压 DC 24 V6ES7532-5HF00-0AB0
AQ 8：模拟输出模块，8AQ，U/I ，高速6ES7532-5NB00-0AB0
SIMATIC ROUTE CONTROL可同操作员系统紧密协作，这样对于小型工厂来说，不仅可以立安装路径控制中心和路径控制服务器，而且还可以同 OS 软件一起安装在一个单站上。有关 OS 软件的订货数据，请参见“操作员系统”一章。
在具有较小数量框架的多用户系统中，还可以在共享基础硬件上操作路径控制服务器、批生产服务器和 OS 服务器。但是，如果这些软件安装在单的服务器硬件上，可用性和性能将会更高。
路径控制中心 (RCC) 可安装在 OS 客户端、批生产客户端或者单的 RC 客户端硬件上。
对于路径控制项目，除了 SIMATIC ROUTE CONTROL服务器和 SIMATIC ROUTE CONTROL中心运行系统软件之外，还需要可以单购买的 SIMATIC ROUTE CONTROL 路径（累积式，以 10 和 50 个路径为一组，用于同时传输物料的数量）。多组（10 个或 50 个为一组）SIMATIC ROUTE CONTROL 路径许可证可以进行组合，直至达到项目总限值（即 300 个路径）为止。
路径控制服务器
Route Control Server (RC Server) 为路径控制客户端（路径控制中心）提供必要的数据，并将其操作传输到自动化站。当一个物料传输通过路径控制中心被请求时，RC 服务器以所选参数（源位置、目标位置和中间位置）和其它参数（如功能类别、功能 ID 或物料 ID）为基础，由通过自动化系统的某个映射进行组态的部分路径，来动态编译合适的传输路径。在数据从路经控制工程组态工具传输到路径控制服务器并随后通过路径控制中心（在线加载）激活后，组态的更改会立即得以确认，以便确定合适的传输路径。
路径控制中心
路径控制中心 (RCC)
RCC 可从路径块的面板处调用，或通过操作员站的键进行调用。它可在几个相互协调的视图中显示物料传输的所有相关路径数据和错误信息。
主要的功能特征如下所示：
对所有 RC 元件、部分路径和请求详细情况进行概述
操作所选物料传输：
选择操作模式：手动/自动
在手动模式下请求、启动、停止、继续和结束物料传输
在手动模式下设置/修改请求参数（源位置、目标位置和中间位置）以及常规属性（功能类别、功能 ID、物料 ID 和“忽略故障”）
在手动模式下激活/禁用顺序功能
对由锁定的 RC 元件、锁定的部分路径、不*的驱动或被禁止的物料传输顺序所引起的物料传输请求错误进行诊断
诊断当前正在进行的物料传输：在 RCC 的路径视图中通过颜色和文本来显示传输路径状态；通过评估来自 RC 元件的反馈信号进行详细分析
服务器功能：选择 RC 服务器、显示 RC 服务器状态以及更新视图（再次从 RC 服务器中读入数据）
显示已经登录的操作员
定义路径参数（源位置、目标位置、物料、功能 ID 等），并按名称保存和加载这些设置
在“维护中的自动化站”和“运行中的自动化站”之间切换
电源在连续工作、散热中，电压和电流的波动冲击是不可避免的。B、通讯网络系统故障。通讯及网络受外部干扰的可能性大，外部环境是造成通讯外部设备故障的大因素之一。②PLC的I/O端口故障I/O模块的故障主要是外部各种干扰的影响，先要按照其使用的要求进行使用，不可随意减少其外部保护设备，其次分析主要的干扰因素，对主要干扰源要进行隔离或处理。
MODBUS 系统中，数据交换需要通过功能代码（Function Code）来控制的，具体分以下两类。
有些功能码是对位操作的，通信的用户数据是以位为单位的：
FC01读输出位的状态；
FC02读输入位的状态；
FC05写单个输出位；
FC15写多个输出位。
有些功能码是对16位寄存器操作的，通信的用户数据是以字为单位的：
FC03读输出寄存器；
FC04读输入寄存器；
FC06写单个输出寄存器；
FC16写多个输出寄存器。
这些功能码是对四个数据区位输入、位输出、寄存器输入、寄存器输出进行访问的

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