RENA设备电气培训教材

,Hauptteiltext,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Folientitel,Date:,2024/9/29,尚德电力,工厂工程部,SIMATIC,WinCC 6.0,RENA清洗机控制系统拓扑图,工业以态网,PROFIBUS,-,DP,SIMATIC,S7- 400,FESTO,TRSystemtechnik,SIMATIC NET,PROFIBUS-DP,Internet,工业以态网,工业以态网,S7-400: 概述,S7-400: CPU 技术参数（1）,*),1,Byte = 8,数字量输入/输出,2,Byte = 1,模拟量输入/输出,每条二进制指令的,执行时间,装入/传递 (字),16位定点数 (+/-),IEEE,浮点数 (+/-),用户存储器,工作存储器,装载存储器 (内部集成),装载存储器 (外部),操作资源,存储器标志(位),时钟存储器,定时器,计数器,块类型/数目,FB,块,FC,块,DB,块,过程映象区大小,(输入/输出),最大的,I/O,地址区,集成接口,CPU 414-1,100 nsec,100 nsec,100 nsec,600 nsec,128 KB,8 KB,16 MB,8192,8,256,256,512,1024,1024,p. 256 Byte,p. 8 KByte,*),MPI,CPU 416-1/-2DP/-2DP,80 nsec,80 nsec,80 nsec,480 nsec,16 KB,16 MB,16384,8,512,512,2048,2048,4096,p. 512 Byte,p. 16 KByte,*),MPI,CPU 414-2 DP,100 nsec,100 nsec,100 nsec,600 nsec,128 KB/ 384KB,8 KB,16 MB,8192,8,256,256,512,1024,1024,p. 256 Byte,p. 8 KByte,*),MPI, DP,CPU 412-1,200 nsec,200 nsec,200 nsec,1200 nsec,48 KB,8 KB,16 MB,4096,8,256,256,256,256,512,p. 128 Byte,p. 2 KByte,*),MPI,CPU 413-2 DP,200 nsec,200 nsec,200 nsec,1200 nsec,72 KB,8 KB,16 MB,4096,8,256,256,256,256,512,p. 128 Byte,p. 2 KByte,*),MPI, DP,CPU 413-1,200 nsec,200 nsec,200 nsec,1200 nsec,72 KB,8 KB,16 MB,4096,8,256,256,256,256,512,p. 128 Byte,p. 2 KByte,*),MPI,S7-400: CPU 技术参数（2）,组织块,主循环扫描,日期时间中断,时间延时中断,看门狗中断,硬件中断,多处理器中断,启动,故障, 异步,故障, 同步,局部数据区,块的最大长度块的最大嵌套深度,MPI,和,K,总线上,在线激活的最大节点数,MPI,和,K,总线上最大节点数,每个,GD,组的数据大小,CPU 414-1,OB 1,OB 10-13,OB 20-23,OB 32-35,OB 40-43,OB 60,OB 100,101,OB 80-87,OB 121,122,8 KB,64 KB,16,323264 Byte,CPU 416-1/ -2DP/ -2DP,OB 1,OB 10-17,OB 20-23,OB 30-38,OB 40-47,OB 60,OB 100,101,OB 80-87,OB 121,122,16 KB,64 KB,16,643264 Byte,CPU 414-2,OB 1,OB 10-13,OB 20-23,OB 32-35,OB 40-43,OB 60,OB 100,101,OB 80-87,OB 121,122,8 KB,64 KB,16,323264 Byte,CPU 412-1,OB 1,OB 10,11,OB 20,21,OB 32,35,OB 40,41,OB 60,OB 100,101,OB 80-87,OB 121,122,4 KB,64 KB,16,83232 Byte,CPU 413-1,OB 1,OB 10,11,OB 20,21,OB 32,35,OB 40,41,OB 60,OB 100,101,OB 80-87,OB 121,122,4 KB,64 KB,16,163232 Byte,CPU 413-2,OB 1,OB 10,11,OB 20,21,OB 32,35,OB 40,41,OB 60,OB 100,101,OB 80-87,OB 121,122,4 KB,64 KB,16,163232 Byte,S7-400: 模块,PS,CPU,CP,SM:,DI,SM:,DI,SM:,DO,SM:,DO,EXT.-BATT.,5.15V DC,X1,4,2,1,-,1,B,L,0,0,-,0,A,A,0,D,I,3,2,x,D,C,2,4,V,X,2,3,4,INTF,EXTF,STOP,RUN,CRST,FRCE,CRST,WRST,RUN-P,RUN,STOP,CMRES,启动模式开关,模式选择器,* 其他的,CPU,请参见样本目录,S7-400: CPU 416-2,面板按钮介绍,S7-400: CPU 416-2面板LED及接口介绍,CPU,故障指示,LED,存储器卡插槽,MPI,接口,外部电池,*INTF:CPU,外部错误，黄色；,*EXTF:CPU,内部错误，黄色；,*BUS1F/BUS2F:,总线错误，红色；,*FRCE:,至少有一个,I/O,被强制，黄色；,*RUN:CPU,处于运行状态，绿色；,*STOP: CPU,处于停止状态，黄色。,S7-400:,工业以太网模块,CP443-1,概述,S7-400: CP443-1 技术参数,*),取决于所用,S7-CPU/FM,的性能,技术数据,数据传送速率,接口,工业以太网接口,-AUI,（,10Mbit/s),-ITP (10/100Mbit/s),10BaseT,100BaseTX,电流消耗,从,+5VDC,从,+24VDC,功耗,允许环境条件,工作温度,运输,/,存储温度,相对湿度,结构,模板结构,外形尺寸（,mm),重量,组态软件,CPU 443-1,最大,64,最大,8 Kbyte,最大,2 Kbyte,最大,48,最大,64,CPU 443-1,10/100 Mbit/s,自感应,15,针,Sub-D,接头,RJ45,最大值为,典型值为,220mA,最大,350mA(,取决所用接口）,0, - +60,- 40 - +70 ,最大,95,%,，,+25,时,紧凑型模板,S7-400,双宽,25,*290*210,大约,900g,用于工业以态网的,NCM S7,与一起供应,技术数据,性能数据,S5,兼容通讯（发送,/,接受）,-,同步可运行,ISO/TCP/UDP,接口数,-,有用数据,ISO,或,TCP/CP,数量,-,有用数据,UDO,的数量,S7,通讯,接口数量*,多协议操作,所有可同时运行的接口数量,CNC,区 域,控 制 器,Ethernet/TCP/IP,TCP/IP/Ethernet,PROFIBUS-FMS,PROFIBUS-DP,PROFIBUS-PA,工厂级,总线,循环时间, 1000 ms,车间级,总线,循环时间, 100 ms,现场级,总线,循环时间, 10 ms,PC/VME,VME/PC,PLC,DCS,PROFIBUS现场总线简介,主站,一个典型的,PROFIBUS-DP,系统的组成,:,一个,PLC/PC,作为中央控制器,各种外围设备，如,:,数字或模拟,I/O,AC,或,DC,驱动器,电磁或气动阀,人机界面,(HMI),PROFIBUS-DP,PLC,远程,I/O,模块,阀岛,PLC,HMI,RS 485 up to 12 MBit/s,PLC,典型的PROFIBUS-DP 系统,从站,Lenze 伺服驱动器端子接线图,Lenze 变频器端子接线图,Lenze 变频器常用参数,TRSystemtechnik PROFIBUS-DP I/O模块简介,TRSystemtechnik Profibus Coupler,BK-3150,IFM,（易福门）,VS3000,面板说明,IFM,（易福门）,VS3000,接线图,FESTO,阀岛面板说明,FESTO,阀岛数字开关设定说明,电气基础知识预备,1.,电磁式交流接触器的结构和工作原理,(1),结构： 接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。 电磁系统：电磁系统包括电磁线圈和铁心，是接触器的重要组成部分，依靠它带动触点的闭合与断开。 触点系统：触点是接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和分断主回路，控制较大的电流，而辅助触点是在控制回路中，以满足各种控制方式的要求。 灭弧系统：灭弧装置用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠的熄灭，减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧，通常接触器都装有灭弧装置，一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩，并配有强磁吹弧回路。 其它部分：有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。,(2),工作原理： 当接触器电磁线圈不通电时，弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点保持断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压,(,一般为额定电压,),时，电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心，带动主触点闭合，接通电路，辅助接点随之动作。,2.,热电阻和热电偶的特性和工作原理,（,1,）,热电偶与热电阻均属于温度测量中的接触式测温，热电偶是温度测量中应用最广泛的温度器件，他的主要特点就是测量范围宽，性能比较稳定，同时结构简单，动态响应好，更能够远传,4-20mA,电信号，便于自动控制和集中控制。热电偶的测温原理是基于热电效应。将两种不同的导体或半导体连接成闭合回路，当两个接点处的温度不同时，回路中将产生热电势，这种现象称为热电效应，又称为塞贝克效应。闭合回路中产生的热电势有两种电势组成温差电势和接触电势。温差电势是指同一导体的两端因温度不同而产生的电势，不同的导体具有不同的电子密度，所以他们产生的电势也不相同，而接触电势顾名思义就是指两种不同的导体相接触时，因为他们的电子密度不同所以产生一定的电子扩散，当他们达到一定的平衡后所形成的电势，接触电势的大小取决于两种不同导体的材料性质以及他们接触点的温度。目前国际上应用的热电偶具有一个标准规范，国际上规定热电偶分为八个不同的分度，分别为,B,，,R,，,S,，,K,，,N,，,E,，,J,和,T,，其测量温度的最低可测零下,270,摄氏度，最高可达,1800,摄氏度，其中,B,，,R,，,S,属于铂系列的热电偶，由于铂属于贵重金属，所以他们又被称为贵金属热电偶而剩下的几个则称为廉价金属热电偶。热电偶的结构有两种，普通型和铠装型。普通性热电偶一般由热电极，绝缘管，保护套管和接线盒等部分组成，而铠装型热电偶则是将热电偶丝，绝缘材料和金属保护套管三者组合装配后，经过拉伸加工而成的一种坚实的组合体。但是热电偶的电信号却需要一种特殊的导线来进行传递，这种导线我们称为补偿导线。不同的热电偶需要不同的补偿导线，其主要作用就是与热电偶连接，使热电偶的参比端远离电源，从而使参比端温度稳定。补偿导线又分为补偿型和延长型两种，延长导线的化学成分与被补偿的热电偶相同，但是实际中，延长型的导线也并不是用和热电偶相同材质的金属，一般采用和热电偶具有相同电子密度的导线代替。补偿导线的与热电偶的连线一般都是很明了，热电偶的正极连接补偿导线的红色线，而负极则连接剩下的颜色。一般的补偿导线的材质大部分都采用铜镍合金。,（,2,） 热电阻虽然在工业中应用也比较广泛，但是由于他的测温范围使他的应用受到了一定的限制，热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。其优点也很多，也可以远传电信号，灵敏度高，稳定性强，互换性以及准确性都比较好，但是需要电源激励，不能够瞬时测量温度的变化。工业用热电阻一般采,Pt100,Pt10,Cu50,Cu100,铂热电阻的测温的范围一般为零下,200-800,摄氏度，铜热电阻为零下,40,到,140,摄氏度。,3.,编码器的工作原理和特性,编码器如以信号原理来分，有增量型编码器,绝对型编码器。,（,1,）增量型编码器,(,旋转型,),工作原理,:,编码器由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，由光电发射器和接收器件读取环形的通、暗刻线,通过检测、统计信号的通断数量来计算旋转角度。,由于,A,、,B,两相相差,90,度，可通过比较,A,相在前还是,B,相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。,（,2,）增量型编码器,(,旋转型,),特性,:,编码器码盘的材料有玻璃、金属、塑料，玻璃码盘是在玻璃上沉积很薄的刻线，其热稳定性好，精度高，金属码盘直接以通和不通刻线，不易碎，但由于金属有一定的厚度，精度就有限制，其热稳定性就要比玻璃的差一个数量级，塑料码盘是经济型的，其成本低，但精度、热稳定性、寿命均要差一些。,（,3,）,绝对式旋转编码器,用光信号扫描分度盘（分度盘与传动轴相联）上的格雷码刻度盘（,BCD,码，二进制码）以确定被测物的绝对位置值，然后将检测到的格雷码数据转换为电信号以脉冲的形式输出测量的位移量。,分辨率,编码器以每旋转,360,度提供多少的通或暗刻线称为分辨率，也称解析分度、或直接称多少线，一般在每转分度,510000,线。,4.,PNP,和,NPN,型传感器的区别,NPN,型传感器输出为低电平，,PLC,公共端接,+,，日系,PLC,采用此方式（如三菱、欧姆龙）,PNP,型传感器输出为高电平，,PLC,公共端接,-,，欧洲美国,PLC,采用此方式（如西门子、施耐德）,选用,NPN,还是,PNP,主要看,PLC,的输入端需要的是正电压还是负电压,