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S7-200 CPU22X 系列的每种主机所提供的本机I/O点的I/O地址是固定的,进行扩展时,可以在CPU右边连接多个扩展模块。如图所示,每个扩展模块的组态地址编号取决于各模块的类型和该模块在I/O链中所处的位置。输入与输出模块的地址不会冲突,模拟量控制模块地址也不会影响数字量。
编址方法是同样类型输入或输出点的模块在链中按所处的位置而递增,这种递增是按字节进行的,如果CPU或模块在为物理I/0点分配地址时未用完一个字节,那些未用的位也不能分配给I/O链中的后续模块。
例如,某一控制系统选用CPU224,系统所需的输入/输出点数为:数字量输入24点、数字量输出20点、模拟量输入6点和模拟量输出2点。
本系统可有多种不同模块的选取组合,并且各模块在I/O链中的位置排列方式也可能有多种,图2所示为其中的一种模块连接形式。表1所示为其对应的各模块的编址情况。
图2 模块连接形式 |
表1 各模块的编址
主机 | 模块 1 | 模块 2 I/O | 模块 3 | 模块 4 | 模块 5 |
I0.0 Q0.0 | I2.0
| Q2.0
| AIW0 AQW0
| I3.0 Q3.0
| AIW8 AQW4 AIW10
|
● 同类型输入或输出的模块按顺序进行编制。
● 数字量模块总是保留以8位(1个字节)递增的过程映象寄存器空间。如果模块没有给保留字节中每一位提供相应的物理点,那些未用位不能分配给I/O链中的后续模块。对于输入模块,这些保留字节中未使用的位会在每个输入刷新周期中被清零。
● 模拟量I/O点总是以两点递增的方式来分配空间。如果模块没有给每个点分配相应的物理点,则这些I/O点会消失并且不能够分配给I/O链中的后续模块。
- 用于具有中等程序规模需求的应用
- 对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力
CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡(MMC)
CPU 314 用于对处理能力和响应速度有很高要求的场合。通过其工作存储器,该CPU也适用于中等规模的应用。
CPU 314 安装有:
- 微处理器;
处理器对每条二进制指令的处理时间大约为 60 ns,每个浮点预算的时间为 0.59 μs。 - 扩展存储器;
与执行相关的程序段的 128 KB 高速 RAM(相当于约 42 K 指令)可以为用户程序提供足够的空间;
SIMATIC 微型存储卡(大 8 MB)作为程序的装载存储器,还允许将项目(包括符号和注释)存储在 CPU 中。 - 灵活的扩展能力;
多达 32 个模块,(4排结构)判断一台电动机能否直接起动,可用下面经验公式来确定:
(1)
式中 I ST ——电动机全压起动电流,单位为 A ;
I N ——电动机额定电流,单位为 A ;
S —— 电源变压器容量,单位为 kVA ;
P —— 电动机容量,单位为 kW 。
通常规定:电源容量在 180kVA 以上,电动机容量在 7kW 以下的三相异步电动机可采用直接起动。三相笼型异步电动机降压起动的方法有:定子绕组串电阻(电抗)起动; -Y —△降压起动 ;延边三角形降压起动;自耦变压器降压起动。降压起动的实质是,起动时减小加在电动机定子绕组上的电压,以减小起动电流;而起动后再将电压恢复到额定值,电动机进入正常工作状态。
一、 定子绕组串电阻(电抗)起动控制线路
1.定子串电阻降压自动起动控制线路
( a )为电动机定子绕组串电阻降压自动起动控制线路。
电路的工作原理为:合上电源开关 QS ,按下起动按钮 SB1 , KM1 得电并自锁,电动机定子绕组串入电阻 R 降压起动,同时 KT 得电,经延时后 KT 常开触头闭合, KM2 得电主触头将起动电阻 R 短接,电动机进入全压正常运行。
2.手动自动混合控制线路
二、自耦变压器降压起动控制线路
自耦变压器降压起动是指电动机起动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的起动电压。待电动机起动后,再将自耦变压器脱离,使电动机在全压下正常运行。
1.按钮、接触器控制自耦变压器降压起动控制线路
三、 星形——三角形降压起动控制线路
星形——三角形( Y —△)降压起动是指电动机起动时,把定子绕组接成星形,以降低起动电压,减小起动电流;待电动机起动后,再把定子绕组改接成三角形,使电动机全压运行。 Y —△起动只能用于正常运行时为△形接法的电动机。
1.按钮、接触器控制 Y —△降压起动控制线路
图 2.19 ( a )为按钮、接触器控制 Y —△降压起动控制线路。线路的工作原理为:按下起动按钮 SB1 ,KM1 、 KM2 得电吸合, KM1 自锁,电动机星形起动,待电动机转速接近额定转速时,按下 SB2 , KM2 断电、 KM3 得电并自锁,电动机转换成三角形全压运行。
2.时间继电器控制 Y —△降压起动控制线路
图 2.19 ( b )为时间继电器自动控制 Y —△降压起动控制线路,电路的工作原理为:按下起动按钮 SB1 ,KM1 、 KM2 得电吸合,电动机星形起动,同时 KT 也得电,经延时后时间继电器 KT 常闭触头打开,使得 KM2断电,常开触头闭合,使得 KM3 得电闭合并自锁,电动机由星形切换成三角形正常运行。四、 延边三角形降压起动控制线路
延边三角形降压起动是指电动机起动时,把电动机定子绕组的一部分接“△”形,而另一部分接成“ Y”形,使整个定子绕组接成延边三角形,待电动机起后,再把定子绕组切换成“△”形全压运行。@
热继电器 ——常用的主令电器热继电器是利用电流的热效应原理实现电机的过载保护的。
电动机在工作时,当负载过大、电压过低或发生一相断路故障时,电动机的电流都要增大,其值往往超过额定电流。如果超过不多,电路中熔断器的熔体不会熔断,但时间长了会影响电动机的寿命,甚至烧毁电动机,因此需要有过载保护。热继电器用于电动机的过载保护,它是利用电流热效应使双金属片受热后弯曲,通过联动机构使触点动作的自动电器。图1-23是热继电器的结构及图形符号。
它由发热元件、双金属片、触点及一套传动和调整机构组成。发热元件是一段阻值不大的电阻丝,串接在被保护电动机的主电路中。双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成。图中所示的双金属片,下层一片的热膨胀系数大,上层的小。当电动机过载时,通过发热元件的电流超过整定电流,双金属片受热向上弯曲脱离扣板,使常闭触点断开。由于常闭触点是接在电动机的控制电路中的,它的断开会使得与其相接的接触器线圈断电,从而接触器主触点断开,电动机的主电路断电,实现了过载保护。
热继电器动作后,双金属片经过一段时间冷却,按下复位按钮即可复位。
- MPI多点接口;
集成的 MPI 接口多可以同时建立与 S7-300/400 或编程设备、PC、OP 的 12 条连接。在这些连接中,始终为编程器和 OP 分别预留一个连接。通过“全局数据通讯”,MPI可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。 - 具有中、大容量的程序存储器和数据结构,如果需要,可以供 SIMATIC 组态工具使用
- 对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力
- 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
- PROFIBUS DP 主站/从站接口
- 用于大量的 I/O 扩展
- 用于建立分布式 I/O 结构
- 在PROFIBUS上实现等时同步模式
CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡(MMC)
CPU 315-2 DP 是一个带有大中型程序存储器和 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU。除了集中式 I/O 结构外,它还可用于分布式自动化结构。
它在 SIMATIC S7-300 中经常被用作标准 PROFIBUS DP 主站。 该 CPU 也被用作分布式智能设备(DP从站)。
它已经依照量化框架作了,以便使用 SIMATIC 工程工具,如:
- 用SCL编程
- 用S7-GRAPH进行顺序控制编程
另外,CPU 为采用软件来实现一些简单的工艺任务提供了一个理想的平台,例如:
- 简单的运动控制
- 使用 STEP 7 块或运行软件“标准/模块化PID控制” 来实现闭环控制任务的解决方案
通过使用 SIMATIC S7-PDIAG 可以实现扩展过程诊断。
CPU 315-2 DP 安装有:
- 微处理器;
处理器对每条二进制指令的处理时间大约为 50 ns,每个浮点预算的时间为 0.45 μs。 - 256 KB 工作存储器(相当于大约 85 K 条指令);
与执行程序段相关的大容量工作存储器可以为用户程序提供足够的空间。作为程序装载存储器的微型存储卡(大为 8 MB)也允许将可以项目(包括符号和注释)保存在 CPU 中。装载存储器还可用于数据归档和配方管理。
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