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SIEMENS西门子上海朕锌电气设备有限公司
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公司主营：西门子数控系统,S7-200PLC S7-300PLC S7-400PLC S7-1200PLC 6ES5 ET200 人机界面,变频器,DP总线,MM420 变频器MM430 变频器MM440 6SE70交流工程调速变频器6RA70直流调速装置 SITOP电源,电线电缆,数控备件,伺服电机等工控产品。
西门子CPU315-2 DP概述：概述
- 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)
应用
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优化，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。
设计
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（**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。 - 灵活的扩展能力;
多达 32 个模块，（4排结构） - 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 16 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。 - PROFIBUS DP 接口:
带有 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 315-2 DP 可以用来建立高速、易用的分布式自动化系统。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程).
全面支持 PROFIBUS DP V1 标准。它提高了 DP V1 标准从站的诊断和参数化能力。
功能
- 口令保护;
用户程序使用密码保护，可防止非法访问。 - 诊断缓冲;
诊断缓冲区中可存储**后 500 个错误和中断事件，其中的 100 个事件可以长期保留。 - 免维护的数据后备;
如果电源中断，CPU 将所有数据（** 128 KB）自动写到 SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）上，从而使数据可以在电压恢复后再次使用，且不会发生改变。
可参数化的特性
可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及CPU的响应进行参数设置：
- MPI多点接口;
定义站地址 - 重启动/循环时间特性；
**循环时间以及负载限制，以及自检测功能 - 时钟存储器；
设定地址 - 防护等级；
定义程序和数据的访问权限 - 系统诊断；
定义诊断报警的处理和范围 - 看门狗中断；
周期设定 - 时钟中断;
设定起始日期、起始时间和间隔周期 - PROFIBUS DP 主站/从站接口;
用户定义分布式 I/O 地址
显示功能与信息功能
- 状态和故障指示；
LED 指示硬件、编程、时间、I/O、电池和总线错误以及操作状态（如 RUN（运行）、STOP（停止）和启动）。 - 测试功能；
可使用编程器显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序而修改过程变量，以及输出堆栈内容。 - 信息功能；
您可以使用编程器以纯文本的形式获取 CPU 存储容量和操作模式、工作存储器和装载存储器的当前利用率以及当前循环时间和诊断缓冲区内容的相关信息。
集成的通讯功能
- PG/OP 通讯
- 全局数据通讯
- S7 基本通讯
- S7 通讯(只是服务器)
- 路由
- 数据块路由
系统功能
CPU 具有广泛的系统功能特性，诸如：诊断、参数赋值、报警、定时和测量等。
详细信息请参见手册。
技术规范
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商品编号 |
6ES7315-2AH14-0AB0 |
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|---|---|---|
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一般信息 |
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硬件功能状态 |
01 |
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固件版本 |
V3.3 |
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附带程序包的 |
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STEP 7 V5.5 + SP1 以上或 STEP 7 V5.2 + SP1 以上， 附带 HSP 218 |
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电源电压 |
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额定值 (DC) |
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是 |
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允许范围，下限 (DC) |
19.2 V |
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|
允许范围，上限 (DC) |
28.8 V |
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|
电源导线的外部保险装置（推荐） |
**小值 2 A |
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电源和电压断路跨接 |
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5 ms |
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1 s |
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输入电流 |
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|
耗用电流（额定值） |
850 mA |
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|
耗用电流（空载），典型值 |
150 mA |
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|
接通电流，典型值 |
3.5 A |
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I²t |
1 A²·s |
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功率损失 |
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|
功率损失，典型值 |
4.5 W |
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1． 产品概述
订货号
6ES7138-4DB03-0AB0
兼容性
订货号为6ES7138-4DB03-0AB0 的1SSI对如下的模块是完全兼容的：
• 6ES7138-4DB02-0AB0
• 6ES7138-4DB01-0AB0
• 6ES7138-4DB00-0AB0
特性
• 1SSI模块是PLC和**值编码器之间的接口，可以在用户程序中周期的读取编码器值
• 可用的端子模块 TM-E15S24-01 和 TM-E15S26-A1
• 等时模式
• 编码器值的规格化
• 反转编码器的计数方向，从而调整轴的运动方向
• 在标准模式下的锁存功能，冻结当前的编码器值
• 在标准模式下，实现装载比较值和当前计数值的比较功能
• 可选择的读取模式
-Free wheeling
-Synchronous to the update rate
-Isochronously
• 使用Fast mode，快速的编码器值检测（6ES7151-1AA00-0AB0接口模块不支持该功能）
• 在等时模式中考虑了**的编码器采样率
• 等时模式的生命周期
• 编码器值的奇偶校验
• 格雷码/二进制码
支持的编码器类型
类型如下：
• **值编码器（SSI） 13 位
• **值编码器（SSI） 14 位
• **值编码器（SSI） 15 位
• **值编码器（SSI） 16 位
• **值编码器（SSI） 17 位
• **值编码器（SSI） 18 位
• **值编码器（SSI） 19 位
• **值编码器（SSI） 20 位
• **值编码器（SSI） 21 位
• **值编码器（SSI） 22 位
• **值编码器（SSI） 23 位
• **值编码器（SSI） 24 位
• **值编码器（SSI） 25 位
固件更新
可以使用STEP7 HW Config 更新1SSI模块的固件版本（接口模块支持该功能）。
标识数据
• 硬件发行状况
• 固件发行状况
• 序列号
请参考：ET200S Distributed I/O System 手册，Identification Data 章节
组态
可以使用如下的方法组态：
• A GSD file (http://www.ad.siemens.de/csi/gsd)
• STEP 7 V5.4 SP2 or V5.3 SP2 with HSP 2022 and higher
2. 时钟模式
关于等时模式的描述参见如下手册
15218045
硬件要求
• CPU 支持等时模式
• 主站或Profinet 主站支持等距总线周期
• IM151 支持等时模式
特性
1SSI 模块可以根据不同的系统参数分配，工作在非等时和等时模式下
在等时模式下，主站和1SSI模块的数据交换和总线周期是同步的
在等时模式下，所有的反馈字节具有一致性
3．模块接线图
接线规则
电缆（端子1和5/端子4和8）必须是屏蔽双绞线。
端子图如下：
图1
注：1当连接编码器时，接线的极性要正确，否则会报编码器错误
2短路电流保护-**0.5A
4. 配置标准模式和快速模式
简介
为了充分的利用SSI模块的功能，根据不同的自动化任务，可以选择标准和快速两种模式。
应拥领域 模式
| 应拥领域 | 模式 |
|
标准 |
|
快速 |
表1
| STEP 7 HW Config 组态1SSI | |
| (等时/非等时模式) | |
| 从硬件目录中选择要使用的功能模块 | |
| 对于标准模式，选择订货号6ES7138-4DB03-0AB0 | 对于快速模式，选择订货号6ES7138-4DB03-0AB0 Fast |
| 托拽1SSI模块到相应的槽中 | |
| 配置参数 | |
表2
| GSD 文件 组态1SSI | |
| (仅非等时模式) | |
| 选择1SSI模块的GSD 文件 | |
| 对于标准模式，选择订货号6ES7138-4DB03-0AB0 | 对于快速模式，选择订货号6ES7138-4DB03-0AB0 Fast |
| 配置参数 | |
表3
5．1SSI 功能
5.1 编码器值检测
**值编码器传送信息侦中的编码器值到1SSI 模块。信息贞的传送由1SS1进行初始化。如下的方法可以使用：
• Free-wheeling
• Synchronous
• Isochronous
在硬件配置的“Detection”参数中设置Free-wheeling 和synchronous 模式。这个参数只能工作在非等时模式下。
图2
Free-Wheeling 方式
在该模式下使用latch功能，能获得**精确的数值。在每次的单稳态触发时间结束时，模块开始传送报文数据。与模块的周期更新编码器值是非同步的
Synchronous 方式
在该模式下可以检测编码器的实际值，能获得**精确的数值。数据报文的传送和模块的更新周期是同步的
Isochronous
在该方式下，当等距总线周期激活时，编码器值的检测是自动进行的，DP 主战和DP从占对于总线是同步的。
5.2 格雷码/二进制码 转换
当设定为格雷码时，**值编码器的格雷码值被模块转化为二进制值；当设定为二进制码时，**值编码器的值不进行转换
5．3 传送编码器值和标准化
1SSI模块确定的位置值，与下列相关：
• 编码器类型
• Trailing 位的个数
• 编码器总的步数
如：一个单圈的9位编码器=512 步/转设置如下的参数:
编码器类型：SSI-13 位
Trailing 位个数：4
编码器总的步数：512
图3
当不激活Scaling 选项时，按照下图来评估位置：
图4
当激活Scaling 选项时，按照下图来评估位置：
图5
5.4 检测方向和反转旋转方向
方向检测：运动方向的检测可以由模块的LED灯来显示
UP LED：编码器的值由低到高
DN LED：编码器的值由高到低
方向反转：调整编码器的运动方向（轴的运动方向）
• Off
保持编码器位置值传送的方向
• On
反转编码器的位置值的传送方向。如：虽然编码器的实际值在增加，但显示的值在递减
5.5 比较器（仅在标准模式）
编码器的值可以与**多两个装载的值进行比较，比较结果存储在模块的反馈接口中。可以设定两个比较值，在硬件组态中参数如下：
图6
| 设定 | 比较结果（CMPx） |
| inactive | 编码器值不进行比较 反馈位CMPx=0 |
| Forward direction | 编码器值在上升的方向进行比较（UP）
|
| Backward direction | 编码器值在下降的方向进行比较（DN）
如果编码器值没有变化，则CMPx保持不变 |
| In both directions | 编码器值在两个方向进行比较
如果方向向上：
如果方向向下：
如果编码器值没有变化，则CMPx保持不 |
表4
5.6 锁存功能（仅在标准模式）
使用数字量输入（DI）的沿信号可以冻结当前的编码器数值
图7
终止锁存功能：锁存功能必须被确认，锁存标志位31被删除后，编码器值被更新。
图8
5.7 在标准模式下的控制和反馈接口
| 地址 | 分配 |
| 字节0 到 3 | 编码器值（双字；31位设置，编码器值被冻结） |
| 字节4 | Bit7: 等时模式 LZ |
| Bit6: 操作准备好 RDY | |
| Bit5: 参数分配错误 ERR_PARA | |
| Bit4: **值编码器错误 ERR_SSI | |
| Bit3: 编码器供电短路 ERR_24V | |
| Bit2: 输入通道状态 STS_DI | |
| Bit1: 状态 DN STS_DN | |
| Bit0: 状态 UP STS_UP | |
| 字节5 | Bit7: 保留=0 |
| Bit6: 保留=0 | |
| Bit5: 保留=0 | |
| Bit4: 保留=0 | |
| Bit3: 到达比较值2，CMP2 | |
| Bit2: 到达比较值1，CMP1 | |
| Bit1: 装载功能错误， ERR_LOAD | |
| Bit0: 装载功能运行，STS_LOAD | |
| 字节6 到 7 | 保留=0 |
表5
| 地址 | 分配 |
| 字节0 到 3 | 比较值1 或者2（双字） |
| 字节4 | Bit7: 错误确认 EXTF_ACK |
| Bit6: 锁存功能确认 LATCH_ACK | |
| Bit5: 保留=0 | |
| Bit4: 保留=0 | |
| Bit3: 保留=0 | |
| Bit2: 保留=0 | |
| Bit1: 装载比较值2，CMP_VAL2 | |
| Bit0: 装载比较值1，CMP_VAL1 | |
| 字节5 | 保留=0 |
| 字节6 到 7 | 保留=0 |
表6
5.8 快速模式下的反馈接口
| 地址 | 分配 |
| 字节0 到 3 | Bit31: 保留 或 LZ |
| Bit30: 操作准备好(反馈可用) RDY | |
| Bit29: 参数分配错误 ERR_PARA | |
| Bit28: **编码器组错误 或 编码器供电短路 EXTF | |
| Bit27: DI 状态 | |
| Bit26: 状态 DN STS_DN | |
| Bit25: 状态 UP STS_DN | |
| Bit 0 到 24：编码器值 |
表7
西门子CPU315-2 DP