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SIMOTION D4x5-2 的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)榫哂写罅繀f(xié)調(diào)軸和循環(huán)時(shí)間較短的應(yīng)用。

典型的應(yīng)用領(lǐng)域包括：

• 緊湊型多軸機(jī)器
• 機(jī)器循環(huán)段的高性能應(yīng)用程序
• 緊湊型機(jī)器
  • 包括驅(qū)動(dòng)器中的全套機(jī)器控制
  • 大量的通信、HMI 和 I/O 連接
• 分布式驅(qū)動(dòng)器概念
  • 具有大量協(xié)調(diào)軸的應(yīng)用
  • 使用分布式同步操作同步多個(gè) SIMOTION D 控制單元

Design

SIMOTION D425?2 DP（左側(cè)）和插有 CBE30?2 的 SIMOTION D435?2 DP/PN（右側(cè)）

接口

顯示和診斷

• 用于顯示運(yùn)行狀態(tài)和錯(cuò)誤的 LED
• 3 測(cè)量接口
• 維護(hù)開關(guān)和模式選擇開關(guān)
• 診斷按鈕

內(nèi)置 I/O

• 12 點(diǎn)數(shù)字量輸入
• 16 點(diǎn)數(shù)據(jù)量輸入/輸出（高速測(cè)量輸入的大值為 16，高速輸出凸輪的大值為 8）

通信

• 6 x DRIVE?CLiQ (4 × DRIVE?CLiQ 用于 D425?2)
• 2 個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)接口（D4x5-2 DP 具有 3 個(gè)工業(yè)以太網(wǎng)接口），其中一個(gè)接口可方便地從模塊前面接觸
• 2 x PROFIBUS DP
• 1 x PROFINET IO
  （1 個(gè)接口，帶 3 個(gè)端口；僅限于 D4x5?2 DP/PN）
• 2 x USB

數(shù)據(jù)后備

• 1 個(gè) SIMOTION CF 卡插槽

附加接口（非數(shù)據(jù)傳輸）

• 用于 24 V 電子電源的端子

選件模塊

通過(guò) TB30 端子板，可使用 4 路數(shù)字量輸入、4 路數(shù)字量輸出、2 路模擬量輸入和 2 路模擬量輸出對(duì) SIMOTION D4x52 控制單元進(jìn)行擴(kuò)展。TB30 端子板可插入控制單元的選件插槽內(nèi)。

使用 PROFINET IO 的 CBE30-2 通信板，可以使用帶有 4 個(gè)端口的第二個(gè) PROFINET 接口配置 SIMOTION D4x5-2 DP/PN 控制單元。

第二個(gè) PROFINET 接口的應(yīng)用：

• 2 個(gè)獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)（例如，一個(gè)本地網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)上層網(wǎng)絡(luò)）
• 地址空間可以加倍為 2 × 4 KB
• 可連接設(shè)備的大數(shù)目可加倍為 2 × 64
• 為了高效利用控制器能力，分離為高速和慢速總線系統(tǒng)/執(zhí)行系統(tǒng)（僅適用于 SIMOTION D435?2 DP/PN、D445?2 DP/PN 和 D455?2 DP/PN）
  • PROFINET 內(nèi)置接口：SERVO_Fast 和 IPO_Fast
  • PROFINET，通過(guò) CBE30-2：SERVO / IPO / IPO2

注意：

CBE30-2 不能在 SIMOTION D4x5-2 DP 控制單元中使用。如果在沒(méi)有 SERVO_Fast 和 IPO_Fast 的情況下使用 CBE30-2，則兩個(gè) PROFINET 接口都分配給 SERVO / IPO / IPO2。

裝配/安裝

SIMOTION D4x5-2 控制單元可通過(guò)以下三種方式之一安裝在控制柜中：

• 使用隔板進(jìn)行安裝
• 不使用隔板進(jìn)行安裝（僅限 D425-2 和 D435-2）
• 不使用隔板進(jìn)行安裝（僅限外部冷卻， D445-2 和 D455-2）

對(duì)于外部風(fēng)冷，D445-2/D455-2 控制單元的散熱片安裝在控制柜外。需要使用一個(gè)密封墊（選件），以便能夠?qū)⒃摽刂茊卧獨(dú)饷苄园惭b在后部機(jī)柜板中。

SIMOTION D4x5-2 控制單元提供有預(yù)組裝的隔板。如有必要，可將這些隔板卸下。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/數(shù)據(jù)備份

SIMOTION D4x5-2 控制單元以一種免維護(hù)的方式性地存儲(chǔ)保持性過(guò)程數(shù)據(jù)（有關(guān)存儲(chǔ)器大小，請(qǐng)參見技術(shù)數(shù)據(jù)）。

通過(guò)一個(gè) SuperCap，可對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)鐘后備若干天。后備時(shí)間可通過(guò)安裝在雙風(fēng)扇/電池模塊中的一塊電池來(lái)延長(zhǎng)。

SIMOTION D4x5-2 的供貨范圍內(nèi)包括雙風(fēng)扇/電池模塊（含電池）。

運(yùn)行時(shí)軟件、用戶數(shù)據(jù)和用戶程序可保存在 CF 卡中�？刂茊卧谋３中赃^(guò)程數(shù)據(jù)也可通過(guò)系統(tǒng)命令存儲(chǔ)在這個(gè) CF 卡上（例如，在需要使用備件時(shí)）。

擴(kuò)展的執(zhí)行系統(tǒng) (SERVO_Fast / IPO_Fast)

除 SERVO、IPO 和 IPO2 外，SIMOTION D435-2 DP/PN、D445-2 DP/PN 和 D455-2 DP/PN 控制單元還具有另外一個(gè)運(yùn)行層級(jí)（SERVO_Fast 和 IPO_Fast）。

通過(guò)這個(gè)附加的運(yùn)行層級(jí)，可以在慢速和快速總線系統(tǒng)上分布具有不同動(dòng)態(tài)響應(yīng)的電動(dòng)和/或液壓軸，以便能夠更加高效地利用控制器的性能。

與高速 PROFINET I/O 模塊結(jié)合使用時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)極快速的 I/O 處理。

由于采用這種擴(kuò)展執(zhí)行系統(tǒng)，可以用需要較少資源的毫秒級(jí)循環(huán)時(shí)間對(duì)電氣定位驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行控制，同時(shí)，可以較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和較短的循環(huán)時(shí)間對(duì)液壓機(jī)的壓力控制軸進(jìn)行控制。

通過(guò) SERVO_Fast 和 IPO_Fast對(duì)液壓機(jī)進(jìn)行閉環(huán)控制

若激活了 SERVO_Fast 和 IPO_Fast，則會(huì)進(jìn)行以下分配：

• 將 SERVO_Fast 和 IPO_Fast 分配給 PROFINET。
• 將 SERVO、IPO 和 IPO2 分配給 PROFIBUS 或 SIMOTION D4x5-2/CX32-2 的集成變頻器。

如果通過(guò) CBE30-2 提供了第二個(gè) PROFINET 接口，則該接口也將被分配給 SERVO、IPO 和 IPO2。這種情況下，PROFINET 內(nèi)置接口將始終分配給 SERVO_Fast 和 IPO_Fast。

可連接 I/O

PROFINET IO：

• 經(jīng)過(guò)認(rèn)證的 PROFINET 設(shè)備
• 分布式 I/O (SIMATIC ET 200S/SP/M/pro/eco PN)
• 變頻調(diào)速柜（例如，SINAMICS S110/S120）

PROFIBUS DP：

• 認(rèn)證的 PROFIBUS 標(biāo)準(zhǔn)從站
  (DP-V0, DP-V1, DP-V2)
• SIMATIC ET 200S/M/eco/pro 分布式 I/O
• 變頻調(diào)速柜（例如，SINAMICS S110/S120）

DRIVE?CLiQ

SINAMICS S120 系列模塊：

• TM15、TM17 高性能型，TM31 端子模塊
• SMC/SME傳感器模塊
• DMC20/DME20 DRIVE-CLiQ 集線器模塊

USB:

例如，通過(guò)集成 USB 接口，可連接一個(gè) USB 記憶棒，用于項(xiàng)目或固件升級(jí)。

帶SINAMICS S120 驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)器模塊的擴(kuò)展

SINAMICS S120 書本型變頻調(diào)速柜模塊（電源模塊、電機(jī)模塊等）可通過(guò) DRIVE-CliQ 接口，連接到 SIMOTION D4x5-2 控制單元。

通過(guò)使用 CUA31/CUA32 控制單元適配器，SINAMICS S120 PM340 塊型功率模塊可運(yùn)行在 SIMOTION D4x5-2 控制單元上。

注意：

電源模塊/電機(jī)模塊隨附有用于將電源模塊/電機(jī)模塊連接到 SIMOTION D 的 DRIVE-CLiQ 電纜（標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度）。

SIMATIC S7-300 的 I/O 模塊：

• 數(shù)字量模塊
• 模擬量模塊
• F 數(shù)字量/模擬量模塊
• 防爆型數(shù)字量模塊
• 防爆型模擬量模塊
• 功能模塊
• 通信處理器
• 專用模塊
• 連接

• 數(shù)字量輸入/輸出
• 靈活地適應(yīng)控制器，以滿足各自任務(wù)需要
• 用于連接數(shù)字傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)

數(shù)字量輸入/輸出模塊用于處理自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)字量輸入/輸出任務(wù)。 可通過(guò)這些模塊連接數(shù)字量傳感器和執(zhí)行器。

使用數(shù)字量輸入/輸出模塊給用戶提供以下優(yōu)點(diǎn)：

• 佳適應(yīng)性;
  采用佳的模塊組合方式，可以匹配控制任務(wù)所需的輸入/輸出的點(diǎn)數(shù)。 不需要過(guò)多的
• 靈活的過(guò)程信號(hào)連接;
  可使用各種不同的數(shù)字量執(zhí)行器和傳感器，將自動(dòng)化系統(tǒng)連接到過(guò)程控制中。

數(shù)字量輸入/輸出模塊具有下列機(jī)械特性：

緊湊型設(shè)計(jì)

堅(jiān)固的塑料機(jī)殼里包括：

• 綠色 LED，用于指示輸入/輸出的信號(hào)狀態(tài)
• 前連接器插座，通過(guò)前門保護(hù)
• 前門上的標(biāo)簽區(qū)。
• 連接器針腳分配，用于在前門內(nèi)部進(jìn)行配線。

安裝方便

模塊安裝在 DIN 導(dǎo)軌上并通過(guò)總線連接器連接到相鄰模塊。沒(méi)有插槽規(guī)則；輸入地址由插槽決定。

當(dāng)在 ET 200M 分布式 I/O 系統(tǒng)中與有源總線模塊一起使用時(shí)，可以對(duì)數(shù)字量輸入/輸出模塊進(jìn)行熱插拔，而不會(huì)有任何反應(yīng)。其它模塊繼續(xù)工作。

方便用戶接線

裝置單元通過(guò)連接器連接。當(dāng)連接模塊時(shí)，編碼設(shè)備鎖定在連接器中，這樣該連接器只能適合于同樣類型的模塊。更換模塊時(shí)，對(duì)于新的同類型模塊，可原封不動(dòng)

西門子S7-200網(wǎng)絡(luò)的通訊設(shè)置和元件選擇

S7-200的端口是不隔離的，如果想使網(wǎng)絡(luò)隔離，應(yīng)考慮使用RS-485中繼器或者EM277。

注意：

●具有不同電位的互聯(lián)設(shè)備有可能導(dǎo)致不希望的電流流過(guò)連接電纜。

●這種不希望的電流可能導(dǎo)致通訊失敗或者設(shè)備損壞。

●要確保用通訊電纜連接的所有設(shè)備有相同的參考電位，或者彼此隔離，來(lái)避免產(chǎn)生這種不希望的電流。

為網(wǎng)絡(luò)確定通訊距離、通訊速率和電纜類型

網(wǎng)段的大長(zhǎng)度取決于兩個(gè)因素：隔離（用RS-485中繼器）和波特率。但連接具有不同電位的設(shè)備是需要隔離。當(dāng)接地點(diǎn)之間的距離很遠(yuǎn)時(shí)，有可能具有不同的地電位。即使距離較近，大型機(jī)械的負(fù)載電流也能導(dǎo)致地電位的不同。

表1 網(wǎng)絡(luò)電纜的大長(zhǎng)度

1 如果不是用隔離端和中繼器，允許的大距離為50m。測(cè)量該距離時(shí)，從網(wǎng)段的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開始。到網(wǎng)段的后一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

在網(wǎng)絡(luò)中使用中繼器

RS-485中繼器為網(wǎng)段提供偏壓電阻和終端電阻。目的是為了：

●增加網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度：在網(wǎng)絡(luò)中使用一個(gè)中繼器可以使網(wǎng)絡(luò)的通訊距離擴(kuò)展50m。如果使用兩個(gè)中繼器而且中間沒(méi)有其他節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)的通訊距離按照所使用的波特率擴(kuò)展一個(gè)網(wǎng)段的長(zhǎng)度。在一個(gè)串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，多可以使用9個(gè)中繼器。但網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)度不能超過(guò)9600m.

●為網(wǎng)絡(luò)增加設(shè)備：在9600的波特率下。50米距離之內(nèi)，一個(gè)網(wǎng)段多可以連接32個(gè)設(shè)備，使用一個(gè)中繼器允許在網(wǎng)絡(luò)上增加32個(gè)設(shè)備。

●在不同的網(wǎng)段之間電隔離：如果不同的網(wǎng)段具有不同的地電位，將他們隔離會(huì)提高網(wǎng)絡(luò)的通訊質(zhì)量。

一個(gè)中繼器在網(wǎng)絡(luò)中被算作網(wǎng)段的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，但沒(méi)有被指定站地址。

• 可通過(guò) PROFIBUS FMS 方便地將 SIMATIC S7 集成到多供應(yīng)商自動(dòng)化集團(tuán)中
• 采用冗余 S7 通訊，可在容錯(cuò)系統(tǒng)中應(yīng)用
• 簡(jiǎn)便組態(tài)和通訊處理器上的獨(dú)立數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換大大降低了 PROFIBUS FMS 規(guī)范用戶的工作負(fù)荷
• 時(shí)鐘同步提供了工廠范圍內(nèi)的時(shí)鐘時(shí)間
• 通過(guò)開放式通訊將 SIMATIC S7-400 集成到現(xiàn)有系統(tǒng)中
• 通過(guò)在一個(gè)通訊處理器上同時(shí)使用不同通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊處理器的通用

CP443-5 基本型通信處理器是用于 PROFIBUS 總線系統(tǒng)的 SIMATIC S7-400 所需要的模塊。

它減輕了 CPU 的通信任務(wù)。

通過(guò)通信模塊實(shí)現(xiàn)的 S7-400 通信選項(xiàng)：

• 通過(guò) PROFIBUS 的與 PROFIBUS 站的 FMS 通信
• 與編程部件、操作器接口系統(tǒng)的通信
• 與其他 SIMATIC S7 系統(tǒng)進(jìn)行通信。
• 與 SIMATIC S5 可編程控制器的通信；

可運(yùn)行的的 CP 數(shù)目取決于所使用的 CPU 的性能范圍和通信。

CP 443-5 通訊處理器具有 SIMATIC S7-400 設(shè)計(jì)的所有優(yōu)點(diǎn)：

• 結(jié)構(gòu)緊湊;
  9 針 Sub-D 接口，用于連接至 PROFIBUS
• 單寬度模板
• 安裝簡(jiǎn)單；
  CP 443-5 安裝在 S7-400 機(jī)架上，并經(jīng)過(guò)背板總線連接到 S7-400 的其它模塊。這種情況下沒(méi)有槽位規(guī)則。
• 用戶友好的接線；
  Sub-D 插座易于接觸，操作方便。
• CP 443-5 基本型無(wú)須風(fēng)扇就可操作。不需要備用電池或存儲(chǔ)器模塊
• 在使用 SEND/RECEIVE 時(shí)，可操作模塊的數(shù)目取決于所用的 S7-400 CPU。

CP 443-5 基本型 在 PROFIBUS 總線系統(tǒng)上利用一些不同的通信：

• 編程器/OP 通訊
• S7 通信（S7 控制器）。
• 開放式通訊 (SEND/RECEIVE)
• PROFIBUS FMS (符合 IEC 61158/61784)
• 時(shí)間同步

編程器/OP 通訊

編程器/OP通訊，連接到網(wǎng)絡(luò)的所有S7站都可以遠(yuǎn)距編程。

• S7路由
  借助于路由，可以跨網(wǎng)絡(luò)使用編程設(shè)備通訊。

S7 通訊

S7 通信用于以下的耦合連接：

• SIMATIC S7自動(dòng)化系統(tǒng)之間
• 聯(lián)結(jié)到編程設(shè)備上（編程器/OP 通訊）
• 至 PC，
  例如，帶有 CP 5512、CP 5611 A2、CP 5621 和 SOFTNET-S7 或 CP 5613 A2、CP 5613 FO、CP 5614 A2 和 S7-5613
• 到操作員接口系統(tǒng)（OP）。
• CP 443-5 基本型 可在 SIMATIC H 系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)以用于冗余 S7 通訊。

開放式通訊 (SEND/RECEIVE)

基于 PROFIBUS 的第 2 層（FDL），CP 443-5 提供簡(jiǎn)單的、的數(shù)據(jù)通信接口。使用該接口，可在 SIMATIC S5、SIMATIC S7 與 PC 之間實(shí)現(xiàn)集成的高性能通訊。它提供 SDA（PLC/PLC 連接）和 SDN（廣播/多播）。

可能與下列自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行通信：

• SIMATIC S7
  帶 CP 342-5、CP 343-5、CP 443-5 擴(kuò)展型和基本型
• SIMATIC S5
  具有 S5-95U，帶 PROFIBUS 接口，、而 S5-115U/H、S5-135U、S5-155U/H 帶 CP 5431 FMS/DP
• SIMATIC 505
  帶 CP 5434-FMS
• PCs
  帶有 CP 5512、CP 5611 A2、CP 5621、CP 5613 A2、CP 5613 FO、CP 5614 A2 的 PC
• 配有一個(gè) FDL 接口的其他類型系統(tǒng)。

功能呼叫必須與 SEND/RECEIVE（PLC-SEND/PLC-RECEIVE）一起使用，并且必須集成到 STEP7 應(yīng)用程序。

PROFIBUS-FMS

根據(jù) IEC 61158/61784，PROFIBUS FMS 允許通過(guò)各種 FMS 來(lái)傳輸消息。

• READ，WRITE；
  用來(lái)讀取或?qū)懭雭?lái)自于用戶程序（通過(guò)變量索引或變量名）的通訊方變量，用于將自身變量值傳輸?shù)酵ㄓ嵎健?br /> 支持對(duì)變量值的部分訪問(wèn)。通訊通過(guò)非循環(huán)連接（主站/主站，主站/從站）、通過(guò)帶從站激活的非循環(huán)連接以及循環(huán)連接（主站/從站）進(jìn)行處理。
• INFORMATION REPORT（信息報(bào)告）；
  （報(bào)告）允許通過(guò)一臺(tái) FMS 器進(jìn)行變量的未確認(rèn)傳輸。尤其是，對(duì)于廣播 FMS 連接的傳輸，常采用這種任務(wù)類型。
• IDENTIFY（識(shí)別）；
  用來(lái)詢問(wèn)通訊方的識(shí)別特征
• STATUS（狀態(tài)）；
  用來(lái)詢問(wèn)對(duì)方的狀態(tài)。

時(shí)間同步

CP 443-5 Basic 通信處理器能夠從 S7-400 CPU 將時(shí)間傳送到 PROFIBUS。相反，S7-400 CPU 的 CP 443-5 Basic 可提供 PROFIBUS 上的當(dāng)前時(shí)間。

診斷數(shù)據(jù)

通過(guò) STEP S7，可提供豐富的診斷選項(xiàng)，包括：

• CP 的狀態(tài)
• 一般診斷與統(tǒng)計(jì)功能
• 連接診斷
• 總線統(tǒng)計(jì)
• 報(bào)文緩沖區(qū)

組態(tài)

組態(tài) CP 443-5 基本型的完整功能需要 STEP 7 V5.1 SP2 或更高版本。在 V5 或更高版本的 STEP 7 中，也可將 CP 的組態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 CPU 上，即使電源出現(xiàn)故障，數(shù)據(jù)也能保留。因此，在更換模板時(shí)無(wú)需從編程器中重新裝載組態(tài)數(shù)據(jù)。在啟動(dòng)時(shí) CPU 會(huì)將組態(tài)數(shù)據(jù)傳送到通訊處理器中。CP 的組態(tài)數(shù)據(jù)可保存在 CPU 中。模塊可以不通過(guò)編程設(shè)備進(jìn)行交換。

可以對(duì)所有連接到網(wǎng)絡(luò)的 SIMATIC S7 控制器進(jìn)行組態(tài)和編程。

安裝 STEP 7 后，用于使用開放式通訊（SEND/RECEIVE）的功能塊放置在 SIMATIC NET 庫(kù)內(nèi)。

• 數(shù)字量輸出作為 CPU 的集成 I/O 的補(bǔ)充
• 集成到整體自動(dòng)化系統(tǒng)中以滿足安全方面的要求
• 具有集成安全功能
• 通過(guò) PROFIsafe 機(jī)制與故障安全 CPU 通信
• 用于根據(jù)相應(yīng)任務(wù)的要求靈活調(diào)整控制器
• 用于使用附加輸出對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)擴(kuò)展
• 可以僅在集中式系統(tǒng)中運(yùn)行

通過(guò) SIMATIC S7-1200 的故障安全模塊，可集成到整體自動(dòng)化系統(tǒng)中以滿足安全方面的應(yīng)用要求。模塊中中集成有故障安全運(yùn)行所需的安全功能。通過(guò) PROFIsafe 機(jī)制與故障安全 SIMATIC S7 CPU 通信。

這些模塊只能在集中式系統(tǒng)中運(yùn)行。

• 4 點(diǎn)輸出，源/匯電流
• 經(jīng)認(rèn)證，達(dá)到 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849)
• 輸出電流 2 A
• 額定負(fù)載電壓 24 V DC
• 適用于電磁閥、直流接觸器和指示燈
• 模塊故障指示燈（DIAG；綠色和紅色指示燈）
• 每個(gè)輸出的狀態(tài)指示燈（綠色 LED）
• 每個(gè)輸出的故障指示燈（紅色 LED）
• 模塊類型和功能類別用普通文本標(biāo)識(shí)
  • 二維矩陣碼（產(chǎn)品編號(hào)和序列號(hào)）
  • 模塊類型 DI 的彩色編碼：白色
  • 硬件和固件版本
  • 完整訂貨號(hào)

通過(guò) SIMATIC S7-1200 的故障安全模塊，可集成到整體自動(dòng)化系統(tǒng)中以滿足安全方面的應(yīng)用要求。模塊中中集成有故障安全運(yùn)行所需的安全功能。通過(guò) PROFIsafe 機(jī)制與故障安全 SIMATIC S7 CPU 通信。

這些模塊只能在集中式系統(tǒng)中運(yùn)行。