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通讯模块集成工艺

集成的 PROFINET 接口用于编程、HMI 通讯和 PLC 间的通讯。此外它还通过开放的以太网协议支持与第三方设备的通讯。该接口带一个具有自动交叉网线（auto-cross-over）功能的 RJ45 连接器，提供10/100 Mbit/s 的数据传输速率，它支持*多 16 个以太网连接以及下列协议：TCP/IPnative、ISO-on-TCP 和 S7 通讯。

SIMATIC S7-1200 CPU *多可以添加三个通讯模块。RS485和 RS232 通讯模块为点到点的串行通讯提供连接。对该通讯的组态和编程采用了扩展指令或库功能、USS 驱动协议、Modbus RTU 主站和从站协议，它们都包含在 SIMAT ICSTEP 7 Basic 工程组态系统中。

·高速输入

SIMATIC S7-1200 控制器带有多达6个高速计数器。其中3个输入为100kHz，3个输入为30kHz，用于计数和测量。

·高速输出

SIMATIC S7-1200 控制器集成了两个100kHz的高速脉冲输出，用于步进电机或控制伺服驱动器的速度和位置。这两个输出都可以输出脉宽调制信号来控制电机速度、阀位置或加热元件的占空比。

·存储器

用户程序和用户数据之间的可变边界可提供*多50KB容量的集成工作内存。同时还提供了*多2MB 的集成装载内存和 2 KB 的掉电保持内存。SIMATIC存储卡可选，通过它可以方便地将程序传输至多个CPU。该卡还可以用来存储各种文件或更新控制器系统的固件。

·可扩展的灵活设计

信号模块

多达8个信号模块可连接到扩展能力*高的CPU，以支持更多的数字和模拟量输入/输出信号。

信号板

一块信号板就可连接至所有的CPU，由此您可以通过向控制器添加数字或模拟量输入/输出信号来量身定做CPU，而不必改变其体积。SIMATIC S7-1200控制器的模块化设计允许您按照自己的需要准确地设计控制器系统。

概述

故障安全 SIMATIC S7-1200 控制器基于 S7-1200 标准 CPU 并提供了其它安全相关功能。

它们可用于符合 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849-1 的 PL e 的安全任务。

安全相关程序是在 TIA 博途中创建的。STEP7 Safety 组态工具为用 LAD 和 FBD 语言编写的安全相关程序提供了命令、操作和块。为此，我们提供了一个经 TÜV 认同的预组态块库以提供安全功能。

具有集成安全功能的标准控制器：

针对标准功能和安全功能提供了标准化且方便的诊断功能

同一的符号、数据一致性等

模块化系统包含可扩展的 CPU 以及可扩展的 I/O 数量结构：

可一次完成标准和故障安全自动化工程组态

在集中式系统中将标准 I/O 模块与故障安全 I/O 模块结合使用

集成的标准 PROFINET 功能用于 PROFINET 控制器和 PROFINET iDevice 服务

通过 PROFINET 或 PROFIBUS 等现场总线连接分布式标准 I/O

F 库经过德国技术监督协会 (TÜV) 认证，可用于所有常见安全功能

使用 FBD 和 LAD 对安全逻辑自由编程

符合标准的 F 程序打印输出

S7-1200 到 S7-300/400/1500 以及 WinAC RTX F 的标准功能和安全功能可通过一次集成组态完成：

STEP7 Safety Basic 用于方便地组态 CPU 1200 FC

STEP7 Safety Advanced 用于整个故障安全 SIMATIC S7 产品线的组态

CPU 的集成系统诊断（针对标准功能和安全功能）：

在 TIA Portal、HMI 和 Web 服务器中以普通文本形式一致显示系统诊断信息

即使 CPU 处于停止状态，也会更新消息

系统诊断功能集成在 CPU 固件中。无需由用户进行组态

组态发生改变时，会自动对诊断信息进行更新。

启用 Web 功能之后，输入以下信息：

● HTML 默认起始页面的名称及当前位置，以生成用户自定义的 Web 页面的 DB。

●  应用程序的名称（可选）。 应用程序名称用于对 Web 页面进一步分类或分组。在提供应用程序名称时，Web 以下面的格式为用户自定义页面创建 URL：

http[s]://ww.xx.yy.zz//<应用程序名称>/<页面名称>.html

● 包含 AWP 命令的文件的文件扩展名。 STEP 7 会默认分析扩展名为 .htm、.html 或

.js 的文件。 如果还有其它文件扩展名，请将其附上。

● 控制 DB 号及初始片段 DB 的标识号。

对 Web 进行组态之后，单击“生成块"(Generate blocks) 按钮，从 HTML 页面生成

DB。 生成 DB 之后，Web 就会成为用户程序的一部分。 用于 Web

页面操作的控制数据块以及“片段"DB 包含所有 HTML 页面。

WWW 指令允许通过 Web 页面访问用户自定义的 Web 页面。 用户程序仅必须执行

WWW 指令一次以访问用户自定义的 Web 页面。

但是，可以选择仅在某些情况下执行用户自定义的 Web 页面。用户程序就可以根据应用程序的要求调用 WWW 指令。

表格 9- 1 WWW 指令

LAD/FBD

SCL

说明

ret_val := #WWW(

识别要用于用户自定义的 Web 页面的控制

ctrl_db:=_uint_in_);

DB。

该控制数据块是 WWW

指令的输入参数，如片段数据块中所

表示的页面内容、状态以及控制信息。

9.3 轻松创建用户定义的 Web 页

用户程序通常会将控制 DB 当作“生成块"生成的 DB

来直接使用，而不进行任何处理。 但是，用户程序可以在控制 DB

中设置全局命令，以取消 Web 或随后重新启用 Web 。对于创建为手动片段 DB 的用户自定义的页面，用户程序必须通过控制 DB

中的请求表来控制这些页面的特性，如“S7-1200 可编程控制器手册"中所述。

CPU 通过脉冲接口为步进电机和伺服电机的运行提供运动控制功能。运动控制功能负责对驱动器进行监控。

●  “轴"工艺对象用于组态机械驱动器的数据、驱动器的接口、动态参数以及其它驱动器属性。

● 通过对 CPU 的脉冲输出和方向输出进行组态来控制驱动器。

● 用户程序使用运动控制指令来控制轴并启动运动任务。

● PROFINET 接口用于在 CPU 与编程设备之间建立在线连接

一相式接线方式：一相式接线方式如图所示，电流线圈通过的电流，反映一次电路相应相的相电流，通常用于负荷平衡的三相电路如低压动力线路中，供测量电流或接过负荷保护装置之用。

三相式完全星形接线：三相式完全星形接线方式如图所示，这种方式对各种故障都起作用。当故障电流相同时，对所有故障都同样灵敏，对相同短路动作可靠，至少有两个继电器动作，因此主要用于高压大电流接地系统以及大型变压器、电动机的差动保护、相间短路保护和单相接地短路保护和负荷一般不平衡的三相四线制系统，也用在负荷可能不平衡的三相三线制系统中，作三相电流、电能测量。

两相不完全星形接线：两相不完全星形接线如图所示，在正常运行及三相短路时，中线通过电流为I0=Ia+Ic=-Ib，反映的是未接电流互感器那一相的相电流。如两只互感器接于A相和C相，AC相短路时，两只继电器均动作；当AB相或BC相短路时，只有一个继电器动作。而在中性点直接接地系统中，当B相发生接地故障时，保护装置不动作。所以这种接线保护不了所有单相接地故障和某些两相短路，但刚好满足中性点不直接接地系统允许一相接地继续运行一段时间的要求。因此，这种接线广泛应用在中性点不接地系统。

严禁开路运行
二次侧**不允许开路，因一旦开路，一次侧电流I1全部成为磁化电流，引起φm和E2骤增，造成铁心过度饱和磁化，发热严重乃至烧毁线圈;同时，磁路过度饱和磁化后，使误差增大。电流互感器在正常工作时，二次侧与测量仪表和继电器等电流线圈串联使用，测量仪表和继电器等电流线圈阻抗很小，二次侧近似于短路。CT二次电流的大小由一次电流决定，二次电流产生的磁势，是平衡一次电流的磁势的。若突然使其开路，则励磁电动势由数值很小的值骤变为很大的值，铁芯中的磁通呈现严重饱和的平顶波，因此二次侧绕组将在磁通过零时感应出很高的尖顶波，其值可达到数千甚至上万伏，危及工作人员的安全及仪表的绝缘性能。
另外，二次侧开路使二次侧电压达几百伏，一旦触及将造成触电事故。因此，电流互感器二次侧都备有短路开关，防止二次侧开路。在使用过程中，二次侧一旦开路应马上撤掉电路负载，然后，再停电处理。一切处理好后方可再用。
装设
电流互感器的接线应遵守串联原则：即一次绕阻应与被测电路串联，而二次绕阻则与所有仪表负载串联。
按被测电流大小，选择合适的变比，否则误差将增大。同时，二次侧一端必须接地，以防绝缘一旦损坏时，一次侧高压窜入二次低压侧，造成人身和设备事故。
为了满足测量仪表、继电保护、断路器失灵判断和故障滤波等装置的需要，在发电机、变压器、出线、母线分段断路器、母线断路器、旁路断路器等回路中均设2～8个二次绕阻的电流互感器。
对于保护用电流互感器的装设地点应按尽量消除主保护装置的不保护区来设置。例如：若有两组电流互感器，且位置允许时，应设在断路器两侧，使断路器处于交叉保护范围之中。
为了防止支柱式电流互感器套管闪络造成母线故障，电流互感器通常布置在断路器的出线或变压器侧。
为了减轻发电机内部故障时的损伤，用于自动调节励磁装置的电流互感器应布置在发电机定子绕组的出线侧。为了便于分析和在发电机并入系统前发现内部故障，用于测量仪表的电流互感器宜装在发电机中性点侧。