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发布时间: 2023-04-25 14:07
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设计

SCALANCE X-200 工业以太网交换机设计采用坚固耐用的金属外壳,并针对标准导轨和 S7-300 导轨进行*安装设计。也可在直接安装在壁板的任何位置。考虑到 S7-300 的外壳尺寸,该设备适合于集成在采用了 S7-300 组件的自动化解决方案中。

该交换机具备 IP 20/IP30 的防护等级:

  • 一个 4 针端子块,用来连接冗余电源(2 x 24V DC)

  • 一排 LED,用于显示状态信息(电源、链路状态、数据传输、供电电压、信号触点)

  • 一个 2 针端子排,用于连接浮置信号触点

  • 一个 SET 按钮,用于在现场进行信号触点组态

SCALANCE X-200 交换机具有以下类型的端口:

  • 10/100baseTX,RJ45 接口;
    自动检测数据传输速率(10 或 100 Mbps),具有自动检测和自动交叉功能,用于通过 IE FC RJ45 插头 180 连接 IE FC 电缆,zui大距离 100 m。

  • 100baseFX,BFOC 连接技术;
    BFOC 端口用于直接连接工业以太网玻璃光纤光缆,zui长 5 km(多模 FOC) 或 26 km(单模 FOC),可以用来组态总线型、星型和环型拓扑。

功能

  • 用于组态总线、星形和环形拓扑结构的电气和光学工业以太网

  • 通过以下方式在环网中快速实现冗余:

    • 高速冗余协议 (HRP);zui长只需 0.3 s,即可重构含有 50 个交换机的环网

    • PROFINET MRP(介质冗余协议);zui长只需 0.2 s,即可重构含有 50 个交换机的环网

  • 集成冗余管理器对环网的功能连续监视。它可发现环网中某一传输路径的故障或某台 SCALANCE XF-200 交换机的故障,并在 0.3 或 0.2 秒内使用 MRP 激活替代路径

  • 在环形拓扑结构 (100 Mbps) 中与 SCALANCE X-300、SCALANCE X-400 和 SCALANCE X-500 一起使用

  • 借助于端口中集成的自动交叉功能,可使用非交叉电缆

  • 使用信号触点、SNMP 和 Web 浏览器,诊断简便

  • 使用 Web 浏览器,铜缆诊断容易,断线查找方便

  • 通过 Web 浏览器和 SNMP 方便地进行光缆端口诊断,从而可以提前检测到光缆线路或光缆端口上的变化

  • 集成进带扩展诊断功能的 PROFINET I/O 控制器的诊断功能中,形成*性的诊断概念,包括网络结构

  • 通过可编程的镜像端口,使用标准商业网络分析仪来诊断数据流量

  • 通过优先级划分,优化支持 PROFINET 实时通讯(RT)。

  • 使用任选 C-接头 交换介质(不在供货范围内),可在故障时快速更换设备

网络拓扑结构和网络组态

工业以太网 SCALANCE X-200 交换机,防护等级 IP30 ,通常与要连接的站一起安装在控制柜中。光纤网也可配置成线形或星形拓扑结构。

组态网络时,需要遵循下列限制条件:

  • 两个 SCALANCE X 交换机之间的 TP 电缆长度:

    • 采用 IE FC 电缆和 IE FC RJ45 插头 180 时,zui大距离 100 米

    • zui长 10 m,对于 TP 软线插接线

  • 光缆长度

  • zui长 5,000 m,采用工业以太网玻璃纤维光缆(多模)

  • zui长 26,000 m,采用工业以太网玻璃纤维光缆(单模)

  • IP 地址:
    IP 地址通过使用 DHCP(动态主机配置协议)分配。如果网络中没有相应的服务器,则可以使用提供的软件工具 PST (Primary Setup Tool) 或 STEP 7 来分配 IP 地址

用于闭环控制的 PID 功能

在简单过程控制应用中,SIMATIC S7-1200支持多达 16 个 PID 控制回路。这些控制回路可以通过一个 PID 控制器工艺对象和SIMATIC STEP 7 Basic 中的编辑器轻松进行组态。除此之外,SIMATIC S7-1200 还支持PID 自动调节功能,可以自动计算增益、积分时间和微分时间的调节值。

PID 调试控制面板

SIMATIC STEP 7 Basic 中包含的 PID 调试控制面板简化了控制回路的调节过程。对于单个控制回路,它除了提供了自动调节和手动控制方式之外,还提供调节过程的图形化趋势图。

Snap12.jpg

通信
CM1 241 通信模块
CSM 1277 紧凑型交换机模块
CM 1243-5 PROFIBUS DP 主站模块
CM 1242-5 PROFIBUS DP 从站模块
CP 1242-7 GPRS 模块
TS 模块

S7-1200 CPU
CPU 1211C
CPU 1212C
CPU 1214C
CPU 1215C

输入/输出扩展模块 SM(信号模块)
SM 1221 数字量输入模块
SM 1222 数字量输出模块
SM 1223 数字量输入/直流输出模块
SM 1223 数字量输入/交流输出模块
SM 1231 模拟量输入模块
SM 1232 模拟量输出模块
SM 1231 热电偶和热电阻模拟量输入模块
SM 1234 模拟量输入/输出模块

输入/输出扩展模块 SB 及通信板 CB(信号板)
SB 1221 数字量输入信号板
SB 1222 数字量输出信号板
SB 1223 数字量输入/输出信号板
SB 1231 热电偶和热电阻模拟量输入信号板
SB 1231 模拟量输入信号板
SB 1232 模拟量输出信号板


接触器的功能理解起来比较复杂,但它的实际用法,只有两个——自锁与互锁,且二者都需要与按钮配合。
在说之前,先简单介绍一下按钮的特点——常见的按钮有两种,启动按钮和停止按钮。启动按钮的特点,是在平时处于断开状态,按下后闭合,松手后又断开。停止按钮的特点,是在平时处于闭合状态,按下后断开,松手后又闭合。因此,按钮的通电与断电,都只是一瞬间。如果需要长时间供电或断电,就需要接触器的配合了。


先来看一张电路图


左侧为主回路,只负责给电动机M提供电源。其中左侧的KM,为接触器的L1_T1,L2_T2,L3_T3三个常开触点。本文所有电路图主回路都相同,不再赘述。本文只研究控制回路。
在上图的控制回路中,没有自锁。则,按下启动按钮SB时,接触器线圈KM得电,同时接触器吸合,接触器常开触点KM闭合,电动机启动。但是当松开启动按钮后,接触器线圈KM马上失电,同时接触器常开触点KM断开,电动机停止。这种按下就启动,松开就停止的形势,叫做“点动”。如果想要电动机持续运行,只需将接触器常开触点与启动按钮并联即可;


这种用接触器常开触点与启动按钮并联,以便在启动按钮松开后电路也能够持续供电的设计,就叫做“自锁”。
另有一种情况,这种情况不比上文中说到的不能运行,这种情况则有可能发生危险。先来看一张错误的电路图;


在需要用到两个接触器的时候,如上图。此时,若同时按下按钮SB1和SB2,则会发生短路现象,以电动机正反转电路为例,且看主回路中常开触点KM1和KM2同时闭合。因此,为了避免这种情况发生,我们将接触器的常闭触点,与启动按钮串联起来;


这样一来,当接触器KM1工作时,即使按下启动按钮SB2,也无法使接触器线圈KM2得电。这种将接触器常闭触点串联到对方回路,使两个回路不能同时工作的设计,就叫做“互锁”。


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