西门子CPU模块6ES7511-1FK02-0AB0型号规格

一.     主要技术指标/主要功能
1           满足 GB/T 15742 和 QC/T 30 标准；
2           启动测试盒：
2.1         技术规格：
输入电压 交流220V 输出电压直流6-30V 输出电流 0-10A；
可进行12V、24V汽车电喇叭的启动试验；
具有大屏幕LCD液晶显示（PLC文本显示器），显示设定的脉冲次数和间隔时间；
单只喇叭测量；
2.2         工作方式：
       PLC提供一个时间可调的的脉冲输出驱动功率管IGBT，接通测试喇叭的回路电源，同时B&K声级计（不包括在本机中）一直处于监控状态。通过声级计记录的声音曲线，判断该喇叭是否达标。
2.3         技术参数：
1)       PLC输出脉冲的时间控制精度：±1ms
2)       脉冲可调小分辨率为0.1s
3)       PLC的输出方式采用晶体管输出，响应时间小于2us
4)       直流驱动采用高速IGBT管（100瓦功率），其响应时间小于1us
5)       脉冲输出到响应时间很小（不超过1ms），精度高
6)       大屏幕液晶显示（PLC文本显示器）
7)       初值预置（工作次数和时间间隔）
 
3           耐久测试台：
3.1         技术规格：
输入电压 交流220V 输出电压直流6-30V 输出电流 0-10A
计数器量程 1-999999次
可进行12V、24V汽车电喇叭的耐久试验；
具有大屏幕LCD液晶显示（PLC文本显示器）；
可同时测试5只喇叭，测试只数自由选择；
喇叭隔音箱；
3.2         工作方式：
      设定标准声音分贝（包括标准声音上下限值）和失效次数（为防止偶然干扰或偶尔的声音嘶哑造成的误测而设定的允许失效次数），启动测试后，PLC提供一个1S脉冲，轮流驱动各路MOS管，每个循环周期为5S。并将每一路电压、电流和声音反馈回PLC综合判断喇叭某一次测试是否有效。若失效次数达到设定值则停止该路工作，保存计数值，其他各路继续工作直到全部测试完毕，从而得到各路喇叭的耐久次数。
3.3         技术参数：
1)         PLC控制，保证本机的使用寿命和稳定性。
2)         PLC的输出方式采用晶体管输出，响应时间小于2us
3)         具有断电数据保护功能：断电可自动保存数据，上电可继续测量
4)         直流驱动采用MOS管：开关快，可重复性好，寿命长
5)         隔音箱多可容纳5只大喇叭（200X200X200mm），内部可用空间规格为600X600X600mm
6)         隔音箱内置声音传感器模块：采集声音信号反馈回PLC
7)         隔音箱附带散热风扇：解决发热问题
8)         声音传感器标准值手动设定
9)         自动判别功能：可对检测中的喇叭的各项输出参数（包括电压、电流和声音）进行识别，确定喇叭在某一检测次数时是否有不正常性能
 
3.4         参数设置：
1)         电压设置（12/24V）
2)         工作组设置—设定需要测试的路数
3)         设定失效次数－－-如果失效次数超过设定值，证明喇叭已经损坏，该组测试自动停止
4)         声音传感器标准值设置—判断喇叭损坏的主要依据是喇叭发出的声音是否达到或客户或标准要求的分贝值，判定一次测试喇叭是否合格的依据
5)         设定额定电压/电流值－－-作为判断是否失效的依据之一
6)         声音传感器校准调节旋钮外置，方便声音传感器的校准
 
二.  方案实现
(一)  启动测试盒
◆各部分实现功能如下：

 
1．电源部分：
电网AC220V输入，转化为文本显示器、控制部分、可调直流电源各部分的工作电源。
2．PLC文本显示器：
1）按键部分
启动按键(自动/手动)；
设置脉冲输出次数键；
间隔时间设置键；
2）显示部分：
显示脉冲次数和间隔时间；
3．控制部分：
PLC控制,采用NPN管输出方式；
接受用户按键输入，
显示当前启动测试盒状态，
控制IGBT管通断时间（通0.2S，断时间设定）。
4．IGBT管（参数详见附表3）
负责接受控制部分发来的信号，接通可调直流电源至电喇叭。
5．喇叭：
测试对象(启动测试中为单只)。
7．可调直流电源：
根据电喇叭的额定电压，而改变加于电喇叭两端的电压，范围5-30V
 
◆工作过程如下：
1．接通电源，打开启动测试盒开关；
2．系统自检，确认外围一切正常；
3．设定脉冲次数和间隔时间；
4．进入启动方式选择，同时开始测试；
（按下一次手动键，启动一次；按下自动键，间隔时间自动进行启动测试过程）
5．在测试过程中， 按下手动/自动键，在两种方式中切换进行，同时两个指示灯显示分别对应的状态；
6．正常运行及修改时，步骤3、步骤4、步骤5如此循环；测试完成后，关闭测试盒电源。
 
(二)  耐久测试台   

                               
 
     
◆各部分功能如下：
1．  电源部分：
电网AC220V输入，转化为文本显示器、控制部分、可调直流电源、电喇叭取样部分、散热风扇、声音传感器、电压电流变送器部分的工作电源。
2．  PLC文本显示器：
1）按键部分：
包括启动键、暂停键、清零键、路数键、声音传感器标准值设置键、声音传感器失效次数设置键、声音传感器校准旋钮。
2）  显示部分：
显示路数、标准值设置（包括上下限值）、失效次数、电压、电流、声音分贝、各路工作次数
3．  控制部分：
接受用户按键输入信息；
控制MOS管接通、分断电喇叭；
断电保护；
接受电喇叭反馈信号，判断该路喇叭在耐久通断下寿命状态。
4．  MOS管开关：
接受控制部分发来的控制信号，接通可调直流电源至电喇叭。
5．  喇叭：
测试对象（可接1-10只）。
6．信号取样部分：
电压取样：使用直流电压变送器采集喇叭电压值送入AD模块；
电流取样：使用直流电流变送器采集喇叭电流值送入AD模块；
声音传感器模块：改装成品噪音计直接获取数字信号送入PLC
7．小型隔音箱：
用于放置喇叭，隔音用，上附带散热风扇。
8. 可调直流电源：
根据电喇叭的额定电压，而改变加于电喇叭两端的电压，范围0-30V。
 
◆    工作过程：
1．  接通电源，按下电源开关；
2．  系统自检，完成；
3．  设定工作路数；
4．  设定标准值和失效次数；
5．  准备就绪，按下启动键开始进行；
6．  若按下暂停键，中途暂停，数据写入存储器；
7．  再次按下启动键，退出暂停状态，继续向下进行；
8．  若中途电网停电，则把停电瞬间的数据写入flash，上电自动继续测量
9．  耐久测试完成，按下清零键，清除变量，回到初始状态，等待下一轮进行。

三.  工作环境
1）环境温度：-20.－+60℃。
2）环境相对湿度：25～80%RH。
3）设备使用电源：AC220V 50Hz或蓄电池。
4）仪器设备使用场所不固定。
 
四.  维护与升级
      整机系统在硬件上加电源监控有效防止外界干扰引起操作，在软件上加入软件看门狗技术，以及智能防错纠错程序，运行准确可靠。
软件部分：可按要求修改功能，并提供程序目标文件，硬件下载线，方便实现软件升级；
硬件部分：主板上可根据具体需要预留路数扩展子板，进行路数扩展，方便实现硬件上升级；

两线制变送器一般需要24伏供电，输出信号为4~20mA，采集该类信号时，需要为变送器供电，同时需要增加回路保险丝和250欧姆采样电阻，将4~20mA转换成1~5V，然后进行采集，外部电路如下图所示，外部线路复杂，故障率增加。

FCS914实现的变送器配电数据采集方案如下图所示，系统简单可靠。

FCS914数据采集模块专为多通道变送器电流采集设计，通道内部具有24V供电、自恢复保险、250欧姆采样电阻，通道端子直接连接两线制变送器，采用RS485通讯接口，MODBUS-RTU通讯协议，可以直接连接PLC和各种组态软件，适合大量变送器信号采用的应用场合，是一种低成本PLC模拟量数据采集方案，FCS914是微型数据采集模块，具有体积小、精度高的特点，参见“FCS914数据采集模块使用说明”，www.485bus.com. 。应用方案参见“PLC低成本模拟量采集方案”。