Функциональные модули
Функциональные модули применяются для решения широкого круга задач автоматизации. К таким задачам в первую очередь можно отнести:
управление приводами червячной передачи в устройствах позиционирования;
управление в системах с кулачковыми механизмами;
управление серводвигателями и точное позиционирование;
регулирование температуры, давления, потока газа или жидкости и других параметров технологического процесса;
счет и генерирование импульсов, измерение времени и частоты с высокой точностью;
управление электродвигателями с линейным и вращательным движением;
управление в системах позиционирования, где требуется производить перемещение объектов с переменной скоростью.
Идеология построения функциональных модулей ориентирована на технологический процесс. Каждый модуль предназначен для решения конкретной задачи. Такой подход позволяет подключать датчики и исполнительные механизмы непосредственно к входам-выходам функционального модуля без дополнительных схем увязки.
Рассмотрим наиболее часто встречающиеся типы функциональных модулей.
Модуль FM 451. Трехканальный модуль позиционирования для управления тремя независимыми электроприводами с червячной передачей. Каждый канал имеет по 4 дискретных выхода для управления направлением и скоростью вращения электродвигателя (рис. 8.45).
Рис. 8.45. Подключение модуля позиционирования
Модуль позиционирования FM451 обеспечивает выполнение таких функций:
регулирование скорости перемещения объекта управления или детали;
перемещение на заданную позицию (абсолютное позиционирование);
перемещение на заданное расстояние (относительное позиционирование);
режим вывода на точку позиционирования.
Количество дискретных входов 12 с асимметричными сигналами или сигналами прямоугольной формы. Диапазон измеряемых напряжений 1…10 В, частота следования импульсов 500 кГц.
Модуль электронного командоконтроллера FM452 обеспечивает динамическое управление положением детали в производственном процессе. Имеет 16 дискретных выходов, скорость передачи данных до 1 МГц. Все элементы управления подключаются непосредственно к модулю, длина линии до 32 м (рис. 8.46).
Рис. 8.46. Подключение модуля командоконтроллера
Модули счета IP240,IP242B. Используются для подсчета импульсов от датчиков позиционирования. Обеспечивает подсчет импульсов, их генерирование и деление частоты (IP242B).
Модуль управления серводвигателем FM453. Применяется для управления шаговыми электродвигателями с заданием направления вращения. Выходной сигнал модуля составляет10 В, напряжение питания 24 В постоянного тока.
Модуль автоматического регулирования FM455. Выпускается в двух модификациях.FM455S– для пошагового либо импульсного управления дискретными приводами, оборудован 32 входами.
FM 455 S – для автоматического управления исполнительными устройствами, которые подключаются к его 16 выходам, параметры в табл. 8.27. На базе этих модулей могут создаваться готовые структуры регулирования, стабилизации по заданным параметрам, по отклонению и т.д.
Для конфигурирования модуля FM 455 выпускается специальный пакет программ. Пакет конфигурирования включает в свой состав руководство и экранные формы параметрирования, а также стандартные функциональные блоки для обмена данными с центральным процессором. Пакет содержит все экранные формы, необходимые для конфигурирования, параметрирования и запуска модуля. Для всех экранных форм может быть вызвана детальная помощь. После инсталляции пакета экранные формы параметрирования вызывются из STEP 7.
Таблица 8.27
Технические параметры модулей FM455
|
Параметры |
FM 455 C (6ES7455-0VS00-OAEO) |
FM 455 S (6ES7455-1VS00-OAEO) |
|
Напряжение питания нагрузки L+: |
|
|
|
=24 В |
=24 В |
|
20.4…28.8 В |
20.4…28.8 В |
|
Гальваническая развязка с шиной |
Оптоэлектронная |
Оптоэлектронная |
|
Гальваническая развязка между каналами |
Нет |
Нет |
|
Допустимая разность потенциалов: |
|
|
|
=75 В/ ~ 60 В |
=75 В/ ~ 60 В |
|
=2.5 В |
=2.5 В |
|
Испытательное напряжение |
= 500 В |
= 500 В |
|
Потребляемый ток: |
|
|
|
Типовой до 370 мА, максимальный до 440 мА |
Типовой до 330 мА, максимальный до 400 мА |
|
1.6 А |
1.6 А |
|
Потребляемая мощность |
Типовая до 12 Вт, максимальная до 17.3 Вт |
Типовая до 10.7 Вт, максимальная до 16.2 Вт |
|
Габариты |
50 х 290 х 210 мм |
50 х 290 х 210 мм |
|
Масса |
1.4 кг |
1.4 кг |
|
Дискретные входы: |
|
|
|
16 |
16 |
Таблица 8.27 (продолжение)
|
Входное напряжение: |
|
|
|
=24 В |
=24 В |
|
- 3…+5 В |
- 3…+5 В |
|
13…30 В |
13…30 В |
|
Входной ток логической единицы |
7 мА |
7 мА |
|
Характеристика входной кривой |
В соответствии с IEC 1131. Тип 2 |
В соответствии с IEC 1131. Тип 2 |
|
2-проводное подключение датчиков BERO |
Возможно |
Возможно |
|
Установившийся ток датчика BERO |
1.5 мА |
1.5 мА |
|
Длина кабеля: |
|
|
|
600 м |
600 м |
|
1000 м |
1000 м |
|
Дискретные выходы: |
|
|
|
– |
32 |
|
Выходное напряжение логической единицы |
– |
L+-2.5 В |
|
Выходной ток: |
|
|
|
– |
0.1 А (5…150 мА) |
|
– |
0.5 мА |
|
Сопротивление нагрузки |
– |
240 Ом…4 кОм |
|
Выходная мощность |
– |
До 5 Вт (ламповая нагрузка) |
|
Параллельное включение 2 выходов |
– |
Возможно |
|
Управление с дискретных входов |
– |
Возможно |
Модуль прикладных программ FM456-4. При использовании в составеS7-400 последний получает возможности персонального компьютера. На базе этого модуля строятся быстродействующие системы синхронизации, и производится обработка данных сетей верхнего уровня.
Основные характеристики:
микропроцессор Intel80486DX4.75 МГц;
объем оперативной памяти 16 Мбайт;
статическое ОЗУ для сохранения данных при сбоях питания;
встроенный MPIинтерфейс;
ведомое устройство на Р-шине;
равноправный партнер связи по К-шине;
карты FLASHEEPROMот 2 до 16 Мбайт;
АТ – совместимая шина расширения с возможностью подключения модуля хранения информации MSM478;
тактовая частота 120 Мгц.