西门子CPU模块6ES7412-2XJ05-0AB0
上海翰粤公司在经营活动中精益求精,具备如下业务优势:
SIEMENS 可编程控制器
1、 SIMATIC S7 系列PLC、S7200、s71200、S7300、S7400、ET200
2、 逻辑控制模块 LOGO!230RC、230RCO、230RCL、24RC、24RCL等
3、 SITOP 系列直流电源 24V DC 1.3A、2.5A、3A、5A、10A、20A、40A
4、HMI 触摸屏TD200 TD400C TP177,MP277 MP377
SIEMENS 交、直流传动装置
1、 交流变频器 MICROMASTER系列:MM、MM420、MM430、MM440、ECO
MIDASTER系列:MDV
6SE70系列(FC、VC、SC)
2、全数字直流调速装置 6RA23、6RA24、6RA28、6RA70 系列
SIEMENS 数控 伺服
1、840D、802S/C、802SL、828D 801D :6FC5210,6FC6247,6FC5357,6FC5211,6FC5200,6FC5510,
2、伺服驱动 : 6SN1123,6SN1145,6SN1146,6SN1118,6SN1110,6SN1124,6SN1125,6SN1128
上海翰粤自动化系统有限公司
:瞿晓明( )24小时 :
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工作: :
在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,采用程序化的手段应用于电气控制,这就是*代可编程序控制器,称Programmable Controller(PC)。
个人计算机(简称PC)发展起来后,为了方便,也为了反映可编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller(PLC),现在,仍常常将PLC简称PC。
PLC的定义有许多种。电工委员会(IEC)对PLC的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
上世纪80年代至90年代中期,是PLC发展zui快的时期,年增长率一直保持为30~40%。在这时期,PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PLC逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗*力强、编程简单等特点。PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。
二、PLC的构成西门子CPU模块6ES7412-2XJ05-0AB0
从结构上分,PLC分为固定式和组合式(模块式)两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架,这些模块可以按照一定规则组合配置。
三、CPU的构成
CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每套PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间的数据、控制及状态总线构成,CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据,是PLC*的组成单元。
在使用者看来,不必要详细分析CPU的内部电路,但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。
CPU速度和内存容量是PLC的重要参数,它们决定着PLC的工作速度,IO数量及软件容量等,因此限制着控制规模。
四、I/O模块
PLC与电气回路的接口,是通过输入输出部分(I/O)完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统,输出模块相反。I/O分为开关量输入(DI),开关量输出(DO),模拟量输入(AI),模拟量输出(AO)等模块。
开关量是指只有开和关(或1和0)两种状态的信号,模拟量是指连续变化的量。常用的I/O分类如下:
开关量:按电压水平分,有220VAC、110VAC、24VDC,按隔离方式分,有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量:按信号类型分,有电流型(4-20mA,0-20mA)、电压型(0-10V,0-5V,-10-10V)等,按精度分,有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用IO外,还有特殊IO模块,如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其zui大数受CPU所能管理的基本配置的能力,即受zui大的底板或机架槽数限制。
五、电源模块
PLC电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。同时,有的还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直流电源(常用的为24VAC)。
六、底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。
七、PLC系统的其它设备
1、编程设备:编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护*的器件,用于编程、对系统作一些设定、監控PLC及PLC所控制的系统的工作状况,但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程软件)充当编程器。
2、人机界面:zui简单的人机界面是指示灯和按钮,目前液晶屏(或触摸屏)式的一体式操作员终端应用越来越广泛,由计算机(运行组态软件)充当人机界面非常普及。
3、输入输出设备:用于*性地存储用户数据,如EPROM、EEPROM写入器、条码阅读器,输入模拟量的电位器,打印机等。
八、PLC的通信联网
依靠*的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此,网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著,甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。多数PLC具有RS-232接口,还有一些内置有支持各自通信协议的接口。
PLC的通信,还未实现互操作性,IEC规定了多种现场总线标准,PLC各厂家均有采用。
对于一个自动化工程(特别是中大规模控制系统)来讲,选择网络非常重要的。首先,网络必须是开放的,以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展;其次,针对不同网络层次的传输性能要求,选择网络的形式,这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行;再次,综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题,确定不同层次所使用的网络标准
Overview
- 满足中等控制规模的低成本解决方案
- 适用于中等性能范围的小型和中型系统
Area of application
CPU 412-1满足中等控制规模的低成本解决方案。 可用于具有少量I/O配置的较小型系统中。 具有组合的MPI/DP接口,可在PROFIBUS DP网络中运行。
CPU 412-2 适用于中等性能范围的应用,它具有两个PROFIBUS DP主站系统。
Design
CPU 412-1 和 CPU 412-2 的特点:
- 功能强大的处理器:
CPU 对每个二进制指令的执行时间可短到 0.75 µs。 - CPU 412-1:288 KB RAM (其中,程序和数据各使用 144 KB);
CPU 412-2:512 KB RAM (其中,程序和数据各使用 256 KB);
快速 RAM 用于执行部分用户程序 - 灵活扩展:
zui高 65536 个数字量以及 4096 个模拟量输入/输出。 - MPI多点接口:
通过 MPI,可将zui多 32 个站连成简单网络,数据传输速率高达 12 Mbit/s。CPU 可与通讯总线(C 总线)和 MPI 的站之间建立zui多 16 个连接。 - 模式选择开关:
波动开关设计。 - 诊断缓冲区:
zui后的120个故障和中断事件保存在一个环形缓冲器中,用于进行诊断。可以对输入数目进行设定。 - 实时时钟:
日期和时间附加在 CPU 的诊断消息后面。 - 存储卡:
用于扩展内置的装载存储器。存储在装载存储器中的信息包括S7-400参数数据以及程序,因此需要2倍的存储空间。其结果是:- 内置装载存储器的容量显著提高,因此,基本上不需要存储器卡。
CPU 412-2 还具有:
- PROFIBUS-DP 接口和组合的MPI/DP 接口:
通过 PROFIBUS DP 主站接口,可以实现分布式自动化组态,从而提高了速度,便于使用。对用户来说,分布式I/O单元可作为一个集中式单元来处理(相同的组态、编址和编程). - 组合式配置:
SIMATIC S5和SIMATIC S7可以作为PROFIBUS主站符合EN 50 170规范。
Functions
- 块保护:
通过密码来防止非法访问用户程序 - 集成的 HMI 服务:
用户只需为HMI设备定义数据源和目的地。 这些数据通过系统周期地以及自动地进行传输。 - 集成的通讯功能:
- PG/OP 通讯
- 全局数据通讯
- S7 标准通讯
- S7 通讯
可编程属性
STEP 7 工具“Hardware Configuration”可用于对 S7-400(含 CPU)的性能和响应进行参数化,例如:
- 多点MPI接口:
- 定义节点地址
- 启动/循环行为
- zui大循环时间和通讯负荷的规定
- 地址分配:
I/O 模块的编址 - 保持区域:
定义保持性位存储器、计数器、定时器和时钟存储器。 - 过程映像、局部数据的大小
- 诊断缓存区的长度
- 保护级:
设置访问程序和数据的权限 - 系统诊断:
确定诊断信息的处理方法和范围 - 实时中断:
设定周期
显示功能与信息功能
- 状态和故障指示灯:
LED 指示内部和外部故障和运行模式(如 RUN、STOP、重启、测试功能等) - 测试功能:
编程器可用于显示程序执行过程中的信号状态,独立于用户程序而修改过程变量,读取堆栈存储器的内容,运行各个程序步,并禁止程序组件。 - 信息功能:
编程器可为用户提供存储器容量、CPU 的运行模式以及工作存储器及装载存储器的当前利用率等信息。
Technical Specifications
订货号 | 6ES7412-1XJ05-0AB0 | 6ES7412-2XJ05-0AB0 | 6ES7412-2EK07-0AB0 | |
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| CPU412-1,MPI/DP,288 KB | CPU412-2,MPI/DP,512 KB | CPU412-2 PN,1 MB,2 个接口 | |
通用信息 |
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产品名称 | CPU 412-1 | CPU 412-2 | CPU 412-2 PN | |
工程组态方式 |
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| STEP 7 V5.3 SP2 或以上版本,带硬件更新 | STEP 7 V5.3 SP2 或以上版本,带硬件更新 | STEP 7 V5.5 或以上版本,带 HSP 262 | |
电源电压 |
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额定值 (DC) |
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| -;通过系统电源供电 | -;通过系统电源供电 | -;通过系统电源供电 | |
功耗 |
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功耗,典型值 | 2.5 W | 4.5 W | 5.5 W | |
存储器 |
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工作存储器 |
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| 288 KB | 512 KB | 1 MB | |
| 144 kbyte | 256 KB | 512 KB | |
| 144 kbyte | 256 KB | 512 KB | |
装载存储器 |
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| 64 MB | 64 MB | 64 MB | |
| 512 KB | 512 KB | 512 KB | |
| 64 MB | 64 MB | 64 MB | |
CPU 处理时间 |
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位操作时,典型值 | 75 ns | 75 ns | 31.25 ns | |
字运算时,典型值 | 75 ns | 75 ns | 31.25 ns | |
定点数运算时,典型值 | 75 ns | 75 ns | 31.25 ns | |
浮点数运算时,典型值 | 225 ns | 225 ns | 62.5 ns | |
计数器、定时器及其保持性 |
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S7 计数器 |
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| 2 048 | 2 048 | 2 048 | |
IEC 计数器 |
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| √ | √ | √ | |
S7 定时器 |
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| |
| 2 048 | 2 048 | 2 048 | |
IEC 定时器 |
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| √ | √ | √ | |
数据区及其保持性 |
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标志 |
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| 4 KB;位存储器地址区大小 | 4 KB;位存储器地址区大小 | 4 KB;位存储器地址区大小 | |
地址区 |
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I/O 地址区 |
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| |
| 4 KB | 4 KB | 4 KB | |
| 4 KB | 4 KB | 4 KB | |
过程映像 |
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| |
| 4 KB | 4 KB | 4 KB | |
| 4 KB | 4 KB | 4 KB | |
硬件配置 |
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| |
插槽 |
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| |
| 1 | 1 | 1 | |
日时钟 |
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时钟 |
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| |
| √ | √ | √ | |
运行小时数计数器 |
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| 16 | 16 | 16 | |
接口 |
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接口/总线类型 | 1 x MPI/PROFIBUS DP | 1 x MPI/PROFIBUS DP, 1 x PROFIBUS DP | 1 x MPI/PROFIBUS DP,1 x PROFINET(2 个端口) | |
RS 485 接口数量 | 1;组合式 MPI / PROFIBUS DP | 2;组合式 MPI / PROFIBUS DP 和 PROFIBUS DP | 1;组合式 MPI / PROFIBUS DP | |
1.接口 |
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| |
接口类型 | 集成 | 集成 | 集成 | |
物理接口 | RS 485 / PROFIBUS + MPI | RS 485 / PROFIBUS + MPI | RS 485 / PROFIBUS + MPI | |
功能 |
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| |
| √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | |
DP 主站 |
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| |
| 32 | 32 | 32 | |
2.接口 |
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|
| |
接口类型 |
| 集成 | PROFINET | |
物理接口 |
| RS 485 / PROFIBUS | 以太网 RJ45 | |
接口类型 |
|
|
| |
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|
| 2 | |
功能 |
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| √ | - | |
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| √ | - | |
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| √ | |
|
|
| √ | |
|
|
| √ | |
DP 主站 |
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| 64 |
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等时同步模式 |
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等时同步操作(应用程序一直同步到终端) | √;仅 PROFIBUS | √;仅 PROFIBUS | √;通过 PROFIBUS DP 或 PROFINET 接口 | |
通信功能 |
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编程器/OP 通信 | √ | √ | √ | |
数据记录路由 | √ | √ | √ | |
全局数据通信 |
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| √ | √ | √ | |
S7 基本通信 |
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| √ | √ | √ | |
S7 通信 |
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| √ | √ | √ | |
S5 兼容通信 |
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| √;通过 FC AG_SEND 和 AG_RECV,通过zui多 10 个 CP 443-1 或 443-5 | √;通过 FC AG_SEND 和 AG_RECV,通过zui多 10 个 CP 443-1 或 443-5 | √;通过 FC AG_SEND 和 AG_RECV,通过zui多 10 个 CP 443-1 或 443-5 | |
标准通信 (FMS) |
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| √;通过 CP 和可加载的功能块 | √;通过 CP 和可加载的功能块 | √;通过 CP 和可加载的功能块 | |
开放式 IE 通信 |
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| √;通过集成的 PROFINET 接口以及可加载的功能块 | |
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| 46 | |
| 通过 CP 443-1 Adv. 和可加载的函数块 | 通过 CP 443-1 和可调用的 FB | √;通过集成 PROFINET 接口或 CP 443-1 Adv. 和可加载的 FB | |
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| 46 | |
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| √;通过集成的 PROFINET 接口以及可加载的功能块 | |
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| 46 | |
Web 服务器 |
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| - | - | √ | |
连接数量 |
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| 32 | 32 | 48 | |
标准,认证 |
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用于危险区域 |
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| ATEX II 3 G Ex nA IIC T4 Gc | ATEX II 3 G Ex nA IIC T4 Gc | ATEX II 3 G Ex nA IIC T4 Gc | |
环境条件 |
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工作温度 |
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| 0 °C | 0 °C | 0 °C | |
| 60 °C | 60 °C | 60 °C | |
配置 |
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编程 |
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编程语言 |
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| √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | |
| √ | √ | √ | |
专有技术保护 |
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| √ | √ | √ | |
| √;带有 S7 块加密功能 | √;带有 S7 块加密功能 | √;带有 S7 块加密功能 | |
外形尺寸 |
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宽 | 25 mm | 25 mm | 25 mm | |
高 | 290 mm | 290 mm | 290 mm | |
深 | 219 mm | 219 mm | 219 mm | |
重量 |
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重量,约 | 700 g | 700 g | 750 g |