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西門子的自動化技術(shù)矢志不渝地為您全公司的流程的持續(xù)優(yōu)化提供支持和幫助。 全集成自動化為制造業(yè)和過程工業(yè)提供*的、統(tǒng)一的系列產(chǎn)品和系統(tǒng)，是我們?nèi)盗挟a(chǎn)品的核心，為按照用戶的不同需求定制解決方案奠定了基礎(chǔ)。

在計算機系統(tǒng)中，一條機器指令規(guī)定了計算機系統(tǒng)的一個特定動作。一個系列的計算機在硬件設(shè)計制造時就用了若干指令規(guī)定了該系列計算機能夠進行的基本操作，這些指令一起構(gòu)成了該系列計算機的指令系統(tǒng)。在計算機應(yīng)用的初期，程序員使用機器的指令系統(tǒng)來編寫計算機應(yīng)用程序，這種程序稱為機器語言程序。使用機器語言編寫的程序，由于每條指令都對應(yīng)計算機一個特定的基本動作，所以程序占用內(nèi)存少、執(zhí)行效率高。缺點也很明顯，如：編程工作量大，容易出錯；依賴具體的計算機體系，因而程序的通用性、移植性都很差。

匯編語言

使用匯編語言編寫計算機程序，程序員仍然需要十分熟悉計算機系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，所以從程序設(shè)計本身上來看仍然是低效率的、煩瑣的。但正是由于匯編語言與計算機硬件系統(tǒng)關(guān)系密切，在某些特定的場合，如對時空效率要求很高的系統(tǒng)核心程序以及實時控制程序等，迄今為止匯編語言仍然是十分有效的程序設(shè)計工具。

高級語言

高級語言是一類接近于人類自然語言和數(shù)學(xué)語言的程序設(shè)計語言的統(tǒng)稱。按照其程序設(shè)計的出發(fā)點和方式不同，高級語言分為了面向過程的語言和面向?qū)ο蟮恼Z言，如Fortran語言、C語言等都是面向過程的語言；而以C++、JAVA、C# 、Smalltalk等為代表的面向?qū)ο蟮恼Z言與面向過程語言有著許多不同，這些語言支持“程序是相互聯(lián)系的離散對象集合”，這樣一種新的程序設(shè)計思維方式，具有封裝性、繼承性和多態(tài)性等特征。

高級語言按照一定的語法規(guī)則，由表達各種意義的運算對象和運算方法構(gòu)成。使用高級語言編寫程序的優(yōu)點是：編程相對簡單、直觀、易理解、不容易出錯；高級語言是獨立于計算機的，因而用高級語言編寫的計算機程序通用性好，具有較好的移植性。

用高級語言編寫的程序稱為源程序，計算機系統(tǒng)不能直接理解和執(zhí)行，必須通過一個語言處理系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)換為計算機系統(tǒng)能夠認(rèn)識、理解的目標(biāo)程序才能成為計算機系統(tǒng)執(zhí)行。

通過 LED  指示燈進行診斷
每個故障安全電源和電子模塊（EM 1 F-RO DC24V/AC24..230V/5A 除外）都通過其 SF
LED 指示燈（組故障 LED 指示燈）來指示故障。 只要 F 模塊觸發(fā)診斷功能，SF-LED 指
示燈即會亮起。 只要清除的故障尚未確認(rèn)，SF LED 指示燈就會閃爍（從版本 02 起）。
當(dāng)所有故障都被消除并確認(rèn)后，該 LED 指示燈才會熄滅。
電源模塊還配有 PWR LED 指示燈，其顯示電位組的負(fù)載電壓電源狀態(tài)。
EM 4/8 F-DI DC24V PROFIsafe 電子模塊配有兩個附加的故障 LED（1VsF 和 2VsF），
它們顯示兩個內(nèi)部傳感器的饋電故障。
EM 4 F-DI/3 F-DO DC24V PROFIsafe 電子模塊還有顯示內(nèi)部傳感器饋電故障的故障
LED 指示燈(VsF) 和通道 LED 指示燈，通道 LED 指示燈和 SF LED 指示燈在 F 模塊觸
發(fā)診斷功能時立即點亮紅燈。 消除所有故障后，LED 指示燈將熄滅。
發(fā)生模塊故障后，SF LED 指示燈將閃爍，直到對鈍化執(zhí)行了確認(rèn)為止。
從站診斷
故障安全模塊的可能故障類型
下表列出了 IM 151-1 HIGH FEATURE 的消息。 使用 IM 151-7 F-CPU 或 IM 151-8
DP/PN F-CPU 時，可使用  STEP 7 中的  HW diagnostics 獲取詳細診斷信息。
表格 5- 1  特定通道診斷的故障類型（EM 1 F-RO DC24V/AC24..230V/5A 除外）
故障類型
PROFIBUS DP/
PROFINET IO
STEP 7  中的診斷功
能 能
F  模塊 對 對 F  模塊的特殊含義
1 H 短路  EM 4/8 F-DI
EM 4 F-DI/3 F-DO
未連接的傳感器電纜上的 L+ 短路
傳感器饋電 L+ 短路
接地短路或傳感器饋電故障
讀取電路/測試電路中的內(nèi)部故障
PM-E F pm DC24

故障類型
PROFIBUS DP/
PROFINET IO
STEP 7  中的診斷功
能 能
F  模塊 對 對 F  模塊的特殊含義
9 H 故障  全部  RAM 故障
EPROM 故障
處理器故障（預(yù)期 DIP 開關(guān)值/實際 DIP 開關(guān)
值）
處理器故障
已激活時間監(jiān)視
10 H 參數(shù)分配錯誤  全部  參數(shù)分配錯誤
11 H 傳感器或負(fù)載電壓缺
失
全部  缺少外部輔助電源
13 H 通信錯誤  全部  數(shù)據(jù)消息幀中的 CRC（cyclic redundancy
check，循環(huán)冗余校驗）錯誤
超出了數(shù)據(jù)消息幀的監(jiān)視時間
19 H 安全相關(guān)的關(guān)斷  4/8 F-DI
4 F-DI/3 F-DO
誤差錯誤
PM-E F pm
DC24V
PM-E F pp DC24V
4 F-DI/3 F-DO
切換頻率超出限制
F  模塊對模塊故障的響應(yīng)
當(dāng)在 F 模塊中發(fā)生導(dǎo)致 F 模塊故障的嚴(yán)重內(nèi)部故障時，將發(fā)生以下事件：
● 與背板總線的連接被中斷并且故障安全 I/O 被鈍化
● F 模塊處沒有發(fā)送診斷，報告缺省診斷消息“模塊故障”
● 相應(yīng) F 模塊的 SF LED 指示燈將亮起

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電子模塊 用于 ET 200S，8 DO Sink Output， 24V/0.5A DC，15mm 結(jié)構(gòu)寬度， 1 件/包裝單位

概述

由于功能十分豐富，可擴展的 ET 200SP I/O 系統(tǒng)的接口模塊（即使是基本型號）可在廣泛的應(yīng)用中使用。這些接口模塊的基本功能包括：

• 數(shù)據(jù)更新時間短通常為 1 ms
• 單次熱插拔（在運行過程中拔出和插入 I/O 模塊而不會影響其余模塊的通信）
• 提供有操作間隙（空的基本單元）
• 全面的診斷支持，擴展至逐通道診斷
• 組態(tài)控制 / 選項處理（通過軟件修改實際組態(tài)）
• 不使用編程器進行設(shè)備更換，自動重新初始化，有和沒有拓?fù)浣M態(tài)
• I&M 數(shù)據(jù) 0 到 3 （電子銘牌，非易失性存儲裝置數(shù)據(jù)）
• 固件更新
• 可插拔 24 V DC 電源連接
• 交流電壓故障緩沖時間至少為 5 ms 或 10 ms
• 通過可選的標(biāo)簽條和設(shè)備標(biāo)簽牌提供設(shè)備標(biāo)簽

使用 PROFINET 接口模塊時，還包括以下基本功能：

• 介質(zhì)冗余 (MRP)
• 集成 2 端交換機
• 通過 SIMATIC 總線適配器，可任意選擇連接系統(tǒng)（標(biāo)準(zhǔn)功能等級及以上等級）和物理連接（高性能功能等級及以上等級），也可作為系統(tǒng)集成的光纜到銅纜介質(zhì)轉(zhuǎn)換器
• 使用復(fù)位按鈕，可方便地恢復(fù)出廠設(shè)置，無需使用編程設(shè)備
• 將背板總線與 PROFINET 周期自動同步，以最大限度減少響應(yīng)時間波動（抖動）

下面所列是可用于 ET 200SP 的接口模塊的簡略概覽，顯示了它們之間的基本差別。通過 TIA Selection Tool，可更加清晰和精確地比較不同接口模塊的功能。

SIMATIC IM155-6DP 高性能型，帶 PROFIBUS 連接

• 最多 32 個 I/O 模塊，還提供有具有全面診斷功能的 PROFIsafe 模塊。
• 可通過 ET 200AL 系列中的最多 16 個模塊、使用 BU-Send 基本單元和 BA-Send 總線適配器進行擴展
• 對于每個模塊和每個站的輸入和輸出數(shù)據(jù)，每種情況下最多為 244 字節(jié)
• 時間更新時間：典型值5 ms
• 通過 9 針 Sub-D 插座實現(xiàn) PROFIBUS 連接
• 產(chǎn)品套件中包括服務(wù)器模塊和帶編程設(shè)備接口的 PROFIBUS 連接器

SIMATIC IM155-6PN 基本型，帶 PROFINET 接口

• 最多 12 個 I/O 模塊，無 PROFIsafe 模塊，具有全面診斷支持功能
• 對于每個模塊和每個站的輸入和輸出數(shù)據(jù)，每種情況下最多為 32 字節(jié)
• 時間更新時間：典型值 1 ms
• 通過 2 個集成式 RJ45 接口進行 PROFINET 連接（集成式 2 端交換機）
• 包括服務(wù)模塊的套件

SIMATIC IM 155-6PN 標(biāo)準(zhǔn)型，配有用于連接 SIMATIC 總線適配器的 PROFINET 接口

• 最多 32 個 I/O 模塊，還提供有具有全面診斷功能的 PROFIsafe 模塊
• 可通過 ET 200AL 系列中的最多 16 個模塊、使用 BU-Send 基本單元和 BA-Send 總線適配器進行擴展
• 對于每個模塊的輸入和輸出數(shù)據(jù)，每種情況下最多為 256 字節(jié)；對于每個站，最多 512 字節(jié)（取決于配置）
• 時間更新時間：典型值 1 ms
• 通過 SIMATIC 總線適配器選擇 PROFINET 的連接類型（僅限于銅纜總線適配器）
• 兩種類型的交付：
  • 作為帶有 IM155-6PN ST 的套件，配有預(yù)組裝式總線適配器 BA 2xRJ45，包括服務(wù)模塊
  • 作為帶有總線適配器的 IM155-6PN ST 套件，包括服務(wù)模塊

SIMATIC IM 155-6PN 高性能型，配有用于連接 SIMATIC 總線適配器的 PROFINET 接口

• 最多 64 個 I/O 模塊，還提供有具有全面診斷功能的 PROFIsafe 模塊
• 可通過 ET 200AL 系列中的最多 16 個模塊、使用 BU-Send 基本單元和 BA-Send 總線適配器進行擴展
• 對于每個模塊的輸入和輸出數(shù)據(jù)，每種情況下最多為 288 字節(jié)；對于每個站，最多 1440 字節(jié)（取決于配置）
• 快速數(shù)據(jù)刷新時間：250 µs 等時同步模式
• S2 系統(tǒng)冗余
• 通過 SIMATIC 總線適配器選擇 PROFINET 的連接類型和物理連接。帶有銅纜和/或光纖電纜接口的所有總線適配器都可以使用；總線適配器需單獨訂購
• 套件包括服務(wù)模塊

SIMATIC IM 155-6PN 高速型，配有用于連接 SIMATIC 總線適配器的 PROFINET 接口

• 最多 30 個 I/O 模塊，還提供有具有全面診斷功能的 PROFIsafe 模塊
• 對于每個模塊的輸入和輸出數(shù)據(jù)，每種情況下最多為 32 字節(jié)；對于每個站，最多 968 字節(jié)（取決于配置）
• 快速數(shù)據(jù)刷新時間：125 µs 等時同步模式
• PROFINET 的性能升級
• 通過 SIMATIC 總線適配器選擇 PROFINET 的連接類型和物理連接。帶有銅纜和/或光纖電纜接口的所有總線適配器都可以使用；總線適配器需單獨訂購
• 包括服務(wù)模塊的套件
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要根據(jù)該系統(tǒng)的控制過程和控制規(guī)律，確定PLC機應(yīng)具有的功能。各個系列不同規(guī)格的PLC機所具有的功能并不*相同。如有些小型PLC只有開關(guān)量的邏輯控制功能，而不具備數(shù)據(jù)處理和模擬量處理功能。當(dāng)某個系統(tǒng)還要求進行位置控制、溫度控制、PID控制等閉環(huán)控制時，應(yīng)考慮采用模塊式PLC，并選擇相應(yīng)的特殊功能的I/O模塊，否則這些算法都用PLC的梯形圖設(shè)計，一方面編程困難，另一方面也占用了大量的程序空間。另外，還應(yīng)考慮PLC的運算速度，特別是當(dāng)使用模擬量控制和高速計數(shù)器等功能時，應(yīng)弄清PLC機的最高工作頻率是否滿足要求。

隨著PLC功能的不斷完善，幾乎可以用PLC完成所有的工業(yè)控制任務(wù)。但是，是否選擇PLC控制系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)該系統(tǒng)所需完成的控制任務(wù)，對被控對象的生產(chǎn)工藝及特點進行詳細分析。所以在設(shè)計前，應(yīng)該首先把PLC控制與其他控制方式，主要是與繼電器控制和微機控制加以比較，特別是從以下幾方面加以考慮：

    1)控制規(guī)模

    一個控制系統(tǒng)的控制規(guī)?？捎迷撓到y(tǒng)的輸入、輸出設(shè)備總數(shù)來衡量，當(dāng)控制規(guī)模較大時，特別是開關(guān)量控制的輸入、輸出設(shè)備較多且聯(lián)鎖控制較多時采用PLC控制。

    2)工藝復(fù)雜程度

    當(dāng)工藝要求較復(fù)雜時，用繼電器系統(tǒng)控制極不方便，而且造價也相應(yīng)增加，甚至?xí)^采用PLC控制的成本。因此，采用PLC控制將有更大的*性。特別是，如果工藝流程要求經(jīng)常變動或控制系統(tǒng)有擴充功能要求時，則只能采用PLC控制。

    3)可靠性要求

    雖然有些系統(tǒng)不太復(fù)雜，但其對可靠性、抗干擾能力要求較高時，也需采用PLC控制。在20世紀(jì)70年代，一般認(rèn)為I/O總數(shù)在70點左右時，可考慮PLC控制；到了80年代，一般認(rèn)為I/O總數(shù)在40點左右就可以采用PLC控制；目前，由于PLC性能價格比的提高，當(dāng)I/O總數(shù)在20點左右時，就趨向于選擇PLC控制了。

    4)數(shù)據(jù)處理程度

    當(dāng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、計算等規(guī)模較大，需很大的存儲器容量，且要求很高的運算速度時，可考慮采用微機控制；如果數(shù)據(jù)處理程度較低，而主要以工業(yè)過程控制為主時，則采用PLC控制將非常適宜。

    一般來說，在控制對象的工業(yè)環(huán)境較差，而安全性、可靠性要求又很高的場合，在系統(tǒng)工藝復(fù)雜，輸入、輸出以開關(guān)量為主，而用常規(guī)繼電器控制難以實現(xiàn)的場合，特別對于那些工藝流程經(jīng)常變化的場合，可以采用低檔次的可編程控制器。

    對于那些既有開關(guān)量I/O，又有模擬量I/O的控制對象，就要選擇中檔次的具有模擬量輸入/輸出的可編程控制器，采用集中控制方案。

    對于那些除了上述控制要求外，還要完成閉環(huán)控制，且有網(wǎng)絡(luò)功能要求的場合，就需要選用高檔次的、具有通信功能和其他特殊控制功能要求的可編程控制器，構(gòu)成集散監(jiān)控系統(tǒng)，用上位機對系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，用PLC進行分散控制