济宁西门子一级代理商

集成安全功能

·         通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块

·         通过复制保护来提高保护程度，防止未经授权而复制程序块：
通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。

·         具有四个不同授权级别的权限：
可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 HMI 设备之间的通信。

·         改进了操作保护：
控制器将会检测到组态数据的更改或未授权传输。

·         用于以太网通信处理器 (CP 1543-1)：

o                 通过防火墙提供附加访问保护

o                 建立安全 连接

设计与操作

·         配备显示器的 CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：

o                 可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息

o                 直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备

o                 直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间

·         所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，减少了布线

·         S7-1500 导轨上集成有 DIN 导轨：
快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件

·         通过信号模块进行集中扩展：
可根据任何应用的要求进行灵活调整

·         数字量信号模块的系统电缆连接：
可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线

·         电源：

o                 负载电源模块（电源模块）为模块提供 24 V 电源

o                 电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电

o                 用于在控制器上性存储整个工作存储器内容的系统电源模块

·         分布式扩展：

o                 通过 PROFINET 接口模块 IM 155-5，可针对 ET 200MP I/O 系统使用多 30 个信号模块、通信模块和工艺模块

o                 在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别

集成系统诊断

·         CPU 的集成系统诊断，默认情况下已激活：

o                 在显示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服务器中以普通文本形式*地显示系统诊断信息，甚至可显示变频器消息。CPU 处于停止状态，也会更新消息。

o                 系统诊断功能集成在 CPU 固件中。无需由用户进行组态。组态发生改变时，会自动对诊断信息进行更新。

提供了具有不同性能水平的多种 CPU 以及一个包含许多便利功能的全面模块系列。故障安全 CPU 便于在故障安全应用中使用。由于具有模块化的设计，用户可以仅采用其应用所需的模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

SIMATIC S7-1500 具有较高的电磁兼容性、抗冲击性及抗振性，工业强度高，可实现通用

FB 58 “TCONT_CP”用于使用连续或脉冲控制信号来控制温度过程。脉冲控制功能使用脉宽调制，将模拟量可调节变量值 LMN 转换成一系列周期为PER_TM 的脉冲信号。通过设置PULSE_ON=TRUE 激活PULSEGEN，并在CYCLE_P 周期中对其进行处理。

需要熟悉几个FB 58 “TCONT_CP” 脉冲输出的重要参数：

CYCLE_P ： 脉冲发生器的采样周期

CYCLE：PID 运 算的采样周期

PER_TM： 脉冲输出的周期

如图1，PID输出LMN变 量为30.0，CYCLE=PER_TM=10 *CYCLE_P ，则 每个PER_TM循 环时间调用SFB/FB“PULSEGEN”10次， 则：

脉宽=PER_TM x LMN%

对 于前3个SFB/FB“PULSEGEN”（10次 调用的30 %）， 输出“QPOS”为“1”

对 于其余7个SFB/FB“PULSEGEN”（10次 调用的70 %）， 输出“QPOS”为“0”

图01

如图2，设置参数，LMN=50.0。根据上图的关 系，理 论上输出的脉冲周期应该为10秒。通过 WINCC 捕捉的脉冲轨迹可以看到，实际的周期为20秒，如图2。那这是为什么呢？

图02

图03

其实，参数 PER_TM 和CYCLE_P 只是决定了脉宽调制精度G，G=PER_TM/CYCLE_P 。脉 宽调制精 度，决 定了一个脉冲周期内执行的脉冲计算的次数，次数越多精度越高。如图4，FB 58 “TCONT_CP”  通过“SELECT” 参数决定PID 运算和脉冲运算的关系，通常我们使用默认的模式，也就是同一个FB 58 “TCONT_CP” 执行两者，在同一个循环中断中执行的FB 58 “TCONT_CP”，每次循环中断进入都会执行脉冲运算，而PID 运算和脉冲运算成1:G 关系。实际脉冲运算的周期 CYCLE_P* 是由程序块执行的间隔决定的，实际周期 PER_TM*=CYCLE_P * x G。

图04

在上面的例子中，G = PER_TM / CYCLE_P =10/0.1=100；OB35循 环周期200MS， CYCLE_P * =200MS ，PER_TM* =100X200=20S。要想脉冲输出的周期和设置的一致，必须保证 CYCLE_P=CYCLE_P *（循环中断的时间） 我们只需要调整OB35的循环中断时间到 100MS，就可以实现10S周期的脉冲，如图5。

图05

经验关系时间法则如 下：

CYCLE_P<=PER_TM/50

PER_TM<=TI/5

CYCLE<=TI/10

CYCLE(=N x CYCLE_P)=<PER_TM;N 为整数

P_B_TM>=CYCLE_P

可以为CYCLE 选择一个小于脉冲重复周期PER_TM 的数值。此设置适用于需要尽可能高的脉冲重复周期以减小执行器上的磨损，但快速过程需要的采样时间却又比较短。如果CYCLE< PER_TM，意味 着一个完整周期还没有结束，新的 PID 结果将会产生，脉冲的输出状况将会改变。



图06

如 图7，CYCLE<PER_TM，当前输出LMN=50.0，周期20S。一旦 PID 的结果发生更改，如图8，当脉冲高电平输出到20%时，新的 PID 结果LMN=80.0 到来，则脉冲会在之前的基础上继续输出余下的60%的高电平后再变为低电平，整个周期仍然保持20S。
 
图07


图08

如果新的PID 的结果发生在脉冲的高电平，则会有以下两种情况(黄色箭头：已经输出的高电平脉冲；绿色箭头：新的 PID 结果)：

PID 结果>当前脉冲长度，则脉冲延长

图09

PID 结果<当前脉冲长度，则脉冲终止

图10

如果新的PID 的结果发生在脉冲的低电平，则会有以下两种情况(黄色箭头：已经输出的低电平脉冲；绿色箭头：新的 PID 结果)：：

100-PID 结果<=当前低电平脉冲长度，则输出高电平脉冲

图11

100-PID 结果>当前低电平脉冲长度，则低电平脉冲延长

图12