Функциональные модули

Функциональные модули :

Функциональные модули предназначены для решения типовых задач автоматического управления, к которым можно отнести задачи скоростного счета, позиционирования, автоматического регулирования и т.д. Кроме того, в составе программируемых контроллеров SIMATIC S7-400 могут использоваться модули FM 458-1DP, предназначенные для решения сложных задач автоматического управления со скоростной обработкой информации.

Большинство функциональных модулей наделено интеллектом, что позволяет производить выполнение возложенных на них задач с минимальными нагрузками для центрального процессора. В целом ряде случаев эти модули способны продолжать свое функционирование даже в случае остановки центрального процессора.

Модуль скоростного счета FM 450-1

• Интеллектуальный 2-канальный модуль скоростного счета для решения простых счетных задач.

• Непосредственное подключение инкрементальных датчиков позиционирования.

• Сравнение содержимого каждого счетчика с заданными граничными значениями.

• Предварительная установка счетчиков.

• Наличие встроенных дискретных входов для управления работой модуля.

• Наличие встроенных дискретных выходов для непосредственного управления исполнительными устройствами на основании результатов операций сравнения.

• Режимы работы:

• непрерывный счет,

• один цикл счета,

• периодическое повторение циклов счета.

Модуль позиционирования FM 451

• Интеллектуальный 3-канальный модуль позиционирования приводов, оснащенных электродвигателями с переключаемым числом пар полюсов.

• Четыре дискретных входа на каждый канал для управления работой привода.

• Использование инкрементальных или синхроннопоследовательных (SSI) датчиков позиционирования для контроля текущих координат рабочего органа каждого привода.

• Четыре дискретных выхода на каждый канал для управления работой стандартного трехфазного электродвигателя переменного тока с переключаемым числом пар полюсов.

• Четыре режима работы для перемещения рабочего органа из начальной в конечную точку.

Модуль электронного командоконтроллера FM 452

• Экономичная альтернатива электромеханическим кулачковым командоконтроллерам.

• Высокое быстродействие и точность позиционирования.

• До 128 кулачков на дорожку, 32 дорожки.

• 16 встроенных дискретных выходов, повторяющих состояния первых 16 дорожек, для непосредственного управления исполнительными устройствами.

• Интерфейс подключения инкрементального или синхронно-последовательного датчика позиционирования.

• Одиннадцать дискретных входов для управления работой модуля.

• Управление перемещением в функции позиции или времени.

Модуль позиционирования FM 453

• Интеллектуальный 3-канальный модуль позиционирования приводов с шаговыми и/ или серводвигателями.

• Решение широкого круга задач позиционирования: от простого пошагового позиционирования до сложных комплексных задач с высокими требованиями к времени реакции, точности и скорости позиционирования.

• Индивидуальная настройка каждого канала.

• Четыре дискретных входа, четыре дискретных выхода и интерфейс подключения инкрементального или синхроннопоследовательного датчика позиционирования на каждый канал.

• Формирование управляющих воздействий:

- в виде импульсных сигналов для приводов с шаговыми двигателями,

- в виде аналоговых сигналов для приводов с серводвигателями.

Модули автоматического регулирования FM 455

• Интеллектуальные 16-канальные модули автоматического регулирования универсального назначения.

• Построение систем автоматического регулирования температуры, давления, расхода, уровня и т.д.

• Удобная интерактивная адаптация систем регулирования температуры.

• Два алгоритма регулирования:

- регулятор температуры,

- ПИД регулятор.

• Возможность использования готовых или конфигурируемых структур автоматического регулирования.

• Наличие двух модификаций модулей FM 455:

- FM 455C для построения систем автоматического регулирования, в которых управляющие воздействия формируются в виде аналоговых сигналов.

- FM 455S для построения систем автоматического регулирования, в которых управляющие воздействия формируются в виде импульсных дискретных сигналов.

• Определяемая пользователем реакция модуля на остановку центрального процессора, включая возможность продолжения своей работы.

Модуль FM 458-1 DP: общие сведения

Интеллектуальный функциональный модуль FM 458-1 DP оснащен встроенным 64-разрядным RISC-процессором и предназначен для реализации сложных, динамичных, ресурсоемких алгоритмов автоматического управления и регулирования. Он не имеет фиксированной внутренней структуры и строго определенного функционального назначения. Адаптация к требованиям решаемой задачи выполняется на этапе конфигурирования и программирования модуля.

FM 458-1 DP обеспечивает автономное выполнение возложенных на него задач и обладает высоким быстродействием.Типовое время цикла равно 0.1 … 0.5 мс. Он способен решать комплексные задачи позиционирования и управления перемещением, автоматического регулирования, скоростного выполнения вычислительных задач и т.д.

Программирование модуля выполняется на языке CFC. Для разработки программ может использоваться обширная библиотека, объединяющая свыше 300 функциональных блоков различного назначения.

Связь с центральным процессором S7-400 осуществляется через P- и К-шину контроллера. Связь с управляемым оборудованием осуществляется через встроенный интерфейс PROFIBUS DP, 8 встроенных дискретных входов, а также через специализированные модули расширения, подключаемые к модулю FM 458-1 DP через внутреннюю LE шину.

Типовыми областями применения FM 458-1 DP являются:

• Регулирование крутящего момента и частоты вращения, а также управление позиционированием электроприводов постоянного и переменного тока.

• Системы регулирования натяжения и компенсационных воздействий в разматывающих установках.

• Системы согласованного управления и регулирования нескольких электроприводов единой технологической установки.

• Системы автоматизации испытательных стендов редукторов и двигателей.

• Системы автоматизации установок поперечной резки валов.

• Системы автоматизации мотальных и навивочных машин.

• Системы автоматизации высокодинамичных гидроприводов.

• Системы регулирования высокооборотных турбин и т.д.

FM 458-1 DP: базовый модуль FM 458-1 DP

• Базовый модуль для решения сложных ресурсоемких задач автоматического управления и регулирования.

• Встроенный высокопроизводительный RISC процессор с временем цикла выполнения программы от 0.1 до 0.5 мс.

• Встроенный интерфейс ведущего устройства PROFIBUS DP с поддержкой режима тактовой синхронизации.

• Восемь встроенных скоростных дискретных входов.

• Внутренняя шина LE для подключения до двух специализированных модулей расширения.

• Удобное конфигурирование аппаратуры из среды HW-Config STEP 7.

• Программирование на языке CFC с использованием дополнительного пакета программ D7-SYS.

• Поддержка функций обновления операционной системы.

FM 458-1 DP: модуль расширения EXM 438-1

• Опциональный модуль расширения для модуля FM 458-1 DP.

• Получение дополнительных каналов ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов.

• Наличие интерфейсов для подключения инкрементальных или синхронно-последовательных датчиков позиционирования.

• Восемь конфигурируемых светодиодов.

• Встроенная LE шина для подключения к модулю FM 458-1 DP.

• Встроенная P-шина контроллера S7-400 для подключения к внутренним цепям питания электроники.

• Работа с естественным охлаждением в диапазоне температур от 0 до +40 ºC.

FM 458-1 DP: модуль расширения EXM 448

• Коммуникационный модуль для подключения к FM 458-1 DP.

• Встроенный комбинированный интерфейс RS 232/ RS 485:

- RS 232 для настройки параметров модуля,

- RS 485 для подключения к сети PROFIBUS DP в режиме ведущего или ведомого DP устройства.

• Отсек для установки коммуникационного модуля MASTERDRIVES:

- SLB и выполнения функций ведомого или ведущего устройства сети SIMOLINK и управления работой до 200 ведомых приводов серии SIMODRIVES,

- SBM2 и выполнения функций порта подключения многооборотного синусно-косинусного датчика,

- CBP2 и выполнения функций ведомого устройства PROFIBUS DP или обмена данными с поддержкой протокола USS.

FM 458-1 DP: модуль расширения EXM 448-2

• Коммуникационный модуль для подключения к FM 458-1 DP.

• Два встроенных интерфейса ведущего или ведомого устройства SIMOLINK:

- режим ведущего устройства для управления работой до 200 приводов MASTERDRIVES,

- режим ведомого устройства для подключения к системе SIMADYN D или нескольким модулям FM 458-1 DP.

• Отсек для установки коммуникационного модуля MASTERDRIVES:

- SLB и выполнения функций ведомого или ведущего устройства сети SIMOLINK и управления работой до 200 ведомых приводов серии SIMODRIVES,

- SBM2 и выполнения функций порта подключения многооборотного синусно-косинусного датчика,

- CBP2 и выполнения функций ведомого устройства PROFIBUS DP или обмена данными с поддержкой протокола USS.

• Автоматическая деактивация второго встроенного интерфейса SIMOLINK при использовании опционального коммуникационного модуля MASTERDRIVES.

• Три встроенных светодиода на каждый встроенный интерфейс SIMOLINK для индикации:

- нормального обмена данными через интерфейс или наличия ошибок в его работе,

- наличия или отсутствия напряжения питания интерфейса,

- наличия или отсутствия обмена данными с базовым модулем FM 458-1 DP.

FM 458-1 DP: интерфейсные модули

Внешние цепи каналов ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов подключаются к модулям FM 458-1 DP и EXM 438-1 через соединительные кабели и интерфейсные модули соответствующих типов. Интерфейсные модули оснащены терминальными блоками для подключения внешних цепей и имеют светодиодную индикацию. Некоторые типы интерфейсных модулей обеспечивают преобразование уровней сигналов и гальваническое разделение цепей.