西门子FM451模块

SIMATIC S7-400,凸轮控制器 FM 452，电子 包括项目组态包 在 CD 上

• SIMATIC S7-400

   

西门子S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。SIMATIC S7-400PLC的主要特色为：*的处理速度、强大的通讯性能和的CPU资源裕量。

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(SIEMENS)上海非俗工控自动化设备有限公司（西门子分销商）

颜家钊（销售工程师）185 7050 2115 （24小时）

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高速FM452电子凸轮控制器模板式一个经济型解决方案，即使在低端性能范围内可以使用的机械凸轮控制器。

例如，它可应用在：

• 传送带： 
  FM 452 通过光栅捕获部件的位置，并通过控制命令执行动作(例如：钻、磨等)。

• 用于过程自动化。

Design

满足FM 452特性控制器必须具有以下部件：

• FM 452:

  • 通过设定输出端，执行与位置有关的控制命令

• S7-400 CPU:

  • 用于顺序控制

  • 监控动作的起/停控制

• 编程器：

  • 用于编写STEP 7程序

  • 通过STEP 7用参数表格对FM 452进行参数赋值

  • 用于测试和启动

• 操作员面板：

  • 对机床进行操作员控制和监视

  • 用于故障诊断

Functions

• 可组态的凸轮数量： 
  根据编程，可以有 16、32、64 或 128 个凸轮。

• 可以任何凸轮轨迹。

• 32 个凸轮轨迹，其中 16 个直接在本机数字量输出上运行

• 可组态的凸轮特性： 
  凸轮可以定义为路径凸轮、路径-时间凸轮或时间凸轮。 可以按照方向对其设置参数（正向/反向）。 轨迹输出 “0”和“1”可以被参数化为计数器凸轮轨迹，而轨迹输出“2”可以被参数化为制动器凸轮轨迹

满足FM 451特性控制器必须具有以下部件：                                                                                                                                               

• FM 451:

  • 用于三根独立轴的定位

• S7-400 CPU:

  • 用于顺序控制

  • 定位动作的起/停控制

• 编程器：

  • 用于编写STEP 7程序

  • 通过STEP 7用参数表格对FM 451进行参数赋值

  • 用于测试和启动

• 操作员面板：

  • 对机床进行操作员控制和监视

  • 用于故障诊断

通过技术功能块建立FM 451与CPU之间的连接。

Functions

定位功能

• 设定: 
  通过“点动按钮”快速进给或慢速爬行轴移动到位。

• 递增进给： 
  轴移动到目标位置。 数字值存储到FM 451表格中。

• 相对递增进给： 
  轴按照设定路径移动。

• 搜索参考点方式： 
  使用增量编码器时，用PLC实现同步控制。

特殊功能

• 设定实际值

• 设置参考点

• 删除剩余行程

运行模式

实现定位任务的准备步骤：

• 协调机械系统和电子电路： 
  通过输入机械数据可轻松实现。

• 通过S7 CPU或组态软件规定目标位置

• 从CPU向FM 451传送接口信号（启动，停止）

FM 451处理实际定位任务：

• 将控制快速横动、慢移速度、顺时针或逆时针的4个数字量输出分配到各个通道。

• 根据离目标的距离来规定慢移速度或快速横动/慢移速度

• 在到达关断点后，模块监视目标的逼近。 到达目标区后，给 CPU 发一个信号。

此时可以不同方式实现模块冗余：

由用户编程：
在功能模块和 SIMATIC 通信处理器上，通常可由用户对冗余功能进行编程。将会确定主动模块并检测可能的故障以执行切换。所需的程序与配有冗余 FM/CP 的单个 CPU 的程序*。
由操作系统直接提供支持。
对于 SIMATIC NET-CP 443-1，操作系统直接支持冗余。有关详细信息，请参见“通信”下面的内容。
S7-400F/FH
故障安全型 S7-400F/FH 自动化系统可根据需求进行不同配置：

单通道、单侧 I/O，用于 S7-400F
工厂需要使用故障安全型控制器。无需容错。需要下列部件：

1 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。
1 条 PROFIBUS DP 总线。
带有 IM 153-2 的 ET 200M。
故障安全信号模块，采用非冗余设计。
发生故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

单通道、切换式 I/O，用于 S7-400FH
工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧需要有容错功能。需要下列部件：

2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。
2 条 PROFIBUS DP 总线。
1 个 ET 200M ，带 2 个 IM 153-2（冗余）。
故障安全信号模块，采用非冗余设计。
若 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线出现故障，控制器仍保持可用。在故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，I/O 不再可用。故障安全信号模块被禁用。

冗余、切换式 I/O，用于 S7-400FH
工厂需要使用故障安全型控制器。CPU 侧和 I/O 侧需要容错功能。需要下列部件：

2 个 CPU 414-4H/417-4H，含 F-Runtime 许可证。
2 条 PROFIBUS DP 总线。
2 个 ET 200M，带 2 个 IM 153-2（冗余）。
故障安全信号模块，冗余设计。
在 CPU、IM 153-2 或 PROFIBUS DP 总线、故障安全信号模块或 ET 200M 出现故障时，控制器仍保持可用。

在 S7-400F/FH 自动化系统中，也可以使用标准模块。这些设备不能与故障安全模块在同一个 ET 200M 中一起使用。

通信
*控制器和 ET 200M 之间的安全相关通信和标准通信是通过 PROFIBUS DP 实现的。通过专门开发的 PROFIBUS 行规 PROFIsafe，可在标准数据报文中传输与安全功能相关的用户数据。无需附加的硬件组件，如安全总线。所需的软件既可以作为操作系统的扩展功能集成在硬件组件中，也可作为经过认证的软件块装载到 CPU 中。

带有隔离模块的安全等级
在 ET 200M 中隔离模块具有以下优点：

可以使用铜质总线电缆来建立 PROFIBUS DP 总线。没有必要使用光纤电缆。
每个 IM 153-x 都可以使用。
在一个 ET 200M 中，可以混合使用安全模式下的故障安全信号模块和 S7-300 标准模块。
若需要取得安全等级 SIL 2，则无需使用隔离模块。

电力传动装置和安全系统

电机由电力传动装置控制。 例如，电力传动装置可能包括由 FM 451 定位模块进行控制的保护电路。

如果安全系统作出响应，电力传动装置会将电机关闭（急停或限位开关）。

电机

电机驱动轴，并由电力传动装置控制。

FM 452 电子凸轮控制器

电子凸轮控制器根据编码器信号确定轴的实际位置值。 它会计算与通过的距离成正比的编码器信号的值（例如，通过脉冲计数）。 电子凸轮控制器将根据实际位置值设置或复位数字输出（“凸轮”）。 处理站由数字输出端的信号控制。

编码器

编码器返回位置和方向数据。

CPU

CPU 执行用户程序。 用户程序与模块之间通过功能调用交换数据和信号。

PG/PC

通过 PG 或 PC 对电子凸轮控制器进行编程和参数分配。

• 编程： 您可以使用编程界面或参数 DB 对 FM 452 进行编程。

• 编程： 您可以使用能够直接集成到用户程序中的功能对 FM 452 进行编程。

• 测试和调试： 您可以使用编程界面（也用于终启动系统）对 FM 452 进行测试。

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