西門子s7-1500數字量輸出模塊

S7-1500 自動化系統具有模塊化的結構，可包含zui多 32 個模塊。 它擁有豐富的模塊，且這些模塊均可以獨立地組合使用。S7-1500 自動化系統支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個安裝導軌上（請參見手冊以了解前提條件）。

一個系統包含下列組件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等級，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程設備、操作裝置、其它 SIMATIC 控制器或第三方設備間的通信。

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用于 PROFIBUS 的 RS485 總線連接器，可用于連接 PROFIBUS 節點或 PROFIBUS 網絡部件到 PROFIBUS 總線電纜。

西門子s7-1500數字量輸出模塊

提供有各種類型的總線連接器，可優化用于連接的設備：

總線連接器具有軸向電纜引出線（180°）可用于如 PC 和 SIMATICHMI OP，傳輸速率高達 12 Mbit/s，帶集成的總線端接電阻 

• 帶垂直電纜引出線的總線連接器（90°）；

這種接頭采用垂直電纜引出線（有或沒有編程器接口），數據傳輸速率高達 12 Mbit/s，帶集成的終端電阻。傳輸速率為 3、6 或12 Mbit/s 時，在帶編程器接口的總線接頭和編程器之間，需要使用 SIMATIC S5/S7 連接電纜。

• 有 30°電纜引出線的總線接頭（經濟型），無編程器接口，數據傳輸速率zui大為 1.5 Mbit/s，無集成的總線端接電阻。

• PROFIBUS 快速連接 RS485 總線接頭（90°或 180°電纜引出線），傳輸速率zui大為 12Mbit/s，采用絕緣刺破技術可實現快速簡單安裝（用于硬線和軟線）。

總線連接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 網絡組件的 PROFIBUS 接口（9 針 Sub-D 接口）中。

可使用 4 個端子在插頭中連接進入和離開的 PROFIBUS 電纜。

通過從外部清晰可見的便于接觸的開關，可以連接總線連接器中集成的總線端接器（不適用于 6ES7 972-0BA30-0xA0）。在此過程中，連接器中的進線和出線總線電纜是分開的（隔離功能）。

必須在 PROFIBUS 網段的兩端進行這種連接。

• 適合于應用

1) 適用于寬溫度范圍（-25 °C 至 +60 °C）并具有優異防惡劣環境性能（覆膜涂層）的 SIPLUS 模塊

2)軟總線電纜不適用于這種接頭

3) S7-400:
當 DP 接口占用時，不能使用 MPI/DP 接口；
在分配了 IFM2 接口時，不能與 IFM1 接口結合使用

西門子DP總線連接器/代理，DP總線連接器適用于寬溫度范圍（-25 °C 至 +60 °C）并具有優異防惡劣環境性能（覆膜涂層）的 SIPLUS 模塊
2)軟總線電纜不適用于這種接頭
西門子DP總線連接器/代理
由于其連接方法zui簡捷，可快速調試
因采用冗余網絡拓撲結構，具有高可用性
采用簡單、有效的信令概念，持續監控網絡部件
通過工廠范圍內的時鐘控制，可實現整個工廠范圍內基于時間的精確事件分配
由于現有網絡容易擴展，且無任何不利影響，具有高度靈活性
是系統范圍內實現聯網的基礎（垂直集成）
是 PROFINET 的基礎
由于在必要時可通過交換技術獲得擴展性能，以太網的通訊性能幾乎不受限制
可實現不同應用領域的聯網，例如辦公環境與生產環境
用于苛刻工業環境的網絡部件
通過具有 RJ45 技術的 FastConnect 電纜接線系統進行快速本地組裝
通過高速冗余和冗余電源實現故障安全網絡
通過持續的兼容性開發而獲得投資保護
因具有接口選件，可通過 WAN（廣域網）并使用 Internet 服務實現公司范圍內的通訊
通過 SCALANCE W，西門子公司的 IWLAN（工業無線局域網）為*地連接具有可靠無線通訊功能的移動站提供了基礎
工業無線局域網（IWLAN）的數據儲備
快速漫游，用于不同網絡接入點間移動站的快速傳播
通過采用西門子 SCALANCE S 和 SOFTNET 安全客戶端的安全概念，能夠保護網絡與數據
控制層上大量數據的千兆通訊，如 WinCC，web 應用程序，多媒體應用程序等
西門子DP總線連接器/代理
PROFINET
基于工業以太網，PROFINET 實現了現場設備（IO 設備）與控制器（IO 控制器）的直接通訊，并可提供運動控制應用等時驅動控制解決方案。
通過組件的工程與組態（基于組件的自動化），PROFINET 還支持分布式自動化系統。
媒體冗余協議（MRP）
IEC 61158 Type 10 標準中的用于提高環形拓撲結構網絡可用性的協議。
信息技術（IT）
IT 通過工業以太網將 SIMATIC 與信息技術相整合。借助TCP/IP協議，這些通訊媒體和路徑還可用于SIMATIC。根據產品及擴展階段，通訊處理器支持 IT 環境下的技術，如：
電子郵件；
通過集成的電子郵件客戶端，網絡組件、通訊處理器和路由器可發送電子郵件，以提供裝置狀態信息（如裝置停機或即將發生過載）或自動請求一次維修。
可自由定義的 HTML 頁；
通訊處理器可借助于靜態 HTML 頁來執行網絡診斷，并通過可自由定義的 HTML 頁來支持特定用戶顯示。
FTP；
使用文件傳輸協議（FTP），耦合簡便、通用，例如 PLC 可連接到不同的 PC 或嵌入式系統。
IP 路由 (IP-R)
通過兩個獨立接口（集成網絡分離）以及 SCALANCE S 和 SCALANCE X414-3E，可實現 SIMATIC S7 到工業以太網（CP 343-1 Advanced 和 CP 443-1 Advanced）的連接，該連接支持千兆接口和 PROFINET 接口之間的 IP 報文傳送。
OPC（開放性、高效性、協作性）
OPC 是一種標準化、開放式、多供應商接口，允許具有 OPC 能力的 Windows 應用程序與 S7 通訊（發送/接收）連接。因特網通訊可通過 OPC XML DA 接口實現。
編程器/OP 通訊
集成的通訊功能，用于 SIMATIC 自動化系統與 HMI 設備（例如 TP/OP）和 SIMATIC 編程器（STEP 7、STEP 5）之間的數據交換。MPI、PROFIBUS 和工業以太網支持編程器/OP 通訊。

  圖1. Alameda子系統設計方框圖

元件數量較少，具有更大通用性

高度集成是這里的關鍵，集成提高了通用性、避免了噪聲問題，并且減少了器件數量。我們首先了解一下硬件(圖2)。

                                  圖2. Alameda參考設計電路板(MAXREFDES24#)

MAX5134四通道、16位、帶緩沖電壓輸出、高線性度DAC是該系統的核心。器件具有4路通道、極低死區(zui大0.02V)、滿擺幅輸出，所以無需DAC負電源。器件提供電壓輸出，驅動四片MAX15500信號調理器的輸入。同時也要注意，DAC輸出直接驅動調理器輸入，無外部元件，使得接口非常簡單。

每片MAX15500為單通道、低成本、高精度模擬電流/電壓輸出調理器，專為滿足PLC及DCS要求而開發。信號調理器工作在±24V電源范圍，產生用戶可編程、單極性和雙極性、高精度電流或電壓輸出。電流輸出驅動高達1kΩ負載，電壓輸出驅動低至1kΩ的負載。MAX15500具有過流和短路保護，也監測過熱和掉電情況，并提供全面的錯誤報告。

MAX6126超高精度電壓基準驅動模擬輸出調理器和DAC的基準輸入，初始精度為0.02%，zui大溫度系數(tempco)為3ppm/℃。

對于數據隔離，MAX14850對現場測和系統控制器側的數據通信進行隔離。合成的電源和數據隔離為600VRMS。

電源由隔離、寬直流輸入范圍、反激式變換器提供。峰值電流模式反激式控制器MAX17498B高效驅動隔離，支持+18V至+32V單直流電壓輸入，產生±24V和+8V輸出。MAX17498B電路的zui高工作效率為85%。正確安裝的1000pF、2000V電容耦合兩個隔離地，同時仍然維持隔離，減小模擬輸出噪聲。MAX1659低壓差(LDO)線性穩壓器將+8V輸出調節至+5V低噪聲輸出。整個系統只需要24V輸入作為電源。

針對LX9和ZedBoard平臺開發

Alameda設計經過LX9和ZedBoard平臺驗證。Alameda具有簡單板載Pmod兼容連接器，可連接至Pmod兼容的現場可編程門陣列(FPGA)/微控制器開發板。目前提供這兩種平臺的項目文件、器件驅動器以及示例代碼?？赏ㄟ^以下下載完整的源代碼和文件：。

性能測量

微分非線性(DNL)、積分非線性(INL)和總計不調整誤差(TUE)是PLC及其它過程控制系統的zui重要技術指標。MAX15500高度靈活、可配置，滿足不同應用的需求。數據在+25℃下獲得。下圖中，由于編碼0至320在MAX5134的死區范圍(0至0.02V)，所以前320個DAC編碼的DNL、INL和TUE標為0。

-10V至+10V電壓輸出模式、20%過量程下的DNL、INL和TUE測量結果分別如圖3、4和5所示。

不過，西門子樓宇科技的安防系統專家Peter L?ffler認為，還可以進一步加強安全保障。他指出，通過將彼此獨立的系統——如門禁控制裝置和視頻監控系統等——生成的數據融合起來，可以實現更高安全性。他說：“譬如，當某個安防系統判定有人試圖破門而入時，部署在這扇門旁邊的攝像頭可以自動激活并記錄下所發生的一切。"可以在樓宇管理系統中預先設置并保存這種因果關系及有關工作流程。

各種類型的傳感器、攝像頭以及地震傳感器和運動檢測器等，時時刻刻看守著阿博蒂納圖書館。（上圖）將這樣的系統聯網，可以提高復雜基礎設施的安全性，如部署在梵蒂岡和各地機場的系統。

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聯網數據與優化結果。西門子安防系統更進一步，將各個子系統連接起來，形成了一個統管全局的平臺。這個平臺可以實時采集子系統輸出的信息，用于生成全面呈現當前狀況的標準化視圖。這種設置可使用戶——譬如機場運營商——在發生事關安全的危急狀況時，快速決定如何響應。

在這方面，機場運營商可以事先就多種類型的意外事故設定可能的情形并制定行動預案，當真的發生危機事件時，這個系統將幫助他們做出正確決策。

智能安防系統甚至可以發現出乎意料的因果關系。譬如，假設某個機場運營商已經將登機門設置為僅當飛機靠泊后才開啟。如果系統檢測出，盡管登機口并未靠泊飛機，但登機門卻被偶然開啟，那么，系統將查看原因。然后，系統可能發現，在所檢查的區域，空調系統并未以*狀態運行而員工感覺不舒服。這樣一來，解決暖通空調系統控制問題，也在無形中消除了安全隱患。

智能安防系統甚至可以用于優化工作流程。這為關鍵基礎設施運營商創造了額外價值。飛機滑行區域監控應用，便是一個例子。在這個應用中，系統可以識別出在特定時刻，滑行道周邊有哪些車輛正在哪個位置移動。從理論上可以壓縮這些數據并將之轉換為匿名格式，從而支持生成所謂的熱圖，從統計學的角度提供關于車輛行為的信息。

以這種方式獲得的信息可用于提高滑行道工作流程的效率。譬如，熱圖可以標明當加油車和清潔車彼此擋住對方道路時屢次出現的擁堵和延遲。L?ffler說：“未來，如果我們進一步利用形形規模龐大的數據源來識別過去不曾覺察到的趨勢，將是多么有趣！"同時，他也指出，這種類型的“隱而不顯"往往是由于所涉及的運行過程極其復雜。他說：“不妨設想，譬如，在某座城市的人口密集區域內，數十萬人搭乘不同交通工具同時朝同一方向移動，所產生的與交通有關的數據將形成一股洶涌的洪流。"

大數據分析。執行這種大數據分析的關鍵是，從可靠的數據源獲得大量具有可比性的歷史數據。正如L?ffler所解釋的那樣，可以將這些信息集中到數據池中，然后加以綜合，利用統計學原理推導出歷史趨勢，這將有助于預測未來的發展，以及安排預防措施。換句話說，大數據將有助于改善整座城市或特定行政區內的廣大民眾的安全。

以梵蒂岡為例，每年在圣彼得大教堂舉行的圣誕彌撒都將迎來5萬教眾，此外，還有20萬信徒將教堂門前的廣場擠得水泄不通。從交通控制系統到列車抵達時刻表，通過對各種各樣的數據源進行分析，可以早在大量人群涌入之前，緩解潛在瓶頸。此外，可以將氣象數據以及來自社交網絡和新聞廣播的信息與此類事件相并進行分析，以盡早查明甚至預測潛在危險。然后，大型活動的安全工作人員可以調集更多支持人員或者開放更多出入通道。這樣的舉措有可能降低風險，同時加強集體安全。

SIMATIC NET, PROFIBUS FC 過程電纜, 符合 IEC 61158-2，黑，用于非易爆區域 雙線，屏蔽，按米銷售，zui大訂貨數量: 1000m, zui小訂購量: 20 m