6ES7153-1AA03-0XA5西门子代理商

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西门子plc S7-1200 FC CPU 中的安全应用

 西门子plc S7-1200 FC CPU 中的安全应用本文档中介绍了 24 个安全门和急停应用场景。在每个场景中，都包含一个 S7-1200 FC CPU 直接使用的 F 块。除了 S7-1200 FC CPU 的易操作性之外，在本文档中还介绍为满足特定 PL/SIL 标准要求需考虑的各项因素。
安全门和急停按钮是安全组件的典型应用，广泛安装在各类应用中，如 切割机。



安全门和急停按钮的应用领域示例
在实施过程中，风险分析和评估通常伴随着问题一同提出，从而满足 PL（根据 ISO 13849）或 SIL（根据 IEC 62061）标准的相关要求（接线，工程组态等）。

这也正是本应用示例的切入点。在本应用示例中，采用模块化结构显示安全相关应用的基本实施步骤。

在本应用示例中，对安全门（有无门锁）、 急停以及各种组合进行单独检查。


本应用示例中显示的所有应用，其解决方案均基于 PL c/SIL 1、PL d/SIL 2 和 PL e/SIL 3 标准要求。而且所有应用都在一个安全相关的函数块内实现。
在此，共包含 24 个具体应用。所有 24 个 F 块均存储在块库中。这样，用户可轻松地将 F 块集成到用户自己的 STEP 7 项目 (TIA Portal) 中，并根据要求进行定制操作。此外，也可直接下载所通过的硬件配置。

S7-1200 FC CPU 是实现简单型单机解决方案的理想控制器。当然，在此也可使用分布式解决方案。在本应用示例中，介绍了如何通过 PROFIsafe 连接 SINAMICS G120。



S7-1200 FC CPU
与单硬件解决方案不同，S7-1200 FC CPU 不仅易于操作，其快捷的诊断功能更是极大提高可应用的可用性。*重要的是： S7-1200 FC CPU 的工程组态基于 TIA Portal 自动化系统。因此，用户可受益于全集成自动化 (TIA) 的所有优势：TIA Portal 系统集高效性易于操作性以及卓越的前瞻性于一体。该系统适用于各种自动化与驱动技术相关的工程组态任务。

块库、文档和 SET 文件
ZIP 文件“STEP 7 V15 块库”中包含有 24 个 F 块的块库，分别对应 24 个急停和安全门 应用场景。

对于 24 个应用场景中的每一个场景，本文档均包含以下内容：

所需软硬件的组件列表
连接图
各核心功能的相关说明
所提供 F 块的具体说明
相关的组态和参数设置信息
设置应用示例时的操作说明
此外，在本文档中还介绍了有关 F 程序中特定序列的更多信息，以及安全门和急停应用中的宝贵信息。例如，为了满足特定 PL/SIL 标准要求而所需考虑的各种因素。

PLC存储器

PLC内部的存储器有系统存储器和用户存储器两大类。

??①系统存储器 用以存放系统程序，包括系统管理程序、监控程序、磁盘输入处理程序、翻译程序、编译解释程序等。系统程序在PLC出厂前已将其固化在只读存储器ROM 或PROM中，用户不能更改。

??②用户存储器 用以存放用户程序和工作数据。它分用户程序存储区和工作数据存储区。在编程工作方式下，为了读写修改方便，用户输入的控制程序经过预处理后，存放在RAM的低地址区。工作数据存储区占用RAM若干存储单元，用来存放逻辑变量。这些逻辑变量在PLC中称为输入维电器X、输出继电器Y、内部辅助继电器R、定时器TM、计数器CT、数据寄存器DT等。RAM的存储内容通过编程器或编程软件读出并更改。为了防止RAM中的程序和数据因电源停电而丢失，常用**的锂电池作为后备电源，锂电池的寿命一般为3～5年。

??PLC产品手册中给出的存储器类型和容量是针对用户程序存储器而言的。

??(3)输入/输出(I/O)接口电路

??它起着在PLC和外围设备之间传递信息的作用。PLC通过输入接口电路将开关、按钮、传感器等输入信号转换成CPU能接收和处理的信号。输出接口电路是将CPU送出的弱电流控制信号转换成现场需要的强电流信号输出，以驱动被控设备。为了保证PLC可靠地工作，设计者在PLC的接口电路上采取了不少措施。输入、输出接口电路是用户使用PLC唯一要进行的硬件连接，从使用的角度考虑，每个用户都必须清楚地了解PLC的I/O性能，才能使用自如。

??①输入(I)接口 输入接口通过PLC的输入端子接收现场输入设备的控制信号，现场输入信号可以是按钮、限位开关、光电开关、温度开关、行程开关以及传感器输出的开关量等。PLC输入接口电路将这些信号转换成CPU所能接收和处理的数字信号。PLC输入接口电路与输入控制设备的连接示意图如图1-11 所示。

??当按钮S1闭合时，输入信号通道光电耦合器件传送给内部电路，输入信号与内部电路之间并无电的联系，通过这种隔离措施可以防止现场干扰串入PLC。由于光电耦合器件的发光二极管采用两个反并联，使输入端的信号极性可根据需要任意确定。

??②输出(O)接口 输出接口电路将经CPU处理过的输出数字信号传送给输出端的电路元件，以控制其接通或断开，从而控制现场执行部件。现场执行部件包括电磁阀、继电器、接触器、灯具、电热器、电动机等。为适应不同类型的输出设备负载，PLC的输出接口类型有三种∶继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型。继电器型输出电路如图1-12所示，其电路负载电流大于2A，响应时间为8～10ms，机械寿命大于105次，动作速度慢。晶体管型输出电路负载电流均为0.5A，响应时间小于1ms，漏电流小于100μA，有PNP和NPN 晶体管输出两种形式，如图1-13、图1-14 所示。

产品远销：

1．华北地区：北京、天津、河北、山西、内蒙古（5个省、市、区）。

2．东北地区：辽宁、吉林、黑龙江、大连（4个省、市）。

3．华东地区：上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、宁波、夏门、青岛（10个省、市）。

4．中南地区：河南、湖北、湖南、广东、广西、海南、深圳（7个省、市）。

5．西南地区：重庆、四川、贵州、云南、西藏（5个省、市）。

6．西北地区：陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆（5个省、区）