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西門子6ES7450-1AP00-0AE0功能模塊 

FM 450-1 計數器模塊
概述

用于簡單計數任務的雙通道智能計數模塊
用于直接連接增量式編碼器
具有通過2個可選擇的比較值進行比較的功能
當達到比較值時通過內置的數字量輸出進行輸出響應
注意:
SIMODRIVE Sensor/Motion Connect 500具有增量編碼器和預裝配的連接電纜，用于計數和定位功能。

6ES7450-1AP00-0AE0SIMATICS7-400功能模塊


6ES7450-1AP00-0AE0SIMATICS7-400功能模塊
應用

培養高級PLC應用人才的關鍵是自主學習

可編程控制器（PLC）具有結構靈巧，硬件配置靈活方便、可靠性高、抗干擾能力強，易學易用的特點，已作為普遍的自動化控制器件廣泛應用于各行各業。《PLC原理及應用》課程已成為工科院校一門覆蓋面較廣的專業課，作為學校如何培養出高素質應用型PLC人才，這成為社會、學校、教師與家長關注的焦點。根據多年的教學實踐，就影響PLC人才培養的各個因素的提高與協同，我提出以下幾點建議以供參考： 

    一、教學與實習設備投入。在PLC課程的實踐教學中，應把機械、電工、電子、液壓、氣動和計算機等知識與PLC技術進行有機地聯系，擴大實習實訓課時的比重，逐步加大學校相關設備的投入，建立較為完備的PLC技術仿真實訓室，從而為“PLC仿真項目開發”的實訓教學創造良好條件。教學實踐證明，只有通過PLC仿真項目方面的實訓，讓學生親自編程、實際接線和仿真調試，并對運行過程中所遇到的問題進行分析和改進，才能真正培養學生創新思維和綜合職業能力，真正實現學生畢業后在PLC技術應用領域“*上崗”的終教學目標。 

    二、理論、實驗與實訓教學。任何課程教學活動的首要任務都是激發學生的學習興趣，同樣在PLC教學中激發學生的興趣并不難，重要的是讓學生不斷地提高，不斷地體驗到成功的喜悅，這樣才能始終保持其濃厚的興趣。

     1、理論課的首要任務是讓學生明確PLC是什么？PLC能做什么？怎么做？教師可以通過一個簡單、形象實例（如：電機的長動控制）的完整講解、操作與演示，先讓學生了解PLC控制系統包括主電路與控制電路，PLC的外部硬件連線與內部軟件編程兩個基本的環節僅僅充當控制電路部分，讓學生整體了解PLC控制系統的構成與工作過程，再以此為基礎進行外部硬件連線與內部軟件編程兩個基本環節的深入講解，這樣便于學生對比繼電接觸器控制系統對本課程的整體把握，明確課程的中心任務，有了目標也就有了學習的動力。 

    理論課教學過程中要使用多媒體教學手段，利用多種計算機技術制作以PPT為主體的電子課件，借助多媒體技術，用生動豐富的畫面和美妙動聽的音樂效果吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣，同時可以提高教學的效率。PLC的外部接線（包括主電路接線）首先講原理圖，結合實驗、實訓、實習講解裝配圖與實際連線圖，要讓學生體會課堂上的原理圖、實驗中的接線與實訓、實習中的接線的區別與聯系，教會學生善于理論聯系實踐，以理論指導實踐，以實踐驗證理論。 

當前流行的三菱PLC的編程軟件為FXGP_WIN-C與GXDeveloper，FXGP_WIN-C沒有仿真功能，在理論講授中缺乏直觀性，而GXDeveloper編程軟件加裝GXSimulator6-C后具有仿真功能，在編程器件、指令與編程實例的講解中利用仿真可以加強直觀性，便于學生的理解，對于某些程序的檢驗與編寫學生可以不用到實驗室，直接利用學校機房結合軟件的仿真功能完成，這樣既增強了學生自主學習的能力，提高了學習興趣，也提高了學習的效率，學生不用走進實驗室也能使理論教學與實驗教學同步進行，大大提高老師的教學效果以及學生的理解和接受能力。

    2、實驗、實訓與上機課可以采用自主學習方式。自主學習方式是一種學習者在總體教學目標的宏觀調控下，在教師的指導下，根據自身條件和需要自由地選擇學習目標，學習內容和方法，并通過自我調控的學習活動完成具體學習目標的學習方式。自主學習離不開教師的適時指導與評價，學生只有在教師的適時幫助下，才能不斷地完成一個又一個實驗與實訓項目，獲得越來越大的成就感，增加自己自主學習的動力，從而保證自主學習方式的良性發展。教師還必須結合理論課程的進程，結合實驗實訓設備編寫由淺入深、逐步遞進、面向不同層次學生的實驗實訓指導書，為學生的自主學習提供有力的理論支撐。

     3、綜合實訓是PLC課程重要的一個環節。要安排充足的時間進行，還要提高實訓的效率，綜合考慮學生個體的差異。在實訓中，遵循能者多勞，共同提高的原則，把學生按個體差異分組，各組根據自己的能力情況選擇不同控制要求的實訓內容，根據控制要求，進行編程、調試，故障診斷與排除。這種方法較靈活的解決了學生能力差異存在的相互制約問題，同時也培養了學生的分工及團隊合作的能力。 

    三、成績評價機制。應該明確成績評價不是教學行為的終目的，成績評價應作為激勵學生學習的一種方法，成績評價應做到及時、公正，具有可操作性。1、理論成績評定包括筆試成績、平時成績和實驗成績，筆試成績通過開卷或閉卷方式，考核了學生對PLC基本知識的掌握程度；平時成績通過平時獨立完成作業的質量、上課出勤、課堂上解決問題的能力及創新方法等來評定；2、實驗實訓成績評價應能體現出競爭機制，根據不同的任務要求分兩種情況：第質量評定分數。教師根據完成質量或速度只對每個團隊進行分數評定，團隊每個成員的分數則依據教師給定分數通過本團隊民主評議得分，這樣促進團隊內每個成員的積極性與主動性，同時培養學生的團隊意識。 

    四、校內學習與校外鍛煉。學生在學校所學的PLC知識與技能對比實際工作崗位中的PLC控制系統，仍具有一定的差異或差距，學生就業后在工作崗位中一定會遇到一些難于解決的難題，這就需要學校、教師仍然要加強對學生畢業工作過程的指導，把這些問題的解決方法做成典型案例對在校學生講解，對在校生來說也是一種良好經驗的積累。學生就業后，在工作崗位上應不斷地與學校教師溝通，不斷地向有經驗的師傅請教，才能熟練掌握PLC控制系統的設計與應用。

     總之，作為學校只有做到以上若干方面協同優化，才能真正培養出高素質應用型PLC人才。

FM 450-1是實現簡計數任務的單通道計數器模板。可在SIMATIC S7-400中使用。

應用包括：

裝配和裝卸設備
塑料機械
機械制造
造紙機械
紡織機械
包裝機械

6ES7450-1AP00-0AE0SIMATICS7-400功能模塊
設計

通過FM 450-1為編碼器提供電源。

該模板具有下列機械特性：

設計緊湊：
堅固的塑料機殼里包括：
故障指示燈(INTF/EXTF)
指示計數器的運行（CR）和計數方向（DIR）的指示燈
數字量輸入和輸出模塊用的指示燈
信號模板上的前連接器
前蓋上的標簽區。
安裝方便：
把模塊簡單地安裝在機架上并用螺絲擰緊。通過前連接器上的編碼元件使之適配。
用戶友好的接線：
通過插入式前連接器來對模板接線。*次插入時，模塊上的編碼元件與之嚙合，這樣該連接器以后只能插入同類型的模塊。更換模塊時，對于新的同類型模塊，可原封不動保持前連接器的接線狀態。
組態軟件包
組態所需的組態軟件包包括：

手冊
參數賦值的屏幕格式
與CPU進行數據交換的標準功能塊

6ES7450-1AP00-0AE0SIMATICS7-400功能模塊
功能

該模板通過下列方式減輕CPU的負擔：

每個通道可以直接連接一個增量編碼器
通過集成數字量輸入直接連接門控信號（光柵等）
通過集成數字輸出模塊實現比較功能和響應輸出
功能如下：

2 個通道用于增計數或減計數；各 32 位
計數頻率達 500 kHz （用于 RS422 編碼器）
計數范圍 0 至 32 位或 ±31 位,根據要求設置
單次或周期計數
單倍、雙倍或四倍
可以連接到增量編碼器；例如起動器，24V編碼器或RS422編碼器(5V)
用電平進行門控
通過數字輸入進行設置
可用預先設定的起始值裝載計數器
通過兩個用戶可定義的參考值進行比較
當達到參考值、過零或超范圍運行（可以選擇）時作出中斷響應
由比較功能控制的輸出信號（24V 電平）：可選擇脈沖寬度，或者從比較值到計數極限值的連續信號。
功能模塊可以使CPU從資源密集型任務中解脫出來，如計數、定位和閉環控制
模塊種類
計數器模塊
用于快速移動/爬行速度驅動的定位模塊
用于伺服電機或步進電機的定位任務
電子凸輪控制器
閉環控制模塊


功能模塊

計數

FM 450-1計數器模塊

定位

FM451定位模板用于快速移動/爬行速度驅動


FM 452 電子凸輪控制器


FM 453 定位模塊

閉環控制

FM 455 閉環控制模塊


FM 458-1 DP 應用模板


西門子6ES7450-1AP00-0AE0功能模塊 
運行模式
在直接可連接的門控信號控制下，FM 450-1 計數器能夠按照 500 kHz 的頻率檢測增量編碼器所發的脈沖。它分析脈沖方向，并且在各個通道上獨立地將各自實際值與兩個可以規定的比較值進行比較。

通過兩種方式對過程輸出響應：

數字量輸出:
可以通過一個公用寄存器來選擇數字輸出的小脈沖或電平轉換。
底板總線:
FM 450-1 可通過集成底板總線向 CPU 發送中斷信號。
工作模式


連續計數

門開啟后，從起始值起，在上下兩個極限值之間不停地計數。

單次計數

門開啟后, 根據主計數方向，系統從起始值開始正計數或倒計數。

主計數方向為增計數：從 0 計到編程設定的極限值。
主計數方向為減計數：從編程設定的起始值計到 0。
周期計數

門開啟后，從起始值開始，根據主計數方向，在編程設定的范圍內循環計數。

主計數方向為增計數：循環性地從 0 計到編程設定的上限值減1。
主計數方向為減計數：循環地從編程設定的起始值計到 1。


參數
在參數化屏幕格式的幫助下，用STEP 7進行參數賦值。為此，需要一個組態包。


S7-400/S7-400H/S7-400F/FH
6ES7421-7BH01-0AB0-SIMATICS7數字輸入模塊
S7-400 是 SIMATIC 控制器家族能較為強大的 PLC。它可以成功實現全集成自動化 (TIA) 解決方案。S7-400 是一個用于制造業和過程工業系統解決方案的自動化平臺，其主要特點是具有模塊化的結構并擁有性能儲備。

S7-400
中端到性能范圍內功能強大的 PLC
可滿足要求極為苛刻的任務的解決方案
全面的模塊和各種性能等級 CPU 可針對具體自動化任務進行調整
可實現分布式結構，適用十分靈活
連接方便
信和聯網功能
操作方便，設計簡單，不含風扇
任務增加時可順利擴展
多重計算：
多個 CPU 在一個 S7-400 中央控制器中同時運行。
多重計算功能可對 S7-400 的總體性能進行分配。例如，可將復雜的技術任務（如開環控制、計算或通信）進行拆分并分配給不同的 CPU。可以為每個 CPU 分配自己的 I/O。
模塊化：
通過功能強大的 S7-400 背板總線和可直接連接到 CPU 的通信接口，可實現許多大量通信線路的高性能操作。例如，這樣可以擁有一條用于 HMI 和編程任務的通信線路、一條用于高性能等距運動控制組件的通信線路和一條“正常”I/O 現場總線。另外，還可以實現額外需要的與 MES/ERP 系統或 Internet 的連接。
工程組態和診斷：
結合使用 SIMATIC 工程組態工具，可極為高效地對 S7-400 進行組態和編程，尤其對于采用高性能工程組件的廣泛自動化任務。為此，可以使用高級語言（如 SCL）以及用于順序控制、狀態圖和工藝圖的圖形化組態工具。
6ES7421-7BH01-0AB0-SIMATICS7數字輸入模塊
S7-400H
具有冗余設計的高可用性自動化系統。
用于具有很高故障安全要求的應用：
重新啟動成本很高、停產代價高昂、幾乎不需要監視且維護選項較少的過程。
冗余設計的集能
提高 I/O 的可用性：切換式 I/O 配置
也可使用具有標準可用性的 I/O：單側配置
熱后備：發生故障時，自動切換到備用設備。
包含 2 個單獨機架或一個分隔式中央機架的配置
通過冗余 PROFIBUS DP 或系統冗余 PROFINET I/O 來連接切換式 I/O。
S7-400F/FH
故障安全型自動化系統，適用于具有很高安全要求的工廠
符合相關標準的安全要求（IEC 61508 的 SIL 3、DIN V 19250 的 AK6 以及EN 954-1 的 Cat.4）
如果需要，也可通過冗余設計來實現容錯
不對安全相關 I/O 進行額外接線
通過采用 PROFIsafe 行規的 PROFIBUS DP 實現安全通信
基于帶有故障安全模塊的 S7-400H 和分布式 ET 200 I/O
適用于非安全相關應用的標準模塊也可以在自動化系統中使用