西门子6ES7331-7HF01-0AB0接线图形

F-D 2A PPM PROFISAFE

重要特性：用于 ET 200MP/S7-1500 的 8 通道故障安全数字量输出模块 执行器的故障安全双通道激活（可设置 PM/PP 切换）执行器可由高达 2 A 的电流来控制 经认证，达到 SIL 3 (IEC 61508) 和 PL e (ISO 13849)用于指示错误、运行、电源电压和状态的 LED 指示灯清晰的模块标签 用纯文本表示模块类型 完整订货号 二维矩阵码（产品编号和序列号） 接线图 硬件和固件版本 可选标签附件标签纸，黄色这些模块在 PROFIBUS 和 PROFINET 配置中均支持 PROFIsafe。 可与集中式组态中的所有故障安全 SIMATIC S7-1500 F-CPU 以及所有其它 SIMATIC S7 F-CPU 的 ET 200MP 分布式 I/O 配合使用。                                                          应用故障安全 ET 200MP/S7-1500 模块可以作为整体自动化系统*的一部分，满足与安全相关的应用要求。模块中中集成有故障安全运行所需的安全功能。通过 PROFIsafe 与故障安全 SIMATIC S7 CPU 通信。

S7-200的扩展模块

　　除了CPU221外，S7-200的其他CPU型号都可以附加扩展模块，以增加I/O点数、扩展通信能力和一些特殊功能。

　　S7-200的扩展模块包括：

　　数字量I/O扩展模块

　　模拟量I/O模块

　　通信模块

　　功能模块 不同类型的模块可以组合搭配，一起做S7-200 CPU的扩展模块。

　　数字量I/O扩展模块

　　数字量I/O扩展模块有：

EM221：数字量输入扩展模块。包括

　　8点 x 24VDC

　　8 x 120/230VAC

　　16 x 24VDC

EM222： 数字量输出扩展模块

　　4 x 24VDC/5A

　　4 x 继电器/10A

　　8 x 24VDC/0.75A

　　8 x 继电器/2A

　　8 x 120/230VAC/0.5A

EM223：数字量输入/输出混合模块

　　4 x 24VDC输入；4 x 24VDC/0.75A输出

　　4 x 24VDC输入；4 x 继电器/2A输出

　　8 x 24VDC输入；8 x 24VDC/0.75A输出

　　8 x 24VDC输入；8 x 继电器/2A输出

　　16 x 24VDC输入；16 x 24VDC/0.75A输出

　　16 x 24VDC输入；16 x 继电器/2A输出 不同类型的数字量模块可以同时连接到CPU后面，只要注意各自的电源连接就可以了。 数字量I/O接线

　　模拟量扩展模块

　　除了CPU224 XP外有两通道输入/一通道输出的简单模拟量I/O组外，其他CPU都需要加模拟量扩展模块才能获得模拟量I/O能力。

EM231：4通道电源/电流模拟量输入

EM231 RTD：2通道热电阻温度输入模块

EM231 TC：4通道热电偶温度输入模块

EM235：4通道电压、电流输入/1通道电压、电流输出模块 模拟量模块

　　通信模块

　　除CPU本体上的通信口可以支持PPI/MPI和自由口通信之外，S7-200系列使用扩展模块支持更多的通信模式。

　　这些通信模块有：

EM277：PROFIBUS-DP/MPI通信模块。带DB-9插座，可连接到PROFIBUS-DP和MPI网络上。EM277也可以用于连接西门子的HMI产品

EM241：模拟音频调制解调器（Modem）模块，带RJ11电话插口。支持自动电话拨号等功能

CP243-1：以太网模块，带RJ45接口，可连接到支持TCP/IP标准的以太网中，与西门子的其他CP243模块、CP343/CP443模块，或西门子软件（OPC Server）通信

CP243-1 IT：带因特网功能的以太网模块，除CP243-1的功能外，还支持FTP、HTTP、E-mail等IT功能

CP243-2：AS-Interface（执行器－传感器接口）主站模块。AS-Interface从站可以连接到端子上。一个完整的系统还需要AS-Interface电源等设备 S7-200支持的通信协议 S7-200的通信选择

　　功能模块

　　S7-200目前有一种特殊功能模块：

EM253：定位处理模块，支持开环速度和定位控制。一般用于控制步进电机控制器和伺服电机控制器。支持RS422/RS-485差动输出和漏极开路输出。每个模块可以控制一个轴。使用多个模块的情况下也不能进行复杂的插补计算

PROFINET IM 155-6PN 基本型接口模块

IM 155-6PN BA 主要用于简单 PROFINET 应用，进行多 12 个模块（多 192 个 IO 信号）的中等站扩展，每个模块具有 32 字节（用于输入数据和输出数据）。除了PROFIsafe之外的所有I / O模块均可使用。因此，它是用于完成简单的机器与改装任务的经济解决方案。

IM 155-6PN 标准型接口模块 (PROFINET)

IM 155-6PN 标准型接口模块主要用于多 32 个模块（多 512 个 IO 信号）的平均站扩展的 标准 PROFINET 应用。所有 I/O 模块（包括 PROFIsafe 模块）都可以使用。另外，还可以使用 BA-Send/BU-Send，通过 SIMATIC ET 200AL 系列的多达 16 个 IP67 模块对站进行扩展。配有铜缆接口的所有 Simatic 总线适配器都可以使用。

IM 155-6PN 高性能型接口模块 (PROFINET)

IM 155-6PN 高性能型接口模块主要用于对功能需求较高且灵活的 PROFINET 应用，并用于多 64 个模块（多 1024 个 IO 信号）的大型站扩展。所有 I/O 模块（包括 PROFIsafe 模块）都可以使用。另外，还可以使用 BA-Send/BU-Send，通过 SIMATIC ET 200AL 系列的多达 16 个 IP67 模块对站进行扩展。

与其它接口模块不同的是，IM 155-6PN HF 支持以下附加功能：

使用具有光缆接口的总线适配器

数据量增加，输入和输出数据多 1440 字节，每个模块多 288 字节

单次热插拔（在运行过程中拔出和插入 I/O 模块而不会影响其余模块的通信）

S2 冗余

250 µs 等时同步模式

过采样

MSI/MSO

支持多达 4 个控制器的共享设备

每个模块多 4 个子插槽

IM 155-6PN 高性能型接口模块 (PROFINET)

IM 155-6PN 高速型接口模块主要用于响应时间极短的 PROFIBUS 应用。所有 I/O 模块（包括 PROFIsafe 模块）都可以使用。

为了更好的利用太阳能，自动跟踪系统越来越多的应用于太阳能行业中。基于可编程逻辑控制器(PLC)的太阳能电池板自动跟踪系统，包括硬件和软件两部分，其中硬件包括PLC输入输出端口、信号处理单元、驱动部分;软件包括PLC的控制和监控程序两部分。太阳能电池板自动跟踪系统使光伏电池板能实时跟踪太阳关照，从而大限度的获得太阳能，有效地提高太阳能的利用率和光伏发电系统的效率，降低了光伏并网发电成本，具有理论研究意义和应用推广价值。

　　1 引言
 

　　据测试，在太阳能电池板阵列中，相同条件下采用自动跟踪系统发电设备要比固定发电设备的发电量提高35%左右。

　　所谓太阳能跟踪系统是能让太阳能电池板随时正对太阳，让太阳光的光线随时垂直照射太阳能电池板的动力装置，能显著提高太阳能光伏组件的发电效率。目前市场上所使用的跟踪系统按照驱动装置分为单轴太阳能自动跟踪系统和双轴太阳能自动跟踪系统。

　　从制手段上系统可分为传感器跟踪和视日运动轨迹跟踪(程序跟踪)。传感器跟踪是利用光电传感器检测太阳光线是否偏离电池板法线，当太阳光线偏离电池板法线时，传感器发出偏差信号，经放大运算后控制执行机构，使跟踪装置从新对准太阳。这种跟踪装置，灵敏度高，但是遇到长时间乌云遮日则会影响运行。视日运动轨迹跟踪，是根据太阳的实际运行轨迹，按照预定的程序调整跟踪装置。这种跟踪方式能够全天候实时跟踪，其精度不是很高，但是符合运行情况，应用较广泛。

　　从主控单元类型上可以分为PLC控制和单片机控制。单片机控制程序在出厂时由人员编写开发，一般设备厂家不易再次进行开发和参数设定。而学习使用PLC比较容易，通过PLC厂家技术人员的培训，设备使用厂家的技术人员可以很方便的学会简单的调试和编写，并且PLC能够提供多种通讯接口，通讯组网也比较方便简单。

　2 系统硬件设计

　　本系统是以PLC主控单元的视日运动轨迹控制(程序控制)双轴自动跟踪系统，视日运动轨迹跟踪就是利用PLC控制单元相应的公式和算法，计算出太阳的实时位置：太阳方位角和太阳高度角，然后发出指令给执行机构，从而驱动太阳能跟踪装，以达到对太阳实时跟踪的目的。

　太阳在天空中的位置可以由太阳高度角和太阳方位角来确定。太阳高度角又称太阳高度、太阳俯仰角，是指太阳光线与地表水平面得之间的夹角。太阳方位角即太阳所在的方位，是指太阳光线在地平面上的投影与当地子午线的夹角，可以近似看作是树立在地面上的直线在阳光下的阴影与正南方向的夹角。太阳方位角和高度角的实时数值可以通过地理经纬度、时区参数利用公式计算出来。

　　主控单元是太阳能跟踪系统的核心部件，系统选用结构紧凑。配置灵活、指令丰富的和利时LM PLC。选用的配置包括LM 3108CPU模块和LM 3310扩展模块。LM3108集成为数字量24DI和16DO，能满足要求，通讯集成有RS232和RS485两个通讯接口，RS232用于与上位文本显示器通讯，RS485可用于组网使用。LM 3310为四通AI模块，可用于采集风速等保护数据。配合和利时HD2400L文本显示器使用，能够监视运行状态、改变参数设置，以达到控制目的。

它主要由底座、立轴、横轴、两台旋转电机、传动齿轮等组成。其中旋转电机1驱动横轴，支撑太阳能电池板绕横轴运动，跟踪高度角运行。旋转电机2驱动水平轴，以跟踪方位角变化。

　在的整个过程中，跟踪器能够获得优的高度角和方位角，电池板能够接收到大太阳日辐射量。系统用一套公式由PLC计算出实际时刻太阳所在的高度角和方位角，根据实时太阳高度角和方位角与跟踪装置实际的高度角和方位角的差值，以及驱动装置的运转速度，计算出执行机构的跟踪运行时间。后通过程序执行驱动电机达到要求的位置，实现对高度角和方位角的跟踪。

　　3 系统软件设计

　　跟踪模式的判断过程完全由软件实现，灵活度高，可以针对不同地区和不同的气候进行调整，从而提高光伏电站的发电效率。还可以根据需要增加光强传感器、风力传感器等多传感装置，提高安全性和更高的控制要。

　　通过程序控制，可以自动判断是否满足运行条件从而达到自动启动运行装置、自动停止、返回初始状态等控制。增加风力传感器用于对系统的保护作用，当风力大于一定数值时，系统停止工作，复位到原点，风速满足工作条件时，系统自动开始工作。太阳能电池板有两个自由度，控制机构对高度角和方位角两个方向进行调整。当电池板转到尽头时，由于跟踪装置装了限位传感器，到限位触点时自动切断输出，电机停止工作。

4 结论

　　该自动跟踪系统的准确性高、可靠性强，即使在天气变化比较复杂的情况下系统也能正常工作，提高太阳能的利用效率。因为PLC具有很强的可编程性，客户可以根据自己的要求来修改编写控制程序，达到佳的控制效果。对于串、并联的大型光伏太阳能阵列系统的控制，可以通过LM PLC的通讯，组成通讯网络进行集中控制。