热线上经常有客户问到S7-400 上的FM458模块,TDC/SIMADYN D系统,以及传动设备上用的T400的问题。它们有着共同的特征,就是都需要D7 SYS软件的支持,都使用CFC 编程,都使用同样的功能块库,所以简称它们为 D7 系统。
客户关于D7 系统的问题多种多样,但是最常问的就是为什么要用D7 系统。要解答这个问题首先要了解D7 系统的特点。那么D7 系统的特点是什么呢?总结一下,可以用一个字概括,就是快,是西门子控制器中的风之子。
那么这个快字体现在哪里呢?简单来说体现在两个方面:
1.CPU扫描周期快,最快可达0.1ms;
2.IO转换快,模拟量AI/AO转换时间4us/20us,数字量转换时间为100us。
让我们来对比S7-400 的扫描周期。对扫描时间间隔比较严格的程序(比如PID功能),我们一般把它们放置在OB35中,OB35能够设置的最小执行间隔时间是多少呢?对于老型号的CPU(例如6ES7 414-2XG04-0AB0)只能设置到1ms。新型号的CPU(例如6ES7 414-2XK05-0AB0 ,5.2以上固件版本)可设置到0.5ms。
下面再来看一看S7 400的IO模块的转换时间。常用的6ES7 421-1BL01-0AA0这个DI模块的转换时间是1.2~4.8ms,6ES7 422-1BL00-0AA0 DO模块的转换时间是1ms。模拟量AI模块 6ES7 431-1KF00-0AB0 的转换时间最小23ms,模拟量AO模块6ES7 432-1HF00-0AB0的转换时间最小2.4ms。
通过对比,我们不难看出无论是CPU扫描周期还是IO转换时间,D7 系统都有很大的速度优势。
什么场合需要这么快速的处理能力呢?我们举个例子来说明。比如说有个蓄水的水池,需要保持一定的水位,一旦水位低于低限位,就要给水池加水,加到高限位为止。我们设计一个通过水位反馈的控制器来控制水池的供水阀门,一旦水位低于低限位,就打开阀门,高于高限位关闭阀门。如果水池的水消耗的很慢,一整天也到不了低限,那么控制器的只需要一天扫描一次水位就可以了。如果水池的水消耗很快,一个小时就有可能到低限,控制器就至少需要一个小时扫描一次水位。
所以说使用什么样的控制器与被控对象的波动频率有关,被控对象波动越快,控制器的扫描频率也应该越快。对于波动周期几十到几百个毫秒的设备,使用S7 控制系统(S7-300 ,400)就可以满足需要,但是对于波动周期小于1ms的设备,只能使用D7 系统来控制了。
D7 系统一般在钢铁行业和电力输配行业中应用的较多。钢铁行业中多用来做轧机辊缝控制,电力输配行业用来控制无功补偿。