1.製品概要とシステムアーキテクチャ
EXM 438-1は標準PLC I/Oモジュールではない。それは、SIMATIC S7-400ファミリー内のFM458-1 DPの基本モジュールのために専門的に設計された、プラグインのデジタルアナログ拡張モジュールです。その主要な機能は、コンピューティング密集型、時間が必要な制御アルゴリズムに最適化されたプロセッサであるFM458-1 DPをセンサーとドライブの物理世界と結びつけることです。
このアーキテクチャはスピードのために設計されています。EXM 438-1は,標準的なSIMATICバックプレーンをバイパスする専用内部バスを通じてFM458-1 DPに接続します.この直接接続により,アプリケーションプロセッサは最小限の遅延でI/Oデータを読み書き,100マイクロ秒からのサイクルタイムをサポートできます.この設定では、標準的なS7-400ラックは主に電源を供給し、すべての高速データ交換はFM458-1 DPとEXM 438-1の間で直接行われます。
2.Detailed技術指定およびI/O機能
EXM 438-1は,特にモーションおよびサーボアプリケーションで高度な制御に必要な幅広い信号を処理するために設計されています.
アナログ I/O:モジュールは高精度アナログインターフェースを提供します. ±10V範囲と12ビット解像度の5つの差異アナログ入力が含まれています.出力のために、それは8つのアナログ出力を特徴としています:16ビット解像度の4および12ビット解像度の4は、すべて±10V出力範囲および個々の短路保護を持っています。変換時間は非常に高速で,16ビット出力では2マイクロ秒程度です.
デジタルI/Oおよびエンコーダー統合:離散および位置のフィードバックのために,モジュールは16のデジタル入力および8のデジタル出力を提供します.特徴の一つは、幅広いエンコーダーに対する直接サポートです。最大12つのエンコーダを同時に接続できます:8つの増加エンコーダ(同期機能を備えた)およびSSIまたはEnDatインターフェースをサポートする4つの絶対エンコーダ.これにより,別々のエンコーダーインターフェースモジュールの必要性がなくなります.
電力、隔離および物理設計:モジュールは操作のための5V DC（バックプレーンから）および24V DC（外部供給）の両方を必要とします。重要なI/Oチャンネルは,システムの安定性とノイズ免疫性を向上させるために電気隔離を備えています.シングルスロットモジュールとして設計され,40°Cまでの環境でファンなしで動作し,約1kgの重量があります.
3.Core機能的利点
EXM 438-1の設計は,要求的な自動化タスクに対するいくつかの主要な利点に変換されます.
決定的な高速性能:FM458-1 DPへの直接内部バス接続は,予測可能な,サブミリ秒のI/O更新時間を保証します.この決定主義は,印刷機で複数の軸を同期させるか,印印刷機での張力を制御するなどの高動的プロセスの閉鎖ループ制御に不可欠です.
システム構成の簡素化：エンジニアはEXM 438-1をSTEP 7環境内の連続機能図（CFC）ツールを使用して伝統的な梯子論理で構成します。このグラフィカルな機能ブロックベースのアプローチは,複雑な制御アルゴリズムを実装し,エンジニアリングプロセスを合理化するためにより直感的です.
ハードウェアフットプリントの減少:アナログ I/O,デジタル I/O,および広範囲なエンコーダーインターフェースを単一のモジュールに統合することによって,EXM 438-1 は制御キャビネットで必要な部品の数を大幅に減少します.この統合は,スペースを節約し,配線を簡単にし,システム全体の信頼性を向上させます.
4.主要アプリケーションドメイン
このモジュールは,制御速度と精度が交渉できない産業で展開されています.
高動的モーション制御:複数の軸が極度の精度と速度で調整されなければならない包装ロボット,CNC機械工具,および複数複数の軸が極度の精度と速度で調整されなければなりません.
高度なプロセス制御:紙工場,金属のローリングおよび高速ループプロセス制御アプリケーション,またはモーターおよびタービンのためのテストベンチの主要なドライブを制御するなどに適しています.
カスタム高性能ソリューション:標準的なPLCスキャン時間が不十分なFM458-1 DPの周りに構築された専門システムのI/Oバックボーンとして機能します.
よくある質問（FAQ）
6DD1607-0AA2とEXM 438-1モジュールの主要な違いは何ですか？
6DD1607-0AA2は高速制御タスクのための中央処理ユニットであるFM458-1 DPアプリケーションモジュールの記事番号です。EXM 438-1は、FM458-1 DPに直接接続し、超高速アナログ、デジタル、およびエンコーダーインターフェースを提供する別々の専用I/O拡張モジュール（通常6DD1607-0CA1で注文されます）です。
EXM 438-1モジュールは、FM458-1 DPなしで標準S7-400 CPUで使用できますか？
いや、できない。EXM 438-1は,機能的および物理的にFM458-1 DP基本モジュールのみで動作するように設計されています.直接内部バス接続は,従来のS7-400 CPUの標準I/Oバスと互換性がありません.
EXM 438-1を使用してシステムをプログラムし、構成するにはどのようなソフトウェアが必要ですか？
設定は,Siemens STEP 7エンジニアリングフレームワーク内で,特に連続機能図(CFC)エディタを使用して行われます.FM458-1 DP システムは,高度な機能ブロックおよび最適化されたオペレーティングシステムのための D7-SYS ソフトウェアパッケージを必要とする場合もあります.
EXM 438-1はどのようにエンコーダ信号を処理しますか？
モジュールは,増加および絶対エンコーダのミックスを接続するための専用回路を提供します.対称および非対称の増加エンコーダ信号およびSSIまたはEnDatインターフェースの絶対エンコーダをサポートし、必要な電源およびクロック信号を直接供給します。
信頼性の高い操作のための環境規格は何ですか？
モジュールは産業環境のために設計されています。強制空気ファンなしで0°Cから40°Cの環境温度で動作できます。温度が40°Cを超える場合は,信頼性の高い性能を保証するためにファンの設置が必要です.
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