6ES7211-1AE40-0XB0

產(chǎn)品詳情

S7-1200 小型可編程控制器充分滿足于中小型自動化的系統(tǒng)需求,。在研發(fā)過程中充分考慮了系統(tǒng),、控制器,、人機界面和軟件的無縫整合和高效協(xié)調(diào)的需求。SIMATIC S7-1200 集成了PROFINET接口,，使得編程,、調(diào)試過程以及控制器和人機界面的通信可以全面地使用PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)技術，并對現(xiàn)有的PROFIBUS 系統(tǒng)的升級提供了很好的支持,。

S7-1200 小型控制器的設計具備可擴展性和靈活性,，使其能夠精確完成自動化任務對控制器的復雜要求。CPU本體可以通過嵌入輸入/輸出信號板完成靈活擴展,。“信號板” 是S7-1200的一大亮點，信號板嵌入在CPU模塊的前端,，可以提供兩個數(shù)字量輸入/數(shù)字量輸出接口或者一個模擬量輸出,。這一特點使得系統(tǒng)設計緊湊，配置靈活,。同時 通過獨立的RS-232 或 RS-485通信模塊可實現(xiàn)S7-1200通信靈活擴展,。

SIMATIC S7-1200 系列的問世，標志著西門子在原有產(chǎn)品系列基礎上拓展了產(chǎn)品版圖,，代表了未來小型可編程控制器的發(fā)展方向,，西門子也將一如既往開拓創(chuàng)新，自動化潮流,。

SIMATIC S7-1200 CPUSIMATIC S7-1200 系統(tǒng)的 CPU 有三種不同型號：CPU 1211C,、CPU 1212C 和CPU1214C。每一種都可以根據(jù)您機器的需要進行擴展,。任何一種 CPU 的前面都可以增加一塊信號板,，以擴展數(shù)字或模擬 I/O，而不必改變控制器的體積,。信號模塊可以連接到 CPU 的右側(cè),，以進一步擴展其數(shù)字或模擬 I/O 容量。CPU 1212C 可連接 2 個信號模塊,，CPU 1214C 則可連接 8 個,。所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 都可以配備多3 個通訊模塊(連接到控制器的左側(cè))以進行點到點的串行通訊。安裝簡單方便

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有內(nèi)置夾,，能夠方便地安裝在一個標準的 35 mmDIN 導軌上,。這些內(nèi)置的夾子可以咬合到某個伸出位置，以便在需要進行面板安裝時提供安裝孔,。SIMATIC S7-1200 硬件可進行豎直安裝或水平安裝,。這些集成功能在安裝過程中為用戶提供了大的靈活性，同時也使得 SIMATIC S7-1200 成為眾多應用場合的理想選擇,。

緊湊的結構

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在設計時都力求緊湊,，以節(jié)省控制面板中的空間,。例如，CPU 1214C 的寬度僅有 110 mm,，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的寬度也僅有90 mm,。通訊模塊和信號模塊的體積也十分小巧，使得這個緊湊的模塊化系統(tǒng)大大節(jié)省了空間,，從而在安裝過程中為您提供了的效率和靈活性,。

SIMATIC S7-1200 I/O模塊

信號模塊和通訊模塊具有大量可供選擇的信號板，可量身定做控制器系統(tǒng)以滿足需求,，而不必增加其體積,。

多達8個信號模塊可連接到擴展能力的CPU。一塊信號板就可連接至所有的 CPU,，由此您可以通過向控制器添加數(shù)字或模擬量輸入/輸出信號來量身定做 CPU,，而不必改變其體積。

6ES72111AD300XB0 CPU 1211C,，緊湊型 CPU,，DC/DC/DC，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC,，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72111BD300XB0 CPU 1211C，緊湊型 CPU,，AC/DC/繼電器,，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ,，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72111HD300XB0 CPU 1211C,，緊湊型 CPU，DC/DC/繼電器,，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72121AD300XB0 CPU 1212C,，緊湊型 CPU,，DC/DC/DC，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC,，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72121BD300XB0 CPU 1212C，緊湊型 CPU,，AC/DC/繼電器,，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72121HD300XB0 CPU 1212C,，緊湊型 CPU,，DC/DC/繼電器，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC,，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 25 KB

6ES72141AE300XB0 CPU 1214C，緊湊型 CPU,，DC/DC/DC,，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC,，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 50 KB

6ES72141BE300XB0 CPU 1214C,，緊湊型 CPU，AC/DC/繼電器,，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 50 KB

6ES72141HE300XB0 CPU 1214C,，緊湊型 CPU，DC/DC/繼電器,，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲器： 50 KB

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PROFIBUS DP系統(tǒng)組態(tài)可分為帶DP口的主站系統(tǒng),，采用通訊模板CP的主站系統(tǒng)以及帶智能從站的DP系統(tǒng),。三種DP系統(tǒng)中帶DP口的主站系統(tǒng)，采用通訊模板CP的主站系統(tǒng)在硬件組態(tài)時基本相同,。

1. PROFIBUS DP系統(tǒng)之一：帶DP口的主/從系統(tǒng)

帶DP口的主/從系統(tǒng)設計十分靈活,，它允許用CPU中不同的數(shù)據(jù)區(qū)域來儲存DP過程數(shù)據(jù)。對數(shù)據(jù)區(qū)域的選擇取決于CPU的類型和應用,。過程映像區(qū),，位存儲器以及數(shù)據(jù)塊都可用于DP輸入，輸出數(shù)據(jù),。

過程映像是標準的數(shù)據(jù)分配,。在CPU的過程映像中須有充分的空間為DP保留一個連續(xù)的輸入?yún)^(qū)域和一個連續(xù)的輸出區(qū)域。這可能受中央配置中過程映像大小和信號模塊數(shù)量的限制,。

位存儲器與過程映像相同,，這個區(qū)域適合于DP信號的全局存儲。例如,，如果過程映像可利用的空間(沒有被中央信號模塊占據(jù)的空間)不夠用,，則可以使用位存儲區(qū)。

數(shù)據(jù)塊也可以用來存儲DP信號。有關的DP數(shù)據(jù)區(qū)只被一個程序調(diào)用時使用這種存儲,。

F      建立S7-300 PLC主站的硬件組態(tài)（帶DP口）：雙擊“X2/DP”欄或“CP342-5”欄,，在對話框內(nèi)選中“DP-Master”

F      在PROFIBUS總線上添加ET-200 從站：

主站/從站的I/O地址不能重復，它是由系統(tǒng)軟件分配的,。如果用戶需要對地址進行修改,，可以通過模板特性對話框重新設置。

2．PROFIBUS DP系統(tǒng)之二：帶通訊模板CP的主站系統(tǒng),。

采用通訊模板CP的主站/從站系統(tǒng),，則主站/從站的I/O地址可以重復，因為此時的PLC系統(tǒng)相當于兩個CPU,。用戶可以通過模板特性對話框任意設置I/O地址,，只是主站或從站內(nèi)的I/O地址不能重復。

當配置CP時,，必須設定操作模式,。（Operating Mode）

CP342-5 DP總是需要DP-SEND和DP-RECV。這些組塊通過底板總線在CPU和CP之間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)．

CP342-5的數(shù)據(jù)總是連續(xù)地傳輸,。主站大數(shù)據(jù)長度是240字節(jié),，從站大數(shù)據(jù)長度是86字節(jié)。

DP-SEND（發(fā)送）將CPU中的的DP數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送到PROFIBUS CP的發(fā)送緩沖器,，以便傳送給DP從站,；DP-RECV（接收）從DP從站中讀出數(shù)據(jù)，將PROFIBUSCP接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)放入CPU的DP數(shù)據(jù)區(qū)中,。

確定基準電位點很重要

今天,，一個新來的同事找我討論模擬量模塊的問題，他在上遇到了一些麻煩,，用戶打反映在現(xiàn)場的S7 300模擬量模塊讀數(shù)不變化,，怎么折騰都讀數(shù)是32767。盡管模擬量模塊大家都很熟悉,，但是類似的問題還經(jīng)常有用戶反應,。翻了翻手邊的資料，似乎沒有系統(tǒng)講解這個問題的,，于是把自己的經(jīng)驗歸納總結一下,。

關于讀不出值的問題，如果總是32767沒有變化,，其實值已經(jīng)有了,，只不過是超量程了。如果值為0,，那就要注意模擬量是否有問題了,，使用萬用表測量現(xiàn)場信號并沒有超限。為什么會出現(xiàn)這兩種現(xiàn)象呢？這是因為選擇的參考電位不同,，例如,，現(xiàn)場過來的信號為5V，那首先要問一下,，基準點是幾伏,？10~15是5V，-10~ -5同樣也是5V,，如果測量端基準點是0V,，那么測量就會有問題，所以一定要保證兩端等電位,。模擬量模塊的基準電位點就是MANA  ,，所有的接線都與之有關。

02

隔離與非隔離問題系列

這里的隔離是指模擬量模塊的基準電位點MANA  與地（也是PLC的數(shù)據(jù)地）隔離,。隔離模塊MANA  與地M可以不連接,，以MANA  作為測量端的參考電位；非隔離模塊MANA  與地M必須連接,， 這樣地M 變?yōu)镸ANA作為測量端的參考電位,。隔離模塊的好處就是可以避免共模干擾。如何知道模塊是否是隔離模塊,，例如SM331模塊,，可以從模板規(guī)范中查到。S7-300中只有一款SM334（SM355除外）模塊是非隔離的,，此外CPU31XC集成的模擬量也是非隔離的，共同特點就是模塊的輸出和輸入公用M端,。

同樣傳感器也有隔離與非隔離的問題,。通常非隔離的傳感器電源的負端與信號的負端公用一個端子，例如傳感器有三個端子 L,， M 和S+,，通過L， M端子向傳感器供電,，S+,，M為信號的輸出，公用M端,。判斷傳感器是否隔離還是參考手冊,。隔離傳感器信號負端與地M可以不連接，以信號負端作為信號源端的參考電位,。非隔離傳感器信號負端必須在源端（設備端）接地,，以源端的地作為信號的參考電位。

下面就是如何保證測量端與信號源端等電位接線的問題。在下面建議的連接圖中所用的縮寫詞和助記符含義如下：

M +： 測量導線（正）

M -：  測量導線（負）

MANA： 模擬量模塊基準電位點

這里需要注意MANA  ,，不同的接線方式都是以MANA  為參考基準電位,。

M：    接地端子 

L +： 24 VDC電源端子

UCM： MANA與模擬量輸入通道之間或模擬量輸入通道之間的電位差

UCM共模電壓，有兩種：

1）不同輸入信號負端的電位差,，例如一個輸入信號為3V,，另一個輸入信號也為3V，但是它們的基準點電位可能不同,，可能是1~4V或3~6V,那么它們之間的共模電壓為2V,。

2）輸入信號負端與MANA的電位差。

模塊的UCM  是造成模擬量值超上限的主要原因,。不同模塊UCM  的值不同,。

UISO： MANA和CPU的M端子之間的電位差

03

使用隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器

隔離傳感器與隔離模擬量信號連接圖如圖1所示：

圖1 連接隔離的傳感器至隔離的模擬量輸入模塊

，都與地隔離,，都不需要接地,，但是輸入信號（傳感器）負端與MANA  電壓超過UCM限制，例如SM331（6ES7331-7KF02-0AB0）為2.5 VDC,，就需要短接信號負端與MANA  ,，否則會出現(xiàn)超上限問題。現(xiàn)場可以查看一下,，幾乎所有超上限問題都是沒有連接信號負端與MANA  ,。如果UISO   超過限制，例如75V DC,，就需要連接信號負端,、MANA 端以及接地端M，這時模塊以大地M端為參考電位,，實際變?yōu)榉歉綦x使用了,，這種情況很少見。

有的模塊通道組間都是隔離的,，沒有MANA  ,，例如模塊6ES7331-7NF10-0AB0，接線如圖2所示：

這時每一個通道組（每組2通道）的M-就是MANA ,，輸入通道組間UCM 為以達到75VDC,。 

都隔離的情況下連接信號負端與MANA 端就可以了(2線制和電阻測量除外)。手冊每個模塊接線圖中MANA都是建議接地的,，我認為這是在接地良好,、不會產(chǎn)生共模電壓（例如單端接地）的情況下。

04

使用非隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器

這回我來講講使用非隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器的情況,，模塊的MANA與地M不隔離,，這樣必須連接MANA與地M,，模擬量的參考點電位變成地M，典型接線如圖3所示：

非隔離的模塊都要求連接連接MANA與地M,，例如模塊SM334(6ES7334-0CE01-0AA0),，在提示中強調(diào)必須連接，下面為引用手冊的提示部分,。

05

使用隔離的模擬量模塊連接非隔離的傳感器

傳感器不隔離,，那么信號源端以傳感器本地的地為基準點電位。模塊是隔離的,，以MANA點為測量基準電位,。典型接線如圖4所示：

從圖4可以看到，非隔離的傳感器信號負端在源端接地,，但是如果連接多個非隔離的傳感器并且分布在不同的地方（不同的接地點）,，這種情況下就比較麻煩。各個傳感器信號的負端會有共模電壓UCM ,，為了消除UCM ,，將各個信號的負端在源端使用短而粗的導線進行等電位連接，由于模塊的MANA和信號源端的地可能存在電位差,，還要將MANA與源端的地進行等電位連接,。在這里不能在模塊處進行短接，否則不能消除UCM,。

如果工廠接地不好,，還是使用隔離的傳感器。

06

使用非隔離的模擬量模塊連接非隔離的傳感器

如果使用非隔離的模擬量連接非隔離的傳感器,，那么一定將所有的點接地并進行等電位處理,。典型接線如圖5所示：

從圖5可以看到，按照隔離與非隔離的要求,，模塊不隔離,，必須連接MANA與地M，傳感器不隔離則需要連接信號負端到本地的地,，這樣一邊以信號源的地作為基準點，一邊以模塊的地M作為基準點,，為了消除兩者之間的電位差（共模電壓UCM）,，需要使用足夠粗的導線進行等電位連接。

如果整個工廠有等電位的接地網(wǎng),，使用非隔離的儀表和模塊就比較簡單,，只需要連接MANA到本地的地M即可，因為每個點都等電位,。往往事與愿違,，由于非隔離的儀表價格便宜,，越是使用這樣儀表的地方，地通常打得都不會好,，就更別提接地網(wǎng)和等電位連接了,。不采取措施肯定有問題，必須保證等電位,。使用萬用表可以測量,，那是因為萬用表與地是隔離的，的共模電壓UCM   也可能不同 ,，與模塊不在相同的條件下,。建議使用隔離的傳感器和模塊。

講了一系列的接線方式,，終的結論就是模擬量接線的幾種方式都集中在一點上,，就是信號源端與測量端一定要等電位。

講到這里我覺得還是要再擴展一下,，利用這個原則同樣也可以解決數(shù)字量接線問題,。下面是在現(xiàn)場遇見的一個問題，如圖6所示,，CPU與I/O的供電分開,，I/O是一個非隔離模塊，當現(xiàn)場給出信號,，但是I/O模塊的輸入燈沒有點亮,，在CPU中也不能讀出，使用萬用表測量,，在端子上有24V電壓,。模塊沒有問題，將兩個電源PS的M端短接,，就可以檢測到輸入信號,，這也是由于參考點電位不同造成的。