西門子模塊6ES7214-1BG40-0XB0

西門子plc 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(jī)界面和軟件的無縫整合和協(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(jī)界面的通信可以地使用PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),，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(shè)計(jì)具備可擴(kuò)展性和靈活性,，使其能夠完成自動化任務(wù)對控制器的復(fù)雜要求,。CPU本體可以通過嵌入輸入/輸出信號板完成靈活擴(kuò)展。“信號板” 是S7-1200的一大亮點(diǎn),，信號板嵌入在CPU模塊的前端,，可以提供兩個(gè)數(shù)字量輸入/數(shù)字量輸出接口或者一個(gè)模擬量輸出。這一特點(diǎn)使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊湊,，配置靈活,。同時(shí) 通過獨(dú)立的RS-232 或 RS-485通信模塊可實(shí)現(xiàn)S7-1200通信靈活擴(kuò)展。

SIMATIC S7-1200 系列的問世,，標(biāo)志著西門子在原有產(chǎn)品系列基礎(chǔ)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,，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(jī)器的需要進(jìn)行擴(kuò)展,。任何一種 CPU 的前面都可以增加一塊信號板,，以擴(kuò)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(jìn)一步擴(kuò)展其數(shù)字或模擬 I/O 容量。CPU 1212C 可連接 2 個(gè)信號模塊,，CPU 1214C 則可連接 8 個(gè),。所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 都可以配備多3 個(gè)通訊模塊（連接到控制器的左側(cè)）以進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 35 mmDIN 導(dǎo)軌上,。這些內(nèi)置的夾子可以咬合到某個(gè)伸出位置，以便在需要進(jìn)行面板安裝時(shí)提供安裝孔,。SIMATIC S7-1200 硬件可進(jìn)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的靈活性，同時(shí)也使得 SIMATIC S7-1200 成為眾多應(yīng)用場合的理想選擇,。

緊湊的結(jié)構(gòu)

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在設(shè)計(jì)時(shí)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(gè)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(dá)8個(gè)信號模塊可連接到擴(kuò)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,。

西門子可編程控制器應(yīng)用設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟
（ 1 ）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求
a ．被控對象就是受控的機(jī)械,、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn),。
b ．控制要求主要指控制的基本,、應(yīng)完成的、自動工作循環(huán)的組成,、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等,。對較復(fù)雜的控制，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)部分,，這種可化繁為簡,，有利于編程和調(diào)試,。
（ 2 ）確定 I/O 設(shè)備
根據(jù)被控對象對 PLC 控制的功能要求，確定所需的用戶輸入,、輸出設(shè)備,。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開關(guān),、行程開關(guān),、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器,、器,、指示燈、電磁閥等,。
（ 3 ）選擇的 PLC 類型
根據(jù)已確定的用戶 /O 設(shè)備,，統(tǒng)計(jì)所需的輸入和輸出的點(diǎn)數(shù)，選擇的 PLC 類型,，包括機(jī)型的選擇,、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇,、電源模塊的選擇等,。
（ 4 ）分配 I/O 點(diǎn)
分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖,。接著九可以進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì),，同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場施工。
（ 5 ）設(shè)計(jì)應(yīng)用梯形圖程序
根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計(jì)出梯形圖即編程,。這一步是整個(gè)應(yīng)用設(shè)計(jì)的核心工作,，也是比較困難的一步，要設(shè)計(jì)好梯形圖,，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐,。
（ 6 ）將程序輸入 PLC
當(dāng)使用簡易編程器將程序輸入 PLC 時(shí),，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入,。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程在計(jì)算機(jī)上編程時(shí),，可通過上下位機(jī)的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。
（ 7 ）進(jìn)行
程序輸入 PLC 后,，應(yīng)*行工作,。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)中，難免會有疏漏的地方,。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場設(shè)備上去之前,，必需進(jìn)行,，以排除程序中的錯(cuò)誤，同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ),，縮短整體調(diào)試的周期,。
（ 8 ）應(yīng)用整體調(diào)試
在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)的聯(lián)機(jī)調(diào)試,，如果控制是由幾個(gè)部分組成,，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試,；如果控制程序的步序較多,，則可*行分段調(diào)試，然后再連接起來總調(diào),。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問題,，要逐一排除，直至調(diào)試成功,。
（ 9 ）編制技術(shù)文件
技術(shù)文件包括說明書,、電氣原理圖、電器布置圖,、電氣元件明細(xì)表,、 PLC 梯形圖。

西門子模塊6ES7214-1BG40-0XB0

該DC/DC模塊電路結(jié)構(gòu)與通常的斬波DC/DC轉(zhuǎn)換器相似,，可參考原理框圖及相關(guān)資料,，這里不再贅述。  在原理上,，VICOR模塊區(qū)別于通常產(chǎn)品之處主要是它使用了軟開關(guān)的ZCS技術(shù),，見圖2。  通常的硬開關(guān)斬波器波形近似為矩形波,，即強(qiáng)迫開關(guān)器件在電壓不為零時(shí)開通,，電流不為零時(shí)關(guān)斷，這樣在矩形波的邊沿就會因寄生參數(shù)而產(chǎn)生頻振蕩,，導(dǎo)致開關(guān)損耗增大,，頻率越，開關(guān)損耗越大,；而VICOR模塊應(yīng)用諧振技術(shù),，使開關(guān)器件中的電流波形近似于半周期的正弦信號，這樣開關(guān)的導(dǎo)通,、關(guān)斷時(shí)刻都對應(yīng)零輸入電流（即開關(guān)管電流）,，從而即使開關(guān)頻率超過1MHz，開關(guān)損耗也只占極小的百分比,。高的開關(guān)頻率,、低的開關(guān)損耗便產(chǎn)生了一系列優(yōu)點(diǎn)：功率密度高,、傳導(dǎo)和輻射噪聲小、響應(yīng)快,、轉(zhuǎn)換效率高等,。  VICOR模塊的另一特點(diǎn)是輸出電壓可在額定值基礎(chǔ)上，在5％到110％的范圍內(nèi)方便地調(diào)節(jié)（12V,、15V是±10％）,。電路原理參見圖3。  內(nèi)部誤差放大器的負(fù)輸入端是輸出電壓的采樣值,，正輸入端與Trim端相連,。當(dāng)Trim端懸空時(shí)，其上的電位由2.5V的基準(zhǔn)源（Bandgap）決定,，亦為2.5V,，此時(shí)電路輸出為額定值。以簡單的外接電阻網(wǎng)絡(luò),，通過調(diào)節(jié)Trim端電壓（即誤差放大器的基準(zhǔn)電壓）,，可相應(yīng)地調(diào)節(jié)輸出電壓。  降壓時(shí)外接元件值的計(jì)算與額定輸出電壓無關(guān),。只需在Trim端與－OUT端間接一電阻與R5分壓以確定Trim端電壓,。其值的計(jì)算方法如下（以－20％為例）：  要使輸出電壓降低20％，Trim端電壓也需降低20％,，這些電壓都降落在內(nèi)部電阻R5上：  UR5=2.5V×20％=0.5V  IR5=0.5V/10k=50?A  IR5=IRd  故 Rd=（2.5V－0.5V）/50?A=40k  升壓時(shí),，需提Trim端電壓，一般是從＋OUT端接一電阻Ru到Trim端,，故外接元件值的計(jì)算與額定輸出電壓相關(guān),。Ru的計(jì)算方法如下（以24V提5％為例）：  要使輸出電壓提5％，Trim端電壓也需相應(yīng)提5％,，這些電壓也都降落在內(nèi)部電阻R5上（但方向與降壓時(shí)相反）UR5=2.5V×5％=0.125V  IR5=0.125V/10k=12.5?A  IR5=IRu  又 URu=Uout－Utrim  =（24V＋24V×5％）－（2.5V＋0.125V）  =22.575V  故 Ru=22.575V/12.5?A=1.8M  當(dāng)用VICOR模塊進(jìn)行二次開發(fā)時(shí),，有時(shí)要利用Trim功能構(gòu)成閉環(huán)（見本文的應(yīng)用舉例），此時(shí)就不需要上述的電阻網(wǎng)絡(luò),。但需注意的是,，對于‘－2XX’模塊，若Trim端電壓超過一定值時(shí),，模塊將會發(fā)生過壓保護(hù)關(guān)斷（OVPShutDown）,，此值額定為2.75V（實(shí)際值一般略于此值,，可達(dá)3V）,。為避免模塊的保護(hù)性關(guān)斷，必須有措施防止此端電壓過,。   管腳含義及接法  DC/DC模塊管腳圖見圖4,。  ＋I(xiàn)N,、－IN：直流電壓輸入正、負(fù)端,。輸入電壓可在額定值的－（20～50）％到＋（25～60）％范圍內(nèi)變動,，具體值請參閱產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊。  GATEOUT：當(dāng)多個(gè)模塊并聯(lián)以提輸出功率時(shí),，此端輸出的脈沖信號可用于模塊間的同步,。同步信號一般按‘雛菊鏈’連接，即一模塊的GATEOUT端連到下一模塊的GATEIN端,，可以得到幾乎沒有限制的功率提升能力,。  GATEIN：此端是集電極開路結(jié)構(gòu)，可以看作模塊的使能/同步端,。當(dāng)它被拉低時(shí)（以－IN為基準(zhǔn),，低于0.65V，6mA）,，模塊關(guān)閉,；浮空時(shí)，模塊工作,。另外,，模塊頻繁開關(guān)時(shí)，此端接1?F左右電容,，可提供軟起動功能,。

概述

• S7 入門級控制器，帶有靈活擴(kuò)展選件
• 可通過以下方式擴(kuò)展：
  • 1 個(gè)信號板 (SB),、電池板 (BB) 或通信板 (CB)
  • 8 信號模塊 (SM)
  • 多 3 個(gè)通信模塊 (CM)

設(shè)計(jì)

緊湊型 CPU 1214C 具有：

• 3 種設(shè)備類型,，帶有不同的電源和控制電壓
• 集成的電源，可作為寬范圍交流或直流電源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）
• 集成的 24 V 編碼器/負(fù)載電流源：
  用于直接連接傳感器和編碼器,。400 mA 的輸出電流也可用作負(fù)載電源
• 14 點(diǎn)集成 24 V 直流數(shù)字量輸入（漏電流/源電流（IEC 1 型漏電流））
• 10 點(diǎn)集成數(shù)字量輸出,，24 V 直流或繼電器
• 2 點(diǎn)集成模擬量輸入，0 至 10 V
• 2 點(diǎn)脈沖輸出 (PTO),，頻率達(dá) 100 kHz
• 脈沖寬度調(diào)制輸出 (PWM),，頻率達(dá) 100 kHz
• 集成以太網(wǎng)接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）
• 6 個(gè)快速計(jì)數(shù)器（3 個(gè)大頻率為 100 kHz,；3 個(gè)大頻率為 30 kHz）,，帶有可參數(shù)化的使能和復(fù)位輸入，可以同時(shí)用作帶有 2 點(diǎn)單獨(dú)輸入的加減計(jì)數(shù)器,，或用于連接增量型編碼器
• 通過附加通訊接口擴(kuò)展,，例如，RS485 或 RS232
• 通過信號板使用模擬或數(shù)字信號直接在 CPU 上擴(kuò)展（保持 CPU 安裝尺寸）
• 通過信號模塊使用各種模擬量和數(shù)字量輸入和輸出信號擴(kuò)展
• 可選存儲器擴(kuò)展（SIMATIC 存儲卡）
• PID 控制器，具有自動調(diào)諧功能
• 集成實(shí)時(shí)時(shí)鐘
• 中斷輸入：
  對過程信號的上升沿或下降沿作出極為快速的響應(yīng)
• 所有模塊上均為可拆卸的端子
• 仿真器（可選）：
  用于仿真集成輸入和測試用戶程序

S7-1200 CPU

新的模塊化S7-1200 CPU控制器是我們新推出產(chǎn)品的核心,，可實(shí)現(xiàn)簡單卻全適合各種應(yīng)用,。

可擴(kuò)展性強(qiáng)、靈活度的設(shè)計(jì),，可標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)通信的通信接口以及一整套強(qiáng)大的集成技術(shù)功能,，使該控制器成為完整、全面的自動化解決方案的重要組成部分,。

SIMATICHMI 基礎(chǔ)面板的性能經(jīng)過優(yōu)化,，旨在與這個(gè)新控制器以及強(qiáng)大的集成工程組態(tài)*兼容，可確保實(shí)現(xiàn)簡化開發(fā),、快速啟動控和等級的可用性,。正是這些產(chǎn)品之間的相互協(xié)同及其創(chuàng)新性的功能，幫助您將小型自動化系統(tǒng)的效率提升到一個(gè)*的水平,。