我公司经营西门子全新原装PLC;S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏,变频器,6FC,6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件:原装进口电机(1LA7、1LG4、1LA9、1LE1),国产电机(1LG0,1LE0)大型电机(1LA8,1LA4,1PQ8)伺服电机(1PH,1PM,1FT,1FK,1FS)西门子保内全新原装产品‘质保一年。一年内因产品质量问题免费更换新产品;不收取任何费。欢迎致电咨询
S7-1200 特性概述
下面列出的是 SIMATIC S7-1200 的显著特性概述:
(01)集成的Profinet接口
(02)以宽幅 AC 或 DC 电源形式集成的电源 (85 - 264 V AC 或 24 V DC)
(03)集成数字量输出 24V DC 或继电器
(04)集成 24V DC 数字量输入
(05)集成模拟量输入 0-10V
(06)频率高达 100 kHz 的脉冲序列输出 (PTO)
(07)频率高达 100 kHz 的脉宽调制 (PWM) 输出
(08)频率高达 100 kHz 的高速计数器 (HSC)
(09)通过连接附加通信模块 (如:RS 485 或 RS232) 实现了模块化和可裁剪性
(10)通过信号板直接在 CPU 上扩展模拟量或数字量信号实现了模块化和可裁剪性 (同时保持 CPU 原有空间)
(11)通过信号模块的大量模拟量和数字量输入和输出信号实现模块化和可裁剪性 (CPU 1211C 除外)
(12)可选的存储器 (SIMATIC 存储卡)
(13)PLCopen 运动控制,用于简单的运动控制
(14)带自整定功能的 PID 控制器
(15)集成实时时钟
(16)密码保护
(17)时间中断
(18)硬件中断
(19)库功能
(20)在线 / 离线诊断
(21)所有模块上的端子都可拆卸
三
S7-1200 控制器概述
四
S7-1200 配合
五
S7-1200 模块化理念
通过的一致编程环境实现更短的工程和服务周期。
六
S7-1200 通讯功能
七
S7-1200 集成工艺S7-1200除了CPU之外,还有各种通信模块、信号模块、信号板及CPU电源等。这些CPU和模块都是有其规定的命名规则的,下面我们来详细的看看吧。
西门子S7-1200系列的命名规则分为三部分,部分叫
模块标识符
,第二部分叫
PLC系列
,一部分的数值代表不同的模块。
模块类型包括有
CPU处理器模块、PM电源模块、SM信号模块、SB信号板、CM通信模块
。
PLC系列12表示1200系列,15表示1500系列,一部分数值的位代表不同的模块,1为
CPU模块
,2为数
字量模块
,3为
模拟量模块
,4为
通信模块
,第二位数字代表不同型号的产品。
比如CPU1214C,表示是1200系列的CPU模块,型号是为CPU1214C的产品。再比如SM1221,表示的是数字量信号模块。SB1222表示的是数字量信号板。
对于S7-1200系列PLC来说,现在常见的主要有5种型号,分别是
CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C、CPU1217C
。这些型号中,CPU1217C只有有DC/DC/DC这种类型,除了CPU1217C外,每个型号都有DC/DC/DC和AC/DC/RLY和DC/DC/RLY三种类型。
类型符号中一共三个部分:
部分
表示CPU的供电电压,DC是直流24V供电,AC是交流220V供电;
第二部分
DC表示输入信号是24V供电的;
第三部分
表示CPU的输出类型,DC为晶体管输出类型,RLY为继电器输出类型。
其实以上这些跟S7-200/200 SMART PLC是一样的。
对于常用的CPU类型,我们来看一下它们的参数。从表格中我们可以主要看几个关键的参数。
0
1
用户存储器
我们可以看到用户存储器分为三种类型,工作存储器、装载存储器和保持性工作存储器。
这三种类型的存储器,不同型号的CPU都各有不同,其中的是CPU1215FC、CPU1217C这两个型号,工作存储器达150KB。
0
2
本体集成IO
不同型号的CPU,IO点数不一样,选型的时候可以根据实际需要的IO点进行选择可以了。
此外,每个CPU都自带有两路模拟量输入信号,对于1215C、1215FC、1217C还支持两路模拟量输出信号。
0
3
扩展能力
每个CPU都可支持在左侧扩展多3个通信模块,在CPU正上方扩展一个信号板。
但是并不是每个CPU都能支持在右侧扩展多到8个模块的。
比如CPU1211C不支持信号模块的扩展,CPU1212C和CPU1212FC多只可扩展2个模块,其他CPU多可扩展8个模块。
PLC需要使用的信号转换模块,将这种标准的电压或电流信号,按照比例转换成CPU能处理的数值,这种转换称为模数转换,实现这种转换的模块被称为模拟量输入模块。
西门子S7-1200系列PLC有三种模拟量输入模块:
1SM1231 AI4x13bit;
2SM1231 AI8x13bit;
③SM1231AI4×16bit;
名称中的AI是英文“AnalogInput"的缩写,表示模拟量输入;后面的数字表示通道的数量,“4”表示有4个通道,
“8”表示有8个通道;
“13bit”表示模块的分辨率是13位(12位数值+1位符号),“16bit”表示模块的分辨率为16位;分辨率越大,模数转换后的数值越接近实际值;
补充说明一点:
西门子S7-1200的CPU模块本身也集成了模拟量输入通道,不过仅支持0~10V的电压信号;另外,工业上温度的采集经常使用热电偶和热电阻,这两种传感器输出的不是电压或电流信号,我们将在后续介绍。
模拟量输出模块的作用是将区间范围内的某个数值,转换成电压或电流信号向外输出。换句话说,模拟量输出模块是向外输出电压或电流信号的模块。
模拟量模块输出的电压或电流都有一个标准的量程范围。常见的电压信号量程有0~10V,±10V等;常见的电流信号量程有0~20mA和4~20mA。
工业上常见的比例阀通常使用模拟量信号控制。
假设某比例阀接收4~20mA的电流信号,我们可以使用模拟量输出模块(比如西门子S7-1200的SM 1232 AQ2x14位),将其输出通道连接到该比例阀。
当模块输出4mA电流时,比例阀的开度为0;当模块输出20mA电流时,比例阀的开度为;那么当模块输出4~20mA的中间值(12mA)时,比例阀的开度为50%。在PLC程序中,通过输出一个百分比的数值,能控制比例阀的开度,这是模拟量输出模块的典型应用。
名称中的“AQ”是英文
“Analog Output”的缩写,表示模拟量输出;
“2”表示有2路通道;
“14位”表示它的分辨率为14位;这个模块可以输出±10V的电压信号、0~20mA的电流信号或者4~20mA的电流信号中的一种,可在组态中进行选择。
比如S7-1200系列PLC有两种热电偶模块,SM 1231
AI4x16bit TC和SM 1231AI8x16bit TC。两者的分辨率都是16位(15位数值+1位符号),前者有4组输入通道,后者有8组输入通道。热电偶的两种金属一种是正,另一种是负。接线时将热电偶的正负分别连接到热电偶模块通道的正负即可。
西门子S7-1200系列PLC提供两种热电阻模块:
SM 1231 AI 4xRTDx16bitSM 1231 AI 8xRTDx16bit名称中的“SM”是“SignalModule"的缩写,即“信号模块”,“12”是指S7-1200系列产品,“31”是序列号,与后面的
“AI”表示相同的意思,即“模拟量输入;后面的数字表示通道的数量,
“4”表示有“4”个通道,
“8”表示有“8”个通道;
“RTD”表示可连接RTD传感器;
“16bit”表示模块的分辨率为16位;
SM1231 RTD模块的测量类型可以是“电阻”或“热电阻”。电阻→RTD传感器的阻值,传感器的量程可以在组态中设置,满量程数值为27648;热电阻一温度值x10,单位可以是C或F,组态中可选择。比如:假设设置的温度单位为摄氏度,测量值为262,则实际温度为26.2℃。
SM 1231 RTD模块支持2线制、3线制和4线制的热电阻传感器。实际应用中2线制传感器导致的测量误差较大,建议采用3线制或4线制传感器。S7-1200模块
SIMATIC S7-1200是一款紧凑型、模块化的PLC,可完成简单逻辑控制、逻辑控制、HMI 和网络通信等任务
很多从日系PLC或者200PLC过来的人,很不习惯于S7 1200 或者TIA PORTAL 里面的一些术语,比如OB,DB,FC,FB等等,其实这些术语也包含于S7 300,400 ,1500等,所以讲解的内容,理论上也适应于这些PLC。虽然我没有玩过这些东西,但是TIA PORTAL适合于西门子全系列PLC,很多概念性的东西都是一致的。S7 1200的功能强大正式基于拥有各种类型的block和多种变量类型。
我会用不一样观点来讲述PLC编程,相比于很多普通的PLC教程,你会发现很多有趣的地方。
S7 1200 由以下几类基本元素组成:
OB:组织块,英文名Organization block。组织块是CPU系统和用户程序之间的接口,可以在CPU上电启动时调用,也可以循环调用,也可以在PLC发生错误时候调用。
DB:数据块,英文名Data block。从字面含义便知主要用于储存用户数据,比如模拟量转换数据,相当于200里面的V区,欧姆龙PLC的W区。
FC:函数,英文名Function。我们常常在FC函数中写一些需要重复执行的代码,可以在程序不同地方调用,可以被OB调用,也可以被FC调用。使用FC可以简化我们需要重复执行的任务,提高代码的运行效率。FC类似于200的子程序。
FB:FC+DB组合,意思是含有DB块的FC函数,与FC的区别是当函数调用结束后,通过Static变量仍然可以保留数值,经常用于调用间的数据共享。
OB组织块
当我们新建一个程序时,系统会自动建立一个Main[OB1]程序,该程序会在PLC的每个扫描周期被调用。Main程序和200里面的主程序,是一个同样的概念。也类似于C里面的Main ,即为函数点,我们可以在Main程序里面调用各种函数和块。下面的图是在程序中调用一个FC和FB,然后在FC中调用另外一个FC,形成嵌套调用。
注:、、、是别名,方便我们记忆和理解,真正的地址在[.....]中,如OB1,FC2,FC1,FB1等等。
图1 Main程序
图2 Main调用结构
图1显示了Main程序具体内容,图2显示了Main程序的调用结构。图中很多元素的概念,我们暂时不需要了解,但是可以看到一些整体概念,Mian程序包含程序段1(NW1)和程序段2(NW2),在Main的调用结构中包含了3个元素test、调用FB和调用FC。其实应该是4个,还有一个嵌套在中,点击左侧箭头,出现如下图所示:
图3 FC嵌套调用
图4 OB分类
我们来分析上图中的OB类型。OB块主要用于程序循环、启动、延时中断、循环中断、硬件中断、HSC中断、诊断错误和时间错误事件。OB块还有两个属性是编号和优先级,优先级越高,中断级别越高。在同样的优先级别,OB编号越小,越优先执行。从图1中,我们看到Main程序的地址在OB1,是一个循环运行程序,优先级为1较低。时间错误事件的优先级,当发生该事件时,会暂停执行Main程序,优先执行时间错误事件OB块。程序循环OB类块的编号属性为“1;>=123”,意为我们可以创建多个类似OB块。因为新建程序默认OB编号为1,假设我们要创立该事件类型OB块,那么默认编号为123起,同时OB1的执行要优先于OB123。诊断错误事件OB块和时间错误OB块只有一个。
SM1231 RTD 模块未使用通道如何处理?
对于 SM1231 RTD 模块未使用通道, 可以采用以下方法做处理:
方法一:对该通道短路(短接方法详见
RTD 信号模块接线
);
方法二:对该通道禁用。在模块的“属性-常规”,对测量类型选择“已禁用”。如下图 11 所示组态:
图 11.禁用 SM1231 RTD 模块未使用通道
漏型输入见模板接线图,源型输入接线参考下图。
源型/漏型输出接线说明
支持源型输出的信号板:
6ES7 222-1AD30-0XB0
6ES7 222-1BD30-0XB0
6ES7 223-3AD30-0XB0
6ES7 223-3BD30-0XB0
6ES7 223-0BD30-0XB0
注意:所有支持源型输出的晶体管输出信号模块都只支持源型输出,不支持漏型输出。
支持漏型输出的信号板:
6ES7 222-1AD30-0XB0
6ES7 222-1BD30-0XB0
6ES7 223-3AD30-0XB0
6ES7 223-3BD30-0XB0
注意:数字量的输出信号类型,只有 200 KHZ的信号板输出既支持漏型输出又支持源型输出,其他信号板、信号模块和 CPU 集成的晶体管输出都只支持源型输出。
常见问题
为何SM1223已连接,信号输出通道指示灯也亮,但无电压输出?
答:S7-1200扩展模块输出通道指示灯电源由总线提供,但信号输出需要模块供电,正确接线方式如下图所示:
三.模拟量模块输入输出接线图
SM1231 模拟量输入
SM 1232 模拟量输出
SM 1234 模拟量输入/输出
SB 1231 模拟量输入(信号板)
SB 1232 模拟量输出(信号板)
AI 连接传感器接线方式
图1. 4 线制传感器
图2. 3 线制传感器
图3. 2 线制传感器
TC 信号模块
TC 信号模块接线
TC 信号板接线
RTD 信号模块
RTD 信号模块接线
RTD 信号板接线
西门子这个自动化行业的巨人在simatic产品的历史长河里又一次投了一颗砾石激起了一片涟漪而这颗砾石的名字叫作S7-1200,从产品命名上来看更像是S7-200的一个延伸或者升级,在这里笔者想详细的讲解一下这款产品,在讲解之前我觉得应该了解一下西门子PLC的家族史。
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