西门子PLC DI/DO模块SM1223 质量保障

概述
用于 SIMATIC S7-1200 的模拟量输入和输出
短转换时间
用于连接模拟量执行器和传感器，无需附加放大器
用于应对更为复杂的自动化任务
应用
SM 1234 模拟量输入/输出允许使用模拟量输入/输出。
这为用户提供了下列优势：
适应性：
使用模拟和数字扩展模块，用户可以使其控制器地满足更加复杂的任务要求
传感器和执行器的直接连接
高达 14 位的分辨率加符号位和不同的输入/输出范围允许在没有附加放大器的情况下连接传感器和执行器
灵活性：
如果任务后续有所扩展，可以升级控制器。更新用户程序非常简单。
设计
SM 1234 模拟量输入/输出信号模块具有与基本设备相同的设计特点。
安装在 DIN 导轨上：
模块安装在右侧 CPU 旁边的导轨上，相互电气、机械地连接，并且通过滑块机构连接到 CPU。
直接安装：
水平或垂直安装在 DIN 导轨上或使用集成插片直接安装在控制柜。
功能
SM 1234 模拟量 I/O 信号模板：
将过程中的模拟信号转换为数字信号，以供 SIMATIC S7-1200 控制器进行内部处理。
将 SIMATIC S7-1200 控制器的数字信号转换为用于控制相关过程的信号。
西门子S7-300CPU模块代理商介绍MPI多点接口;定义站地址
启动；定义 CPU 的启动特性
同步循环中断；设置 DP 主站系统、过程映像分区编号和延时时间循环/时钟存储器；循环时间和负载。设置时钟存储器地址保持性；设置保持区
时钟中断;设定起始日期、起始时间和间隔周期中断；周期设定
系统诊断；定义诊断报警的处理和范围
时钟；设定AS内或MPI上的同步类型
西门子S7-300CPU模块代理商介绍防护等级；定义程序和数据的访问权限
通讯；保留连接源
Web；CPU 的 Web 服务器设置
PROFIBUS DP 主站/从站接口;为分布式 I/O 分配用户地址。
PROFINET 接口；使用 NTP 处理时间同步参数
西门子S7-300CPU模块代理商介绍产品的显示功能与信息功能状态和故障指示；发光二管显示，例如，硬件、编程、定时器、I/O、总线故障以及运行状态，如RUN、STOP、Startup。
测试功能；可使用编程器显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序而修改过程变量，以及输出堆栈内容。
信息功能；通过编程器以文本形式为用户提供存储能力信息、CPU的运行模式，以及工作存储器和装载存储器当前的使用情况、当前的循环时间和诊断缓冲区的内容。
西门子S7-300CPU模块代理商介绍产品的集成的通讯功能编程器/OP 通讯
西门子S7-300CPU模块代理商介绍全局数据通讯
S7 基本通讯
S7 通讯
S5可兼容通讯
西门子CPU模块代理商代理西门子（SIEMENS）公司
大量的模块可根据手头的任务被用于扩展集中系统或创建分散结构的系统，并促进备件成本效益的经济性。凭借其令人印象深刻的创新系列，西门子模块代理商代理SIMATIC S7 -300通用控制器成为了一个可以有效节省用户额外投资和维护成本的综合系统。
西门子模块代理商特别提示：SIMATIC S7-400H控制器已为V6版-5H PN/DP控制器！
高超的通讯能力和强大的集成接口使SIMATIC S7-400成为适合诸如对整个系统进行协调的较大任务过程控制器的理想选择。CPU的分级使得性能的可扩展成为可能。
同时，对外设I/ O能力的扩展几乎是无限的。而且，程序控制器信号模块可以在系统运行中（热插拔）进行插入和操作，很容易进行系统扩展或模块更换。
S7 入门级控制器
可通过以下方式扩展：
1 个信号板 (SB)、电池板 (BB) 或通信板 (CB)
多 3 个通信模块 (CM)
CPU1211C 设计
紧凑型 CPU 1211C 具有：
3 种设备类型，带有不同的电源和控制电压。
集成的电源，可作为宽范围交流或直流电源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）
集成的 24 V 编码器/负载电流源：
用于直接连接传感器和编码器。300 mA 输出电流，也可用作负载电源。
14 点集成 24 V 直流数字量输入（漏电流/源电流（IEC 1 型漏电流））。
10 点集成数字量输出，24 V 直流或继电器。
2 点集成模拟量输入，0 至 10 V。
2 点脉冲输出 (PTO)，频率高 100 kHz。
脉冲宽度调制输出 (PWM)，频率高 100 kHz。
集成以太网接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）
3 个快速计数器 (100 kHz)，带有可参数化的使能和复位输入，可以同时用作带有单输入的加减计数器，或用于连接增量型编码器。
通过附加通讯接口扩展，例如，RS485 或 RS232
通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展（保持 CPU 安装尺寸）
通过信号模块使用各种模拟量和数字量输入和输出信号扩展
可选存储器扩展（SIMATIC 存储卡）
PID 控制器，具有自动调谐功能
集成实时时钟
中断输入：
对过程信号的上升沿或下降沿作出极高速响应
所有模块上均为可拆卸的端子
仿真器（可选）：
用于仿真集成输入和测试用户程序。
CPU1211C  功能
丰富的指令集:
运算种类众多，便于编程：
基本操作,如二进制逻辑运算、结果赋值、存储、计数、产生时间、装载、传输、比较、移位、循环移位、产生补码、调用子程序（带局部变量）
集成通信命令（例如，USS 协议、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”（T 发送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）
使用简便的功能，如脉冲宽度调制、脉冲序列功能、运算功能、浮点运算功能、PID 闭环控制、跳转功能、环路功能和代码转换
数学函数，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP
计数:
用户友好的计数功能配以集成的计数器和高速计数器指令给用户开辟了新的应用领域。
中断处理：
边沿触发中断（由过程信号的上升沿或下降沿触发）允许对过程中断作出极快的响应。
时间触发中断。
当达到设定值或计数器方向改变时，可触发计数器中断。
通信中断使得能迅速方便地与周围的设备如打印机或条码阅读器交换信息。
口令保护
测试和诊断功能：
易于使用的功能支持测试和诊断，例如，在线/离线诊断。
在测试和诊断过程中“强制”输入和输出：
可不在循环周期内立设置输入和输出，例如可以检测用户程序。
按照 PLCopen 对简单运动进行的运动控制。

S7-1200系列主机型号：
1211C型CPU：6ES7211-1BE31-0xB0（继电器）；6ES7211-1AE31-0xB0（晶体管）
6ES7211-1HE31-0xB0（继电器）
1212C型CPU：6ES7212-1BE31-0xB0（继电器）；6ES7212-1AE31-0xB0（晶体管）
6ES7212-1HE31-0xB0（继电器）
1214C型CPU：6ES7214-1BG31-0xB0（继电器）；6ES7214-1AG31-0xB0（晶体管）
6ES7214-1HG31-0xB0（继电器）
1215C型CPU：6ES7215-1BG31-0xB0（继电器）；6ES7215-1AG31-0xB0（晶体管）
6ES7215-1HG31-0xB0（继电器）
标配:
1以太网口2路模拟量输入（电压型）
4轴100kHz脉冲输出(晶体管型)
1215C型带2路模拟量输出（电压型）
S7-1200系列可用扩展型号：
数字量：
6ES7221-1BF30-0xB0（8点输入）；6ES7221-1BH30-0xB0（16点输）
6ES7222-1XF30-0xB0（8个切换继电器）；6ES7222-1HF30-0xB0（8点继电器输出）
6ES7222-1BF30-0xB0（8点晶体管输出）；6ES7222-1HH30-0xB0（16点继电器输出）
6ES7222-1BH30-0xB0（16点晶体管输出）；6ES7223-1PH30-0xB0（8点输入/8点继电器输出）
6ES7223-1BH30-0xB0（8点输入/8点晶体管输出）：
6ES7223-1PL30-0xB0（16点输入/16点继电器输出）
6ES7223-1BL30-0xB0（16点输入/16点晶体管输出）
6ES7223-1QH30-0xB0（8点输入（AC）/8点继电器输出）
模拟量：西门子PLC模块6ES7221-1BF32-0xB0
6ES7231-4HD30-0xB0（4路模拟量输入）；6ES7231-4HF30-0xB0（8路模拟量输入）
6ES7232-4HB30-0xB0（2路模拟量输出）；6ES7232-4HD30-0xB0（4路模拟量输出）
6ES7234-4HE30-0xB0（4路模拟量输入/2路模拟量输出）
6ES7231-5ND30-0xB0（4路热电阻温度输入）；6ES7231-5PD30-0xB0（4路热电阻温度输入）
6ES7231-5QD30-0xB0（4路热电偶温度输入）；6ES7231-5PF30-0xB0（8路热电阻温度输入）
6ES7231-5QF30-0xB0（8路热电偶温度输入）
板数字量：
6ES7221-3BD30-0xB0（DC 200kHz,4点输入）；6ES7221-3AD30-0xB0（DC 200kHz,4点输入）
6ES7223-0BD30-0xB0（2点输入/2点输出）
6ES7222-1BD30-0xB0（DC 200kHz,4点输出,0.1A）
6ES7222-1AD30-0xB0（DC 200kHz,4点输出,0.1A）
6ES7223-3BD30-0xB0（2点24V输入/2点24V输出,0.1A）
6ES7223-3AD30-0xB0（2点5V输入/2点5V输出,0.1A）
板模拟量：
6ES7231-4HA30-0xB0（1路模拟量输入）；6ES7232-4HA30-0xB0（1路模拟量输出）
6ES7231-5PA30-0xB0（1路热电阻温度输入）；6ES7231-5QA30-0xB0（1路热电偶温度输入）
通讯板：
6ES7241-1CH31-0xB0（RS485/422）；6ES7241-1AH30-0xB0（RS232）
6ES7241-1CH30-1XB0（RS485）
通讯模块：
6GK7243-5DX30-0xE0（Profibus-DP主站模块）
6GK7242-5DX30-0xE0（Profibus-DP从站模块）；6GK7242-7KX30-0xE0（GPRS模块）
TS模块：
6ES7972-0EB00-0xA0（TS Adapter IE Basic）；6ES7972-0MM00-0xA0（TS Module Modem）
6ES7972-0MD00-0xA0（TS Module ISDN）；6ES7972-0MS00-0xA0（TS Module RS232）
模拟器：
6ES7274 1XH30 0xA0（1214C模拟器（14位）
6ES7274 1XF30 0xA0（1211C/1212C模拟器（8位））

西门子PLC扩展单元的功能特点
S7-200系列西门子PLC是模块式结构，可以通过配接各种扩展模块来达到扩展功能、扩大控制能力的目的。目前S7-200西门子plc主要有类扩展模块。
（1）输入/输出扩展模块 S7-200系列CPU226CN上已经集成了一定数量的数字量I/O点，但如用户需要多于CPU单元I/O点时，必须对系统做必要的扩展。CPU221无I/O扩展能力，CPU 222多可连接2个扩展模块（数字量或模拟量），而CPU224XP和CPU226CN多可连接7个扩展模块。
S7-200 系列西门子PLC系列目前总共提供共5大类扩展模块：数字量输入扩展板EM221（8路扩展输入）；数字量输出扩展板EM222（8路扩展输出）；数字量输入和输出混合扩展板EM223（8I/O，16I/O，32I/O）；模拟量输入扩展板EM231，每个EM231可扩展3路模拟量输入通道，A/D转换时间为25μs，12位；模拟量输入和输出混合扩展模板EM235，每个西门子plc模块EM235可同时扩展3路模拟输入和1路模拟量输出通道，其中A/D转换时间为25μs，D/A转换时间］100μs，位数均为12位。基本单元通过其右侧的扩展接口用总线连接器（插件）与扩展单元左侧的扩展接口相连接。扩展单元正常工作需要+5VDC工作电源，此电源由基本单元通过总线连接器提供，扩展单元的24VDC输入点和输出点电源，可由基本单元的24VDC电源供电，但要注意基本单元所提供的大电流能力。
（2）热电偶/热电阻扩展模块 热电偶、热电阻模块（EM231）是为CPU222，CPU224，CPU226设计的，S7-200与多种热电偶、热电阻的连接备有隔离接口。用户通过模块上的DIP开关来选择热电偶或热电阻的类型，接线方式，测量单位和开路故障的方向。
（3）通讯扩展模块 除了西门子plc的CPU集成通讯口外，S7-200西门子plc还可以通过通讯扩展模块连接成更大的网络。S7-200系列目前有两种通讯扩展模块：PROFIBUS-DP扩展从站模块（EM277）和AS-i接口扩展模块（CP243-2）。可以方便的才有TPC1162HI。
对于MICROMASTER系列变频器见的故障就是通电无显示，该系列变频器的开关电源采用了一块UC2842芯片作为波形
发生器，该芯片的损坏会导致开关电源无法工作，从而也无常显示，此外该芯片的工作电源不正常也会使得开关电源无常工
作。
对于MIDIMASTER系列变频器较常见的故障主要有驱动电路的损坏，以及IGBT模块的损坏，MIDIMASTER的驱动电路是由一
对对管去驱动IGBT模块的，而这对管也是容易损坏的元器件，损坏原因常由于IGBT模块的损坏，而导致高压大电流窜入驱
动回路，导致驱动电路的元器件损坏。
此外，还会碰到F025、F026、F027关于输入相缺失的，故障原因一是由于6SE70系列本身带有输入相检测功能，输入检
测电路的损坏会导致输入缺相，如排除此故障原因，信号还不能，那故障很有可能就是CU板的损坏了。
此外F011（过电流）故障也是一个常见的故障，电流传感器的损坏是引起此故障的原因之一，此外，在维修中经常会碰
到驱动电路和开关电源上的一些贴片的滤波电容的损坏也会引起F011，要特别注意由于这种原因而引起的故障。
对于ECO的变频器，碰到多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏，引起的原因也主要是由于强电侧（功率模块）
与弱电侧（驱动电路）没有隔离电路，导致强电进入了控制电路，引起驱动电路及开关电源大面积烧坏，此外预充电回路损坏

模拟量信号模块可以提供输入信号，或等待表示电压范围或电流范围的输出值。 这些范围是 ±10 V、±5 V、±2.5 V 或 0 - 20 mA。 模块返回的值是整数值，其中，0 到 27648 表示电流的额定范围，-27648 到 27648 表示电压的额定范围。 任何该范围之外的值即表示上溢或下溢。 有关超出范围值的类型的详细信息，请参见模拟量输入表示法和模拟量输出表示法表格。
在控制程序中，很可能需要以工程单位使用这些值，例如表示体积、温度、重量或其它数量值。 要以工程单位使用模拟量输入，必须先将模拟值标准化为由 0.0 到 1.0 的实数（浮点）值。 然后，必须将其标定为其表示的工程单位的小值和值。 对于要转换为模拟量输出值的以工程单位表示的值，应先将以工程单位表示的值标准化为 0.0 和 1.0 之间的值，然后将其标定为 0 到 27648 之间或 -27648 到 27648 之间（取决于模拟模块的范围）的值。 STEP 7 为此提供了 NORM_X 和 SCALE_X 指令。 还可以使用 CALCULATE 指令来标定模拟值。
指令执行时间低可达0.01 μs，为中低端性能设备开创了全新的应用方案。通过全局数据通信 (GD) 实现联网的 CPU 之间的数据包循环交换。SIMATIC HMI 产品 WinCC flexible 和 WinCC 对所有 SIMATIC WinAC 的所有数据和功能具有完全的访问能力，这符合对全集成自动化的要求。它们可以和 SIMATIC WinAC 运行在同一个本地 PC 上，也可以通过系统支持的网络从远端进行工作。（9）在扩展时，原有系统只需要很小的变更；　　使用子程序可以将程序分成容易管理的小块，使程序结构简单清晰，易于查错和维护。如程序中只引用参数和局部变量，可以将子程序移植到其他项目。为了移植子程序，应避免使用全局符号和变量，如I、Q、M、SM、Al、AQ、V、T、C、S、AC等存储器中的地址。
（1） PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85—240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1:1隔离变压器等）;隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。 　　2.电源机架、CPU主板都只能在主电源切断时取下。微型箱式 PC SIMATIC IPC227D 和小型箱式 PC SIMATIC IPC427C/427D 或　　程序状态故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下，冗余控制部分将发挥作用，继续控制生产过程。通过 SD 读卡器并使用 Office 工具，可方便地访问与设备相关的运行数据和组态数据（与控制器之间的双向数据交换）
3．输出处理 连接和控制部件易于接触，并由前盖板提供保护一个系统包含下列组件：通过 CP 443-x 通信处理器，可以将 SIMATIC S7-400 连接至 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。SIMATIC S7-400（使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）　　二是PLC向高性能小型化方向发展。PLC的功能正越来越丰富，而体积则越来越小。比如三菱的FX-1S系列PLC，小的机种，体积仅为60×90×75mm，相当于一个继电器，但却具有高速计数、斜坡、交替输出及16位四则运算等能力，还具有可调电位器时间设定功能。PLC已不再是早期那种只能进行开关量逻辑运算的产品了，而是具有越来越强的模拟量处理能力，以及其他过去只有在计算机上才能具有的处理能力，如浮点数运算、PID调节、温度控制、定位、步进驱动、报表统计等。从这种意义上说，PLC系统与DCS（集散控制系统）的差别已经越来越小了，用PLC同样可以构成一个过程控制系统。 技术规范　　当一个元素被放入网络中时，FBD编辑器自动将元素的逻辑流输入与左侧的任何逻辑流指示器连接。在右侧的网络中。逻辑流的自动扩充并非无条件。上面的个例子显示水平行未扩充至带有“立即”设置的逻辑流输出。　　显示所有硫化罐的基本工作状态信息，如内外腔压力、内外腔温度以及硫化时间等。　　目前在DCS系统中，一般使用两类通信手段，即同步的和异步的，同步通信依靠一个时钟来调节数据的传输和接收，异步网络采用没有时钟的报告系统。
计数器就是PLC具有计数功能的计数设备。计数器的编。C0、C1、C255。（九）高速计数器区（HSC），高速计数器用来累计比CPU扫描速率更快的事件，S7-200各个高速计数器不仅计数高达30kHz，S7-200各个高速计数器有32位带符号整数计数器的当前值。若要存取高速计数器的值，则必须给出高速计数器的地址。即高速计数器的编号，高速计数器的编号为HSC0、HSC1、……、HSC5，S7-200有6个高速计数器，其中CPU221和CPU2224个高速计数器（HSC0、HSC3、HS、HSC5）。　　（1）数据存储器 它包括变量存储器（V）。输入信号缓存区（输入映象存储器I），输出信号缓冲区（输出映象存储区Q），内部标志位存储器（M）又称内部 继电器。标志位存储器（），除标志位外。其他部分都能以位、字节、和双字的格式自由读取或写入，变量存储器（V）是保存程序执行中控制逻辑操作的中间结果，所有的V存储器都可以存储在存储器区内。其内容可在与EEPROM或编程设备双向传送。输入映象存储器（I）是以字节为单位的寄存器。它的每一位对应于一个数字量输入结点。
ECO系列变频器常见故障
对于ECO的变频器，我们碰到多的就是电源板的烧坏以及功率模块的损坏，引起的原因也主要是由于强电侧(功率模块)与弱电侧(驱动电路)没有龋离电路，导致强电进入了控制电路，引起驱动电路及开关电源大面积烧坏，此外预充电回路损坏也是常见故障(30kw以上)·由于限渍回路设计在交谈输入侧，只要有三相交流电源任意一路送电时有时序上的超前和滞后，都有可能引起自身一路或其余两路充电时电流过大，而使得限热电阻和切入继电器烧毁。F231故障也是ECO变频器的一种常见故障，引起原因就是因为采样电阻的损坏。
可以直接用HC0；HC1；HC2；HC3；HC4；HC5对不同的高速计数器进行寻址读取当前值，也可以在状态表中输入上述地址直接监视高速计数器的当前值。SMDx不存储当前值。高速计数器的计数值是一个32位的有符号整数。
14、高速计数器如何复位到0。选用带外部复位模式的高速计数器，当外部复位输入点信号有效时，高速计数器复位为0，也可使用内部程序复位，即将高速计数器设定为可更新初始值，并将初始值设为0，执行HSC指令后，高数计数器即复位为0。
15、为何给高计数器赋初始值和预置值时不起作用，或效果出乎意料?高速计数器可以在初始化或者运行中更改设置，如初始值、预置值。其操作步骤应当是：设置控制字节的更新选项。需要更新哪个设置数据，就把控制字节中相应的控制位置位（设置为“1”）；不需要改变的设置，相应的控制位就不能设置。
西门子变频器控制原理图;
I.主回路：电抗器的作用是防止西门子变频器产生的高次谐波通过电源的输入回路返回到电网从而影响其他的受电设备，需要根据西门子变频器的容量大小来决定是否需要加电抗器;滤波器是安装在西门子变频器的输出端，减少西门子变频器输出的高次谐波，当西门子变频器到电机的距离较远时，应该安装滤波器。虽然西门子变频器本身有各种保护功能，但缺相保护却并不，断路器在主回路中起到过载，缺相等保护，选型时可按照西门子变频器的容量进行选择。可以用西门子变频器本身的过载保护代替热继电器。
电动机软起动器是运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。
立即操作就是立即置位、立即复位指令优先权，常规输出指令是当程序扫描周期完，输出过程映像寄存器中存储的数据被复制到物理输出点；而立即输出不受扫描周期影响，立即刷新物理输出点，在一些安全功能或防止误动作的重要节点上可使用。
西门子PLC中的立即操作是怎么回事。工作原理当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

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