西门子PLC模块SM1221 当天发货

PROFIBUS DP系统组态可分为带DP口的主站系统，采用通讯模板CP的主站系统以及带智能从站的DP系统。三种DP系统中带DP口的主站系统，采用通讯模板CP的主站系统在硬件组态时基本相同。
1. PROFIBUS DP系统之一：带DP口的主/从系统
带DP口的主/从系统设计十分灵活，它允许用CPU中不同的数据区域来储存DP过程数据。对数据区域的选择取决于CPU的类型和应用。过程映像区，位存储器以及数据块都可用于DP输入，输出数据。
过程映像是标准的数据分配。在CPU的过程映像中须有充分的空间为DP保留一个连续的输入区域和一个连续的输出区域。这可能受配置中过程映像大小和信号模块数量的限制。
位存储器与过程映像相同，这个区域适合于DP信号的全局存储。例如，如果过程映像可利用的空间(没有被信号模块占据的空间)不够用，则可以使用位存储区。
数据块也可以用来存储DP信号。有关的DP数据区只被一个程序调用时使用这种存储。
F      建立S7-300 PLC主站的硬件组态（带DP口）：双击“X2/DP”栏或“CP342-5”栏，在对话框内选中“DP-Master”
F      在PROFIBUS总线上添加ET-200 从站：
主站/从站的I/O地址不能重复，它是由系统软件分配的。如果用户需要对地址进行修改，可以通过模板特性对话框重新设置。
2．PROFIBUS DP系统之二：带通讯模板CP的主站系统。
采用通讯模板CP的主站/从站系统，则主站/从站的I/O地址可以重复，因为此时的PLC系统相当于两个CPU。用户可以通过模板特性对话框任意设置I/O地址，只是主站或从站内的I/O地址不能重复。
当配置CP时，必须设定操作模式。（Operating Mode）
CP342-5 DP总是需要DP-SEND和DP-RECV。这些组块通过底板总线在CPU和CP之间转移数据．
CP342-5的数据总是连续地传输。主站大数据长度是240字节，从站大数据长度是86字节。
DP-SEND（发送）将CPU中的的DP数据区的数据发送到PROFIBUS CP的发送缓冲器，以便传送给DP从站；DP-RECV（接收）从DP从站中读出数据，将PROFIBUSCP接收缓冲区的数据放入CPU的DP数据区中。
确定基准电位点很重要
今天，一个新来的同事找我讨论模拟量模块的问题，他在上遇到了一些麻烦，用户打反映在现场的S7 300模拟量模块读数不变化，怎么折腾都读数是32767。尽管模拟量模块大家都很熟悉，但是类似的问题还经常有用户反应。翻了翻手边的资料，似乎没有系统讲解这个问题的，于是把自己的经验归纳总结一下。
关于读不出值的问题，如果总是32767没有变化，其实值已经有了，只不过是超量程了。如果值为0，那就要注意模拟量是否有问题了，使用万用表测量现场信号并没有超限。为什么会出现这两种现象呢？这是因为选择的参考电位不同，例如，现场过来的信号为5V，那先要问一下，基准点是几伏？10~15是5V，-10~ -5同样也是5V，如果测量端基准点是0V，那么测量就会有问题，所以一定要保证两端等电位。模拟量模块的基准电位点就是MANA  ，所有的接线都与之有关。
02
隔离与非隔离问题系列
这里的隔离是指模拟量模块的基准电位点MANA  与地（也是PLC的数据地）隔离。隔离模块MANA  与地M可以不连接，以MANA  作为测量端的参考电位；非隔离模块MANA  与地M必须连接， 这样地M 变为MANA作为测量端的参考电位。隔离模块的好处就是可以避免共模干扰。如何知道模块是否是隔离模块，例如SM331模块，可以从模板规范中查到。S7-300中只有一款SM334（SM355除外）模块是非隔离的，此外CPU31XC集成的模拟量也是非隔离的，共同特点就是模块的输出和输入公用M端。
同样传感器也有隔离与非隔离的问题。通常非隔离的传感器电源的负端与信号的负端公用一个端子，例如传感器有三个端子 L， M 和S+，通过L， M端子向传感器供电，S+，M为信号的输出，公用M端。判断传感器是否隔离还是参考手册。隔离传感器信号负端与地M可以不连接，以信号负端作为信号源端的参考电位。非隔离传感器信号负端必须在源端（设备端）接地，以源端的地作为信号的参考电位。
下面就是如何保证测量端与信号源端等电位接线的问题。在下面建议的连接图中所用的缩写词和助记符含义如下：
M +： 测量导线（正）
M -：  测量导线（负）
MANA： 模拟量模块基准电位点
这里需要注意MANA  ，不同的接线方式都是以MANA  为参考基准电位。
M：    接地端子
L +： 24 VDC电源端子
UCM： MANA与模拟量输入通道之间或模拟量输入通道之间的电位差
设计安全电路：
出于安全考虑，标识任何可能需要硬接线逻辑的设备。 请记住，控制设备在不安全方式下可能会出现故障，可能会造成意外启动或机械运转变化。 其中意外或错误的机械运转可能会导致人员的身体伤害或重大的财产损失，请考虑实施机电替代装置（其立于 PLC 运行）以防止不安全的运行。 安全电路的设计中应包含以下任务：
标识任何可能造成危险的不正确或意外的执行器操作。
标识可确保操作不危险的条件，并确定如何立于 PLC 检测这些条件。
标识上电和断电时 PLC 如何影响过程，并标识检测错误的方式和时间。 此信息仅用于设计正常和预期的异常操作。 出于安全考虑，不应依赖此“情况”方案。
设计可立于 PLC 来阻止危险运行的手动或机电安全替代装置。
从立于 PLC 的电路提供相应状态信息，以便程序和任何操作员界面具有必要的信息。
标识针对过程安全运行的任何其它安全相关要求。
规划系统安全：
确定访问相关过程所需的保护级别。 可以对 CPU 和程序块进行密码保护，以防受到未经授权的访问。
操作员站：
根据功能规范的要求，创建以下操作员站的绘图：
显示与过程或机器相关的每个操作员站的位置的总览图。
操作员站中设备的机械布局图，如显示屏、开关和灯。
包含 PLC 和信号模块中相关 I/O 的电气图。
创建组态图
根据功能规范的要求，创建控制设备的组态图：
显示与过程或机器相关的每个 PLC 位置的总览图。
每个 PLC 和任何 I/O 模块的机械布局图，其中包括任何控制柜及其它设备。
每个 PLC 和任何 I/O 模块的电气图，其中包括设备模型号、通信地址和 I/O 地址。
创建符号名称的列表：
创建地址的符号名称列表。 不仅包括物理 I/O 信号，也包括要在程序中使用的其它元素（如变量名）。
SIMATIC S7-1200 系统有三种不同模块，分别为 CPU 1211C、CPU 1212C 和 CPU 1214C。可在任何 CPU 的前方加入一个信号板，轻松扩展数字或模拟量 I/O，同时不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至 CPU 的右侧，进一步扩展数字量或模拟量 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块，CPU 1214C 可连接 8 个信号模块。，所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左侧均可连接多达 3 个通讯模块，便于实现端到端的串行通讯。安装简单方便所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都有内置的卡扣，可简单方便地安装在标准的 35 mm DIN 导轨上。
节省空间的设计所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都经过设计，以节省控制面板的空间。例如，经过测量，CPU 1214C 的宽度仅为 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度仅为 90 mm。结合通信模块和信号模块的较小占用空间，在安装过程中，该模块化的紧凑系统节省了宝贵的空间，为您提供了率和灵活性。SIMATIC S7-1200可扩展的紧凑自动化的模块化概念SIMATIC S7-1200 具有集成的 PROFINET 接口、强大的集成技术功能和可扩展性强、灵活度高的设计。它实现了简便的通信、有效的技术任务解决方案，并能完全满足一系列的立自动化需求。亮点可扩展性强、灵活度高的设计信号模块：的 CPU 多可连接八个信号模块，以便支持其它数字量和模拟量 I/O。信号板：可将一个信号板连接至所有的 CPU，让您通过在控制器上添加数字量或模拟量 I/O 来自定义 CPU，同时不影响其实际大小。SIMATIC S7-1200 提供的模块化概念可让您设计控制器系统，以完全满足您应用的需求。内存为用户程序和用户数据之间的浮动边界提供多达 50 KB 的集成工作内存。同时提供多达 2 MB 的集成加载内存和 2 KB 的集成记忆内存。可选的 SIMATIC 存储卡可轻松转移程序供多个 CPU 使用。该存储卡也可用于存储其它文件或更新控制器系统固件。
用于闭环回路控制的 PID 功能SIMATIC S7-1200 多可支持 16 个 PID 控制回路，用于简单的过程控制应用。借助 PID 控制器技术对象和工程组态 SIMATIC STEP 7 Basic 中提供的支持编辑器，可轻松组态这些控制回路。另外，SIMATIC S7-1200 支持 PID 自动调整功能，可自动为节省时间、积分时间和微分时间计算调整值。

描述 信号模块是控制器进行过程操作的接口。许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求，准确提供输入/输出。数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电绝缘、诊断和警报功能等方面都存在着差别。S7-400 信号模块不仅是能够在机架扩展，而且可以通过 PROFIBUS DP 连接到 S7-400 控制器。支持热插拔，这使更换模块变得极其简单。
说明 SIMATIC S7-200 采用一致的模块化设计。除了扩展和通讯模块，模块化的系统提供了用于定位、称重技术和温度测量的一系列具体扩展。 To the top of the page 定位模块EM 253 EM 253是一个用于简单定位任务的功能模块（1轴）。可以将它连接到步进电机和伺服电机，通过高频脉冲输入从Micro Stepper连接到高性能伺服驱动器。 EM 253定位模块以与扩展模块相同的方式进行安装，通过一体化连接电缆连接到S7 - 200扩展总线。 连接之后，从CPU自动读出配置数据 该模块具有以下特点： 用于来自过程信号的5位输入 驱动器直接激活用24脉冲输出（向前/向后或者速度/方向） 2控制输出（DIS；CLR）。 12个状态LED
CPU 317F-2 DP 允许对设备实施故障安全型自动化系统，以满足提高的安全要求（特别是制造自动化方面的安全要求）。 包括故障安全I/O模块的分布式I/O站可以通过内置的 PROFIBUS DP 接口连接。ET 200M故障安全型I/O模块可以满足安全相关的应用。 基于 PROFIsafe 行规执行 F-CPU 和故障安全型 I/O 模块之间的安全通讯。 CPU 运行需要 SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）。
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
整体式PLC的每一个I/O点的平格比模块式的便宜,且体积相对较小,一般用于工艺较为固定的小型控制中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I/O点数、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类等方面选择余地大,且维修方便,一般于较复杂的控制。
二、安装的选择
PLC的安装分为集中式、远程I/O式以及多台PLC联网的分布式。
集中式不需要设置驱动远程I/O硬件,反应快、成本低；远程I/O式适用于大型,的装置分布范围很广,远程I/O可以分散安装在现场装置附近,连线短,但需要增设驱动器和远程I/O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别控制,又要相互的,可以选用小型PLC,但必须要附加通讯模块。
三、相应的功能要求
一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能,对于只需要开关量控制的设备都可。
对于以开关量控制为主,带少量模拟量控制的,可选用能带A/D和D/A转换单元,具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。对于控制较复杂,要求实现PID运算 、闭环控制、通信联网等功能,可视控制规模大小及复杂程度,选用中档或高挡PLC。但是中、高挡PLC价格较贵,一般用于大规模控制和集散控制等。
四、响应速度要求
PLC是为工业自动化设计的通用控制器,不同档次PLC的响应速度一般都能其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC,或者某些功能或有的速度要求时,则应该慎重考虑PLC的响应速度,可选用具有高速I/O处理功能的PLC,或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。
五、可靠性的要求
对于一般PLC的可靠性均能。对可靠性要求很高的,应考虑是否采用冗余或热备用。
六、机型尽量统一
一个企业,应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：
1)机型统一,其模块可互为备用,便于备品备件的采购和。
2)机型统一,其功能和使用类似,有利于技术力量的培训和技术水平的。
3)机型统一,其外部设备通用,资源可共享,易于联信,配计算机后易于形成一个多级分布式控制

SIMATIC PLC判断发生故障，会立即调用相应的故障组织块OB，如果PLC中没有加入相应的组织块PLC可能会停机，停机的目的就是保证生产处于状态。如果使用OB8x而没有编写任何诊断程序在用户程序中，PLC虽然不会因为发生故障而停机，但是这种并不可取。不能让产生故障的PLC仍无条件的运行，因为这种可能生产处于某种危险的状态。例如，当DO模块发生断线故障，相关的控制设备因此停止，但是DO可能并没有获取故障信息而停止输出，如果人员检查故障并做好接线后，DO会立刻输出控制相应的控制设备，这可能会造成现场人员或者设备的伤害。好的之一就是通过OB8x获取故障信息，然后通过编程连锁该输出，使其输出为“0”，当完毕后，通过用户确认后（例如机界面中的操作按钮），然后再输出“1”。所以使用OB8x就是快速的获取故障信息，然后根据此类故障进行条件式的和处理，这样才是有效使用PLC的。
作为 PPI接口，用于编程功能、HMI 功能（TD 200、OP），S7-200 内部 CPU / CPU 通信（9.6/19.2/187.5 kbps），或作为 MPI从站，用于和 MPI 主站（S7-300 / -400、OP、TD、按钮板）进行数据交换。
用户可编程接口（FreePort），带中断能力，用于和非西门子设备进行串行数据交换，例如在 ASCII 协议下、波特率为 1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/57.6/115.2 Kbit/s时，可将 PC / PPI 电缆用作为 RS 232/ RS 485 适配器。
6 个高速计数器(30 kHz), 可通过参数设置使能和复位输入，具有2个单的输入端，可同时用作增/减计数器；或者可以连接2个具有90°相差脉冲列(4x20 kHz)的增量编码器。
通过数字量和模拟量扩展模块进行无故障扩展(扩展模块，选件)。
仿真器（可选）：
用于集成输入的仿真和用户程序的检验。
模拟电位计:
2 个模拟电位计，可在日常工作中用作一个设定值计数器，例如设定时间。
EEPROM 子模块(选件):
用于保存完整的 STEP 7-Micro/WIN 用户程序及其它文档。
用于支持数据记录功能和配方管理。
允许快速修改程序(即使没有编程器)和其它程序归档。
通过电池提供长时间后备：
可将存储时间提高到200天。无电池模块时，用户数据（如存储器位状态、数据块、定时器和计数器）通过内部的超级电容进行保护,大约 5 天。可以保存用户程序(免维护)。电池模块插入存储器子模块插槽中。
用户程序执行
在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的功能指令。
即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
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。
输入采样
在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

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。
PROFINET IO 控制器
作为采用 PROFINET IO 的 IO 控制器，CPU 可与本地 PN 网络上或通过 PN/PN 耦合器（连接器）连接的多 16 台 PN 设备通信。 有关详细信息，请参见 PROFIBUS 和 PROFINET International (PI)。
PROFIBUS用于使用用户程序通过PROFIBUS网络与其它通信伙伴交换数据：
借助 CM 1242-5，CPU 作为 PROFIBUS DP 从站运行。
借助 CM 1243-5，CPU 作为 1 类 PROFIBUS DP 主站运行。
PROFIBUS DP 从站、PROFIBUS DP 主站和 AS-i（左侧 3 个通信模块）以及 PROFINET 均采用单的通信网络，不会相互制约。
AS-i
通过 S7-1200 CM 1243-2 AS-i 主站可将 AS-i 网络连接到 S7-1200 CPU。
CPU 至 CPU S7 通信
可以创建与伙伴站的通信连接并使用 GET 和 PUT 指令与 S7 CPU 进行通信。
在通过 GPRS 的 TeleService 中，安装了 STEP 7 的站通过 GSM 网络 Internet 和与具有 CP 1242-7 的 SIMATIC S7-1200 站进行通信。该连接通过用作中介并连接到 Internet 的远程控制服务器运行。
利用 S7‑1200 SM 1278 4xIO‑bbbb 主站，可将 IO‑bbbb 设备与 S7-1200 CPU 相连。
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。
节省空间的设计所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都经过设计，以节省控制面板的空间。例如，经过测量，CPU 1214C 的宽度仅为 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度仅为 90 mm。结合通信模多可连接八个信号模块，以便支持其它数字量和模拟量 I/O。信号板：可将一个信号板连接至所有的 CPU，让您通过在控制器上添加数字量或模拟量 I/O 来自定义 CPU，同时不影响其实际大小。SIMATIC S7-1200 提供的模块化概念可让您设计控制器系统，以完全满足您应用的需求。内存为用户程序和用户数据之间的浮动边界提供多达 50 KB 的集成工作内存。同时提供多达 2 MB 的集成加载内存和 2 KB 的集成记忆内存。可选的 SIMATIC 存储卡可轻松转移程序供多个 CPU 使用。该存储卡也可用于存储其它文件或更新控制器系统固件。

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