廣東西門子S7-1200PLC系列主機模塊參數(shù)

PLC操控體系與繼電器操控體系比較，有許多相似之處，也有許多不同。不同之處主要在以下幾個方面：包含操控辦法、工作方法、操控速度、守時和計數(shù)操控。

      (1)從操控辦法上看，電器操控體系操控邏輯選用硬件接線，使用繼電器機械觸點的串聯(lián)或井聯(lián)等組合成操控邏輯，其連線多且雜亂、體積大、功耗大，體系構(gòu)成后，想再改動或添加功用較為困難。另外，繼電器的觸點數(shù)量有限，所以電器操控體系的靈活性和可擴展性受到很大約束。而PLC選用了計算機技術(shù)，其操控邏輯是以程序的方法存放在存儲器中，要改動操控邏輯只需改動程序，因而很簡單改動或添加體系功用。體系連線少、體積小、功耗小，并且PLC的“軟繼電器”實質(zhì)上是存儲器單元的狀況，所以“軟繼電器”的觸點數(shù)最是無限的，PLC體系的靈活性和可擴展性好。
      (2)從工作方法上看，在繼電器操控電路中.當(dāng)電源接通時，電路中所有繼電器都處于受限制狀況，即該吸合的繼電器都一起吸合.不應(yīng)吸合的繼電器受某種條件約束而不能吸合，這種工作方法稱為并行工作方法。而PLC的用戶程序是按一定次序循環(huán)履行的，所以各軟繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件限制的各個繼電器的動作次序決定于程序掃描次序，這種工作方法稱為串行工作方法。
      (3)從操控速度上看，繼電器操控體系依托機械觸點的動作以完成操控，工作效率低.機械觸點還會出現(xiàn)顫動問題。而PLC經(jīng)過程序指令操控半導(dǎo)體電路來完成操控，速度快，程序指令履行時刻在微秒級，且不會出現(xiàn)觸點顫動問題。
      (4)從守時和計數(shù)操控上看，電器操控體系選用時刻繼電器的延時動作進行時刻操控，時刻繼電器的延時時刻易受環(huán)境謐度和沮度改變的形響，守時精度不高。而PLC選用半導(dǎo)體集成電路作守時器，時鐘脈沖由晶體振蕩器發(fā)生，精度高，守時規(guī)模寬。用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)定守時值，修正便利，不受環(huán)境的形響，且PLC具有計致功用，而電器操控體系一般不具備計數(shù)功用。
      (5)從可靠性和可保護性上看，因為電器操控體系使用了大量的機械觸點，其存在機械磨損、電弧燒傷等，壽命短，體系的連線多，所以可靠性和可保護性較差。而PLC大量的開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路完成，其壽命長、可靠性高，PLC還具有自診斷功用，能查出自身的故障，隨時匯報給操作人員，并能動態(tài)地監(jiān)視操控程序的運行情況，為現(xiàn)場調(diào)試和保護供給了便利。   

plc程序操控器已廣泛運用各個領(lǐng)域，因其內(nèi)部由許多的電子元器材組成，極易受一些周圍電氣元件的干擾、強磁場電場、環(huán)境溫濕度、振蕩起伏大等要素影響到PLC操控器的正常作業(yè)，這點往往被許多人疏忽。即便程序編制再好，安裝環(huán)節(jié)不重視，曰后調(diào)試、運轉(zhuǎn)會帶來許多的故障。疲于奔命地維護。

以下是安裝時注意事項：

1、PLC安裝環(huán)境

a，環(huán)境溫度在0~55度，過高過低會導(dǎo)致內(nèi)部電了元器材運轉(zhuǎn)不正常。必要時采納降溫或升溫辦法

b，環(huán)境濕度在35%~85%，濕度過大會使電子元器材導(dǎo)電性增強，易使元件器耐壓下降，電流過大而擊穿損壞。

c，不能按裝在振蕩頻率50Hz、起伏為0.5mm以上，因振蕩起伏過大會形成內(nèi)部電路板的電子元器材脫焊、掉落。

d，在電器箱內(nèi)外應(yīng)盡可能遠離強磁場電場<如操控變壓器、大容量的交直接觸器、大容量的電容器等）電氣元器材，還有易發(fā)生高次諧波（如變頻器、伺服驅(qū)動器、逆變器、可控硅等）操控器材。

e，防止按裝在金屬粉塵多、腐蝕、可燃氣體、濕潤等場所

f，在電氣箱內(nèi)放至于上部，遠離熱源的電氣元器材，必要時考慮降溫及向外排風(fēng)處理。

2、電源

a，要正確接入PLC電源，有交直之分。如三菱plc有DC24V；有AC的其電壓較靈活輸入，規(guī)模在100V~240V（答應(yīng)規(guī)模85~264），頻率為50/60Hz，無需拔動開關(guān)。運用阻隔變壓器提供給PLC電源。

b，關(guān)于PLC輸出的DC24V一般供于擴展功用模塊電源、外部三線式傳感器電源或作它用，盡管輸出的DC24V電源有過載和短路維護安裝且容量有限。主張外部三線式傳感器用獨立的開關(guān)電源，以防短路，形成PLC損壞，引來不必要的費事。

西門子S7-300/400串口通信模塊使用時的注意事項

1. 串行通訊模塊基本信息介紹

CP340/CP341/CP440/CP441-1/CP441-2模塊是西門子S7-300/400系列PLC中的串行通訊模塊，這些模塊具有1個或2個（CP441-2）串行通訊接口（RS232C、20mA-TTY或RS485/422）。可以運用這些通訊模塊完成S7-300/400體系與其他串行通訊設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，例如打印機、掃描儀、智能儀表、第三方MODBUS主從站、Data Highway、變頻器，USS站等。

2.注意事項：

2.1完成MODBUS通訊時，需要在CP341/CP441-2模塊上刺進相應(yīng)協(xié)議的硬件狗（硬件狗、Dongle、協(xié)議驅(qū)動或Loadable driver指的是同一個東西）

2.2  MODBUS 是單主站結(jié)構(gòu)的串行通信協(xié)議，體系中只可以有一個MODBUS主站，而且只可以完成主站和從站的數(shù)據(jù)交換，從站之間不能進行數(shù)據(jù)交換。

2.3    RS232C接口的通訊最大間隔為15m；RS422/485接口的通訊最大間隔位1200m。

2.4   串行通訊模板只有RS232C、20mA-TTY或RS485/422 三種電氣接口類型， 想完成串口的光纖通訊，只能購買第三方轉(zhuǎn)化設(shè)備，西門子不供給該類設(shè)備。

在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如電機的啟停，電磁閥的開閉，產(chǎn)品的計數(shù)，溫度、壓力、流量的設(shè)定與控制等，而PLC技術(shù)是解決上述問題的*、最便捷的工具，因此PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。下面就PLC控制系統(tǒng)設(shè)計中的問題進行探討。

1、PLC系統(tǒng)設(shè)備選型

PLC最主要的目的是控制外部系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可能是單個機器，機群或一個生產(chǎn)過程。不同型號的PLC有不同的適用范圍。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復(fù)雜程度，進行I/O點數(shù)和I/O點的類型(數(shù)字量、模擬量等)統(tǒng)計，列出清單。適當(dāng)進行內(nèi)存容量的估計，確定適當(dāng)?shù)牧粲杏嗔慷焕速M資源的機型(小、中、大形機器)。并且結(jié)合市場情況，考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況，選定價格性能比較好的PLC機型。

目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多，國外知名品牌有德國的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美國的GE;韓國的LG等。國產(chǎn)品牌有研華、研祥、合力時等。近幾年，PLC產(chǎn)品的價格有較大的下降，其性價比越來越高。PLC 的選型應(yīng)從以下幾個方面入手。

2.1 確定PLC 控制系統(tǒng)的規(guī)模

依據(jù)工廠生產(chǎn)工藝流程和復(fù)雜程度確定系統(tǒng)規(guī)模的大小。可分為大、中、小三種規(guī)模。

小規(guī)模PLC控制系統(tǒng):單機或者小規(guī)模生產(chǎn)過程，控制過程主要是條件、順序控制，以開關(guān)量為主，并且I/O點數(shù)小于128 點。一般選用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。

中等規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是復(fù)雜邏輯控制和閉環(huán)控制，I/O點數(shù)在128——512 點之間。應(yīng)該選用具有模擬量控制、PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-300等。

大規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是大規(guī)模過程控制、DCS系統(tǒng)和工廠自動化網(wǎng)絡(luò)控制，I/O點數(shù)在512點以上。應(yīng)該選用具有通信聯(lián)網(wǎng)、智能控制、數(shù)據(jù)庫、中斷控制、函數(shù)運算的高檔PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工業(yè)現(xiàn)場總線結(jié)合實現(xiàn)工廠工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的通訊和控制。

2.2 確定PLC I/O 點的類型

根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，分析被控對象的復(fù)雜程度，進行I/O點數(shù)和I/O點的類型(數(shù)字量、模擬量等)統(tǒng)計，列出清單。適當(dāng)進行內(nèi)存容量的估計，確定適當(dāng)?shù)牧粲熊浻布Y源余量而不浪費資源的機型(小、中、大型機器)。

根據(jù)PLC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型，是大電流還是小電流，以及PLC輸出點動作的頻率等，從而確定輸出端采用繼電器輸出，還是晶體管輸出，或品閘管輸出。不同的負載選用不同的輸出方式，對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是很重要的。

電磁閥的開閉、大電感負載、動作頻率低的設(shè)備，PLC輸出端采用繼電器輸出或者固態(tài)繼電器輸出;各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調(diào)速器的啟動/停止應(yīng)采用晶體管輸出。

2.3 確定PLC編程工具

(1) 一般的手持編程器編程。手持編程器只能用商家規(guī)定語句表中的語句表(STL)編程。這種方式效率低，但對于系統(tǒng)容量小、用量小的產(chǎn)品比較適宜，具有體積小、價格低、易于現(xiàn)場調(diào)試等優(yōu)點。 這主要用于微型PLC的編程。

(2) 圖形編程器編程。圖形編程器采用梯形圖(LAD)編程，方便直觀，一般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如，但該編程器價格較高,主要用于微型PLC和中檔PLC。

(3) 計算機加PLC軟件包編程 。這種方式是效率最高的一種方式，但大部分公司的PLC 開發(fā)軟件包價格昂貴，并且該方式不易于現(xiàn)場調(diào)試，主要用于中高檔PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)和軟件編程。

3、PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計

PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。

硬件設(shè)計是PLC控制系統(tǒng)的至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，這關(guān)系著PLC控制系統(tǒng)運行的可靠性、安全性、穩(wěn)定性。主要包括輸入和輸出電路兩部分。

(1) PLC控制系統(tǒng)的輸入電路設(shè)計。PLC供電電源一般為AC85—240V，適應(yīng)電源范圍較寬，但為了抗干擾，應(yīng)加裝電源凈化元件(如電源濾波器、1:1隔離變壓器等);隔離變壓器也可以采用雙隔離技術(shù)，即變壓器的初、次級線圈屏蔽層與初級電氣中性點接大地，次級線圈屏蔽層接PLC 輸入電路的地，以減小高低頻脈沖干擾。

PLC輸入電路電源一般應(yīng)采用DC 24V, 同時其帶負載時要注意容量，并作好防短路措施，這對系統(tǒng)供電安全和PLC安全至關(guān)重要，因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運行，一般選用電源的容量為輸入電路功率的兩倍，PLC輸入電路電源支路加裝適宜的熔絲，防止短路。

(2) PLC控制系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計。依據(jù)生產(chǎn)工藝要求，各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調(diào)速器的啟動停止應(yīng)采用晶體管輸出，它適應(yīng)于高頻動作，并且響應(yīng)時間短;如果PLC 系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6 次以下，應(yīng)繼電器輸出，采用這種方法，輸出電路的設(shè)計簡單，抗干擾和帶負載能力強。

如果PLC輸出帶電磁線圈等感性負載，負載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊，為此，對直流感性負載應(yīng)在其旁邊并接續(xù)流二極管，對交流感性負載應(yīng)并接浪涌吸收電路，可有效保護PLC。

模塊化

S7 - 400的一個重要特點是它的模塊化。S7- 400的高速通訊背板總線和允許直接插入CPU集成的DP接口，允許多條通訊線路的高性能運行。例如，把一根總線用于HMI通訊和編程任務(wù)，一根總線用于高性能運動控制，一根總線用于普通I / O現(xiàn)場總線通訊。
此外，也可以實現(xiàn)另外連接到MES-/ERP系統(tǒng)或通過SIMATIC IT連接到互聯(lián)網(wǎng)的需要。根據(jù)任務(wù)情況，可對S7 – 400進行集中擴展或分布式配置。附加設(shè)備和接口模塊也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可實現(xiàn)分布式擴展。如果需要，也可以使用通訊處理器（CP）。

設(shè)計一個S7 - 400系統(tǒng)基本上包括機架，電源，和中央處理單元。它可以以一個模塊化的方式安裝和擴展。所有的模塊都可以自由地放置在左側(cè)插入的電源旁邊。S7- 400具有無風(fēng)扇的堅固設(shè)計。信號模塊可以熱插拔。一個多層面的模塊范圍可用于中央擴展以及具有ET200的分布式拓撲結(jié)構(gòu)的簡單配置。設(shè)計

在集中式擴展中，額外安裝機架直接連接到中央控制器。

除了標準的安裝機架，也提供9槽和18槽鋁合金安裝機架。這些鋁機架可以很高地耐受不利環(huán)境條件，緊固耐用，重量輕25％左右。

多值計算

多值計算，也就是在一個S7- 400中央控制器中的幾個CPU的同時操作，為用戶提供不同的益處：

可通過多值計算共享的S7 - 400的整體性能。例如，在技術(shù)復(fù)雜的任務(wù)中，如開環(huán)控制，可以將計算機或通訊分割和分配給不同的CPU每個CPU分配給自己的，用于此目的本地輸入/輸出。

有些任務(wù)也可以從每個多值計算方式中斷開，一個CPU處理關(guān)鍵時間的處理任務(wù)，另一個處理非關(guān)鍵時間的任務(wù)。

在多值計算操作中，所有的CPU的運行行為像一個CPU，也就是說，當(dāng)一個CPU進入STOP狀態(tài)，其他的也停止。幾個CPU的動作可以通過同步指令選擇性地協(xié)調(diào)調(diào)用。此外，CPU之間的數(shù)據(jù)交換通過高速的全局數(shù)據(jù)通訊機制。

數(shù)據(jù)/程序存儲器

從精細分級的各種CPU中選擇合適的CPU取決于集成工作存儲區(qū)的大小。集成裝載存儲器（RAM）足以滿足中小型企業(yè)方案。對于大型程序，通過插入RAM或FEPROM存儲卡增大裝載內(nèi)存（64 KB到64 MB）。

特殊功能

S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能：

從工程工作站通過網(wǎng)絡(luò)更新固件實現(xiàn)更簡單和快速的升級

通過一個系統(tǒng)功能實現(xiàn)額外的寫保護（例如沒有從PC器件到CPU）

通過讀取存儲卡的序列號獲得保護，因此，保證了程序只與特定的存儲卡一起運行
集成的路由功能允許在不同總線系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)問數(shù)據(jù)記錄，例如控制級PC可以通過S7 -400控制器與連接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的現(xiàn)場設(shè)備進行通訊。

在當(dāng)今全球經(jīng)濟競爭激烈的環(huán)境下，制造工藝的細小改進可產(chǎn)生巨大的競爭優(yōu)勢。這種觀念正在驅(qū)使工廠車間發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)變。制造商正在部署最的傳感器技術(shù)，采用新的控制架構(gòu)，并開始挖掘“大數(shù)據(jù)”和數(shù)據(jù)分析的潛力。

每個控制器中都包含有以下組件：· 一個中央處理器(CPU)，用于執(zhí)行用戶程序· 一個或多個電源 信號模塊，用作輸入/輸出以及相應(yīng)的工藝模塊和通信模塊。

西門子S7-400系列：

序號    定貨號    注釋
電源模塊    
1    6ES7 407-0DA02-0AA0    電源模塊(4A)
2    6ES7 407-0KA02-0AA0    電源模塊(10A)
3    6ES7 407-0KR02-0AA0    電源模塊(10A)冗余
4    6ES7 407-0RA02-0AA0    電源模塊(20A)
5    6ES7 405-0DA02-0AA0    電源模塊(4A)
6    6ES7 405-0KA02-0AA0    電源模塊(10A)
7    6ES7 405-0RA01-0AA0    電源模塊(20A)
8    6ES7 971-0BA00    備用電池
CPU    
9    6ES7 412-3HJ14-0AB0    CPU 412-3H; 512KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
10    6ES7 414-4HM14-0AB0    CPU 414-4H; 冗余熱備CPU 2.8 MB RAM
11    6ES7 417-4HT14-0AB0    CPU 417-4H; 冗余熱備CPU 30 MB RAM
12    6ES7 400-0HR00-4AB0    412H 系統(tǒng)套件包括 2 個CPU、1個H型中央機架、2個電源、2個1M 存儲卡、4個同步模塊、2根同步電纜，以及4個備用電池(PS407 10A)
13    6ES7 400-0HR50-4AB0    412H 系統(tǒng)套件包括 2 個CPU、1個H型中央機架、2個電源、2個1M 存儲卡、4個同步模塊、2根同步電纜，以及4個備用電池(PS405 10A)
14    6ES7 412-1XJ05-0AB0    CPU412-1,144KB程序內(nèi)存/144KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
15    6ES7 412-2XJ05-0AB0    CPU412-2,256KB程序內(nèi)存/256KB數(shù)據(jù)內(nèi)存
16    6ES7 414-2XK05-0AB0    CPU414-2,512KB程序內(nèi)存/512KB數(shù)據(jù)內(nèi)存

17    6ES7 414-3XM05-0AB0    CPU414-3,1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
18    6ES7 414-3EM05-0AB0    CPU414-3PN/DP 1.4M程序內(nèi)存/1.4M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
19    6ES7 416-2XN05-0AB0    CPU416-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存
20    6ES7 416-3XR05-0AB0    CPU416-3,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
21    6ES7 416-3ER05-0AB0    CPU416-3PN/DP 5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存 1個IF模板插槽
22    6ES7 416-2FN05-0AB0    CPU416F-2,2.8M程序內(nèi)存/2.8M數(shù)據(jù)內(nèi)存
23    6ES7 416-3FR05-0AB0    CPU416F-3PN/DP,5.6M程序內(nèi)存/5.6M數(shù)據(jù)內(nèi)存
24    6ES7 417-4XT05-0AB0    CPU417-4,15M程序內(nèi)存/15M數(shù)據(jù)內(nèi)存
內(nèi)存卡    
25    6ES7 955-2AL00-0AA0    2 X 2M字節(jié) RAM
26    6ES7 955-2AM00-0AA0    2 X 4M字節(jié) RAM
27    6ES7 952-0AF00-0AA0    64K字節(jié) RAM
28    6ES7 952-1AH00-0AA0    256K字節(jié) RAM
29    6ES7 952-1AK00-0AA0    1M字節(jié) RAM
30    6ES7 952-1AL00-0AA0    2M字節(jié) RAM
31    6ES7 952-1AM00-0AA0    4M字節(jié) RAM
32    6ES7 952-1AP00-0AA0    8M字節(jié) RAM
33    6ES7 952-1AS00-0AA0    16M字節(jié) RAM
34    6ES7 952-1AY00-0AA0    64M字節(jié) RAM
35    6ES7 952-0KF00-0AA0    64K字節(jié) FLASH EPROM
36    6ES7 952-0KH00-0AA0    256K字節(jié) FLASH EPROM
37    6ES7 952-1KK00-0AA0    1M字節(jié) FLASH EPROM
38    6ES7 952-1KL00-0AA0    2M字節(jié) FLASH EPROM
39    6ES7 952-1KM00-0AA0    4M字節(jié) FLASH EPROM
40    6ES7 952-1KP00-0AA0    8M字節(jié) FLASH EPROM
41    6ES7 952-1KS00-0AA0    16M字節(jié) FLASH EPROM
42    6ES7 952-1KT00-0AA0    32M字節(jié) FLASH EPROM
43    6ES7 952-1KY00-0AA0    64M字節(jié) FLASH EPROM
開關(guān)量輸入模板    
44    6ES7 421-7BH01-0AB0    開關(guān)量輸入模塊(16點,24VDC)中斷
45    6ES7 421-1BL01-0AA0    開關(guān)量輸入模塊(32點,24VDC)
46    6ES7 421-1EL00-0AA0    開關(guān)量輸入模塊(32點,120VUC)
47    6ES7 421-1FH20-0AA0    開關(guān)量輸入模塊(16點,120/230VUC)
48    6ES7 421-7DH00-0AB0    開關(guān)量輸入模塊(16點,24V到60VUC)
開關(guān)量輸出模板    
49    6ES7 422-1BH11-0AA0    開關(guān)量輸出模塊(16點,24VDC，2A）
50    6ES7 422-1BL00-0AA0    32點輸出，24VDC,0.5A
51    6ES7 422-7BL00-0AB0    32點輸出，24VDC,0.5A,中斷
52    6ES7 422-1FH00-0AA0    16點輸出，120/230VAC，2A
53    6ES7 422-1HH00-0AA0    16點輸出，繼電器，5A
模擬量模塊    
54    6ES7 431-0HH00-0AB0    16路模擬輸入，13位
55    6ES7 431-1KF00-0AB0    8路模擬輸入，13位，隔離
56    6ES7 431-1KF10-0AB0    8路模擬輸入，14位，隔離，線性化
57    6ES7 431-1KF20-0AB0    8路模擬輸入，14位，隔離
58    6ES7 431-7QH00-0AB0    16路模擬輸入，16位，隔離

廣東西門子S7-1200PLC系列主機模塊參數(shù)