6ES7211-1AE40-0XB0

產(chǎn)品詳情

S7-1200 小型可編程控制器充分滿足于中小型自動(dòng)化的系統(tǒng)需求。在研發(fā)過(guò)程中充分考慮了系統(tǒng)、控制器、人機(jī)界面和軟件的無(wú)縫整合和高效協(xié)調(diào)的需求。SIMATIC S7-1200 集成了PROFINET接口，使得編程、調(diào)試過(guò)程以及控制器和人機(jī)界面的通信可以全面地使用PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)，并對(duì)現(xiàn)有的PROFIBUS 系統(tǒng)的升級(jí)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，使其能夠精確完成自動(dòng)化任務(wù)對(duì)控制器的復(fù)雜要求。CPU本體可以通過(guò)嵌入輸入/輸出信號(hào)板完成靈活擴(kuò)展。“信號(hào)板” 是S7-1200的一大亮點(diǎn)，信號(hào)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(guò)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(wèn)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(lái)小型可編程控制器的發(fā)展方向，西門子也將一如既往開(kāi)拓創(chuàng)新，自動(dòng)化潮流。

SIMATIC S7-1200 CPUSIMATIC S7-1200 系統(tǒng)的 CPU 有三種不同型號(hào)：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(hào)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(hào)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(hào)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(jiǎn)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(guò)程中為用戶提供了大的靈活性，同時(shí)也使得 SIMATIC S7-1200 成為眾多應(yīng)用場(chǎng)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(hào)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(guò)程中為您提供了的效率和靈活性。

SIMATIC S7-1200 I/O模塊

信號(hào)模塊和通訊模塊具有大量可供選擇的信號(hào)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(hào)模塊可連接到擴(kuò)展能力的CPU。一塊信號(hào)板就可連接至所有的 CPU，由此您可以通過(guò)向控制器添加數(shù)字或模擬量輸入/輸出信號(hào)來(lái)量身定做 CPU，而不必改變其體積。

6ES72111AD300XB0 CPU 1211C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72111BD300XB0 CPU 1211C，緊湊型 CPU，AC/DC/繼電器，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72111HD300XB0 CPU 1211C，緊湊型 CPU，DC/DC/繼電器，板載 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72121AD300XB0 CPU 1212C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72121BD300XB0 CPU 1212C，緊湊型 CPU，AC/DC/繼電器，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72121HD300XB0 CPU 1212C，緊湊型 CPU，DC/DC/繼電器，板載 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 25 KB

6ES72141AE300XB0 CPU 1214C，緊湊型 CPU，DC/DC/DC，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 50 KB

6ES72141BE300XB0 CPU 1214C，緊湊型 CPU，AC/DC/繼電器，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 50 KB

6ES72141HE300XB0 CPU 1214C，緊湊型 CPU，DC/DC/繼電器，板載 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 繼電器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，電源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： 50 KB

6ES7211-1AE40-0XB0

PROFIBUS DP系統(tǒng)組態(tài)可分為帶DP口的主站系統(tǒng)，采用通訊模板CP的主站系統(tǒng)以及帶智能從站的DP系統(tǒng)。三種DP系統(tǒng)中帶DP口的主站系統(tǒng)，采用通訊模板CP的主站系統(tǒng)在硬件組態(tài)時(shí)基本相同。

1. PROFIBUS DP系統(tǒng)之一：帶DP口的主/從系統(tǒng)

帶DP口的主/從系統(tǒng)設(shè)計(jì)十分靈活，它允許用CPU中不同的數(shù)據(jù)區(qū)域來(lái)儲(chǔ)存DP過(guò)程數(shù)據(jù)。對(duì)數(shù)據(jù)區(qū)域的選擇取決于CPU的類型和應(yīng)用。過(guò)程映像區(qū)，位存儲(chǔ)器以及數(shù)據(jù)塊都可用于DP輸入，輸出數(shù)據(jù)。

過(guò)程映像是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分配。在CPU的過(guò)程映像中須有充分的空間為DP保留一個(gè)連續(xù)的輸入?yún)^(qū)域和一個(gè)連續(xù)的輸出區(qū)域。這可能受中央配置中過(guò)程映像大小和信號(hào)模塊數(shù)量的限制。

位存儲(chǔ)器與過(guò)程映像相同，這個(gè)區(qū)域適合于DP信號(hào)的全局存儲(chǔ)。例如，如果過(guò)程映像可利用的空間(沒(méi)有被中央信號(hào)模塊占據(jù)的空間)不夠用，則可以使用位存儲(chǔ)區(qū)。

數(shù)據(jù)塊也可以用來(lái)存儲(chǔ)DP信號(hào)。有關(guān)的DP數(shù)據(jù)區(qū)只被一個(gè)程序調(diào)用時(shí)使用這種存儲(chǔ)。

F      建立S7-300 PLC主站的硬件組態(tài)（帶DP口）：雙擊“X2/DP”欄或“CP342-5”欄，在對(duì)話框內(nèi)選中“DP-Master”

F      在PROFIBUS總線上添加ET-200 從站：

主站/從站的I/O地址不能重復(fù)，它是由系統(tǒng)軟件分配的。如果用戶需要對(duì)地址進(jìn)行修改，可以通過(guò)模板特性對(duì)話框重新設(shè)置。

2．PROFIBUS DP系統(tǒng)之二：帶通訊模板CP的主站系統(tǒng)。

采用通訊模板CP的主站/從站系統(tǒng)，則主站/從站的I/O地址可以重復(fù)，因?yàn)榇藭r(shí)的PLC系統(tǒng)相當(dāng)于兩個(gè)CPU。用戶可以通過(guò)模板特性對(duì)話框任意設(shè)置I/O地址，只是主站或從站內(nèi)的I/O地址不能重復(fù)。

當(dāng)配置CP時(shí)，必須設(shè)定操作模式。（Operating Mode）

CP342-5 DP總是需要DP-SEND和DP-RECV。這些組塊通過(guò)底板總線在CPU和CP之間轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)．

CP342-5的數(shù)據(jù)總是連續(xù)地傳輸。主站大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是240字節(jié)，從站大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是86字節(jié)。

DP-SEND（發(fā)送）將CPU中的的DP數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)發(fā)送到PROFIBUS CP的發(fā)送緩沖器，以便傳送給DP從站；DP-RECV（接收）從DP從站中讀出數(shù)據(jù)，將PROFIBUSCP接收緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)放入CPU的DP數(shù)據(jù)區(qū)中。

確定基準(zhǔn)電位點(diǎn)很重要

今天，一個(gè)新來(lái)的同事找我討論模擬量模塊的問(wèn)題，他在上遇到了一些麻煩，用戶打反映在現(xiàn)場(chǎng)的S7 300模擬量模塊讀數(shù)不變化，怎么折騰都讀數(shù)是32767。盡管模擬量模塊大家都很熟悉，但是類似的問(wèn)題還經(jīng)常有用戶反應(yīng)。翻了翻手邊的資料，似乎沒(méi)有系統(tǒng)講解這個(gè)問(wèn)題的，于是把自己的經(jīng)驗(yàn)歸納總結(jié)一下。

關(guān)于讀不出值的問(wèn)題，如果總是32767沒(méi)有變化，其實(shí)值已經(jīng)有了，只不過(guò)是超量程了。如果值為0，那就要注意模擬量是否有問(wèn)題了，使用萬(wàn)用表測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)并沒(méi)有超限。為什么會(huì)出現(xiàn)這兩種現(xiàn)象呢？這是因?yàn)檫x擇的參考電位不同，例如，現(xiàn)場(chǎng)過(guò)來(lái)的信號(hào)為5V，那首先要問(wèn)一下，基準(zhǔn)點(diǎn)是幾伏？10~15是5V，-10~ -5同樣也是5V，如果測(cè)量端基準(zhǔn)點(diǎn)是0V，那么測(cè)量就會(huì)有問(wèn)題，所以一定要保證兩端等電位。模擬量模塊的基準(zhǔn)電位點(diǎn)就是MANA  ，所有的接線都與之有關(guān)。

02

隔離與非隔離問(wèn)題系列

這里的隔離是指模擬量模塊的基準(zhǔn)電位點(diǎn)MANA  與地（也是PLC的數(shù)據(jù)地）隔離。隔離模塊MANA  與地M可以不連接，以MANA  作為測(cè)量端的參考電位；非隔離模塊MANA  與地M必須連接， 這樣地M 變?yōu)镸ANA作為測(cè)量端的參考電位。隔離模塊的好處就是可以避免共模干擾。如何知道模塊是否是隔離模塊，例如SM331模塊，可以從模板規(guī)范中查到。S7-300中只有一款SM334（SM355除外）模塊是非隔離的，此外CPU31XC集成的模擬量也是非隔離的，共同特點(diǎn)就是模塊的輸出和輸入公用M端。

同樣傳感器也有隔離與非隔離的問(wèn)題。通常非隔離的傳感器電源的負(fù)端與信號(hào)的負(fù)端公用一個(gè)端子，例如傳感器有三個(gè)端子 L， M 和S+，通過(guò)L， M端子向傳感器供電，S+，M為信號(hào)的輸出，公用M端。判斷傳感器是否隔離還是參考手冊(cè)。隔離傳感器信號(hào)負(fù)端與地M可以不連接，以信號(hào)負(fù)端作為信號(hào)源端的參考電位。非隔離傳感器信號(hào)負(fù)端必須在源端（設(shè)備端）接地，以源端的地作為信號(hào)的參考電位。

下面就是如何保證測(cè)量端與信號(hào)源端等電位接線的問(wèn)題。在下面建議的連接圖中所用的縮寫詞和助記符含義如下：

M +： 測(cè)量導(dǎo)線（正）

M -：  測(cè)量導(dǎo)線（負(fù)）

MANA： 模擬量模塊基準(zhǔn)電位點(diǎn)

這里需要注意MANA  ，不同的接線方式都是以MANA  為參考基準(zhǔn)電位。

M：    接地端子 

L +： 24 VDC電源端子

UCM： MANA與模擬量輸入通道之間或模擬量輸入通道之間的電位差

UCM共模電壓，有兩種：

1）不同輸入信號(hào)負(fù)端的電位差，例如一個(gè)輸入信號(hào)為3V，另一個(gè)輸入信號(hào)也為3V，但是它們的基準(zhǔn)點(diǎn)電位可能不同，可能是1~4V或3~6V,那么它們之間的共模電壓為2V。

2）輸入信號(hào)負(fù)端與MANA的電位差。

模塊的UCM  是造成模擬量值超上限的主要原因。不同模塊UCM  的值不同。

UISO： MANA和CPU的M端子之間的電位差

03

使用隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器

隔離傳感器與隔離模擬量信號(hào)連接圖如圖1所示：

圖1 連接隔離的傳感器至隔離的模擬量輸入模塊

，都與地隔離，都不需要接地，但是輸入信號(hào)（傳感器）負(fù)端與MANA  電壓超過(guò)UCM限制，例如SM331（6ES7331-7KF02-0AB0）為2.5 VDC，就需要短接信號(hào)負(fù)端與MANA  ，否則會(huì)出現(xiàn)超上限問(wèn)題?，F(xiàn)場(chǎng)可以查看一下，幾乎所有超上限問(wèn)題都是沒(méi)有連接信號(hào)負(fù)端與MANA  。如果UISO   超過(guò)限制，例如75V DC，就需要連接信號(hào)負(fù)端、MANA 端以及接地端M，這時(shí)模塊以大地M端為參考電位，實(shí)際變?yōu)榉歉綦x使用了，這種情況很少見(jiàn)。

有的模塊通道組間都是隔離的，沒(méi)有MANA  ，例如模塊6ES7331-7NF10-0AB0，接線如圖2所示：

這時(shí)每一個(gè)通道組（每組2通道）的M-就是MANA ，輸入通道組間UCM 為以達(dá)到75VDC。 

都隔離的情況下連接信號(hào)負(fù)端與MANA 端就可以了(2線制和電阻測(cè)量除外)。手冊(cè)每個(gè)模塊接線圖中MANA都是建議接地的，我認(rèn)為這是在接地良好、不會(huì)產(chǎn)生共模電壓（例如單端接地）的情況下。

04

使用非隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器

這回我來(lái)講講使用非隔離的模擬量模塊連接隔離的傳感器的情況，模塊的MANA與地M不隔離，這樣必須連接MANA與地M，模擬量的參考點(diǎn)電位變成地M，典型接線如圖3所示：

非隔離的模塊都要求連接連接MANA與地M，例如模塊SM334(6ES7334-0CE01-0AA0)，在提示中強(qiáng)調(diào)必須連接，下面為引用手冊(cè)的提示部分。

05

使用隔離的模擬量模塊連接非隔離的傳感器

傳感器不隔離，那么信號(hào)源端以傳感器本地的地為基準(zhǔn)點(diǎn)電位。模塊是隔離的，以MANA點(diǎn)為測(cè)量基準(zhǔn)電位。典型接線如圖4所示：

從圖4可以看到，非隔離的傳感器信號(hào)負(fù)端在源端接地，但是如果連接多個(gè)非隔離的傳感器并且分布在不同的地方（不同的接地點(diǎn)），這種情況下就比較麻煩。各個(gè)傳感器信號(hào)的負(fù)端會(huì)有共模電壓UCM ，為了消除UCM ，將各個(gè)信號(hào)的負(fù)端在源端使用短而粗的導(dǎo)線進(jìn)行等電位連接，由于模塊的MANA和信號(hào)源端的地可能存在電位差，還要將MANA與源端的地進(jìn)行等電位連接。在這里不能在模塊處進(jìn)行短接，否則不能消除UCM。

如果工廠接地不好，還是使用隔離的傳感器。

06

使用非隔離的模擬量模塊連接非隔離的傳感器

如果使用非隔離的模擬量連接非隔離的傳感器，那么一定將所有的點(diǎn)接地并進(jìn)行等電位處理。典型接線如圖5所示：

從圖5可以看到，按照隔離與非隔離的要求，模塊不隔離，必須連接MANA與地M，傳感器不隔離則需要連接信號(hào)負(fù)端到本地的地，這樣一邊以信號(hào)源的地作為基準(zhǔn)點(diǎn)，一邊以模塊的地M作為基準(zhǔn)點(diǎn)，為了消除兩者之間的電位差（共模電壓UCM），需要使用足夠粗的導(dǎo)線進(jìn)行等電位連接。

如果整個(gè)工廠有等電位的接地網(wǎng)，使用非隔離的儀表和模塊就比較簡(jiǎn)單，只需要連接MANA到本地的地M即可，因?yàn)槊總€(gè)點(diǎn)都等電位。往往事與愿違，由于非隔離的儀表價(jià)格便宜，越是使用這樣儀表的地方，地通常打得都不會(huì)好，就更別提接地網(wǎng)和等電位連接了。不采取措施肯定有問(wèn)題，必須保證等電位。使用萬(wàn)用表可以測(cè)量，那是因?yàn)槿f(wàn)用表與地是隔離的，的共模電壓UCM   也可能不同 ，與模塊不在相同的條件下。建議使用隔離的傳感器和模塊。

講了一系列的接線方式，終的結(jié)論就是模擬量接線的幾種方式都集中在一點(diǎn)上，就是信號(hào)源端與測(cè)量端一定要等電位。

講到這里我覺(jué)得還是要再擴(kuò)展一下，利用這個(gè)原則同樣也可以解決數(shù)字量接線問(wèn)題。下面是在現(xiàn)場(chǎng)遇見(jiàn)的一個(gè)問(wèn)題，如圖6所示，CPU與I/O的供電分開(kāi)，I/O是一個(gè)非隔離模塊，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)給出信號(hào)，但是I/O模塊的輸入燈沒(méi)有點(diǎn)亮，在CPU中也不能讀出，使用萬(wàn)用表測(cè)量，在端子上有24V電壓。模塊沒(méi)有問(wèn)題，將兩個(gè)電源PS的M端短接，就可以檢測(cè)到輸入信號(hào)，這也是由于參考點(diǎn)電位不同造成的。