西門子6ES7151-1CA00-0AB0

IM151-7 CPU是帶有集成S7-CPU 314 的接口模塊，用于 SIMATIC ET 200S 分布式系統(tǒng)。用于ET 200S中的高性能控制解決方案?？梢?/span>提高設(shè)備和機械的系統(tǒng)使用率。通過PROFIBUS DP編程、特點是采用了新型的SIMATIC微型存儲器卡(MMC)。集成的12Mbit/sPROFIBUS DP從站/MPI接口。根據(jù)CPU S7-314集成的CPU。提供有IM 151-7 FO。可以使用帶有故障保護功能的接口模塊IM 151-7 F-CPU PROFIsafe。也可以使用，因為 IM 151-8(F) PN/DP CPU 帶有 PROFINET 接口。

IM 151-8 PN/DP CPU 接口模塊：SIMATIC ET 200S 帶集成 CPU S7-314 的接口模板。用于 ET 200S 中的高性能控制解決方案。增強了系統(tǒng)和機器的可用性。針對多 128 個 IO 設(shè)備的 PROFINET IO 控制器。用于連接 CPU 作為 SIMATIC 或非西門子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 設(shè)備的 PRIFINET I-Device。PROFINET 接口，帶集成 3 端交換機。經(jīng)由 PROFIBUS 的同步等時模式配有大量通訊選件：PG/OP 通訊，PROFINET IO，PROFINET CBA，開放式 IE 通訊（TCP，ISO-on-TCP 和 UDP），Web 服務(wù)器和 S7 通訊 （帶可裝載 FB）。應(yīng)用 STEP 7 的模塊化程序，快速、簡單和點對點地對系統(tǒng)進行程序設(shè)計。特點是采用了新型的SIMATIC微型存儲器卡(MMC)。選件 PROFIBUS 主站，可用于 32 臺 PROFIBUS DP 從站（帶有主站接口 6ES7138-4HA00-0AB0）。提供有故障安全型 IM 151-8F PN/DP CPU PROFIsafe

IM 151-8F PN/DP CPU：
用于 SIMATIC ET 200S、帶有集成故障安全 CPU 的接口模塊。用于構(gòu)建故障安全型自動化系統(tǒng)，提高工廠的安全性。可符合安全要求 IEC 61508、IEC 62061 的 SIL 3、ISO 13849-1:2006 的 PLe 和 ISO 13849.1 的 PL e。用于 ET 200S 中的高性能控制解決方案。增強了系統(tǒng)和機器的可用性。針對多 128 個 IO 設(shè)備的 PROFINET IO 控制器。PROFINET 接口，帶集成 3 端交換機。配有大量通訊選件： PG/OP 通訊，PROFINET IO，PROFINET CBA，開放式 IE 通訊（TCP，ISO-on-TCP 和 UDP），Web 服務(wù)器和 S7 通訊 （帶可裝載 FB），應(yīng)用 STEP 7 的模塊化程序，快速、簡單和點對點地對系統(tǒng)進行程序設(shè)計，緊湊型 SIMATIC 微型存儲器卡 (MMC)，選件 PROFIBUS 主站，可用于 32 臺 PROFIBUS DP 從站

ET200S的應(yīng)用領(lǐng)域：
豐富的模塊使 ET 200S 成為了幾乎適用于所有行業(yè)的理想 I/O 系統(tǒng)，而且特別適用于需要為模塊設(shè)計和豐富功能的情況。
ET 200S 具有強大的內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸能力和同步工作模式，還非常適用于時間關(guān)鍵型應(yīng)用。
ET200S的設(shè)計和功能：
由于機械裝置與電子裝置隔離，可以進行的接線，即站點可以在安裝或啟動前預(yù)先接好線。因此預(yù)接線的檢查無需電子模塊，這就防范了敏感組件的損壞。并因此減少了啟動時間。還可以在發(fā)生故障時快速更換模塊，而無需費時間重新接線。
根據(jù)接口模塊情況，多可以插入 63 個 I/O 模塊
根據(jù)接口模塊情況，ET 200S 的大可能寬度為 2m
通過絕緣部署方式，快速連接甚至為安裝電子和電源模塊提供了更多的益處。利用這種新方法，可以連接截面積 0.34 mm2 到 1.5 mm2 標準的導(dǎo)線，而無需剝皮或壓接。

ET200S的優(yōu)點：
集成了 CPU 功能；
大大節(jié)省了接線；
在控制柜中的空間要求少；
具有緊湊版；
模塊化設(shè)計；
模塊系列齊全；
面向集成安全性設(shè)計；
集成了具體通道診斷功能；
可用于危險場所（2 類區(qū)域）；
作為安全設(shè)備提供了變頻器和電機起動器；
選件裝卸簡化了組態(tài)工作；

SIMATIC HMI 基礎(chǔ)面板的性能經(jīng)過優(yōu)化，旨在與這個新控制器以及強大的集成工程組態(tài)兼容，可確保實現(xiàn)簡化開發(fā)、快速啟動、監(jiān)控和高等級的可用性。正是這些產(chǎn)品之間的相互協(xié)同及其創(chuàng)新性的功能，幫助您將小型自動化系統(tǒng)的效率提升到一個*的水平。 

信號模塊可以連接到CPU的右側(cè)，進一步擴展數(shù)字或模擬輸入/輸出能力。CPU 1212C接受兩個，CPU1214C接受八個信號模塊。 

大量不同的數(shù)字量和模擬量模塊可提供每種任務(wù)所需的輸入/輸出。數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)目、電壓和電流范圍、隔離、診斷和報警功能等方面有所不同。 對于在此列舉的所有模塊系列，SIPLUS 部件也可應(yīng)用在擴展溫度范圍 -25 - +60℃ 以及腐蝕性環(huán)境/冷凝環(huán)境中。 

信號模塊 

集成PROFINET接口 

SimaticS7-1200的新CPU固件2.0版本支持與作為Profinet IO控制器的Profinet IO設(shè)備之間的通信。通過集成的Web服務(wù)器，可以通過CPU調(diào)用信息，通過標準網(wǎng)絡(luò)瀏覽器處理數(shù)據(jù)，也可以在運行時間從用戶程序中對數(shù)據(jù)進行歸檔。 

利用已建立的TCP/IP標準，SIMATIC S7-1200集成的PROFINET接口可用于編程或者與HMI設(shè)備和額外的控制器之間的通信。作為PROFINET IO控制器，SIMATIC S7-1200現(xiàn)在支持與PROFINET IO設(shè)備之間的通信。

 該接口包含一個具有自動交叉功能的抗噪聲的RJ45連接器，它支持以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，其數(shù)據(jù)傳輸速率高達10/100 Mbit/s。 

與第三方設(shè)備之間的通訊 

在SIMATIC S7-1200上采用集成PROFINET接口可以實現(xiàn)與其他制造商生產(chǎn)的設(shè)備之間的無縫集成。利用所支持的本地開放式以太網(wǎng)協(xié)議TCP/IP和TCP上的ISO，可以與多個第三方設(shè)備進行連接和通訊。

 這種通信能力與集成工程系統(tǒng)SIMATIC STEP 7 Basic支持的標準T-Send/T-Receive說明共同配置，為您在設(shè)計您的自動化解決方案中提供更高水平的靈活性。 

簡易通訊模塊 

在SIMATIC S7-1200的CPU上多可以增加3個通訊模塊。

RS485和RS232通訊模塊適用于串行、基于字符的點到點連接。在SIMATIC STEP 7 Basic工程系統(tǒng)內(nèi)部已經(jīng)包含了USS驅(qū)動器協(xié)議以及Modbus RTU主、從協(xié)議的庫函數(shù)。 

S7-1200通訊模塊 

SIMATIC STEP 7 Basic 的設(shè)計理念是直觀、易學(xué)和易用。這種設(shè)計理念可以使您在工程組態(tài)中實現(xiàn)z高效率。一些智能功能，例如直觀的編輯器、拖放功能和“IntelliSense”（智能檢測）工具，可讓您的工程組態(tài)進行的更加迅速。 

這款新軟件的體系結(jié)構(gòu)源于對未來創(chuàng)新的不斷追求，西門子在軟件開發(fā)領(lǐng)域已經(jīng)有很多年的經(jīng)驗，因此 SIMATIC STEP 7 的設(shè)計是以未來為導(dǎo)向的。 

模擬量輸出模板 

診斷信息 

可能的錯誤原因 

診斷信息 

可能的錯誤原因 

無外部電壓  模板L+無電壓  對地短路  輸出過載輸出QV與MANA

短路  

組態(tài)/參數(shù)錯誤  傳向模板的參數(shù)錯誤  斷線  執(zhí)行器阻抗太高模擬與執(zhí)行

 器之間斷線通道開路  

2、過程中斷 

通過過程中斷，可以對過程信號進行監(jiān)視和響應(yīng)。 

（1）數(shù)字量輸入模板 

根據(jù)設(shè)置的參數(shù)，模板可以對每個通道組進行過程中斷，可以選擇信號變化的上升沿、下降沿或兩個沿均可。CPU中斷執(zhí)行用戶程序，或中斷執(zhí)行低優(yōu)先級的中斷，來處理相應(yīng)的診斷中斷功能塊(OB40)。信號模板可以對每個通道的一個中斷進行暫存。 

（2）模擬量輸入模板 

通過上限值和下限值定義一個工作范圍。模板將對測量值與這些限制值進行比較。如果超限，則執(zhí)行過程中斷。CPU中斷執(zhí)行用戶程序，或中斷執(zhí)行低優(yōu)先級的中斷，來處理相應(yīng)的診斷中斷功能塊(OB40)。 

六、S7-300PLC編程軟件和工具軟件 

使用基本的STEP7或STEP7-Lite軟件包，以及高級的集成軟件包STEP7 Professional便可對S7-300進行編程，并能以簡單，用戶友好的方式利用S7-300的全部功能。該工程軟件還包含自動化項目中所有階段(從項目組態(tài)到調(diào)試，測試以及服務(wù))的功能。 

西門子PLC S7-1500系列是西門子PLC系列的創(chuàng)新產(chǎn)品，它在性價比，運行能力，通訊功能，擴展性能，響應(yīng)速度，顯示功能等方面，相比西門子PLCS7-300系列，西門子PLC S7-400系列都有了大幅提升。從而為用戶在自動化控制系統(tǒng)的配置中提供了更加的解決方案。西門子PLC S7-1500為用戶準備了工藝模塊，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場需求進行選擇，以便組成更加合理的控制系統(tǒng)。本文下面就來介紹一下西門子PLC S7-1500系列的工藝模塊，為您在選擇時提供參考。 西門子PLC S7-1500系列的工藝模塊，分為計數(shù)工藝模塊和位置工藝模塊兩種，下面來分別進行說明：

1. 計數(shù)工藝模塊

西門子PLC S7-1500系列的計數(shù)工藝模塊，可以實現(xiàn)高速計數(shù)和測量，并能對快速信號進行預(yù)處理;它可以在西門子PLC S7-1500的CPU中進行集中操作，也能在ET200分布式I/O中操作。計數(shù)模塊可以連接信號增量式編碼器，24V非對稱，帶有或不帶方向信號的脈沖編碼器，正向或反向脈沖編碼器等。它可以實現(xiàn)頻率，周期，速度的測量，每個計數(shù)通道有3個DI，用來啟動，停止，捕獲及同步，2個DQ用于計數(shù)比較器和極限值;

2. 位置工藝模塊

西門子PLC S7-1500系列的位置工藝模塊，可以連接

模擬量擴展模塊

模擬量擴展模塊提供了模擬量輸入/輸出的功能，優(yōu)點如下：

1、適應(yīng)性

可適用于復(fù)雜的控制場合

2、直接與傳感器和執(zhí)行器相連，12位的分辨率和多種輸入/輸出范圍能夠不用外加放大器而與傳感器和執(zhí)行器直接相連，例如EM231 RTD模塊可直接與PT100熱電阻相連

3、靈活性

當實際應(yīng)用變化時，PLC可以相應(yīng)地進行擴展，并可非常容易的調(diào)整用戶程序。

定位模塊

EM 253是一個用于簡單定位任務(wù)的功能模塊（1軸）。可以將它連接到步進電機和伺服電機，通過高頻脈沖輸入從Micro Stepper連接到高性能伺服驅(qū)動器。

EM 253定位模塊以與擴展模塊相同的方式進行安裝，通過一體化連接電纜連接到S7 - 200擴展總線。

連接之后，從CPU自動讀出配置數(shù)據(jù)

該模塊具有以下特點：

-用于來自過程信號的5位輸入

-驅(qū)動器直接激活用24脈沖輸出（向前/向后或者速度/方向）

-2控制輸出（DIS；CLR）。

-12個狀態(tài)LED

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稱重模塊

SIWAREX MS是一種多用途稱重模塊，用于各種簡單稱重和力測量任務(wù)。在SIMATIC S7-200自動化系統(tǒng)中可以很容易安裝地緊湊型模塊?？梢栽赟IMATIC CPU中直接訪問實際重量的數(shù)據(jù)，無需任何額外接口。

1、使用65000件高分辨率和0.05％的準確度測量重量或者力

2、通過RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序簡便地調(diào)整規(guī)模支持更換模塊，無需更新規(guī)模調(diào)整

3、針對在Ex 2區(qū)使用，通過Ex接口為1區(qū)供電的本質(zhì)安全測壓元件

熱電偶模塊EM231（模擬模塊）

熱電偶模塊EM231是一個采用標準熱電偶和高精度溫度傳感器。在±80 mV范圍內(nèi)也可能檢測到低電平模擬信號。熱電偶模塊EM231可以與CPU 222，224和226配套使用

 西門子6ES7151-1CA00-0AB0

• 用于S7-300/ET 200M的負載電源

• 用于將市電電壓轉(zhuǎn)換為所需的24VDC工作電壓

• 輸出電流為 2A、5A 或 10A

  Area of application

  S7-300/ET 200M 需要 24V DC 電源。

  SITOP 負載電源把 120/230 VAC 線路電壓轉(zhuǎn)換到所需的 24 VDC 工作電壓。

  這些模塊可利用外部電壓為S7-300/ET200M以及傳感器和執(zhí)行器供電。

  Design

  負載電源模塊安裝在 CPU/IM 361/IM153（插槽1）左邊的 DIN 導(dǎo)軌上。

  通過所提供的電源連接器連接到 CPU/IM 361/IM153 上。

  該模板的前面板包括：

  前面板上通過蓋板保護的還有：  

  • 輸出電壓指示：
    一個 LED 顯示 24 V DC 輸出電壓。

  • 線電壓選擇開關(guān)：
    可以通過帶保護罩的開關(guān)選擇輸入電壓：120 VAC 或 230 VAC。

  • 24 VDC 輸出電壓的 On/off 開關(guān)；

• 負載電源也可安裝在 35 mm 的標準導(dǎo)軌上（EN 50 022），這需要下述安裝適配器：

  • PS 307-1B 和 PS 307-1E各需一個適配器

  • PS 307-1K 需2個適配器

  • 端子:
    這些端子用于連接輸入電壓電纜、輸出電壓電纜和接地導(dǎo)線。

  • 端子模板

    這種端子模塊支持 I/O 模塊的電氣和機械互連， 并包含接線端子。螺絲型連接端子,以及快速連接系統(tǒng)"FastConnect"。這種連接系統(tǒng)可節(jié)省配線的時間約 60%。

    TM-P
    用于電源模板的終端模板

    TM-E
    用于電氣模板的端子模板

    TM-C
    IM 151-1 COMPACT 的端子模塊

    TM-C
    用于電機起動器和變頻器的終端模板

    標簽條
    DIN A4，預(yù)鉆孔，有多種顏色，用于在激光打印機上打印識別標簽

    端子模塊
    備件，IM151 的標準配置

    屏蔽連接
    屏蔽連接元件，屏蔽連接接線端，接地接線端，3×10mm 銅母線；低成本設(shè)施中用于低阻抗連接電纜屏蔽的組件

    標簽
    用于對終端模塊編號，預(yù)打印或空白

    彩色編碼標簽
    彩色編碼標簽用于終端模塊 TM - P、TM-C 和 TM - E 模塊上端子的不同顏色編碼識別, 不同的包里可以有不同的顏色

    安裝

    ET 200S 設(shè)計成*布線。這樣，端子模塊就可以可裝至 DIN 導(dǎo)軌上（35×15×7.5 mm），并且在沒有 I/O 模塊的情況下進行預(yù)接線和測試。此外， 該設(shè)計也支持在帶電的情況下拆卸與插入 I/O 模塊，以便在運行方式下更換模塊以及快速查找出現(xiàn)故障的模塊，而無需關(guān)閉電源（熱插拔）。

    I/O 模板的自動編碼可以可靠地防止因意外安裝錯誤模板而對人員和/或模板造成損害。

    當配置 ET 200S 站時，只須遵守幾條規(guī)則：

    擴展限制

    對 ET 200S站的配置限制依所使用的接口模塊而有所不同。下列參數(shù)會限制配置范圍：

  • 可以插入 I/O 模塊的數(shù)量；
    根據(jù)接口模塊不同，可以插入 12 個或 63 個 I/O 模塊。
  • ET 200S 站的zui大容許寬度是 1 m 或 2 m，這取決于接口模塊。
  • 所有插入的 I / O 模塊的zui大地址空間為 88 byte、100 byte、128 byte 或 244 byte，取決于接口模塊。這一限值不適用于 CPU 版本。
  • zui大參數(shù)數(shù)目限制為每個站 244 字節(jié)。該限制不適用于帶 STEP 7 V5.3 SP3 和以上的 CPU 型號，244B 字節(jié)參數(shù)的站也可通過 IM 151-1 高性能型和標準型(6ES7 151-1AA05-0AB0 或以上)進行組態(tài)。

  • 組態(tài)規(guī)則

  • ET 200S 站的*個 I/O 模塊必須總是電源模塊（ ET 200S COMPACT 除外）
  • 每個電壓組的負載和譯碼器的電源的熱連續(xù)電流不能超過 10 A
  • 除了以下模塊，所有電子模塊都必須運行在 24VDC 直流供電的負載組中：
    • 2 DI 120 V AC:120 V AC 負載組操作
    • 2 DI 230 V AC:230 V AC 負載組操作
    • 2 DO 120/230 V AC:120 V AC 或 230 V AC 負載組操作，取決于負載
    • 4 DI 24 - 8 V UC:負載組操作所需電源電壓：24 至 48 V AC 或 DC
  • 在一個負載組里的電子模塊可以如期望那樣組合到一起

  • 組態(tài)、參數(shù)設(shè)置和診斷

    ET 200S系統(tǒng)的組態(tài)和參數(shù)化是通過 STEP 7 或 COM PROFIBUS 進行的，或者通過輔助的PROFIBUS 主站組態(tài)工具進行的。

    在組態(tài)系統(tǒng)時，應(yīng)當注意保證所選的 PROFIBUS DP 主站有足夠的資源可用于 DP 網(wǎng)絡(luò)。

    ET 200S 系統(tǒng)以及它的 I/O 模塊為用戶提供了能充分理解的精確通道的診斷信息。例如，數(shù)字輸入模塊的傳感器電源的集成電子短路保護，將調(diào)試過程降至zui低，從而提高了工廠的可用性。一個診斷程序包連同用于 SIMATIC S7-CPU 的功能塊和用于各種 OP 的圖像可用于診斷信息的簡單評估。該程序可以免費下載。

    一般技術(shù)參數(shù)
    防護等級	IP20
    環(huán)境溫度	0 … 60 °C
    抗振性	2 g連續(xù)的 5 g 暫時的  (電機啟動器，zui大 2 g)
    zui大配置（不能超出下列限制）
    每個 IM 151 所連接的模板數(shù)，zui大	IM 151-1 基本型:zui大為 12 個模塊 IM 151-1 簡潔型:zui大為 12 個模塊 IM 151-1 標準型：zui大為 63 個模塊 IM 151-1 高性能型zui大為 63 個模塊 IM 151-7 CPU:zui大為 63 個模塊 IM 151-3 PN:zui大為 63 個模塊
    線寬，zui大	IM 151-1 基本型: 可達 2 m IM 151-1 簡潔型: 可達 2 m IM 151-1 標準型： 可達 2 m IM 151-1 高性能型 可達 2 m IM 151-7 CPU: 可達 1 m IM 151-3 PN: 可達 2 m
    用戶數(shù)據(jù)長度	取決于連接模塊的數(shù)目和類型 IM 151-1 基本型: zui多 88 輸入和輸出字節(jié) IM 151-1 簡潔型: zui多 100 輸入和輸出字節(jié) IM 151-1 標準型： zui多 244 輸入和輸出字節(jié) IM 151-1 高性能型 zui多 244 輸入和輸出字節(jié) IM 151-7 CPU:無相關(guān)內(nèi)容 IM 151-3 PN:無相關(guān)內(nèi)容
    參數(shù)長度	取決于連接模塊的數(shù)目和類型 IM 151-1 基本型:198 byte IM 151-1 簡潔型:218 byte IM 151-1 標準型： zui多 244 字節(jié) IM 151-1 高性能型 zui多 244 字節(jié) IM 151-7 CPU:無相關(guān)內(nèi)容 IM 151-3 PN:無相關(guān)內(nèi)容
    DP 主站系統(tǒng)需求
    PROFIBUS DP 主站	符合 EN 50170
    參數(shù)長度	取決于連接模塊的數(shù)目和類型
    用戶數(shù)據(jù)長度	取決于連接模塊的數(shù)目和類型
    診斷長度	17 … 64 字節(jié)（可調(diào)節(jié)）
    標準和認證
    PROFIBUS	EN 50170，第 2 卷
    IEC 1131	IEC 1131, Part 2
    UL	符合 UL508 標準，文件號 E 116536/E 75310 (AC 模塊）
    C-Tick	AS/NZS 2064（A 類）
    CSA	符合標準 C22.2，文件號 LR 48323/LR 44226（AC 模塊）
    cULus，用于危險區(qū)域	符合 UL 508 標準，文件號 E 116536 符合危險區(qū)域標準 UL 1604, 文件號 E 222109 符合 CSA C22.2 標準, 編號 142
    FM	標準等級 No.3611，等級 I，部分 2，組 A，B，C，D，等級 I，區(qū)域 2，組 IIC（無電機啟動器和變頻器）
    造船業(yè)	美國船級社 法國船級社 挪威船級社 德國勞氏船級社 英國勞氏船級社 日本船級社 （無電機啟動器和變頻器）
    防爆認證 Cat. 3（用于 區(qū)域 2，符合 ATEX–100a）	EN 50021 （無變頻器）

    SIMATIC 從 UL/CSA 改換為 cULus，ET 200S 模塊也隨之改變。

    端子模板

    各種端子模塊可滿足廣泛范圍的需要。TM-P、TM-C 和 TM-E 也配備螺絲型或者彈簧型端子。所有寬為 15 mm 的 TM-P 和 TM-E 都可配有無需剝線的快速連接端子 FastConnect。

    不同的端子配置決定于選定的 I/O 模塊和端子模塊的組合。

    通用的端子模塊 TM-E15x26-A1 可用于帶有電子模塊的一般應(yīng)用。這些模塊支持所有類型的連接，包括 4 通道數(shù)字模塊與所有寬度為 15 mm 電子模塊的 3 線控制接線方式。手冊中列出了不同組合的準確插接器引腳布局。

    工作模式

    使用 PROFIBUS DP 或 PROFINET，*控制器可以訪問 ET 200S 系統(tǒng)中的 I/O 模塊，其訪問方式與*控制器訪問* I/O 模塊的方式相同。

    通訊*由主站接口模塊(在*控制器中)和 IM 151 處理。數(shù)據(jù)在內(nèi)部的傳送，不存在通過屏蔽導(dǎo)線時的干擾。

    廣泛應(yīng)用、通道準確、易于編程的診斷程序、使用無格式文本信息，能夠在zui短的時間內(nèi)找到過程故障所在的地點并排除故障，這樣就大大地提高了這種系統(tǒng)的可用性。