西門子模塊6SL3120-1TE31-3AA3

設(shè)計(jì)

概述

S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)具有模塊化的結(jié)構(gòu)，可包含 32 個(gè)模塊。它擁有豐富的模塊，這些模塊可進(jìn)行各種組合。S7-1500 自動(dòng)化系統(tǒng)支持單層配置，其中的所有模塊均安裝在一個(gè) DIN 導(dǎo)軌上（請參見手冊以了解要求）。

系統(tǒng)包含下列組件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等級(jí)，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于連接分布式 I/O 或用于編程設(shè)備、操作員面板、其它 SIMATIC 控制器或第三方設(shè)備間的通信。
  SIMATIC S7-1500 適合使用多種型號(hào)的 CPU：

• 標(biāo)準(zhǔn) CPU（MFP 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）

• 緊湊型 CPU 不僅配備數(shù)字型和模擬型輸入輸出，還配備計(jì)數(shù)器輸入和高速輸出，將技術(shù)功能直接集成在 CPU 上。

• 故障安全型 CPU（MFP 版本：能夠在控制器上執(zhí)行 C/C++ 代碼）適用于在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)程序和安全相關(guān)的程序。

• 具有擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)控制功能的 T-CPU，如同步運(yùn)行（通過同步位置進(jìn)行同步）、凸輪以及運(yùn)動(dòng)控制功能。

• 用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號(hào)模塊。

• 工藝模塊用于高速計(jì)數(shù)、位置檢測或測量等功能。

• 通信模塊和通信處理器可通過通信接口將控制器進(jìn)行擴(kuò)展

根據(jù)具體要求，也可使用下列模塊：

• 在 CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下，電源模塊 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。另外，60 W 24/48/60 V DC HF PS 還可讓 CPU 性存儲(chǔ)整個(gè)工作存儲(chǔ)器的內(nèi)容（數(shù)據(jù)）。

• 用于將 SIMATIC S7-1500 連接到 120/230 VAC 電源的負(fù)載電源模塊 (PM)。

• 接口模塊用于連接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

設(shè)計(jì)

簡單的設(shè)計(jì)使得 SIMATIC S7-1500 多功能，便于維護(hù)。

• 集成背板總線：
  集成的背板總線；背板總線集成在模塊上。模塊通過 U 形連接器相連，總線連接器插在外殼的背面?？梢怨?jié)省安裝時(shí)間。

• 模塊組裝在 S7-1500 安裝導(dǎo)軌上：
  具有各種長度，包括切割至定長的型號(hào)。由于具有集成式 DIN 導(dǎo)軌，可以卡裝廣泛的標(biāo)準(zhǔn)部件，如附加端子、小型斷路器或小型繼電器。

• 性能可靠，接線方便：

• I/O 信號(hào)是通過統(tǒng)一的 40 針前連接器來連接的。信號(hào)模塊和前連接器之間具有機(jī)械編碼，可防止因意外的錯(cuò)誤插入而對電路造成破壞。

• 為了對前連接器進(jìn)行簡單接線，可將該連接器置于“預(yù)接線位置"。在此位置上，插頭尚未與模塊電路接觸。此位置還可用于在運(yùn)行過程中進(jìn)行改動(dòng)。用戶可借助于前蓋內(nèi)側(cè)的一個(gè)印制電纜連接圖進(jìn)行連接。

• 前連接器作為帶螺釘型端子或推入式端子的型號(hào)提供。兩個(gè)型號(hào)都可以連接線芯截面積為 0.252 ~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的導(dǎo)線。

• 另外，數(shù)字量信號(hào)模塊可通過 TOP Connect 進(jìn)行系統(tǒng)接線。通過 TOP Connect，可以快速而清晰地連接到現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器，并可在控制柜中進(jìn)行簡便接線。

• 對于模擬量模塊，可以直接在模塊上進(jìn)行屏蔽；隨模塊提供了一個(gè)屏蔽連接套件，無需工具即可進(jìn)行安裝。

• 設(shè)備特定標(biāo)簽：
  標(biāo)簽條可用于 SIMATIC S7-1500 的信號(hào)模塊?？墒褂脴?biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)來打印這些 DIN A4 標(biāo)簽紙上的標(biāo)簽?？梢詮?TIA Portal 進(jìn)行自動(dòng)打印，而無需重新輸入符號(hào)或地址。通過這些標(biāo)簽條的設(shè)計(jì)形式，可為通道或診斷顯示 1:1 分配標(biāo)簽。如果前蓋打開，則診斷顯示到端子的這種 1:1 分配會(huì)保留。

• 可變和可擴(kuò)展的站配置：

• 信號(hào)模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。

• 配置包括帶有 31 個(gè)模塊（30 個(gè)模塊 + 1 個(gè)電源）的 CPU。在 CPU 向背板總線的輸出對于所有連接的模塊來說不夠充分的情況下，需要由電源 (PS) 通過背板總線為 S7-1500 模塊的內(nèi)部電路供電。

• 尺寸緊湊：
  SIMATIC S7-1500 可順利安裝到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安裝空間內(nèi)。

• 移動(dòng)敷設(shè)：
  SIMATIC S7-1500 及其模塊可以垂直和水平安裝，從而可以方式安裝到可用空間內(nèi)。

I/O 模塊

以下模塊類型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 標(biāo)準(zhǔn)和故障安全數(shù)字量輸入模塊

• 標(biāo)準(zhǔn)和故障安全數(shù)字量輸出模塊

• 數(shù)字量輸入/輸出模塊

• 模擬量輸入模塊

• 模擬 I/O 模塊

• 模擬量輸出模塊

• 包括高速 (HS) 模擬量模塊，無論激活的通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時(shí)間都是 62.5 µs

• 用于計(jì)數(shù)和定位的工藝模塊

• 用于點(diǎn)到點(diǎn)通信和總線連接的通信模塊

提供了各種模塊等級(jí)，可使用戶在其應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。模塊本身通過標(biāo)簽進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記：

• BA（基本型）：簡易低成本模塊，無診斷功能，沒有參數(shù)

• ST（標(biāo)準(zhǔn)型）：具有與模塊或負(fù)載組相關(guān)的診斷的模塊，如果適用，帶有參數(shù)；模擬量模塊：準(zhǔn)確度等級(jí) 0.3%

• HF（高性能型）：模塊具有特定通道診斷功能和參數(shù)設(shè)置功能并支持等時(shí)同步模式；對于模擬量模塊：準(zhǔn)確度等級(jí) 0.1%，抗擾度和電流隔離程度提高

• HS（高速型）：具有濾波和轉(zhuǎn)換時(shí)間的模塊適用于超高速應(yīng)用以及對同步模式的支持；例如 8 通道模擬量模塊，無論激活的通道數(shù)如何，基本執(zhí)行時(shí)間都是 62.5 µs。

I/O 模塊的附件：

• 標(biāo)簽紙：
  可插入到 I/O 模塊中（10 張 DIN A4 標(biāo)簽紙，每張標(biāo)簽紙帶有 10 個(gè)標(biāo)簽，預(yù)穿孔，可使用標(biāo)準(zhǔn)激光打印機(jī)進(jìn)行打??；可用顏色：Al 灰）

• 屏蔽連接：
  SIMATIC S7-1500 系統(tǒng)（模擬量模塊和工藝模塊）提供了一個(gè)簡易屏蔽連接套件，無需使用工具即可安裝。此套件包含一個(gè) 24 V DC 饋電元件、一個(gè)屏蔽夾和一個(gè)通用屏蔽端子。該屏蔽端子可用于單根細(xì)干線電纜、多根細(xì)干線電纜或一根粗干線電纜。由于對 24 V DC 電源和測量信號(hào)進(jìn)行分離，并且在屏蔽和信號(hào)電纜之間具有低阻抗連接，因此可確保較高的 EMC 穩(wěn)定性和抗干擾性。

• 統(tǒng)一的 40 針前連接器

• I/O 模塊的前門或自組裝背板總線的 U 型連接器等其它附件

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西門子模塊6SL3120-1TE31-3AA3

S7-200 PLC 編程

　　?® 在STEP 7-MicroWIN 中主程序中，調(diào)用子程序ETH0_CTRL;

　　圖14： 調(diào)用ETH0_CTRL

　　其中CP_Ready 為CP 243-1 IT 的狀態(tài)（0 未準(zhǔn)備就緒，1 準(zhǔn)備就緒），CH_Ready 為每個(gè)通道或 IT 服務(wù)的狀態(tài)（0通道 ，值為256）：Error 為出錯(cuò)或報(bào)文代碼；

　　?® 程序建立后，需通過PPI連接 將程序塊和數(shù)據(jù)塊下載到S7-200 CPU中；

　　圖15： 設(shè)置 PG/PC 接口CP5611(PPI)

　　?® 這樣以后就可以通過以太網(wǎng)接口進(jìn)行下載，將PG/PC接口設(shè)為TCP/IP連接；

　　?® 在STEP 7-MicroWIN 中主程序中，調(diào)用子程序ETH0_XFR讀取服務(wù)器數(shù)據(jù),相應(yīng)的連接通道和數(shù)據(jù);

　　圖16：調(diào)用ETH0_XFR 讀取服務(wù)器

　　?® 在STEP 7-MicroWIN 中主程序中，調(diào)用子程序ETH0_XFR寫入服務(wù)器數(shù)據(jù),相應(yīng)的連接通道和數(shù)據(jù);

　　圖17：調(diào)用ETH0_XFR 寫入服務(wù)器

　　?® 將程序下載到S7-200 CPU 中；

　　4. 5 檢測 S7-1200 與S7-200 PLC 通信結(jié)果

　　?® 從S7-200 程序中可知，在M10.0 從0變?yōu)?時(shí)，讀取S7-1200的數(shù)據(jù)DB2.DBB0~DB2.DBB15 到VB0~VB15中；

　　圖18：S7-1200 DB2.DBB0~DBB15

　　圖19：S7-200 VB0~VB15

　　?® 從S7-200 程序中可知，在M11.0 從0變?yōu)?時(shí)，將S7-200的數(shù)據(jù)VB16~VB31 寫入S7-1200 的DB2.DBB16~DB2.DBB31中；

　　圖20：S7-200 VB16~VB31

　　圖21：S7-1200 DB2.DBB16~DBB31

　　5．總結(jié)

　　S7 1200 與 S7-200 通過 S7通信的基本原理如下圖所示：

　　圖22：S7-200與S7-1200 通信原理

　　注意：

　　CP 243-1 IT 可支持一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程通訊伙伴的多 8 個(gè) S7 通訊通道到客戶機(jī)（多212 字節(jié)）或服務(wù)器。CP 243-1 IT 可以根據(jù)客戶機(jī)/服務(wù)器原理在每個(gè)通道運(yùn)行。每個(gè)通道，每次只能接收、處理或響應(yīng)（主動(dòng)響應(yīng)或被動(dòng)響應(yīng)）一個(gè)請求。只有在發(fā)送響應(yīng)后，CP 243-1 IT 通訊處理器才能接受其它請求