上海西门子S7-1200PLC代理商

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西门子S7-300/400串口通信模块使用时的注意事项

1. 串行通讯模块基本信息介绍

CP340/CP341/CP440/CP441-1/CP441-2模块是西门子S7-300/400系列PLC中的串行通讯模块，这些模块具有1个或2个（CP441-2）串行通讯接口（RS232C、20mA-TTY或RS485/422）。可以运用这些通讯模块完成S7-300/400体系与其他串行通讯设备的数据交换，例如打印机、扫描仪、智能仪表、第三方MODBUS主从站、Data Highway、变频器，USS站等。

2.注意事项：

2.1完成MODBUS通讯时，需要在CP341/CP441-2模块上刺进相应协议的硬件狗（硬件狗、Dongle、协议驱动或Loadable driver指的是同一个东西）

2.2  MODBUS 是单主站结构的串行通信协议，体系中只可以有一个MODBUS主站，而且只可以完成主站和从站的数据交换，从站之间不能进行数据交换。

2.3    RS232C接口的通讯最大间隔为15m；RS422/485接口的通讯最大间隔位1200m。

2.4   串行通讯模板只有RS232C、20mA-TTY或RS485/422 三种电气接口类型， 想完成串口的光纤通讯，只能购买第三方转化设备，西门子不供给该类设备。

在现代化的工业生产设备中，有大量的数字量及模拟量的控制装置，例如电机的启停，电磁阀的开闭，产品的计数，温度、压力、流量的设定与控制等，而PLC技术是解决上述问题的*、最便捷的工具，因此PLC在工业控制领域得到了广泛的应用。下面就PLC控制系统设计中的问题进行探讨。

1、PLC系统设备选型

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PLC最主要的目的是控制外部系统。这个系统可能是单个机器，机群或一个生产过程。不同型号的PLC有不同的适用范围。根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有余量而不浪费资源的机型(小、中、大形机器)。并且结合市场情况，考察PLC生产厂家的产品及其售后服务、技术支持、网络通信等综合情况，选定价格性能比较好的PLC机型。

目前市场上的PLC产品众多，国外知名品牌有德国的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美国的GE;韩国的LG等。国产品牌有研华、研祥、合力时等。近几年，PLC产品的价格有较大的下降，其性价比越来越高。PLC 的选型应从以下几个方面入手。

2.1 确定PLC 控制系统的规模

依据工厂生产工艺流程和复杂程度确定系统规模的大小。可分为大、中、小三种规模。

小规模PLC控制系统:单机或者小规模生产过程，控制过程主要是条件、顺序控制，以开关量为主，并且I/O点数小于128 点。一般选用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。

中等规模PLC控制系统:生产过程是复杂逻辑控制和闭环控制，I/O点数在128——512 点之间。应该选用具有模拟量控制、PID控制等功能的PLC，如SIEMENS S7-300等。

大规模PLC控制系统:生产过程是大规模过程控制、DCS系统和工厂自动化网络控制，I/O点数在512点以上。应该选用具有通信联网、智能控制、数据库、中断控制、函数运算的高档PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工业现场总线结合实现工厂工业网络的通讯和控制。

2.2 确定PLC I/O 点的类型

根据生产工艺要求，分析被控对象的复杂程度，进行I/O点数和I/O点的类型(数字量、模拟量等)统计，列出清单。适当进行内存容量的估计，确定适当的留有软硬件资源余量而不浪费资源的机型(小、中、大型机器)。

根据PLC输出端所带的负载是直流型还是交流型，是大电流还是小电流，以及PLC输出点动作的频率等，从而确定输出端采用继电器输出，还是晶体管输出，或品闸管输出。不同的负载选用不同的输出方式，对系统的稳定运行是很重要的。

电磁阀的开闭、大电感负载、动作频率低的设备，PLC输出端采用继电器输出或者固态继电器输出;各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动/停止应采用晶体管输出。

西门子S7-300系列PLC数字量输出模块的作用

1、西门子PLC的输出模块中有继电器输出，可控硅输出，晶体管输出，这三种输出的区别简单说的话，就是这样的形式：

直流＝晶体管；交流＝可控硅；交直流＝继电器 ；

晶体管输出速度快，带直流负载

继电器输出开关频率比晶体管低，可以带交流负载或直流负载

晶闸管输出只能带交流负载，响应速度在前两者之间

2、能不能直接输出就要看模块输出的电量是否能满足你的要求了，注意额定电流和负载。能够负载就好。

一般情况下为了保护模块，是要加上的。

1. 继电器输出：优点是不同公共点之间可带不同的交、直流负载，且电压也可不同，带负载电流可达2A／点；但继电器输出方式不适用于高频动作的负载，这是由继电器的寿命决定的。其寿命随带负载电流的增加而减少，一般在几十万次至Jl百万次之间，有的公司产品可达1000万次以上，响应时间为10ms 。

2.可控硅输出：带负载能力为0．2A／点，只能带交流负载，可适应高频动作，响应时间为1ms。。

3.晶体管输出：是适应于高频动作，响应时间短，一般为0．2ms左右，但它只能带 DC 5—30V的负载，最大输出负载电流为0．5A／点，但每4点不得大于0．8A。

a. 继电器： 机械式开关装置，噪音大，反映时间长，寿命短，适用于大功率、低频率信号（220V、380V交直流信号）的切换； b.晶体管： 电子开关装置，噪音小，反映时间短，寿命长，适用于小功率开关信号传输，可用于高频脉冲信号之输出； c.可控硅： 电子开关装置，噪音小，反映速度快，寿命长，可承受大功率信号的传输任务。
 系统组成：
电源模块 (PS)（选件）
为S7-300/ET 200M 提供电源将，120/230V交流电压转变到所需要的24伏直流工作电压
输出电流2A、5A、10A中央处理单元 (CPU)多种CPU，有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通讯接口等。 接口模块 (IM)用于连接多机架配置的SIMATIC S7-300 的机架。
最多配置4个机架。每个机架最多可以插入8个模块。在4个机架上最多可安装32个模块。
IM 365
用于一个中央机架和一个扩展机架的配置中
IM 365/IM 361
用于一个中央机架和最多4个扩展机架的配置中
信号模块 (SM)
用于数字量和模拟量输入/输出 通讯处理器 (CP)

用于连接网络和点对点连接 功能模块 (FM)
用于高速计数，定位操作 (开环或闭环控制) 和闭环控制。 存储器
MMC DIN标准导轨
用于模块安装 前连接器
用于简单而方便地连接传感器和执行器
更换模块时允许保持接线
采用编码元件以避免更
换模块时的错误
分为20针、40针两种
S7－300主要支持的硬件有：
（1）电源（PS）
电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源，置于1号机架的位置。
2）中央处理器（CPU）
CPU存储并处理用户程序，为模块分配参数，通过嵌入的MPI总线处理编程设备和PC、模块、其它站点之间的通讯，并可以为进行DP主站或从站操作装配一个集成的DP接口。置于2号机架。
3）接口模块（IM）
接口模块将各个机架连接在一起。不同型号的接口模块可支持机架扩展或PROFIBUS8195;DP连接。置于3号机架，没有接口模块时，机架位置为空。
（4）信号模块（SM）
通常称为I/O（输入/输出）模块。测量输入信号并控制输出设备。信号模块可用于数字信号和模拟信号，还可用于进行连接，如传感器和启动器的连接。
5）功能模块（FM）
用于进行复杂的、重要的但独立于CPU的过程，如：计算、位置控制和闭环控制。
（6）通讯处理器（CP）
模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点，如：工业以太网，PROFIBUS或串行的点对点连接等。
后三个模块在机架上可以任意放置，系统可以自动分配模块的地址。
需要说明的是，每个机架最多只能安装8个信号模块、功能模块或通讯模块。如果系统任务超过了8个，则可以扩展机架（每个带CPU的中央机架可以扩展3个机架）。8195;
各个模块的性能具体如下：
1）电源模块（PS）

电源模块用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。
（2）CPU模块
各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。
以上只是列出了部分指标，设计时还要参的手册。
3）接口模块
接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架 (ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。运行时无需风扇。
（4）信号模块
信号模块用于数字量和模拟量输入/输出，又分DI/DO（数字量输入/输出）和AI/AO（模拟量输入/输出）模块。
①数字量输入模块：
②数字量输出模块：
③数字输入/输出模块：
④继电器输出模块：
⑤模拟量输入模块
⑥模拟量输出模块：
⑦模拟量输入/输出模块：
市场编号（订货号）：6ES7 331-7KF02-0AB0?产品描述SIMATIC S7-300，模拟量输入SM 331，光电隔离，U/I/热电偶/电阻中断，诊断；分辨率9/1 2/14位，8AI
 1. 模拟量输入模块SM331  
（1）AI模板的类型
模拟量输入(简称AI)模块SM331目前有三种规格型号，即8AI×l2位模块、2AI×l2位模块和8AI×l6位模块。
（2）AI模板的特点
SM331主要由A/D转换部件、模拟切换开关、补偿电路、恒流源、光电隔离部件、逻辑电路等组成。
2. 模拟量输出模块SM332
（1）AO模板的类型
模拟量输出(简称模出(AO))模块SM332目前有三种规格型号，即4AO×l2位模块、2AO×12位模块和4AO×l6位模块。
（2）AO模板的特点
SM332与负载/执行装置的连接：SM332可以输出电压，也可以输出电流。
3. 模拟量I/O模块SM334
模拟量I/O模块SM334有两种规格，一种是有4模入/2模出的模拟量模块，其输入、输出精度为8位，另一种也是有4模入/2模出的模拟量模块，其输入、输出精度为12位。
SM334模块输入测量范围为0～10 V或0～20 mA，输出范围为0～10 V或0～20 mA
DI（Digital Input）开关量输入模块，
亦称数字量输入。以开关状态为输出的传感器，如水流开关、风速开关、压差开关等，将高/低电平（相当于开关）两种状态输入到控制器，控制器将其转换为数字量1或0，进
而对其进行逻辑分析和计算，这种控制器通道即为DI通道。
DO（Digital Output）开关量输出模块，
亦称数字量输出，它可由控制软件将输出通道变成高电平或低电平，通过驱动电路即可带动继电器或其他开关元件动作，也可驱动指示灯显示状态。开关量输出DO信号可用来
控制开关、交流接触器、变频器以及可控硅等执行元件动作。
AI（Analogy Input）模拟量输入模块，
模拟量输入的物理量有温度、压力、流量等，这些物理量由相应的传感器感应测得，往往经过变送器转变为电信号送入控制器的模拟输入口。
AO（Analogy Output）模拟量输出，
模拟量输出的信号是电压（如0~5V、0~10V间的电压）或电流（如0~10mA间的电流），其输出电压或电流的大小由控制软件决定。