北京西门子S7-1200PLC系列主机模块参数

北京西门子S7-1200PLC系列主机模块参数

PLC中无非就是三大量：开关量、模拟量、脉冲量。只在搞清楚三者之间的联系，你就能熟练的掌握PLC了。

开关量操控的意图是，依据开关量的当前输入组合与前史的输入次序，使PLC发生相应的开关量输出，以使体系能按必定的次序作业。所以，有时也称其为次序操控。而次序操控又分为手动、半主动或主动。而选用的操控准则有分散、会集与混合操控三种。

PLC是由继电操控引入微处理技术后开展而来的，可便利及牢靠地用于开关量操控。因为模拟量可改换成数字量，数字量仅仅多位的开关量，故经改换后的模拟量，PLC也*可以牢靠的进行处理操控。因为接连的生产进程常有模拟量，所以模拟量操控有时也称进程操控。

模拟量多是非电量，而PLC只能处理数字量、电量。一切要完成它们之间的改换要有传感器，把模拟量改换成数电量。如果这一电量不是规范的，还要通过变送器，把非规范的电量变成规范的电信号，如4—20mA、1—5V、0—10V等等。

一起还要有模拟量输入单元(A/D)，把这些规范的电信号改换成数字信号；模拟量输出单元(D/A)，以把PLC处理后的数字量改换成模拟量——规范的电信号。

所以规范电信号、数字量之间的改换就要用到各种运算。这就需要搞清楚模拟量单元的分辨率以及规范的电信号。例如：

PLC模拟单元的分辨率是1/32767，对应的规范电量是0—10V，所要检测的是温度值0—100℃。那么0—32767对应0—100℃的温度值。然后计算出1℃所对应的数字量是327.67。如果想把温度值准确到0.1℃，把327.67/10即可。

模拟量操控包括：反应操控、前馈操控、份额操控、模糊操控等。这些都是PLC内部数字量的计算进程。

PLC脉冲量的操控意图主要是方位操控、运动操控、轨道操控等。例如：脉冲数在视点操控中的运用。步进电机驱动器的细分是每圈10000，要求步进电机旋转90度。那么所要动作的脉冲数值=10000/(360/90)=2500。

二、模拟量的计算

以上仅做简略的介绍，不同的PLC有不同的分辨率，而且您所丈量物理量完成的量程不一样。计算结果可能有一定的差异。

注：模拟输入的配线的要求

1、运用屏蔽双绞线，但不衔接屏蔽层。

2、当一个输入不运用的时分，将V IN 和COM端子短接。

3、模拟信号线与电源线阻隔 (AC 电源线，高压线等)。

4、当电源线上有干扰时，在输入部分和电源单元之间装置一个虑波器。

5、承认正确的接线后，首先给CPU单元上电，然后再给负载上电。

6、断电时先切断负载的电源，然后再切断CPU的电源。

三、脉冲量的计算

脉冲量的操控多用于步进电机、伺服电机的视点操控、间隔操控、方位操控等。以下是以步进电机为例来阐明各操控方法。

公式为：视点动作脉冲数=一圈总脉冲数*(设定视点/360°)。

公式为：设定间隔脉冲数=设定间隔/[(滚轮直径*3.14)/一圈总脉冲数]

以上只是简单的分析步进电机的控制方式，可能与实际有出入，伺服电机的动作与步进电机的一样，但要考虑伺服电机的内部电子齿轮比与伺服电机的减速比。

西门子PLC的分类

德国西门子可编程序操控器在我国得到广泛使用，如在冶金、化工、印刷生产线等范畴都有使用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包含LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通讯能力，功用更强，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

西门子PLC编程的作业原理

当PLC投入运转后，其作业进程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序履行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运转期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复履行上述三个阶段。

输入采样

在输入采样阶段，PLC以扫描方法顺次地读入一切输入状况和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样完毕后，转入用户程序履行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即便输入状况和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状况和数据也不会改变。因而，假如输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度有必要大于一个扫描周期，才干保证在任何情况下，该输入均能被读入。

用户程序履行

在用户程序履行阶段，PLC总是按由上而下的次序顺次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左面的由各触点构成的操控线路，并按先左后右、先上后下的次序对由触点构成的操控线路进行逻辑运算，然后依据逻辑运算的成果，刷新该逻辑线圈在体系RAM存储区中对应位的状况；或许刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状况；或许断定是否要履行该梯形图所规则的特别功用指令。

即，在用户程序履行进程中，只有输入点在I/O映象区内的状况和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或体系RAM存储区内的状况和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序履行成果会对排在下面的但凡用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状况或数据只能到下一个扫描周期才干对排在其上面的程序起作用。

输出刷新

当扫描用户程序完毕后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU依照I/O映象区内对应的状况和数据刷新一切的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。

同样的若干条梯形图，其摆放次序不同，履行的成果也不同。另外，采用扫描用户程序的运转成果与继电器操控设备的硬逻辑并行运转的成果有所区别。当然，假如扫描周期所占用的时刻对整个运转来说能够疏忽，那么二者之间就没有什么区别了。

西门子PLC编程中应该留意的问题：

1.中断程序中能够调用子程序

累加器和逻辑仓库式的存蓄器在中断程序和被调用的子程序中都是共用的

2.通讯接口的中断

PLC的串行通讯口是能够有梯形图或许句子表程序操控的。通讯口的这种操作形式称为自有端口的形式。在自在的情况下，就能够用程序界说波特率，每个字节的位数等等，在履行主程序的进程中，请求中断，才干界说自在端口形式，使用接收和发送中断能够简化程序对通讯的操控。

3.中断程序和主程序下数据是能够同享的

中断程序虽说是能够同享的，可是咱们要留意的是中断事情中工作异步特性的因数影响，来处理同享数据的共同性问题，在中断事情中主程序履行的任何一个当地都是有可能呈现的。

4.I/O中断

I/O中断包含上升或下降沿中断，通知计数器中断和脉冲串输出中断。

S7-200CPU用输入I0.0~I0.3的上升或下降产生了中断，则发生的事情被输入端子捕获，这样的上升沿或许下降可被用来指示当某个事情发生时有必要引起留意的条件。

SITOP 系列 24 V 电源单元，优化用于工业应用，基于切换模式运行。借助于精确的稳压输出电压，该装置可连接灵敏性传感器。根据输出电流和应用领域，提供有不同型号。

某些情况下，功能可通过附加模块来扩展。例如，对于供电系统长时间断电的情况下的备份，可以通过充电电池和采用电容器技术的免维护 SITOP UPS500 为直流 UPS 模块 6 A、15 A 和 40 A 供电。48 V 电源已加到 SITOP 产品系列中。

带有 600 VDC 输入的 SITOP PSU400M 电源适合作为 DC/DC 转换器在变频器上使用。它可将直流回路电压转换为稳定的 24 VDC 电压，例如，可用于在发生电源故障时执行特定的紧急回撤运动。这是因为，只要直流回路中储存有充足的电能，控制系统和驱动电路就会继续获得电源。

宽直流输入范围（200 V 至 900 VDC）以及高达 96 % 的效率可确保直流回路电能的高效使用。此紧凑型导轨安装设备具有较高过载能力（50 % 额外功率，每分钟 5 s）、广泛的功能以及坚固的结构，用途十分多样。可选的接通延时可确保转换器的直流回路在起动期间不会立即加上负载，这是适合在 SINAMICS 变频器上使用的多个特性之一。

S7-1500 选型介绍
1.用户程序运行在CPU模块中，CPU模块内没有程序装载存储器，程序存储在的存储卡中里，概念同S7-300。存储卡需要单独订货。CPU目前有三种型号：
CPU 1511-1 PN
CPU 1513-2 PN
CPU 1516-3 PN/DP
三个CPU型号从上至下性能由低到高排列，区别于指令执行速度，各种地址空间尺寸，内存大小，集成通讯口种类个数等等方面，具体请参考对应的CPU手册。

西门子模块中国*总代理商2.对于PLC系统，用户程序处理的是输入/输出(I/O)信号直接的逻辑关系。那么往往系统需配置I/O模块，S7-1500的CPU模块自身没有集成I/O，I/O信号输入通过拓展I/O模块进行输入输出。常见I/O信号有，

数字量输入(DI)：也就是开关量(还有称作离散量)信号输入

数字量输出(DQ)：开关量信号输出

模拟量输入(AI)：连续量输入，如电压-10V ～ +10V, 4 ～ 20mA等

模拟量输出(AQ)：连续量输出

还有脉冲输入(PI)， 脉冲输出(PQ)等

S7-1500的数字量输入模块

DI 32x24VDC HF

DI 16x24VDC HF

DI 16x230VAC BA

DI 16x24VDC SRC BA

型号简介：

DI： Digital input，数字量输入
32x24VDC：共32个输入通道 (点) ，电压规格为直流24V
16x230VDC：共16个输入通道 (点) ，电压规格为交流230V
BA：Basic，基本型
HF：High feature, 高性能型
SRC： Source Input， 源型输入 ，未标识为漏型。

4.S7-1500的数字量输出模块

DQ 16x24VDC/0.5A ST
DQ 32x24VDC/0.5A ST
DQ 8x24VDC/2A HF
DQ 8x230VAC/2A ST
DQ 8x230VAD/5A ST

型号简介，以*个型号为例：

DQ： Digital Ouput, 数量输出
16x24VDC：共16个输出通道，输出电压为DC24V, 容量每个通道最大0.5A。
HF：High Feature, 高性能型，通常意味着模块带诊断功能。相对应的是ST(Standard，标准)型，无诊断功能。
5.S7-1500的模拟量输入模块
AI 8xU/I HS
AI 8xU/I/RTD/TC ST
…

以*个型号为例，型号简介：

AI： Analogue input，模拟量输入模块
8xU/I：8个通道，支持电压或电流型号输入
6.S7-1500的模拟量输出模块
AQ 4xU/I ST
AQ 8xU/I HS
…
同样以*个型号为例，型号简介：

AQ：Analogue Output，模拟量输出模块
4xU/I：共4个通道，支持电压，电流输出
ST：标准型
西门子模块中国*总代理商7.选定CPU和I/O模块之后，要确定系统的供电，选择电源模块，电源模块选型需要注意S7-1500有两种背板供电方式：
PM模块： 不提供机架的背板工作电源，由CPU提供
PM 70 W 120/230 VAC
PM 190 W 120/230 VAC
PS模块：连接到机架背板，提供背板工作电压，有诊断功能

PS 25W 24VDC
PS 60W 120/230V AC/DC
S7-1500电源选型按模块消耗的功率选，TIA 博途软件提供电源计算：

根据软件提供的模块功率可以选电源模块， 需要提一下是上图的选项：

“Supply voltage L+ connected”选中，意思是CPU的电源端子有输入，CPU(也)提供背板的电源供电。

8.S7-1500安装需要导轨，导轨按长度分，有这么几种规格：

160mm，482mm，530mm，830mm，2000mm。

9.编程使用的工具是TIA博途软件，使用以太网网线直接连接计算机网卡与CPU1500就可以序。

软件：SIMATIC STEP 7 Professional V12

10.最后简单介绍一个S7-1500的选型配置。

假设需要选一个S7-1500本地站，包含24VDC DI 40点，24VDC DQ 28点，0～10V电压模拟量输入3个点，4～20mA电流输入3个点，4～20mA电流输出5个点。

北京西门子S7-1200PLC系列主机模块参数