广东西门子S7-1200PLC系列主机模块参数

广东西门子S7-1200PLC系列主机模块参数

PLC操控体系与继电器操控体系比较，有许多相似之处，也有许多不同。不同之处主要在以下几个方面：包含操控办法、工作方法、操控速度、守时和计数操控。

      (1)从操控办法上看，电器操控体系操控逻辑选用硬件接线，使用继电器机械触点的串联或井联等组合成操控逻辑，其连线多且杂乱、体积大、功耗大，体系构成后，想再改动或添加功用较为困难。另外，继电器的触点数量有限，所以电器操控体系的灵活性和可扩展性受到很大约束。而PLC选用了计算机技术，其操控逻辑是以程序的方法存放在存储器中，要改动操控逻辑只需改动程序，因而很简单改动或添加体系功用。体系连线少、体积小、功耗小，并且PLC的“软继电器”实质上是存储器单元的状况，所以“软继电器”的触点数最是无限的，PLC体系的灵活性和可扩展性好。
      (2)从工作方法上看，在继电器操控电路中.当电源接通时，电路中所有继电器都处于受限制状况，即该吸合的继电器都一起吸合.不应吸合的继电器受某种条件约束而不能吸合，这种工作方法称为并行工作方法。而PLC的用户程序是按一定次序循环履行的，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件限制的各个继电器的动作次序决定于程序扫描次序，这种工作方法称为串行工作方法。
      (3)从操控速度上看，继电器操控体系依托机械触点的动作以完成操控，工作效率低.机械触点还会出现颤动问题。而PLC经过程序指令操控半导体电路来完成操控，速度快，程序指令履行时刻在微秒级，且不会出现触点颤动问题。
      (4)从守时和计数操控上看，电器操控体系选用时刻继电器的延时动作进行时刻操控，时刻继电器的延时时刻易受环境谧度和沮度改变的形响，守时精度不高。而PLC选用半导体集成电路作守时器，时钟脉冲由晶体振荡器发生，精度高，守时规模宽。用户可根据需要在程序中设定守时值，修正便利，不受环境的形响，且PLC具有计致功用，而电器操控体系一般不具备计数功用。
      (5)从可靠性和可保护性上看，因为电器操控体系使用了大量的机械触点，其存在机械磨损、电弧烧伤等，寿命短，体系的连线多，所以可靠性和可保护性较差。而PLC大量的开关动作由无触点的半导体电路完成，其寿命长、可靠性高，PLC还具有自诊断功用，能查出自身的故障，随时汇报给操作人员，并能动态地监视操控程序的运行情况，为现场调试和保护供给了便利。   

plc程序操控器已广泛运用各个领域，因其内部由许多的电子元器材组成，极易受一些周围电气元件的干扰、强磁场电场、环境温湿度、振荡起伏大等要素影响到PLC操控器的正常作业，这点往往被许多人疏忽。即便程序编制再好，安装环节不重视，曰后调试、运转会带来许多的故障。疲于奔命地维护。

以下是安装时注意事项：

1、PLC安装环境

a，环境温度在0~55度，过高过低会导致内部电了元器材运转不正常。必要时采纳降温或升温办法

b，环境湿度在35%~85%，湿度过大会使电子元器材导电性增强，易使元件器耐压下降，电流过大而击穿损坏。

c，不能按装在振荡频率50Hz、起伏为0.5mm以上，因振荡起伏过大会形成内部电路板的电子元器材脱焊、掉落。

d，在电器箱内外应尽可能远离强磁场电场<如操控变压器、大容量的交直接触器、大容量的电容器等）电气元器材，还有易发生高次谐波（如变频器、伺服驱动器、逆变器、可控硅等）操控器材。

e，防止按装在金属粉尘多、腐蚀、可燃气体、湿润等场所

f，在电气箱内放至于上部，远离热源的电气元器材，必要时考虑降温及向外排风处理。

2、电源

a，要正确接入PLC电源，有交直之分。如三菱plc有DC24V；有AC的其电压较灵活输入，规模在100V~240V（答应规模85~264），频率为50/60Hz，无需拔动开关。运用阻隔变压器提供给PLC电源。

b，关于PLC输出的DC24V一般供于扩展功用模块电源、外部三线式传感器电源或作它用，尽管输出的DC24V电源有过载和短路维护安装且容量有限。主张外部三线式传感器用独立的开关电源，以防短路，形成PLC损坏，引来不必要的费事。

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

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。

2.3 确定PLC编程工具

(1) 一般的手持编程器编程。手持编程器只能用商家规定语句表中的语句表(STL)编程。这种方式效率低，但对于系统容量小、用量小的产品比较适宜，具有体积小、价格低、易于现场调试等优点。 这主要用于微型PLC的编程。

(2) 图形编程器编程。图形编程器采用梯形图(LAD)编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高,主要用于微型PLC和中档PLC。

(3) 计算机加PLC软件包编程 。这种方式是效率最高的一种方式，但大部分公司的PLC 开发软件包价格昂贵，并且该方式不易于现场调试，主要用于中高档PLC系统的硬件组态和软件编程。

3、PLC控制系统的设计

PLC 控制系统设计包括硬件设计和软件设计。

硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节，这关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。

(1) PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85—240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件(如电源滤波器、1:1隔离变压器等);隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。

PLC输入电路电源一般应采用DC 24V, 同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电安全和PLC安全至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行，一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。

(2) PLC控制系统的输出电路设计。依据生产工艺要求，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，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC 系统输出频率为每分钟6 次以下，应继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。

如果PLC输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二极管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。

模块化

S7 - 400的一个重要特点是它的模块化。S7- 400的高速通讯背板总线和允许直接插入CPU集成的DP接口，允许多条通讯线路的高性能运行。例如，把一根总线用于HMI通讯和编程任务，一根总线用于高性能运动控制，一根总线用于普通I / O现场总线通讯。
此外，也可以实现另外连接到MES-/ERP系统或通过SIMATIC IT连接到互联网的需要。根据任务情况，可对S7 – 400进行集中扩展或分布式配置。附加设备和接口模块也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可实现分布式扩展。如果需要，也可以使用通讯处理器（CP）。

设计一个S7 - 400系统基本上包括机架，电源，和中央处理单元。它可以以一个模块化的方式安装和扩展。所有的模块都可以自由地放置在左侧插入的电源旁边。S7- 400具有无风扇的坚固设计。信号模块可以热插拔。一个多层面的模块范围可用于中央扩展以及具有ET200的分布式拓扑结构的简单配置。设计

在集中式扩展中，额外安装机架直接连接到中央控制器。

除了标准的安装机架，也提供9槽和18槽铝合金安装机架。这些铝机架可以很高地耐受不利环境条件，紧固耐用，重量轻25％左右。

多值计算

多值计算，也就是在一个S7- 400中央控制器中的几个CPU的同时操作，为用户提供不同的益处：

可通过多值计算共享的S7 - 400的整体性能。例如，在技术复杂的任务中，如开环控制，可以将计算机或通讯分割和分配给不同的CPU每个CPU分配给自己的，用于此目的本地输入/输出。

有些任务也可以从每个多值计算方式中断开，一个CPU处理关键时间的处理任务，另一个处理非关键时间的任务。

在多值计算操作中，所有的CPU的运行行为像一个CPU，也就是说，当一个CPU进入STOP状态，其他的也停止。几个CPU的动作可以通过同步指令选择性地协调调用。此外，CPU之间的数据交换通过高速的全局数据通讯机制。

数据/程序存储器

从精细分级的各种CPU中选择合适的CPU取决于集成工作存储区的大小。集成装载存储器（RAM）足以满足中小型企业方案。对于大型程序，通过插入RAM或FEPROM存储卡增大装载内存（64 KB到64 MB）。

特殊功能

S7- 400 CPU有一些非常有用的特殊功能：

从工程工作站通过网络更新固件实现更简单和快速的升级

通过一个系统功能实现额外的写保护（例如没有从PC器件到CPU）

通过读取存储卡的序列号获得保护，因此，保证了程序只与特定的存储卡一起运行
集成的路由功能允许在不同总线系统和网络问数据记录，例如控制级PC可以通过S7 -400控制器与连接在PROFINET或者PROFIBUS接口上的现场设备进行通讯。

在当今全球经济竞争激烈的环境下，制造工艺的细小改进可产生巨大的竞争优势。这种观念正在驱使工厂车间发生根本性的转变。制造商正在部署最的传感器技术，采用新的控制架构，并开始挖掘“大数据”和数据分析的潜力。

每个控制器中都包含有以下组件：· 一个中央处理器(CPU)，用于执行用户程序· 一个或多个电源 信号模块，用作输入/输出以及相应的工艺模块和通信模块。

西门子S7-400系列：

序号    定货号    注释
电源模块    
1    6ES7 407-0DA02-0AA0    电源模块(4A)
2    6ES7 407-0KA02-0AA0    电源模块(10A)
3    6ES7 407-0KR02-0AA0    电源模块(10A)冗余
4    6ES7 407-0RA02-0AA0    电源模块(20A)
5    6ES7 405-0DA02-0AA0    电源模块(4A)
6    6ES7 405-0KA02-0AA0    电源模块(10A)
7    6ES7 405-0RA01-0AA0    电源模块(20A)
8    6ES7 971-0BA00    备用电池
CPU    
9    6ES7 412-3HJ14-0AB0    CPU 412-3H; 512KB程序内存/256KB数据内存
10    6ES7 414-4HM14-0AB0    CPU 414-4H; 冗余热备CPU 2.8 MB RAM
11    6ES7 417-4HT14-0AB0    CPU 417-4H; 冗余热备CPU 30 MB RAM
12    6ES7 400-0HR00-4AB0    412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型中央机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS407 10A)
13    6ES7 400-0HR50-4AB0    412H 系统套件包括 2 个CPU、1个H型中央机架、2个电源、2个1M 存储卡、4个同步模块、2根同步电缆，以及4个备用电池(PS405 10A)
14    6ES7 412-1XJ05-0AB0    CPU412-1,144KB程序内存/144KB数据内存
15    6ES7 412-2XJ05-0AB0    CPU412-2,256KB程序内存/256KB数据内存
16    6ES7 414-2XK05-0AB0    CPU414-2,512KB程序内存/512KB数据内存

17    6ES7 414-3XM05-0AB0    CPU414-3,1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
18    6ES7 414-3EM05-0AB0    CPU414-3PN/DP 1.4M程序内存/1.4M数据内存 1个IF模板插槽
19    6ES7 416-2XN05-0AB0    CPU416-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
20    6ES7 416-3XR05-0AB0    CPU416-3,5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
21    6ES7 416-3ER05-0AB0    CPU416-3PN/DP 5.6M程序内存/5.6M数据内存 1个IF模板插槽
22    6ES7 416-2FN05-0AB0    CPU416F-2,2.8M程序内存/2.8M数据内存
23    6ES7 416-3FR05-0AB0    CPU416F-3PN/DP,5.6M程序内存/5.6M数据内存
24    6ES7 417-4XT05-0AB0    CPU417-4,15M程序内存/15M数据内存
内存卡    
25    6ES7 955-2AL00-0AA0    2 X 2M字节 RAM
26    6ES7 955-2AM00-0AA0    2 X 4M字节 RAM
27    6ES7 952-0AF00-0AA0    64K字节 RAM
28    6ES7 952-1AH00-0AA0    256K字节 RAM
29    6ES7 952-1AK00-0AA0    1M字节 RAM
30    6ES7 952-1AL00-0AA0    2M字节 RAM
31    6ES7 952-1AM00-0AA0    4M字节 RAM
32    6ES7 952-1AP00-0AA0    8M字节 RAM
33    6ES7 952-1AS00-0AA0    16M字节 RAM
34    6ES7 952-1AY00-0AA0    64M字节 RAM
35    6ES7 952-0KF00-0AA0    64K字节 FLASH EPROM
36    6ES7 952-0KH00-0AA0    256K字节 FLASH EPROM
37    6ES7 952-1KK00-0AA0    1M字节 FLASH EPROM
38    6ES7 952-1KL00-0AA0    2M字节 FLASH EPROM
39    6ES7 952-1KM00-0AA0    4M字节 FLASH EPROM
40    6ES7 952-1KP00-0AA0    8M字节 FLASH EPROM
41    6ES7 952-1KS00-0AA0    16M字节 FLASH EPROM
42    6ES7 952-1KT00-0AA0    32M字节 FLASH EPROM
43    6ES7 952-1KY00-0AA0    64M字节 FLASH EPROM
开关量输入模板    
44    6ES7 421-7BH01-0AB0    开关量输入模块(16点,24VDC)中断
45    6ES7 421-1BL01-0AA0    开关量输入模块(32点,24VDC)
46    6ES7 421-1EL00-0AA0    开关量输入模块(32点,120VUC)
47    6ES7 421-1FH20-0AA0    开关量输入模块(16点,120/230VUC)
48    6ES7 421-7DH00-0AB0    开关量输入模块(16点,24V到60VUC)
开关量输出模板    
49    6ES7 422-1BH11-0AA0    开关量输出模块(16点,24VDC，2A）
50    6ES7 422-1BL00-0AA0    32点输出，24VDC,0.5A
51    6ES7 422-7BL00-0AB0    32点输出，24VDC,0.5A,中断
52    6ES7 422-1FH00-0AA0    16点输出，120/230VAC，2A
53    6ES7 422-1HH00-0AA0    16点输出，继电器，5A
模拟量模块    
54    6ES7 431-0HH00-0AB0    16路模拟输入，13位
55    6ES7 431-1KF00-0AB0    8路模拟输入，13位，隔离
56    6ES7 431-1KF10-0AB0    8路模拟输入，14位，隔离，线性化
57    6ES7 431-1KF20-0AB0    8路模拟输入，14位，隔离
58    6ES7 431-7QH00-0AB0    16路模拟输入，16位，隔离

广东西门子S7-1200PLC系列主机模块参数