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西门子CPU模块6ES72151HG400XB0 量大从优
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产品描述

品牌西门子 结构形式模块式 厂家德国 产地德国 数量1000 特色服务质保一年 加工定制 产品认证CE 哪里发货上海
智能紧凑型解决方案
带有 10 点集成输入/输出
可通过下列各项进行扩展:
1 个信号板 (SB)
多达 3 个通讯模块 (CM)
Design
紧凑型 CPU 1211C 具有:
3 种设备类型,带有不同的电源和控制电压。
集成的电源,可作为宽范围交流或直流电源(85 至 264 V 交流或 24 V 直流)
集成的 24 V 编码器/负载电流源:
用于直接连接传感器和编码器。300 mA 输出电流,也可用作负载电源。
14 点集成 24 V 直流数字量输入(漏电流/源电流(IEC 1 型漏电流))。
10 点集成数字量输出,24 V 直流或继电器。
2 点集成模拟量输入,0 至 10 V。
2 点脉冲输出 (PTO),频率高 100 kHz。
脉冲宽度调制输出 (PWM),频率高 100 kHz。
集成以太网接口(TCP/IP native、ISO-on-TCP)
3 个快速计数器 (100 kHz),带有可参数化的使能和复位输入,可以同时用作带有单输入的加减计数器,或用于连接增量型编码器。
通过附加通讯接口扩展,例如,RS485 或 RS232
通过信号板使用模拟或数字信号直接在 CPU 上扩展(保持 CPU 安装尺寸)
通过信号模块使用各种模拟量和数字量输入和输出信号扩展
可选存储器扩展(SIMATIC 存储卡)
PID 控制器,具有自动调谐功能
集成实时时钟
中断输入:
对过程信号的上升沿或下降沿作出极高速响应
所有模块上均为可拆卸的端子
仿真器(可选):
用于仿真集成输入和测试用户程序。
如果不请求更新参数值,则将忽略相应的输入值。
2 仅当组态的计数方向设置为“用户程序(内部方向控制)”(User program (internal direction control)) 时,DIR 参数才有效。 用户在 HSC 设备组态中确定如何使用该参数。
3 对于 CPU 或 SB 上的 HSC,BUSY 参数的值始终为 0。
在 CPU 的设备组态中对每个 HSC 的参数进行组态: 计数、I/O 连接、中断分配以及是作为高速计数器还是设备来测量脉冲。
可以通过用户程序来修改某些 HSC 参数,从而对计数提供程序控制:
将计数方向设置为 NEW_DIR 值
将当前计数值设置为 NEW_CV 值
将参考值设置为 NEW_RV 值
将周期值(测量)设置为 NEW_PERIOD 值
如果执行 CTRL_HSC 指令后以下布尔标记值置位为 1,则相应的 NEW_xxx 值将装载到计数器。 CTRL_HSC 指令执行一次可处理多个请求(同时设置多个标记)。
DIR = 1 是装载 NEW_DIR 值的请求,0 = 无变化
CV = 1 是装载 NEW_CV 值的请求,0 = 无变化
RV = 1 是装载 NEW_RV 值的请求,0 = 无变化
PERIOD = 1 是装载 NEW_PERIOD 值的请求,0 = 无变化
CTRL_HSC 指令通常放置在触发计数器硬件中断事件时执行的硬件中断 OB 中。 例如, 如果 CV=RV 事件触发计数器中断,则硬件中断 OB 代码块执行 CTRL_HSC 指令并且可通过装载 NEW_RV 值更改参考值。
在 CTRL_HSC 参数中没有提供当前计数值。 在高速计数器硬件的组态期间分配存储当前计数值的映像地址。 可以使用程序逻辑直接读取计数值。 返回给程序的值将是读取计数器瞬间的正确计数。 但计数器仍将继续对高速事件计数。 因此,程序使用旧的计数值完成处理前,实际计数值可能会更改。
条件代码: 发生错误时,ENO 设置为 0,并且 STATUS 输出包含条件代码。
高速计数器的使用
高速计数器 (HSC) 对发生速率快于 OB 执行速率的事件进行计数。 如果待计数事件的发生速率处于 OB 执行速率范围内,则可使用 CTU、CTD 或 CTUD 计数器指令。 如果事件的发生速率快于 OB 的执行速率,则应使用 HSC。 CTRL_HSC 指令允许用户程序通序更改一些 HSC 参数。
例如: 可以将 HSC 用作增量轴编码器的输入。 该轴编码器每转提供数量的计数值以及一个复位脉冲。 来自轴编码器的时钟和复位脉冲将输入到 HSC 中。
先是将若干预设值中的个装载到 HSC 上,并且在当前计数值小于当前预设值的时段内计数器输出一直是的。 在当前计数值等于预设时、发生复位时以及方向改变时,
HSC 会提供一个中断。
每次出现“当前计数值等于预设值”中断事件时,将装载一个新的预设值,同时设置输出的 下一状态。 当出现复位中断事件时,将设置输出的个预设值和个输出状态,并重复该循环。
由于中断发生的远** HSC 的计数速率,因此能够在对 CPU 扫描周期影响相对较小的情况下实现对高速操作的控制。
西门子PLC S7-1200系列模拟量信号分为模拟量输入和模拟量输出两大类,分别介绍如下:
1. 模拟量输入信号
(1)SM1231 4AI,分辨率12位+符号位,负载信号类型±10V,±5V,±2.5V,0~20mA,量程范围:-27648~27648,电流信号范围是0~27648;
(2)SM1231 8AI,分辨率12位+符号位,负载信号类型±10V,±5V,±2.5V,0~20mA,量程范围:-27648~27648,电流信号范围是0~27648;
(3)SM1231 4AI/2AO,分辨率12位+符号位,负载信号类型±10V,±5V,±2.5V,0~20mA,量程范围:-27648~27648,电流信号范围是0~27648;
2. 模拟量输出信号
(1)SM1232 2AO,分辨率:电压14位,电流13位,负载信号类型:电压±10V,电流0~20mA,量程范围:电压-27648~27648,电流0~27648;
(2)SM1232 8AO,分辨率:电压14位,电流13位,负载信号类型:电压±10V,电流0~20mA,量程范围:电压-27648~27648,电流0~27648;
(3)SM1232 4AI/2AO,分辨率:电压14位,电流13位,负载信号类型:电压±10V,电流0~20mA,量程范围:电压-27648~27648,电流0~27648;
(4)SM1232 1AO,分辨率:电压12位,电流11位,负载信号类型:电压±10V,电流0~20mA,量程范围:电压-27648~27648,电流0~27648;
西门子可编程控制器应用设计与调试的主要步骤
( 1 )深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求
a .被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产。
b .控制要求主要指控制的基本、应完成的、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制,还可将控制任务分成几个部分,这种可化繁为简,有利于编程和调试。
( 2 )确定 I/O 设备
根据被控对象对 PLC 控制的功能要求,确定所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等,常用的输出设备有继电器、器、指示灯、电磁阀等。
( 3 )选择的 PLC 类型
根据已确定的用户 /O 设备,统计所需的输入和输出的点数,选择的 PLC 类型,包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。
( 4 )分配 I/O 点
分配 PLC 的输入输出点,编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计,同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。
( 5 )设计应用梯形图程序
根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用设计的核心工作,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,先要十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的实践。
( 6 )将程序输入 PLC
当使用简易编程器将程序输入 PLC 时,需要先将梯形图转换成指令助记符,以便输入。当使用可编程序控制器的编程在计算机上编程时,可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。
( 7 )进行
程序输入 PLC 后,应行工作。因为在程序设计中,难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前,必需进行,以排除程序中的错误,同时也为整体调试打好基础,缩短整体调试的周期。
( 8 )应用整体调试
在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后,就可以进行整个的联机调试,如果控制是由几个部分组成,则应先作局部调试,然后再进行整体调试;如果控制程序的步序较多,则可行分段调试,然后再连接起来总调。调试中发现的问题,要逐一排除,直至调试成功
西门子PLC的组成
程序由PLC制造厂商设计编写的,并存入PLC的存储器中,用户不能直接读写与更改。程序一般包括诊断程序、输入处理程序、编译程序、信息传送程序、程序等。
PLC的用户程序是用户利用PLC的编程语言,根据控制要求编制的程序。在PLC的应用中,重要的是用PLC的编程语言来编写用户程序,以实现控制目的。由于PLC是为工业控制而的装置,其主要使用者是广大电气技术人员,为了他们的习惯和能力,PLC的主要编程语言采用比计算机语言相对简单、易懂、形象的语言。
PLC编程语言是多种多样的,对于不同生产厂家、不同系列的PLC产品采用的编程语言的表达也不相同,但基本上可归纳两种类型:一是采用字符表达的编程语言,如语句表等;二是采用图形符号表达编程语言,如梯形图等。
以下简要介绍几种常见的PLC编程语言。
西门子CPU模块6ES72151HG400XB0
SIMATIC IPC 627c以其在高达55℃环境温度的测量、开环和闭环控制任务中的高紧凑性和性能而闻名。尽管它具有很高的紧凑性,但它仍然可以灵活地调整和扩展,以下两个槽:
2 PCI(1短和1长)或
1 PCI和1 PCIe X16
SIMAT IPC627 C以其高的紧凑性和测量性能而闻名。温度高达55°C时的开环和闭环控制任务。尽管其紧凑性很高,它仍然可以灵活地调整和扩展与以下两个槽:
2 PCI(1短和1长)或
1 PCI和1 PCIe X16 优点  高性能和非常短的系统响应时间:  新的2010英特尔核心处理器(I7和I3) 高性能车载HD显卡集成在CPU
DDR3中存储技术
系统具有高的性能和数据
板载RAID控制器
带32gb固态驱动器(SSD)
ecc-ram,带纠错功能的工作存储器
可选PROFIBUS或PROFINET接口,三个端口用于低成本连接分布式现场设备或连接SIMATICS7接口
借助于两个分组千兆以太网连接,实现高数据传输速率和冗余度
通过可选的PCI Express x16图形卡可以实现高图形性能,可实现双
DVIVGA模拟显示适配器(可选)
4个高速USB 2.0端口
high energy industrial PC:
带来低能耗
wake-up功能,用于通过网络从位置启动IPC示例,非生产周结束后开始。
西门子PLC扩展单元的功能特点
S7-200系列西门子PLC是模块式结构,可以通过配接各种扩展模块来达到扩展功能、扩大控制能力的目的。目前S7-200西门子plc主要有类扩展模块。
(1)输入/输出扩展模块 S7-200系列CPU226CN上已经集成了一定数量的数字量I/O点,但如用户需要多于CPU单元I/O点时,必须对系统做必要的扩展。CPU221无I/O扩展能力,CPU 222多可连接2个扩展模块(数字量或模拟量),而CPU224XP和CPU226CN多可连接7个扩展模块。
S7-200 系列西门子PLC系列目前总共提供共5大类扩展模块:数字量输入扩展板EM221(8路扩展输入);数字量输出扩展板EM222(8路扩展输出);数字量输入和输出混合扩展板EM223(8I/O,16I/O,32I/O);模拟量输入扩展板EM231,每个EM231可扩展3路模拟量输入通道,A/D转换时间为25μs,12位;模拟量输入和输出混合扩展模板EM235,每个西门子plc模块EM235可同时扩展3路模拟输入和1路模拟量输出通道,其中A/D转换时间为25μs,D/A转换时间]100μs,位数均为12位。基本单元通过其右侧的扩展接口用总线连接器(插件)与扩展单元左侧的扩展接口相连接。扩展单元正常工作需要+5VDC工作电源,此电源由基本单元通过总线连接器提供,扩展单元的24VDC输入点和输出点电源,可由基本单元的24VDC电源供电,但要注意基本单元所提供的大电流能力。
(2)热电偶/热电阻扩展模块 热电偶、热电阻模块(EM231)是为CPU222,CPU224,CPU226设计的,S7-200与多种热电偶、热电阻的连接备有隔离接口。用户通过模块上的DIP开关来选择热电偶或热电阻的类型,接线方式,测量单位和开路故障的方向。
(3)通讯扩展模块 除了西门子plc的CPU集成通讯口外,S7-200西门子plc还可以通过通讯扩展模块连接成更大的网络。S7-200系列目前有两种通讯扩展模块:PROFIBUS-DP扩展从站模块(EM277)和AS-i接口扩展模块(CP243-2)。可以方便的才有TPC1162HI。
西门子CPU模块6ES72151HG400XB0
S7-200 SMART CPU能否支持5 V编码器?
ST20、ST30 CPU的I0.0~I0.3,I0.6~I0.7,ST40、ST60 CPU的I0.0~I0.3可以支持。
5.S7-200 SMART CPU能否连接差分输出的编码器?
不能。由于查分数出的信号需要的差分信号件,而S7-200 SMART CPU不具备这样的差分接口,所以无法直接连接差分输出的编码器。
6.为什么高速计数器不能正常工作?
在程序中要使用初次扫描存储器位SM0.1来调用HDEF指令,而且只能调用一次。如果用SM0.0调用或者第二次执行HDEF指令会引起运行错误,而且不能改变一次执行HDEF 指令时对计数器的设定。
7.对高速计数器如何寻址? 为什么从SMDx中读不出当前的计数值?
可以直接用HC0;HC1;HC2;HC3;HC4;HC5对不同的高速计数器进行寻址读取当前值,也可以在状态表中输入上述地址直接监视高速计数器的当前值。SMDx不存储当前值,参见上述表2。
高速计数器的计数值是一个32位的有符号整数。
8.高速计数器如何复位到0?
选用带外部复位模式的高速计数器,当外部复位输入点信号有效时,高速计数器复位为0
也可使用内部程序复位,即将高速计数器设定为可更新初始值,并将初始值设为0,执行HSC指令后,高数计数器即复位为0
9.高速计数器的值在复位后是复位到初始值还是“0”值?
外部复位会将当前值复位到0值而不是初始值;内部复位则将当前值复位到初始值(若初始值设为”0“,则内部复位也是复位到”0“值)。如果你设定了可更新初始值,但在中断中未给初始值寄存器赋新值,则在执行HSC 指令后,它将按初始化时设定的初始值赋值。
10.为何给高速计数器赋初始值和预置值时后不起作用,或效果出乎意料?
高速计数器可以在初始化或者运行中更改设置,如初始值、预置值。其操作步骤应当是:
设置控制字节的更新选项。需要更新哪个设置数据,就把控制字节中相应的控制位置位(设置为“1”);不需要改变的设置,相应的控制位就不能设置
然后将所需 的值送入初始值和预置值控制寄存器
西门子PLC 移位指令及应用:可使用移位指令向左或向右逐位移动输入 IN 的内容(另请参阅 CPU 寄存器)。向左移动 n 位相当于将输入端 IN 的内容乘以 2 的 n 次幂(2 n);向右移动 n 位则相当于将输入端 IN 的内容除以 2 的 n 次幂(2n)。例如,如果将等价于十进制值 3 的二进制数左移 3 位,将得到等价于十进制值 24 的二进制数。
西门子变频器
详细使用及方法介绍说明如果将等价于十进制值 16 的二进制数右移 2 位,则会得到等价于十进制值 4 的二进制数。可提供给输入参数 N 的数值决定了移动相应值的位数。移位指令产生的空位将用零或符号位的信号状态(0 表示正,1 表示负)来填补。*移动的位的信号状态将装入状态字的 CC1 位中。状态字的 CC0 和 OV 位将复位为 0。您可以使用跳转指令判断 CC1 位。
西门子PLC 移位指令根据不同参数调整以及数据类型,可用于SHR_I(整数右移)、SHR_DI(长整数右移)、SHL_W(字左移)、SHR_W(字右移)、SHL_DW(双字左移)以及SHR_DW(双字右移)。
属性
数字量输入模块 SM 321; DI 8 x AC 120/230 V ISOL 的属性:
8 点输入,按每组 1 个电气隔离
额定输入电压 120/230 VAC
适用于开关以及 2-/3-/4 线 AC 接近开关
西门子CPU模块6ES72151HG400XB0
SIMATIC PLC判断发生故障,会立即调用相应的故障组织块OB,如果PLC中没有加入相应的组织块PLC可能会停机,停机的目的就是保证生产处于状态。如果使用OB8x而没有编写任何诊断程序在用户程序中,PLC虽然不会因为发生故障而停机,但是这种并不可取。不能让产生故障的PLC仍无条件的运行,因为这种可能生产处于某种危险的状态。例如,当DO模块发生断线故障,相关的控制设备因此停止,但是DO可能并没有获取故障信息而停止输出,如果人员检查故障并做好接线后,DO会立刻输出控制相应的控制设备,这可能会造成现场人员或者设备的伤害。好的之一就是通过OB8x获取故障信息,然后通过编程连锁该输出,使其输出为“0”,当完毕后,通过用户确认后(例如机界面中的操作按钮),然后再输出“1”。所以使用OB8x就是快速的获取故障信息,然后根据此类故障进行条件式的和处理,这样才是有效使用PLC的。
作为 PPI接口,用于编程功能、HMI 功能(TD 200、OP),S7-200 内部 CPU / CPU 通信(9.6/19.2/187.5 kbps),或作为 MPI从站,用于和 MPI 主站(S7-300 / -400、OP、TD、按钮板)进行数据交换。
用户可编程接口(FreePort),带中断能力,用于和非西门子设备进行串行数据交换,例如在 ASCII 协议下、波特率为 1.2/2.4/4.8/9.6/19.2/38.4/57.6/115.2 Kbit/s时,可将 PC / PPI 电缆用作为 RS 232/ RS 485 适配器。
6 个高速计数器(30 kHz), 可通过参数设置使能和复位输入,具有2个单的输入端,可同时用作增/减计数器;或者可以连接2个具有90°相差脉冲列(4x20 kHz)的增量编码器。
通过数字量和模拟量扩展模块进行无故障扩展(扩展模块,选件)。
仿真器(可选):
用于集成输入的仿真和用户程序的检验。
模拟电位计:
2 个模拟电位计,可在日常工作中用作一个设定值计数器,例如设定时间。
EEPROM 子模块(选件):
用于保存完整的 STEP 7-Micro/WIN 用户程序及其它文档。
用于支持数据记录功能和配方管理。
允许快速修改程序(即使没有编程器)和其它程序归档。
通过电池提供长时间后备:
可将存储时间提高到200天。无电池模块时,用户数据(如存储器位状态、数据块、定时器和计数器)通过内部的超级电容进行保护,大约 5 天。可以保存用户程序(免维护)。电池模块插入存储器子模块插槽中。
用户程序执行
在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的功能指令。
即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是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态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执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。在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
输入采样
在输入采样阶段,PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。
功能: 有些 HSC 允许 HSC 被组态(计数类型)为报告而非当前脉冲计数值。 有三种可用的测量周期: 0.01、0.1 或 1.0 秒。
测量周期决定 HSC 计算并报告新值的。 报告是通过上一测量周期内总计数值确定的平均值。 如果该在快速变化,则报告值将是介于测量周期内出现的高和低之间的一个中间值。 无论测量周期的设置是什么,总是会以赫兹为单位来报告(每秒脉冲个数)。
计数器和输入: 下表列出了用于与 HSC 相关的时钟、方向控制和复位功能的输入。
同一输入不可用于两个不同的功能,但任何未被其 HSC 的当前使用的输入均可用于其它用途。 例如,如果 HSC1 处于使用内置输入但不使用外部复位 (I0.3) 的, 则 I0.3 可以用于沿中断或 HSC2。
1 对于编码器: Z 相,归位
HSC 的输入地址
说明
在设备配置期间分配高速计数器设备使用的数字量 I/O 点。 将数字量 I/O 点的地址分配给这些设备之后,无法通过表格中的强制功能修改所分配的 I/O 点的地址值。
组态 CPU 时,可以选择启用和组态每个 HSC。 CPU 会根据其组态自动为每个 HSC 分配输入地址。 (某些 HSC 允许选择是使用 CPU 的板载输入还是使用 SB 的输入。)
如下表所示,不同 HSC 的可选的默认分配互相重叠。 例如,HSC 1 的可选外部复位使用的输入与 HSC 2 的其中一个输入相同。
请始终确保组态 HSC 时任何一个输入都不会被两个 HSC 使用。
下表显示了 CPU 1211C 的板载 I/O 和 SB 两者的 HSC 输入分配。 (如果 SB 只有 2 个输入,则仅输入 4.0 和 4.1 可用。)
对于单相: C 为时钟输入,[d] 为可选方向输入,[R] 为可选外部复位输入。 (复位仅适用于“计数”。)
对于双相: CU 为加时钟输入,CD 为减时钟输入,[R] 为可选外部复位输入。 (复位仅适用于“计数”。)
对于 AB 相正交: A 为时钟 A 输入,B 为时钟 B 输入,[R] 为可选外部复位输入。
(复位仅适用于“计数”。)
1 HSC 1 和 HSC 2 可组态为使用板载输入或 SB 输入。
2 HSC 5 和 HSC 6 只能使用 SB 输入。 HSC 6 只能使用 4 输入 SB。
3 仅具有 2 个数字量输入的 SB 只能提供输入 4.0 和 4.1。
下表显示了 CPU 1212C 的板载 I/O 和 SB 两者的 HSC 输入分配。 (如果 SB 只有 2 个输入,则仅输入 4.0 和 4.1 可用。)
对于单相: C 为时钟输入,[d] 为可选方向输入,[R] 为可选外部复位输入。 (复位仅适用于“计数”。)
对于双相: CU 为加时钟输入,CD 为减时钟输入,[R] 为可选外部复位输入。 (复位仅适用于“计数”。)
对于 AB 相正交: A 为时钟 A 输入,B 为时钟 B 输入,[R] 为可选外部复位输入。
(复位仅适用于“计数”。)
http://www.absygs.com

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