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西门子数字量输入模块6ES72211BH320XB0 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
可编程控制器控制系统设计的基本步骤
1 .系统设计的主要内容
( 1 )拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定,它是整个设计的依据;
( 2 )选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构;
( 3 )选定 PLC 的型号;
( 4 )编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图;
( 5 )根据系统设计的要求编写软件规格说明书,然后再用相应的编程语言(常用梯形图)进行程序设计;
( 6 )了解并遵循用户认知心理学,重视人机界面的设计,增强人与机器之间的友善关系;
( 7 )设计操作台、电气柜及非标准电器元部件;
( 8 )编写设计说明书和使用说明书;
SIMATICS7-1200系统有三种不同模块,分别为CPU1211C、CPU1212C和CPU1214C。其中的每一种模块都可以进行扩展,以完全满足您的系统需要。可在任何CPU的前方加入一个信号板,轻松扩展数字或模拟量I/O,同时不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至CPU的右侧,进一步扩展数字量或模拟量I/O容量。CPU1212C可连接2个信号模块,CPU1214C可连接8个信号模块。后,所有的SIMATICS7-1200CPU控制器的左侧均可连接多达3个通讯模块,便于实现端到端的串行通讯。
安装简单方便
所有的SIMATICS7-1200硬件都有内置的卡扣,可简单方便地安装在标准的35mmDIN导轨上。这些内置的卡扣也可以卡入到已扩展的位置,当需要
所有的SIMATICS7-1200硬件都经过设计,以节省控制面板的空间。例如,经过测量,CPU1214C的宽度仅为110mm,CPU1212C和CPU1211C的宽度仅为90mm。结合通信模块和信号模块的较小占用空间,在安装过程中,该模块化的紧凑系统节省了宝贵的空间,为您提供了效率和大灵活性。安装面板时,可提供安装孔。SIMATICS7-1200硬件可以安装在水平或竖直的位置,为您提供其它安装选项。这些集成的功能在安装过程中为用户提供了大的灵活性,并使SIMATICS7-1200为各种应用提供了实用的解决方案。
PLC系统在模块上的技术发展有:
1、处理器模块
配备大容量内存,为满足实时控制的要求而优化设计,除了一般的I/O扫描和控制、远程数据交换外,支持大型的集成控制、通讯、并行运算、处理器立后台程序和处理器输入中断等功能。如A-B公司的ControlLogix处理器模块在它的内核中设计有通信功能,借助于它的无源数据总线,系统的瓶颈得以消除。这种灵活的结构允许多个处理器、网络以及I/O在一个机架中搭配使用而没有限制。
2、信息协处理器模块
读取主处理器的数据表和状态文件,或通过语言程序将数据写入主处理器,程序可以在实时多任务环境下以及立于PLC处理器的方法,单在协处理器中运行。
工业现场的应用环境要求PLC和工控机具有很高的可靠性,而可靠性是靠电磁兼容特性(EMC)和容错技术来保证的。PLC和工控机要经过严格的电磁兼容检测,如辐射敏感度检测、谐波/电压波动/电压骤降检测、静电/快速脉冲/雷击检测、电磁干扰检测等。EMC保证了设备在本质上的抗干扰特性。但是,要保证控制设备不出故障是不可能的。因此,采用容错设计的系统对要求不能停机、不能失控的高可靠系统是十分重要的。目前重要的容错设计技术有Watchdog和双机热备(包括主机、模块和通讯介质的热备)。热备系统的工作对用户来说是透明的:即当故障发生时,所有对故障点的切除和数据的备份都是在短的控制周期内自动完成的。此项技术的完成包括了设备硬件和软件二个方面。图2给出了PLC双机冗余系统的结构。
4.人机界面产品分类薄膜键输入的HMI,显示尺寸小于5.7ˊ,画面组态软件免费,属初级产品。如POP-HMI小型人机界面;
触摸屏输入的HMI,显示屏尺寸为5.7ˊ~12.1ˊ,画面组态软件免费,属中级产品;
基于平板PC计算机的、多种通讯口的、高性能HMI,显示尺寸大于10.4ˊ,画面组态软件收费,属产品。
5.人机界面的使用方法明确任务要求,选择适合的HMI产品;
在PC机上用画面组态软件编辑“工程文件”;
测试并保存已编辑好的“工程文件”;
PC机连接HMI硬件,下载“工程文件”到HMI中;
连接HMI和工业控制器(如PLC、仪表等),实现人机交互。
1、开关指令信号的输入
变频器的输入信号中包括对运行/停止、正转/反转、段速、点动等运行状态进行控制的开关型指令信号。变频器通常利用继电器接点或具有继电器接点开关特性的元器件(如晶体管)与PLC相连,得到运行状态指令。
在使用继电器接点时,常常因为接触不良而带来误动作;使用晶体管进行连接时,则需考虑晶体管本身的电压、电流容量等因素,以保证系统的可靠性。
在设计变频器的输入信号电路时还应该注意,当输入信号电路连接不当时也会造成变频器的误动作。例如,当输入信号电路采用继电器等感性负载时,继电器开闭产生的浪涌电流有可能引起变频器内部元器件的损坏或失效进而导致变频器误动作,因此应尽量避免这种情况的发生。
当输入开关信号进入变频器时,有时会发生外部电源和变频器控制电源(DC24V)之间的串扰。正确的连接是利用PLC电源,将外部晶体管的集电经过二管接到PLC。
2、数值信号的输入
变频器中也存在一些数值型(如频率、电压等)指令信号的输入,可分为模拟输入和模拟输出两种。模拟输入则通过接线端子由外部给定,通常通过 0~10V/5V的电压信号或0/4~20mA的电流信号输入。由于接口电路因输入信号而异,因此必须根据变频器的输入阻抗选择PLC的输出模块。
当变频器和PLC的电压信号范围不同时,如变频器的输入信号为0~10V,而PLC的输出电压信号范围为0~5V时;或PLC的一侧的输出信号电压范围为0~10V而变频器的输入电压信号范围为0~5V时,由于变频器和晶体管的允许电压、电流等因素的限制,需要用并、串联的方式接入电阻,以次来限制电流或分去部分电压,以保证进行开闭时不超过变频器和PLC相应的容量。此外,在连线时还应注意将控制电路和主电路分开,控制电,保证主电路一侧的噪音不传到控制电路
西门子变频器通过接线端子向外部输出相应的监测模拟信号,如输出电压、转速等。信号的范围为0~10V的直流电压信号。根据用户的需要可以连接电压表或转速表,来显示变频器在运行时输出的电压或转速,但无论哪种情况,都应注意:PLC一侧的输入阻抗的大小要保证电路中电压和电流不超过电路的允许值,以保证系统的可靠性和减少误差。
另外,在使用PLC进行顺序控制时,由于进行数据处理需要时间,以及程序编写时排列的顺序不同和指令的使用不同等都会导致系统在运行时存在一定的时间延迟,故在较的控制时应予以考虑以上因素。
因为变频器在运行中会产生较强的电磁干扰,为保证PLC不因为变频器主电路断路器及开关器件等产生的噪音而出现故障,故将变频器与PLC相连接时应该注意以下几点:
(1)对PLC本身应按规定的接线标准和接地条件进行接地,而且应注意避免和变频器使用共同的接地线,且在接地时使二者尽可能分开。
(2)当电源条件不太好时,应在PLC的电源模块及输入/输出模块的电源线上接入噪音滤波器、电抗器和能降低噪音用的器件等,另外,若有必要,在变频器输入一侧也应采取相应的措施。
(3)当把变频器和PLC安装于同一操作柜中时,应尽可能使与变频器有关的电线和与PLC有关的电线分开。
(4)通过使用屏蔽线和双绞线达到提高噪音干扰的水平。
西门子数字量输入模块6ES72211BH320XB0
S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU:
1)S7-1211C CPU。
2)S7-1212C CPU。
3)S7-1214C CPU。
这三种类型的CPU都可以使用MODBUS通信协议通过通信模块CM1241 RS485来实现S7-1200与PAC3200仪表的通信。
本例中使用的PLC硬件为:
1)PM1207电源 ( 6EP1 332-1SH71 )
2) S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
4) 模拟器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )
本例中使用的PAC3200仪表硬件为:
1) PAC3200 (7KM2112-0BA00-3AA0)
2) MODBUS RTU 模块 (7KM9300-0AB00-0AA0)
3) MODBUS 通信电缆 ( 6XV1830-0EH10)
3.软件需求
1) 编程软件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)
4.S7-1200 MODBUS RTU的通信方式
S7-1200作为MODBUS RTU主站的通信方式是由DATA_ADDR 和 MODE 参数来选择 Modbus 功能类型的。
DATA_ADDR(从站中的起始 Modbus 地址): 要在 Modbus 从站中访问的数据的起始地址。MB_MASTER 使用 MODE 输入而非功能代码输入。 MODE 和 Modbus 地址范围一起确定实际 Modbus 消息中使用的功能代码。
下表列出了 MB_MASTER 参数 MODE、Modbus 功能代码和 Modbus 地址范围之间的对应关系。
PLC与驱动器之间通讯建立后,如果在正常运行过程中出现通讯中断的情况,通讯恢复后,在对MC_Power进行使能时,Error管脚会出现16#8001错误,工艺对象会出现“与设备(驱动装置或编码器)通信故障”报警,由于工艺对象故障的存在,MC_Power将无法对驱动器进行使能,只有确认故障后,驱动器才能重新使能。
DQ 16x24VDC/0.5 HF 参数:
在 STEP 7 中模块参数时,可使用不同的参数来设置模块属性。下表列出了可组态的参数。可组态参数的有效范围取决于组态的类型。可进行以下组态:
使用 S7-1500 CPU 进行统一操作
在 ET 200MP 系统中 PROFINET IO 上进行分布式操作
在 ET 200MP 系统中的 PROFIBUS DP 上进行分布式操作
在用户程序中进行参数分配时,可通过 WRREC 指令(RUN 模式下的参数分配)和数据记录将这些参数传送到模块中;请参见 参数分配和参数数据记录的结构。
CPU模块,可对I/O规模有较大需求,逻辑控制较为复杂的应用;而经济型CPU模块直接通过单机本体相对简单的控制需求。具有:
1)仅有型CPU模块支持2)只有型、晶体管输出型才支持
CPU模块本体标配以太网接口,集成了强大的以太信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中,方便快捷,省去了编辑电缆。通过以太网接口还可与其它CPU模块、屏、计算机进行通信,轻松组网。
CPU模块本体多集成3路高速脉冲输出,高达100kHz,支持PWM/PTO输出以及多种运动,可设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能,快速实现设备、定位等功能。
通过以太网电缆与安装有STEP7Micro/WINSMART的编程设备进行通信连接。
注意:一对一通信不需要交换机,如果网络中存在两台以上设备则需要交换机。
1、硬件连接(编程设备直接与CPU连接)先,安装CPU到固定位置;其次,在CPU上端以太网接口以太网电缆,如图1所示,将以太网电缆连接到编程设备的以太网口上。
西门子数字量输入模块6ES72211BH320XB0
在 RUN 模式下处理扫描周期
在每个扫描周期中,CPU 都会写入输出、读取输入、执行用户程序、更新通信模块以及响
应用户中断事件和通信请求。 在扫描期间会定期处理通信请求。
以上操作(用户中断事件除外)按先后顺序定期进行处理。 对于已启用的用户中断事件,将
根据优先级按其发生顺序进行处理。 对于中断事件,如果适用的话,CPU 将读取输入、执
行 OB,然后使用关联的过程映像分区 (PIP) 写入输出。
在每个扫描周期的开始,从过程映像重新获取数字量及模拟量输出的当前值,然后将其
写入到 CPU、SB 和 SM 模块上组态为自动 I/O 更新(默认组态)的物理输出。 通过指
令访问物理输出时,输出过程映像和物理输出本身都将被更新。
随后在该扫描周期中,将读取 CPU、SB 和 SM 模块上组态为自动 I/O 更新(默认组态)
的数字量及模拟量输入的当前值,然后将这些值写入过程映像
电气原理图设计的基本步骤是:
(l)根据确定的拖动方案和控制方式设计系统的原理框图。
(2)设计出原理框图中各个部分的具体电路。设计时按主电路、控制电路、电路、联锁与保护、总体检查反复修改与完善的先后顺序进行。
(3)绘制总原理图。
(4)恰当选用电器元件,并制订元器件明细表。
设计过程中,可根据控制电路的简易程度适当地选用上述步骤。
1)光电式传感器的外形结构
光电传感器的种类很多,应用场合也各不相同,外形结构更是多种多样。图1所示是部分光电传感器的外形结构图。
2)光电传感器的应用
它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等
西门子数控系统产品功能说明
控制类型
采用32位微处理器、实现 CNC 控制,用于完成 CNC 连续轨迹控制以及内部集成式 PLC 控制。。
机床配置
可实现钻、车、铣、磨、切害、冲、激光加工和搬运设备的控制,备有全数字化的 SIMDRIVE611数字驱动模块:多可以控制31个进给轴和主轴.进给和快速进给的速度范围为100-9999mm/min。其插补功能有样条插补、三阶多项式插补、控制值互联和曲线表插补,这些功能。为加工各类曲线曲面零件提供了
便利条件。此外还具备进给轴和主铀同步操作的功能。
操作方式
其操作方式主要有 AUTOMATIC(自动)、JOG(手动)、示教(TEACH IN)  手动输入运行(MDA)  ,自动方式:程序的自动运行,加工程序中断后,从断点恢复运行;可进行进给保持及主轴停止,跳段功能,单段功能,空运转。
轮廓和补偿
840D 可根据用户程序进行轮廓的冲突检测、半径补偿的进入和退出策略及交点计算、长度补偿、螺距误差补偿棚测量系统误差补偿、反向间隙补偿、过象限误差补偿等
NC 编
840D 系统的 NC 编程符合 DIN 66025标准(德国工业标准),具有语言编程特色的程序编辑器,可进行公制、英制尺寸或混合尺寸的编程,程序编制与加工可同时进行,系统具备1.5兆字节的用户内存,用于零件程序、偏置、补偿的存储。
PLC 编程
840D 的集成式 PLC 完全以标准 sIMAncs7模块为基础,PLC 程序和数据内存可扩展到288KB,u/o 模块可扩展副2048个输入/输出点、PLC 程序能以高的采样速率监视数据输入,向数控机床发送运动停止/起动等指令。
操作部分硬件840D 系统提供了标准的PC  软件、硬盘、奔腾处理器,用户可在Windows98/2000下开发自定义的界面。此外,2个通用接过  RS232可使主机与外设进行通信,用户还可通过磁盘驱动器接口和打印机并联接口完成程序存储、读入及打印工作。
显示部分
840D 提供了多言种的显示功能,用户只需按一下按钮.即可将用户界面从一种语自转换为一种语言,系统提供的话言有中文、英语、德语、西班牙语、法语、意大利语:显示屏上可显示程序块、电动机轴位置、操作状态等信息。
西门子数字量输入模块6ES72211BH320XB0
SIMATIC S7-1200,数字输入 SM 1221,16数字输入,24V DC, 灌电流/拉电流
西门子SIMATIC S7-1200PLC,提供了不同的 I/O 模块:数字量模块、模拟量模块、模块、通信处理器等。数字量输入/输出可作为SIMATIC S7-1200 CPU 的集成I/O的补充。作为单模块的信号模块,可与所有 SIMATIC S7-1200 CPU 配合使用,CPU 1211C 除外。作为模块的信号板,适合插到空间受限的 CPU 上。可与所有 SIMATIC S7-1200 CPU配合使用。可用于使控制器灵活地适应相关任务的要求。可用于使用附加输入和输出对系统进行后续扩展。
CPU 支持以下类型的代码块,使用它们可以创建有效的用户程序结构:
组织块 (OB) 定义程序的结构。 有些 OB 具有预定义的行为和启动事件,但用户也可以创建具有自定义启动事件的 OB。
功能 (FC) 和功能块 (FB) 包含与特定任务或参数组合相对应的程序代码。 每个 FC 或 FB 都提供一组输入和输出参数,用于与调用块共享数据。 FB 还使用相关联的数据块(称为背景数据块)来保存该 FB 调用实例的数据值。 可多次调用 FB,每次调用都采用背景数据块。 调用带有不同背景数据块的同一 FB 不会对其它任何背景数据块的数据值产生影响。
数据块 (DB) 存储程序块可以使用的数据。
用户程序的执行顺序是:从一个或多个在进入 RUN 模式时运行一次的可选启动组织块 (OB) 开始,然后执行一个或多个循环执行的程序循环 OB。还可以将 OB 与中断事件关联,该事件可以是标准事件或错误事件。当发生相应的标准或错误事件时,即会执行这些 OB。
功能 (FC) 或功能块 (FB) 是指可从 OB 或其它 FC/FB 调用的程序代码块,可下至以下嵌套深度:
16(从程序循环 OB 或启动 OB 开始)
6(从任意中断事件 OB 开始)
注:安全程序使用二级嵌套。因此,用户程序在安全程序中的嵌套深度为四。
FC 不与任何特定数据块 (DB) 相关联。FB 与 DB 直接相关并使用该 DB 传递参数及存储中间值和结果。
用户程序、数据及组态的大小受 CPU 中可用装载存储器和工作存储器的限制。对各个 OB、FC、FB 和 DB 块的数目没有限制。但是块的总数限制在 1024 之内。
每个周期都包括写入输出、读取输入、执行用户程序指令以及执行后台处理。该周期称为扫描周期或扫描。
S7‑1200 自动化解决方案可由配备 S7‑1200 CPU 和附加模块的机架组成。术语“机架”表示 CPU 和关联模块采用导轨或面板式安装。只有在通电时才会对模块(SM、SB、BB、CB、CM 或 CP)进行检测和记录。
现取正弦交流输入电源模块压的一个周期T:-5mst15ms,例如,通过计算,当相移角1=0时,THD=30%@PF=0.9578;THD=10%@PF=0.9950.谐波测量与分析为了很好地分析如图1所示的LED驱动电源模块源的谐波含量。介绍一种使用示波器测量输入电源模块流的方法。将式(10)的输入电源模块流波形进行傅里叶分解得:根据积分公式:并且有a=/,b=n,=2/T,因此有:当n=1时将T=20ms、=3ms、Im=0.15A代入上式,得计算得基波电源模块流幅值a1=I1m=0.06(0.608+0.327)=0.056(A)。表1.谐波幅值表根据表1,LED驱动电源模块源的输入电源模块流的傅里叶级数为:根据谐波幅值Inm与谐波。
它的maxcharge技术是将高通QC2.0和联发科的PumpExpress,以及TI自身的高性能?。另外还有DialogQualcommQuickCharge3.0(QC3.0)芯片组、PI高通QC3.0识别协议芯片CHY103D。汉能也推出一款适用于智能的快充芯片HE希荻微也推出快充芯片HL7005应用方案。我们对TI提供的BQ25890demo板实测,在4A充电时,芯片温度达55度左右(在环境温度25度下测试),差不多有30度的温升,这假如放在内部,将会是一个紧张的热源。TI的maxcharge充电芯片的简易原理图BQ25895评估模块(EVM)TI的maxcharge充电技术的好处,因为同时兼容高通QC2.0和联发科PumpE。
CPU 有一个内部电源,用于为 CPU、信号模块、信号板和通信模块供电,并可满足其它 24 V DC 用户的电源要求。
有关 CPU 所提供的 5 V DC 逻辑预算以及信号模块、信号板和通信模块的 5 V DC 功率要求的信息,请参考技术规范。请参考“计算功率预算”来确定 CPU 可以为您的配置提供多少电能(或电流)。
CPU 提供 24 V DC 传感器电源,可以为输入点、信号模块上的继电器线圈电源或其它要求供给 24 V DC。如果您的 24 V DC 电源要求超出该传感器电源的预算,则必须给系统增加外部 24 V DC 电源。有关具体 CPU 的 24 V DC 传感器电源功率预算,请参考技术规范。
如果需要外部 24 V DC 电源,请确保该电源不要与 CPU 的传感器电源并联。为提高电噪声防护能力,建议连接不同电源的公共端 (M)。
将外部 24 V DC 电源与 24 V DC 传感器电源并联会导致这两个电源之间有冲突,因为每个电源都试图建立自己的输出电压电平
该冲突可能使其中一个电源或两个电源的寿命缩短或立即出现故障,从而导致 PLC 系统的运行不确定。运行不确定可能导致、人员重伤和/或财产损失。
DC 传感器电源和任何外部电源应分别给不同位置供电。
S7-1200 紧凑型控制器使用 STEP 7 Basic V10.5 SP2 编程用户界面进行组态。
自动化解决方案:
解决方案 A:S7-通信
S7-1200 PLC 为 S7 通信提供了被动服务器功能。由 S7-300 客户端通过 PUT 和 GET 块进行组态。在 STEP 7 V5.4 的 NetPro 中组态连接。为到 S7 服务器的每个连接分配一个确切的 ID。客户端通过动态更改此连接 ID 与服务器进行通信。在 NetPro 中可组态的**连接数取决于所使用的 S7-300 CPU 的类型。CPU 315-2 PN/DP 可在 NetPro 中组态**多 14 个 S7-连接。
PUT 块将它自己的系统时间与从主站中接收到的日时钟钟信息进行同步。然后主站通过 GET 通信块获得从站 1 的用户数据。之后将从站 1 的此用户数据存储在主站接收块的相关位置中。对所有后续从站单元重复此过程。在完成主站和**后一个从站之间的数据交换之后,主站单元重新启动与从站 1 的数据交换。
解决方案 B:T-通信
S7-1200 和 S7-300/400 都提供了用于开放式 TCP/IP 通信的功能块 - T 通信块 TCON、TSEND、TRCV 和 TDISCON。
当选择协议为 “ISO-on-TCP”,则 “ISO-on-TCP” 提供了面向消息的操作原理,这在 SIMATIC 系统之间进行 通信时特别有用。
在 STEP 7 V5.4 中使用‘开放式通信向导’ (OC 向导) 组态该连接。各个连接伙伴通过 IP 地址来识别。OC 向导保留一个连接资源,并创建一个相关的连接数据块。伙伴的 IP 地址存储在此数据块中。开放式 IE 通信的连接数取决于所使用的 CPU。对于所使用的 CPU 315-2 PN/DP,可以使用“ISO-on-TCP”同时建立多 8 个连接 。通过更改连接数据块中的 IP 地址,可 通过相同的连接资源连续地与逾 8 个通信伙伴进行数据交换。
主站和每个从站都有一个发送和一个接收数据块 (Send_DB 和 Receive_DB)。通过 TCON 块,主站将一个  TCP/IP 连接请求 发送到个从站。要确认连接已建立,通信对端也要执行 TCON 块。当存在同步作业时,主站读取系统时间,并通过 TSEND 通信块将此时间和用户数据发送到从站。对于 TRCV 接收块,该块在 Receive_DB 数据块中接收数据 。从站使用从主站中接收到的日时钟数据来同步它自己的系统时间。从站 1 通过 TSEND 块 将它的用户数据发送到主站。在主站一侧,使用 TRCV 块将从站 1 的用户数据存储到接收数据块中的*位置。随后,主站使用 TDISCON 块断开到从站 1 的连接 。对后续从站重复执行此过程。在主站与**后一个从站交换数据完成之后,主站重新与从站 1 进行数据交换。一旦在从站侧建立一个连接,该连接将一直保持。因此,仅须在初始化时调用 TCON。
http://www.absygs.com

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