西门子CPU主机6ES72121BE400XB0

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上海腾桦电气设备有限公司

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上海腾桦电气设备有限公司，成立于2018年3月，注册500万，是一家从事技术设备销售的公司。主要从事工业自动化产品销售和系统集成的高新技术企业

长期与德国SIMATIC（西门子）.瑞士ABB.美国罗克韦尔（AB).法国施耐德.美国霍尼韦尔.美国艾默生合作。

公司有专业的技术团队，销售团队，公司成员150于人.为客户提供专业的技术支持，产品资料，售后。

在工控领域，公司以精益求精的经营理念，从产品、方案到，致力于塑造一个“行业专家”品牌，以实现可持续的发展。

16通道数字模块（2A模块）的前连接器模块多可同时连接2条连接电缆或者一条2 x 16针扁平圆形护套带状电缆，32通道数字模块的前连接器模块多可同时连接4条连接电缆或者两条2 x 16针扁平圆形电缆。 连接模块可通过连接电缆连接。

每个模拟模块的前连接器模块上多可以连接4根屏蔽连接电缆，

送入信号作用于连接模块或前连接器模块。

连接信号模块时，使用前连接器模块而不是SIMATIC S7-400前连接器与信号模块连接。 它有2至4针连接器，可连接连接电缆，3个电源连接端子。 有几种型号可供选择，分别连接数字24 V/0.5 A I/O信号，数字24 V/2 A输出模块和模拟I/O模块。

• SIMATIC S7-400组件的连接
  该前连接器模块可替换标准SIMATIC连接器 
  6ES7 492-1AL00-0AA0
  6ES7 492-1BL00-0AA0
  6ES7 492-1CL00-0AA0
• 关于前连接器模块的电路图，请参考“电路图”部分。

• SIMATIC S7-400 /S7-400H 的基本机械框架
• 用于安装模块、为模块提供工作电压并通过背板总线连接模块
• 有若干型号，用于配置中央控制器的扩展机架

S7-300

• 模块化微型 PLC 系统，满足中、小规模的性能要求
• 各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
• 简单实用的分布式结构和多界面网络能力，应用十分灵活
• 操作方便，设计简单，不含风扇
• 任务增加时可顺利扩展
• 大量的集成功能，使它功能非常强劲

S7-300F

• 故障安全型自动化系统，可满足工厂日益增加的安全需求
• 基于 S7-300
• 可连接配有安全型模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
• 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通信
• 标准模块另外也可用于非安全相关应用

• S7-300

  SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统，可满足中、低端的性能要求。

  模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。

  SIMATIC S7-300 的应用领域包括：

  • 特殊机械，
  • 纺织机械，
  • 包装机械，
  • 一般机械设备制造，
  • 控制器制造，
  • 机床制造，
  • 安装系统，
  • 电气与电子工业及相关产业。

  多种性能等级的 CPU，具有用户友好功能的全系列模块，可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

  SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器：

  • 具有高电磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工业领域。
    

  S7-300F

  SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制，因此不会对人身、环境造成损害。

  S7-300F 满足下列安全要求：

  • 要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
  • 安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
  • 类别 1 - 4 符合 EN 954-1

  另外，标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统，在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

  S7-300

  一般步骤

  S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。

  一个系统包含下列组件：

  • CPU：
    不同的 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
  • 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
  • 用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
  • 用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。

  根据要求，也可使用下列模块：

  • 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
  • 接口模块 (IM)，用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
    通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。
  • SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：
    适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20 机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。

  设计

  简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护：

  • 安装模块：
    只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。
  • 集成的背板总线： 
    背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。
  • 模块采用机械编码，更换极为容易：
    更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
  • 现场证明可靠的连接：
    对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
  • TOP 连接：
    为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
  • 规定的安装深度：
    所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此，所有模块应有明确的安装深度。
  • 无插槽规则:
    信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。

  扩展

  若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）进行扩展：

  • 中央控制器和3个扩展机架多可连接32个模块：
    总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到中央控制器（CC）。每个 CC/EU 可以连接八个模块。
  • 通过接口模板连接：
    每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。
    • 通过 IM 365 扩展：
      1 个扩展装置远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。
    • 通过 IM 360/361 扩展：
      3 个扩展装置， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的远距离为 10m。
  • 单独安装：
    对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：长达 10m。
  • 灵活的安装选项：
    CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以大限度满足空间要求。

  通信

  S7-300 具有不同的通信接口：

  • 连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
  • 用于点到点连接的通信处理器
  • 多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
    是一种经济有效的方案，可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。

  PROFIBUS DP进行过程通信

  SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。

  从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

  以下设备可作为主站连接：

  • SIMATIC S7-300
    （通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
  • SIMATIC S7-400
    （通过带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP）
  • SIMATIC C7 
    （通过带 PROFIBUS DP 接口的 C7 或 PROFIBUS DP CP）
  • SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H，带IM 308
  • SIMATIC 505

  出于性能原因，每条线路上连接的主站不得超过 2 个。

  以下设备可作为从站连接：

  • ET 200 分布式 I/O 设备
  • S7-300，通过 CP 342-5
  • CPU 313C-2 DP, CPU 314C-2 DP, CPU 314C-2 PN/DP, CPU 315-2 DP, CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-2 DP, CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP
  • C7-633/P DP, C7-633 DP, C7-634/P DP, C7-634 DP, C7-626 DP, C7-635, C7-636
  • 现场设备

  虽然带有 STEP 7 的编程器/PC 或 OP 是总线上的主站，但是只使用 MPI 功能，另外通过 PROFIBUS DP 也可部分提供 OP 功能。

  通过 PROFINET IO 进行过程通信

  SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINET IO 总线系统。通过带有 PROFIBUS 接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。

  从用户的角度来看，PROFINET IO 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

  可将下列设备作为 IO 控制器进行连接：

  • SIMATIC S7-300
    （使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
  • SIMATIC ET 200
    （使用配备 PROFINET 接口的 CPU）
  • SIMATIC S7-400
    （使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）

  可将下列设备作为 IO 设备进行连接：

  • ET 200 分布式 I/O 设备
  • ET 200S IM151-8 PN/DP CPU, ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU
  • SIMATIC S7-300
    （使用配备 PROFINET 接口或 PROFINET CP 的 CPU）
  • 现场设备

  通过 AS-Interface 进行过程通信

  S7-300 所配备的通信处理器 (CP 342-2) 适用于通过 AS-Interface 总线连接现场设备（AS-Interface 从站）。

  更多信息，请参见通信处理器。

  通过 CP 或集成接口（点对点）进行数据通信

  通过 CP 340/CP 341 通信处理器或 CPU 313C-2 PtP 或 CPU 314C-2 PtP 的集成接口，可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议：

  • 20 mA (TTY)（仅 CP 340/CP 341）
  • RS 232C/V.24（仅 CP 340/CP 341）
  • RS 422/RS 485

  可以连接以下设备：

  • SIMATIC S7、SIMATIC S5 自动化系统和其他公司的系统
  • 打印机
  • 机器人控制
  • 扫描器，条码阅读器，等

  特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。

  使用多点接口 (MPI) 进行数据通信

  MPI（多点接口）是集成在 SIMATIC S7-300 CPU 上的通信接口。它可用于简单的网络任务。

  • MPI 可以同时连接多个配有 STEP 7 的编程器/PC、HMI 系统（OP/OS）、S7-300 和 S7-400。
  • 全局数据：
    “全局数据通信”可以在联网的 CPU 间周期性地进行数据交换。 一个 S7-300 CPU 可与多达 4 个数据包交换数据，每个数据包含有 22 字节数据，可同时有 16 个 CPU 参与数据交换（使用 STEP 7 V4.x）。 
    例如，可以允许一个 CPU 访问另一个 CPU 的输入/输出。只可通过 MPI 接口进行全局数据通信。
  • 内部通信总线(C-bus)：
    CPU 的 MPI 直接连接到 S7-300 的 C 总线。因此，可以通过 MPI 从编程器直接找到与 C 总线连接的 FM/CP 模块的地址。
  • 功能强大的通信技术：
    • 多达 32 个 MPI 节点。
    • 使用 SIMATIC S7-300/-400 的 S7 基本通信的每个 CPU 有多个通信接口。
    • 使用编程器/PC、SIMATIC HMI 系统和 SIMATIC S7-300/400 的 S7 通信的每个 CPU 有多个通信接口。
    • 数据传输速率 187.5 kbit/s 或 12 Mbit/s
  • 灵活的组态选项：
    可靠的组件用于建立 MPI 通信： PROFIBUS 和“分布式 I/O”系列的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器。使用这些组件，可以根据需求实现设计的调整。例如，任意两个MPI节点之间多可以开启10个中继器，以桥接更大的距离。

  通过 CP 进行数据通信

  SIMATIC S7-300 通过 CP 342 和 CP 343 通信处理器可以连接到 PROFIBUS 和工业以太网总线系统。

  可以连接以下设备：

  • SIMATIC S7-300
  • SIMATIC S7-400
  • SIMATIC S5-115U/H、S5-135U 和 S5-155U/H
  • 编程器
  • PC 机
  • SIMATIC HMI 人机界面系统
  • 数控装置
  • 机器人控制
  • 工业PC
  • 驱动控制器
  • 其它厂商设备

  S7-300F

  S7-300F 能够以两种 I/O 设计的方式运行：

  • ET 200M 中的 I/O 设计：
    故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用（Cat.4/SIL3 只能与隔离模块一起使用）
  • ET 200S PROFIsafe 中的 I/O 设计：
    故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用

  
  
  
  

S7-200PLC四则运算指令介绍

表4-20  四则运算指令

• 用于将两个 CPU 41xH 安装到 S7-400H 子单元中。
• 可直接插入到 CPU

同步模块直接插入 CPU 41xH 的预留插槽中。每个 CPU 需要两个同步模块。通过光缆连接子单元中的模块。

• 同步模块 6ES7960-1AA06-0XA0，用于长 10m 的光纤电缆（转接电缆）。
• 同步模块 6ES7960-1AB06-0XA0，用于长 10 km 的光纤电缆（转接电缆或安装电缆）。

Y-型链接

• 包括：

 - 2 IM 157 接口模块

 - 1 个 Y-型联结器

 - 1 个 RS 485 转发器 

• ET 200M 总线模块上的模块化配置

Y-型联结器

• G从属 DP 主站与电源之间通过 RS 485 转发器实现电隔离
• 防护等级：IP 20

配置选项与约束

冗余 PROFIBUS-DP 主站可通过下述方式由 Y-型链接进行扩展：

• 冗余 DP 主站上的 Y-型链接数仅受限于大节点数
• 从属 DP 主站的节点不超过 31 个
• 从属 DP 主站的插槽不超过 223 个
• 配置信息与 Y-型链接的实用数据信息帧包括从属从站的信息帧内容。因此，每一种情况下的大信息帧长度为 244 字节
• 不通过 Y-型链接但通过 IM 153 将 ET 200M 连接到冗余 PROFIBUS-DP 上
• 不允许 Y-型链接级联
• 在从属主站中不可能实现节点间通信与等距离

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独输入的加减计数器，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。
• • 丰富的指令集: 
    运算种类众多，便于编程：
    
    • 基本操作,如二进制逻辑运算、结果赋值、存储、计数、产生时间、装载、传输、比较、移位、循环移位、产生补码、调用子程序（带局部变量）
    • 集成通信命令（例如，USS 协议、Modbus RTU、S7 通信“T-Send/T-Receive”（T 发送/T 接收）或自由端口模式 (Freeport)）
    • 使用简便的功能，如脉冲宽度调制、脉冲序列功能、运算功能、浮点运算功能、PID 闭环控制、跳转功能、环路功能和代码转换
    • 数学函数，例如 SIN、COS、TAN、LN、EXP
  • 计数: 
    用户友好的计数功能配以集成的计数器和高速计数器指令给用户开辟了新的应用领域。
  • 中断处理：
    
    • 边沿触发中断（由过程信号的上升沿或下降沿触发）允许对过程中断作出极快的响应。
    • 时间触发中断。
    • 当达到设定值或计数器方向改变时，可触发计数器中断。
    • 通信中断使得能迅速方便地与周围的设备如打印机或条码阅读器交换信息。
  • 口令保护
  • 测试和诊断功能： 
    易于使用的功能支持测试和诊断，例如，在线/离线诊断。
  • 在测试和诊断过程中“强制”输入和输出： 
    可不在循环周期内独立设置输入和输出，例如可以检测用户程序。
  • 按照 PLCopen 对简单运动进行的运动控制。
  • 库功能
  
  

功能模块使 CPU 减轻了计数、定位和控制等工作负荷

模板的种类

• 计数器模块
• 用于快速移动以及爬行速度驱动的定位模块
• 用于步进电机的定位模块
• 用于伺服电机的定位模块
• 定位和连续路径控制模块
• SSI 位置检测模块
• 电子凸轮控制器
• 高速布尔处理器
• 控制模板