北京西门子PLC模块选型手册 西门子

795 ~ 658 hPa (+2000 ~ 3500 m) 降额运行 10 K

658 ~ 540 hPa (+3500 ~ +5000 m) 降额运行 20 K

符合在轨道机车上的电子设备使用标准（EN 50155，温度 T1，1 类）

√


产品特点 Features
? 具有中、大容量的程序存储器和程序规模的 CPU，支持SIMATIC 工程工具的可选使用

? 对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力

? 在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用

? PROFIBUS DP 主站/ 从站接口

? 用于大量的 I/O 扩展

? 用于建立分布式 I/O 结构

? 经由 PROFIBUS 的等时同步模式

技术参数 Specifications
参数项目

参数内容

编程软件包

STEP 7 V5.5 + SP1 或更高版本，或 STEP 7 V5.2 + SP1 或更高版本（带 HSP 218）

电源电压

24V DC

典型功耗

4.5W

内置

384KB

用于非易失性数据块的非易失性存储器的大小

128KB

装载存储器可插入 (MMC)，

8 MB

CPU 处理时间（典型值）

位操作时：0.05μS；字操作时：0.09μS；**运算时：0.12μS；浮点数运算时：0.45μS；

计数器、定时器及其保持性

提供IEC计数器、定时器；S7计数器256，S7定时器256；

位存储器
2．扩展单元
S7-200系列PLC主要有6种扩展单元，它本身没有CPU，只能与基本单元相连接使用，用于扩展I/O点数，S7-200系列PLC扩展单元型号及输入输出点数的分配如表4-12所示。
表4-12? S7-200系列PLC扩展单元型号及输入输出点数
类?型 型?号 输入点 输出点
数字量扩展模块 EM221 8 无
EM222 无 8
EM223 4/8/16 4/8/16
模拟量扩展模块 EM231 3 无
EM232 无 2
EM235 3 1
3．编程器
PLC在正式运行时，不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。
简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作，将**的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线监测，非常直观，且功能强大，S7-200系列PLC的**编程软件为STEP7-Micro/WIN。
4．程序存储卡
为了保证程序及重要参数的安全，一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC，也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0两种，程序容量分别为8K和16K程序步。
5．写入器
写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送，是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。
6．文本显示器
文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备，还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法，多可显示80条信息，每条信息多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示，并可以随时修改。TD200面板上的8个可编程序的功能键，每个都分配了一个存储器位，这些功能键在启动和测试系统时，可以进行参数设置和诊断。

载时仅包括 CPU 大负载时包括 CPU 和所有扩展附件 120 V AC 时 80 mA 240 V AC 时 40 mA 120 V AC 时 240 mA 240 V AC 时 120 mA 24 V DC 时 400 mA 24 V DC 时 1200 mA 突入电流（大） 264 V AC 时 20 A 28.8 V DC 时 12 A 隔离（输入电源与逻辑侧） 1500 V AC 未隔离 漏地电流，AC 线路对功能地 大 0.5 mA － 保持时间（掉电） 120 V AC 时 20 ms 240 V AC 时 80 ms 24 V DC 时 10 ms 内部丝，用户不可更换 3 A，250 V，慢速熔断 传感器电源 电压范围 20.4 － 28.8 V DC L+ - 4 V DC（小）/L+ -5 V DC（小）（对于环境温度 -20 oC － 0 oC） 额定输出电流（大） 300 mA（短路保护） 纹噪声（< 1 V 峰值 与输入线路相同 隔离（CPU 逻辑侧与传感器电源） 未隔离
所有 CPU 均具有坚固、紧凑的塑料机壳。在前面板上的部件有：
? 状态和故障 LED
? 模式选择开关
? MPI 端口
CPU 还具有以下配置：
? SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）插槽；
MMC 卡替代集成的装载存储器，因此是操作*品。
? 使用前连接器连接到集成的 I/O 端口（紧凑型 CPU）
? 连接 PROFIBUS 总线(于DP型CPU)
? RS 422/485 的连接（仅 PtP CPU）
? 连接 PROFINET(于PN型CPU)产品详情
?
概述型号（续） CPU 1212C AC/DC/RLY CPU 1212C DC/DC/RLY CPU 1212C DC/DC/DC 数字输入 输入点数 8 类型 漏型 / 源型（IEC 1 类漏型） 额定电压 4 mA 时 24 V DC，额定值 允许的连续电压 大 30 V DC 浪涌电压 35 V DC，持续 0.5 s 逻辑 1 信号（小） 2.5 mA 时 15 V DC 逻辑 0 信号（大） 1 mA 时 5 V DC 隔离（现场侧与逻辑侧） 500 V AC，持续 1 min 隔离组 1 滤波时间 0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4 和 12.8 ms（可选择，4 个为一组） HSC 时钟输入频率（大） （逻辑 1 电平 = 15 － 26 V DC） 单相：100 kHz（Ia.0 － Ia.5）和 30 kHz（Ia.6 － Ia.7） 正交相位：80 kHz（Ia.0 － Ia.5）和 20 kHz（Ia.6 － Ia.7） 同时接通的输入数 8 电缆长度（米） 500（屏蔽）；300（非屏蔽）；50（屏蔽，HSC 输入） 模拟输入 输入点数 2 类型 电压（单侧） 范围 0 － 10 V 满量程范围（数据字） 0 － 27,648 过冲范围 10.001 － 11.759 V 过冲范围（数据字） 27,649 － 32,511 上溢范围 11.760 － 11.852 V 溢出（数据字） 32,512 － 32,767 精度 10 位 大耐压 35 V DC 平滑 无、弱、中或强 噪声抑制 10、50 或 60 Hz 阻抗 ≥ 100 KΩ 隔离（现场侧与逻辑侧） 无 精度（25 oC/0 － 55 oC） 满量程的 3.0 %/3.5 % 共模抑制 40 dB，DC － 60 Hz 工作信号范围 信号加共模电压必须小于 +12 V 且大于 -12 V 电缆长度（米） 100 米屏蔽双绞线 数字输出 输出点数 6 类型 继电器，干触点 固态 － MOSFET 电压范围 5 － 30 V DC 或 5 － 250 V AC 20.4 － 28.8 V DC 大电流时的逻辑 1 信号 － 小 20 V DC 具有 10 KΩ 负载时的逻辑 0 信号 － 大 0.1 V DC 电流（大） 2.0 A 0.5 A 灯负载 30 W DC/200 W AC 5 W 通态电阻 新设备大为 0.2 Ω 大 0.6 Ω 每点的漏泄电流 － 大 10μA 浪涌电流 触点闭合时为 7 A 8 A，长持续 100 ms 隔离（现场侧与逻辑侧） 1500 V AC，持续 1 min（线圈与触点）；无（线圈与逻辑侧） 500 V AC，持续 1 min 隔离电阻 新设备小为 100 MΩ － 断开触点间的绝缘 750 V AC，持续 1 min － 隔离组 2 1 电感钳位电压 － L+ - 4 V DC，1 W 损耗 开关延迟（Qa.0 － Qa.3） 长 10 ms 断开到接通长为 1.0μs 接通到断开长为 3.0μs 开关延迟（Qa.4 －
（3）按“字”方式：从LW0~LW62，共有32个字
（4）按“双字”方式：从LD0~LD60，共有16个双字
（七）定时器存储器区（T）
PLC在工作中少不了需要计时，定时器就是实现PLC具有计时功能的计时设备。定时器的编号：
T0、T1、……、T255
S7-200有256个定时器。
（八）计数器存储器区（C）
PLC在工作中有时不仅需要计时，还可能需要计数功能。计数器就是PLC具有计数功能的计数设备。
计数器的编号：
　基恩士高精度传感器GT-H12KF产品描述：

　　KEYENCE光纤传感器光纤布拉格光栅传感器（FBS）是一种使用频率，范围***广的光纤传感器，

　　这种传感器能根据环境温度以及/或者应变 的变化来改变其反射的光波的波长。光纤布拉格光栅是通

　　过全息干涉法或者相位掩膜法来将一小段光敏感的光纤暴露在一个光强周期分布的光波下面。这样光

　　纤的光 折射率就会根据其被照射的光波强度而*改变。这种方法造成的光折射率的周期性变化就

　　叫做光纤布拉格光栅。 当一束广谱的光束被传播到光纤布拉格光栅的时候，光折射率被改变以后的每

　　一小段光纤就只会反射一种

　　光纤放大器,传感器,接近开关收购PLC/收购三菱PLC/收购欧姆龙PLC/收购西门子PLC/收购CPU模块。 收购三菱Q系列、FX2N系列、FX1S系列、FX1N系列、FX3U系列PLC. 收购欧姆龙C200HG/CS1W/CJ1W系列PLC.s7 S7-200/S7-300/s7-400,6EP,6GK,太以网卡等 收购三菱触摸屏（人机界面),回收欧姆龙光电开关，回收SICK传感器高价回收基恩士KEYENCE光纤放大器压力传感器SUNX光纤放大器压力传感器FS-V31,FS-V32,FS-V33,FS-V34,FS-V11,FS-N11N,FS-N12N,FS-V13N,FS-N14N,FS-V21R,FS-V21, AP-31，AP-C31C，AP-C31W三菱:FX2N-1PG，1PG-E;FX2N-10PG;FX2N-2LC;FX2N-232IF;FX2N-16MR，32MR，48MR，80MR，128MR;FX2N-16MT，32MT，48MT，80MT，128MT;FX3U系列等FX系列

　　日本基恩士KEYENCE传感器,接近开关,光电开关,光纤,光栅,光幕 ，日本基恩士KEYENCE传感器，包括： 基恩士
防护等级

IP20，符合 IEC60529

环境温度

? 水平安装时

? 垂直安装时


0 ~ 60 °C

0 ~ 40 °C

相对湿度

10 ~ 95%，无结露，相当于符合 IEC61131， Part2 中规定的 2 级相对湿度 (RH)

空气压力

1080 ~ 795hPa（相当于海拔 -1000 ~ +2000 m）

绝缘

?<50V

?<150V

?<250V


500V DC 测试电压

2500V DC 测试电压

4000V DC 测试电压

电磁兼容性

? 脉冲形干扰变量

? 正弦干扰变量

? 射频干扰

电磁兼容性指令要求；抗扰性，依据标准 IEC 61000-6-2

测试依据：静电放电：IEC 61000-4-2 ；突发脉冲：IEC 61000-4-4 ；浪涌脉冲：IEC 61000-4-5

测试依据：高频辐射：IEC 61000-4-3 ；高频去耦：IEC 61000-4-6干扰辐射：EN 50081-2

测试依据：电磁干扰：EN 55016，A 级限值（测量距离为 10 m）；电流电源电磁干扰， EN 55011：A 级限值，组 1

机械负载

? 振动
5．?人机界面（HMI）硬件
HMI硬件配合PLC使用，为用户提供数据、图形和事件显示，主要有文本操作面板TD200（可显示中文），OP3，OP7，OP17等；图形/文本操作面板OP27，OP37等，触摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。个人计算机（PC）也可以作为HMI硬件使用。HMI硬件需要经过软件（如ProTool）组态才能配合PLC使用。
6．?SIMATIC S7工业软件
西门子的工业软件分为三个不同的种类：
（1）编程和工程工具??编程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于编程、组态、模拟和维护等控制所需的工具。STEP 7标准软件包SIMATIC S7是用于S7-300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制产品的组态编程和维护的项目管理工具，STEP 7-Micro/WIN是在Windows平台上运行的S7-200系列PLC的编程、在线仿真软件。
（2）基于PC的控制软件??基于PC的控制系统WinAC允许使用个人计算机作为可编程序控制器（PLC）运行用户的程序，运行在安装了Windows NT4.0操作系统的SIMATIC工控机或其它任何商用机。WinAC提供两种PLC，一种是软件PLC，在用户计算机上作为视窗任务运行。另一种是插槽PLC（在用户计算机上安装一个PC卡），它具有硬件PLC的全部功能。WinAC与SIMATIC S7系列处理器完全兼容，其编程采用统一的SIMATIC编程工具（如STEP 7），编制的程序既可运行在WinAC上，也可运行在S7系列处理器上。
（3）人机界面软件??人机界面软件为用户自动化项目提供人机界面（HMI）或SCADA系统，支持大范围的平台。人机界面软件有两种，一种是应用于机器级的ProTool，另一种是应用于监控级的WinCC。
ProTool适用于大部分HMI硬件的组态，从操作员面板到标准PC都可以用集成在STEP 7中的ProTool有效地完成组态。ProTool/lite用于文本显示的组态，如：OP3，OP7，OP17，TD17等。ProTool/Pro用于组态标准PC和所有西门子HMI产品，ProTool/Pro不只是组态软件，其运行版也用于Windows平台的监控系统。
WinCC是一个真正开放的，面向监控与数据采集的SCADA（Supervisory Control and Data Acquisition）软件，可在任何标准PC上运行。WinCC操作简单，系统可靠性高，与STEP 7功能集成，可直接进入PLC的硬件故障系统，节省项目开发时间。它的设计适合于广泛的应用，可以连接到已存在的自动化环境中，有大量的通信接口和全面的过程信息和数据处理能力，其新的WinCC5.0支持在办公室通过IE浏览器动态监控生产过程。
?S7-200是西德西门子公司的产品之一，其注册商标为SIMATIC。

(2)系统软硬件选择。一是扩展方式选择，S7-300 PLC有多种扩展方式，实际选用时，可通过控制系统接口模块扩展机架、Profibus-DP现场总线、通信模块、运程I/O及PLC子站等多种方式来扩展PLC或预留扩展口；二是PLC的联网，包括PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种方式。因S7-300 PLC的工业通信网络淡化了PLC与DCS的界限，联网的解决方案很多，用户可根据企业的要求选用；三是CPU的选择，CPU的选型是合理配置系统资源的关键，选择时必须根据控制系统对CPU的要求(包括系统集成功能、程序块数量限制、各种位资源、MPI接口能力、是否有?

???? PROFIBUS-DP主从接口、RAM容量、温度范围等)，并好在西门子公司的技术支持下进行，以获得合理的选型；四是编程软件的选择，这主要考虑对CPU的支持状况，我们的体会是：STEP7 V4.0对有些型号的CPU不支持，硬件组态时会发生故障出错，而STEP7V5.0则不存在这种问题。?
　　二 设计及使用

　　1. 设计注意事项

　　设计时主要应注意以下几方面：

　　(1)PLC输出电路中没有保护，因此在外部电路中应设置串联熔断器等保护装置，以防止负载短路造成PLC损坏。熔断器容量一般为0.5A。

　　(2)PLC存在I/O响应延迟问题，因此在快速响应设备中应加以注意。MPI通信协议虽简单易行，但响应速度较慢。

　　(3)编制控制程序时，好用模块式结构程序。这样既可增强程序的可读性，方便调试和维护工作；又能使数据库结构统一，方便WinCC组态时变量标签的统一编制和设备状态的统一显示。

　　(4)硬件资源。要合理配置硬件资源，以提高系统可靠性。如PLC电源配电系统要配备冗余的UPS不间断电源，以排除停电对全线运行的不利影响。又如对电机的控制回路要进行继电器隔离，以消除外部负载对I/O模块的可能损坏。另外，系统设备要采用的接地系统，以减少杂波干扰。

　　2. 使用要点

　　(1)抗干扰措施。来自电源线的杂波，能造成系统电压畸变，导致系统内电气设备的过电压、过负荷、过热甚至烧毁元器件，造成PLC等控制设备误动作。所以，在电源入口处好应设置屏蔽变压器或电源滤波等防干扰设施。其中，电源滤波器的地要以短线路接到保护地。对于直流电源，则可加装微分电容加以干扰抑制。

　　(2)保护接地。可采取用不小于10mm2的保护导线接好配电板的保护地；相
o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。
o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化调整。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

Functions
S7-300
提供有大量功能，支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。
?高速执行指令：
指令执行时间低可达0.01 μs，为中低端性能设备开创了全新的应用方案。
、编译程序
?????执行菜单【PLC】→【编译】或【全部编译】选项，或点击工具栏的?或按钮，可以分别编译当前打开的程序或全部程序。编译后在输出窗口中显示程序编译结果，必须在修正程序中的所有错误，编译无错误后，才能下载程序。若没有对程序进行编译，在下载之前编程软件会自动对程序进行编译。
????2）、下载与上载程序
下载是将当前编程器中的程序写入到PLC的存储器中。计算机与PLC建立其通信连接正常，并且用户程序编译无错误后，可以将程序下载的PLC中。下载操作可执行菜单【文件】→【下载】选项，或点击工具栏按钮。
上载是将PLC中未加密的程序向上传送到编程器中。上载操作可执行菜单【文件】→【上载】选项，或点击工具栏按钮。
????3）、PLC的工作方式
?????PLC有两种工作方式，即运行和停止工作方式。在不同的工作方式下，PLC进行调试的操作方法不同。可以通过执行菜单栏【PLC】→【运行】或【停止】的选项来选择工作方式，也可以在PLC的工作方式开关处操作来选择。PLC只有处在运行工作方式下，才可以启动程序的状态监控。
????4）、程序运行与调试
????程序的调试及运行监控是程序开发的重要环节，很少有程序一经编制就是完整的，只有经过调试运行甚至现场运行后才能发现程序中不合理的地方，从而进行修改。STEP7—Micro/WIN4.0编程软件提供了一系列工具，可使用户直接在软件环境下调试并监视用户程序的执行。
????(1)?程序的运行
单击工具栏的按钮，或执行菜单【PLC】→【运行】选项，在对话框中确定进入运行模式，这时STOP（停止）状态指示灯灭，绿色RUN（运行）灯点亮。
（2）、程序的调试
????在程序调试中，经常采用程序状态监控、状态表监控和趋势图监控三种监控方式反映程序的运行状态。下面结合示例介绍基本使用情况。
??取反（NOT）指令将它左边电路的逻辑运算结果取反，运算结果若为1则变为0，为0则变为1，该指令没有操作数。能流到达该触点时即停止；若能流未到达该触点，该触点给右侧提供能流。
???正（EU，Edge Up，上升沿）/（ED，Edge Down）负跳变指令??正跳变触点检测到一次正跳变（触点的输入信号由0变为1）时，或负跳变触点检测到一次负跳变（触点的输入信号由1变为0）时，触点接通一个扫描周期。它们没有操作数，触点符号中间的“P”和“N”分别表示正跳变（Positive Transition）和负跳变(Negative Transition)。
（一）决定系统所需的动作及次序。
????当使用可编程控制器时，重要的一环是决定系统所需的输入及输出。输入及输出要求：
(1)??步是设定系统输入及输出数目。
(2)??第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应。
（二）对输入及输出器件编号
????每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置寄存器等都有一个的对应编号，不能混用。
（三）画出梯形图。
? ??根据控制系统的动作要求，画出梯形图。
（四）将梯形图转化为程序
? ??把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码，当完成梯形图以后，下一步是把它的编码编译成可编程控制器能识别的程序。
　6ES7 422-7BL00-0AB0 32 点输出 24VDC,0.5A,中断
　　6ES7 422-1FH00-0AA0 16 点输出 120/230VAC，2A
　　6ES7 422-1HH00-0AA0 16 点输出 继电器，5A
　　诚信大量高价求购400系列 模拟量模块
　　6ES7 431-0HH00-0AB0 16 路模拟输入 13位
　　6ES7 431-1KF00-0AB0 8 路模拟输入 13位 隔离
　　6ES7 431-1KF10-0AB0 8 路模拟输入 14位 隔离 线性化
　　6ES7 431-1KF20-0AB0 8 路模拟输入 14位 隔离
　　6ES7 431-7QH00-0AB0 16 路模拟输入 16位 隔离
　　6ES7 431-7KF00-0AB0 8 路模拟输入 16位 隔离 热电偶
　　6ES7 321-1BH02-0AA0 开入模块（16点，24VDC）
　　6ES7 321-1BL00-0AA0 开入模块（32点，24VDC）
　　6ES7 322-1HH01-0AA0 开出模块(16点,继电器)
　　6ES7 322-1BH01-0AA0 开出模块（16点，24VDC）

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