西門子1P6ES7322-1HHO1-9AJO

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高效工程組態成就高效自動化

西門子S7-200系列PLC數字量I/O擴展模塊

常用的數字量輸入／輸出擴展模塊有三類，即輸入擴展模塊、輸出擴展模塊、輸入/輸出擴展模塊。S7-200系列PLC數字量I/O擴展模塊如表1所列。

      表1 S7-200系列PLC數字量I/O擴展模塊

類型	型號	輸入點數／類型	輸出點數／類型
輸入擴展模塊	EM 221	8輸入/24VDC光電隔離
	EM 221	8輸入/120/230VAC
輸出擴展模塊	EM 222		8輸出/24 VDC晶體管型
	EM 222		8輸出/繼電器型
	EM 222		8輸出/120/230VAC晶閘管型
輸入／輸出  擴展模塊	EM 223	4輸入/24VDC光電隔離	4輸出/24VDC晶體管型
	EM 223	4輸入/24VDC光電隔離	4輸出/繼電器型、
	EM 223	8輸入/24VDC光電隔離	8輸出/24VDC晶體管型
	EM 223	8輸入/24VDC光電隔離	8輸出/繼電器型
	EM 223	16輸入/24VDC光電隔離	16輸出/24VDC晶體管型
	EM 223	16輸/2入4VDC光電隔離	16輸出/繼電器型

Monitor 中文版 V7.0 器和客戶機組件 6AV6 371-1DN07-0AX0 WINCC Option Data 西門子S7-300模塊6ES7322-1HF01-9AJO

• 具有 RTU 報文格式的 MODBUS 協議驅動程序；可作為主站或從站進行通訊
• 可在 CP 341 和 441-2 上加載 (6ES7 441-2AA04-0AE0)

可在 CP 341 和 CP 441-2 上加載的驅動程序：

• MODBUS:
  用于符合 MODBUS 協議的通訊，具有 RTU 格式：
  可作為主站或從站進行通訊

CP 441-2 的兩個串口可以分別使用不同的標準協議或可下載用于 V.24/TTY/X.27 接口模塊的驅動程序。

• MODBUS 主站:
  以 SIMATIC S7 作為主站的主站/從站接口。
• MODBUS 從站:
  以 SIMATIC S7 作為從站的主站/從站接口，無法實現從站到從站的報文幀傳輸。

組態

驅動程序的加載與組態需要用于 CP 441-2 和 CP 341 （V4.0 或更高版本）和 STEP 7 V4.0。驅動程序通過軟件狗進行版權保護。

• S7-400 到 PROFIBUS 的主站連接
• 通訊：
  • 編程器/OP 通訊
  • S7 通訊
  • 開放式通訊 (SEND/RECEIVE)
  • PROFIBUS-FMS
• 時間同步
• 通過 PROFIBUS 進行簡單編程和組態
• 通過 S7 布線，可以在網絡之間進行 PG/OP 通信
• 易于集成到 SIMATIC S7-400 系統
• 模塊切換，不帶 PG
• 運行于 SIMATIC H 系統，用于冗余 S7 通信

西門子S7-200網絡的通訊設置和元件選擇

S7-200的端口是不隔離的，如果想使網絡隔離，應考慮使用RS-485中繼器或者EM277。

注意：

●具有不同電位的互聯設備有可能導致不希望的電流流過連接電纜。

●這種不希望的電流可能導致通訊失敗或者設備損壞。

●要確保用通訊電纜連接的所有設備有相同的參考電位，或者彼此隔離，來避免產生這種不希望的電流。

為網絡確定通訊距離、通訊速率和電纜類型

網段的大長度取決于兩個因素：隔離（用RS-485中繼器）和波特率。但連接具有不同電位的設備是需要隔離。當接地點之間的距離很遠時，有可能具有不同的地電位。即使距離較近，大型機械的負載電流也能導致地電位的不同。

表1 網絡電纜的大長度

 

波特率	非隔離CPU口1	有中繼器的CPU口或者EM277
9.6K到187.5K	50m	1000m
500k	不支持	400m
1M到1.5M	不支持	200m
3M到12M	不支持	100m

1 如果不是用隔離端和中繼器，允許的大距離為50m。測量該距離時，從網段的第一個節點開始。到網段的后一個節點。

在網絡中使用中繼器

RS-485中繼器為網段提供偏壓電阻和終端電阻。目的是為了：

●增加網絡的長度：在網絡中使用一個中繼器可以使網絡的通訊距離擴展50m。如果使用兩個中繼器而且中間沒有其他節點，網絡的通訊距離按照所使用的波特率擴展一個網段的長度。在一個串聯網絡中，多可以使用9個中繼器。但網絡的長度不能超過9600m.

●為網絡增加設備：在9600的波特率下。50米距離之內，一個網段多可以連接32個設備，使用一個中繼器允許在網絡上增加32個設備。

●在不同的網段之間電隔離：如果不同的網段具有不同的地電位，將他們隔離會提高網絡的通訊質量。

一個中繼器在網絡中被算作網段的一個節點，但沒有被指定站地址。

• 軟控制器用于在 SIMATIC IPC 上執行 SIMATIC S7-1500 控制器的功能
• 針對使用 IPC427 小型箱式 PC 和 IPC477D 面板式 PC 完成的基于 PC 的控制任務進行了。
• 也可在 IPC627D 和 IPC827D 箱式 PC、IPC677D 面板式 PC 以及 IPC647D 和 IPC847D 機架式 PC 上使用

CPU 1507S 軟控制器具有以下組件：

• 獨立于 Windows 的控制內核：
  • 通過實時 Hypervisor 技術并行運行控制和 Windows
  • 可在控制運行時重啟 Windows
  • 不依賴于 Windows 而訪問大容量存儲器（CFast、固態硬盤、硬盤），以便獨立存儲組態和數據
• 屏幕應用程序具有以下功能：
  • 顯示概覽信息，如集成接口的 IP 地址、站名稱、設備名稱、位置標識符等。
  • 顯示診斷信息
  • 模塊信息顯示
  • 顯示可由用戶定義的徽標
  • 顯示顯示屏設置
  • 設置 IP 地址
  • 設置日期和時間
  • 選擇運行模式
  • 將 CPU 復位為出廠設置
  • 禁用/啟用顯示
  • 啟用保護級別。
• 通過 PC 的以太網和 PROFIBUS 接口進行 IO 通信的集成驅動程序
• 通過 Windows 接口進行通信的集成驅動程序
• 與 WinCC RT Advanced 的 PC 內部通信
• 與 Windows 應用程序的 PC 內部通信

S7-1500 標準 CPU (CPU 1507S) 執行 S7-1500 控制器的功能，作為軟件在 PC 上的 Windows 系統中運行。這樣，PC 就能用于控制機器設備。

• 使用 TIA Portal 中的 STEP 7 工程組態工具進行組態和編程（V13 SP1 及更高版本）：
• 根據標準 IEC 61131-3 進行編程
• 支持的編程語言：
  • SCL (IL)
  • LAD
  • FBD
  • STL
  • GRAPH7 (SFC)
• 基于虛擬化技術的創新實時系統；
  借助于集成式 S7-1500 軟控制器的實時系統，可并行、獨立運行 Windows：
  • 大實時和確定性屬性
  • 獨立于 Windows 運行 –可在控制器正在運行時重啟 Windows
  • 獨立于 Windows 快速重啟控制
• 高速程序執行，帶幾個優先級控制的執行層級（循環，時間控制，PROFINET 或 PROFIBUS 等時同步，過程和診斷報警事件驅動）
• 保存保持性數據；
  即使在電源出現故障時，軟控制器也能確保設備數據安全：
  • 在 PC 硬盤上存儲保持性數據（需要 UPS）
  • 電壓下降時可將保持性數據保存在 CPU 的 NVRAM
• 通信
  軟控制器使用 PC 的接口進行 PROFINET 和 PROFIBUS 通信：
  • 獨立于 Windows，使用 PROFINET 或 PROFIBUS 來運行分布式 I/O。根據所使用的接口硬件，可提供以下功能：
    PROFINET IO RT、PROFIenergy、PROFIBUS DP 主站、介質冗余、I 設備、等時同步模式
  • 通過 PC 的 Windows 接口與 Windows 應用程序通信（SIMATIC 通信、開放式用戶通信）或與外部設備通信
• 集成 web 器；
  所有 S7-1500 自動化系統的 CPU 都支持通過 Web 器掃描 CPU。CPU Web 器提供以下診斷選項：
  • 通過 LED 指示燈顯示 CPU 狀況和當前運行狀態
  • 讀出診斷緩沖區條目
  • 查詢模塊狀態
  • 查詢當前消息
  • 拓撲 / PROFINET 設備的狀態信息
  • 將用戶數據傳送到 CPU 并進行管理
  • 用戶可編程的 Web 頁面，支持具體機器功能的維護和調試
• 跟蹤功能
  S7-1500 自動化系統的所有 CPU 都支持跟蹤功能。支持記錄每個循環的模擬和數字變量，將使用 STEP 7 以曲線表示。這對于運動控制或閉環控制應用來說尤其有用。
• 集成工藝功能：
  • S7-1500 運動控制；
    PLCopen 塊用于通過 PROFINET IO IRT 接口來編程運動控制功能。
    此功能支持轉速軸、定位軸和外部傳感器
  • 集成控制功能；
    通用 PID 或三級控制器（帶有集成功能）和集成溫度控制器。
• 集成系統診斷：
  自動生成系統診斷，并通過編程器/PC、HMI 設備、Web 器或集成式顯示屏加以顯示。當 CPU 處于 STOP 模式時，也可以系統診斷功能。
• 集成安全功能：
  • 專有技術保護；
    為算法提供可靠保護，防止未許可證的訪問和修改。
  • 訪問保護；
    擴展訪問保護功能提供全面保護，防止未經授權的組態更改。各種授權級別可用于向不同的用戶組分配不同的權限。
  • 完整性保護；
    系統可以防止傳輸到 CPU 的數據受到未授權的操縱。CPU 可安全檢測并能防止修改工程數據或第三方傳送。

西門子PLC的發展史 

SIMATIC商標S7-200是西德西門子公司的產品之一，其注冊商標為SIMATIC。1．西門子公司的產品早是1975年投放市場的SIMATIC S3，它實際上是帶有簡單操作接口的二進制控制器；2．1979年，S3系統被SIMATIC S5所取代，該系統廣泛地使用了微處理器；3．20世紀80年代初，S5系統進一步升級——U系列PLC，較常用機型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U4．1994年4月，S7系列誕生，它具有更國際化、更高性能等級、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優勢，其機型為：S7-200、300、4005．1996年，在過程控制領域，西門子公司又提出PCS7（過程控制系統7）的概念，將其優勢的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業現場總線）、COROS（監控系統）、SINEC（西門子工業網絡）及控調技術溶為一體6．現在，西門子公司又提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自動化系統，將PLC技術溶于全部自動化領域。