1、集成的24V传感器/负载电源可供传感器和编码器使用,也可以 用做输入回路的电源。集成的2点模拟量输入(010V),输入电阻100k,10位分辨率。2 点脉冲列输出(PTO)或脉宽调制(PWM)输出,最高频率为100kHz。有16个参数自整定的PID控制器。4个时间延迟与循环中断,分辨率为1ms。可以扩展3块通信模块和一块信号板,CPU可以用信号板扩展 一路模拟量输出或高速数字量输入/输出。,1.2S7-1200 的硬件 CPU模块技术规范,8,1.2S7-1200 的硬件 CPU模块技术规范,版本,电源电压,DIDO输入电压输出电压,DO输出电流,DC/DC/DC,DC 24V,DC 24V,
2、DC 24V,0.5A,MOSFET,DC/DC/Relay,DC 24V,DC 24V,2A,DC30W/AC200W,AC/DC/Relay AC 85264V,DC 24V,DC 530VAC 5250VDC 530VAC 5250V,2A,DC30W/AC200W,CPU的3种版本:,9,1.2 S7-1200 的硬件 CPU1214C AC/DC/Relay的外部接线图,10,1.2 S7-1200 的硬件 CPU1214C DC/DC/DC的外部接线图,11,1.2 S7-1200 的硬件 CPU1214C DC/DC/Relay的外部接线图,12,1.2S7-1200 的硬件信号
3、板SB(signal board),通过信号板可以给 CPU 增加 I/O。SB 连接在 CPU 的前端。具有 4 个数字量 I/O(2 x DC 输入和 2 x DC 输出)的 SB具有 1 路模拟量输出的 SB,13,1.2S7-1200 的硬件信号板SB 1221接线图,14,1.2S7-1200 的硬件信号板SB 1222接线图,15,1.2S7-1200 的硬件信号板SB 1223接线图,16,1.2S7-1200 的硬件信号板SB 1232,1x模拟量输出接线图,17,1.2S7-1200 的硬件信号模块 SM(signal module),可以使用信号模块给 CPU 增加附加功能
4、。信号模块连接在 CPU右侧。,18,1.2S7-1200 的硬件数字量I/O,可以选用8点、16点和32点的数字量输入/输出模块,来满足不 同的控制需要。,19,1.2S7-1200 的硬件模拟量I/O,在工业控制中,某些输入量(温度、压力、流量、转速等)是模拟 量,某些执行机构(例如电动调节阀和变频器等)要求PLC输出模 拟量信号,而PLC的CPU只能处理数字量。模拟量I/O模块的任务就是实现A/D和D/A。模拟量首先被传感器和变送器转换为标准量程的电压或电流,例如4 20mA,1 5V,0 10V,PLC用模拟量输入模块的A/D转 换器将它们转换成数字量。带正负号的电流或电压在A/D转换
5、后 用二进制补码来表示。模拟量输出模块的D/A转换器将PLC中的数字量转换为模拟电压 或电流,再去控制执行机构。A/D和D/A的二进制位数反映了它们的分辨率,位数越多,分辨 率越高。,20,1.2S7-1200 的硬件集成的PROFINET接口 1/3,实时工业以太网是现场总线发展的趋势,PROFINET是基于工业 以太网的现场总线,是开放式的工业以太网标准,它使工业以太 网的应用扩展到了控制网络最底层的现场设备。S7-1200与编程计算机的通信,21,1.2S7-1200 的硬件集成的PROFINET接口 2/3,S7-1200与精简系列面板的通信,22,1.2S7-1200 的硬件集成的P
6、ROFINET接口 3/3,利用工业以太网交换机CSM 1277 进行多设备的连接,23,1.2 S7-1200 的硬件通信模块(Communication module)1/2,有两种通信模块:CM1241 RS232 和CM1241 RS485CPU 最多支持 3 个通信模块各 CM 连接在 CPU 的左侧(或连接到另一 CM 的左侧),24,1.2 S7-1200 的硬件通信模块(Communication module)2/2,在编程接口模式下利用 CM1241 进行点对点连接,25,SIMATIC STEP 7 Basic 是西门子公司开发的高集成度工程组态 系统,包括面向任务的HM
7、I智能组态软件SIMATIC Wincc Basic。上述两个软件集成在一起,也称为TIA(Totally Integrated Automation,全集成自动化)Portal,它提供了直观易用的编辑 器,用于对S7-1200 和精简系列面板进行高效组态。除了支持编程以外,STEP 7 Basic还为硬件和网络组态、诊断等 提供通用的工程组态框架。STEP 7 Basic 提供了两种编程语言(LAD 和 FBD)。有两种视图:Portal(门户)视图,可以概览自动化项目的所有任 务;项目视图,将整个项目(包括PLC和HMI)按多层结构显示在 项目树中。,1.3编程工具STEP 7 Basic
8、特点,26,1.3编程工具STEP 7 Basic典型的自动化系统 1/2,典型的自动化系统包含以下内容:借助程序来控制过程的PLC;用来操作和可视化过程的 HMI 设备。,27,1.3编程工具STEP 7 Basic典型的自动化系统 2/2,TIA Portal 可用来帮助您创建自动化系统,关键的组态步骤为:创建项目配置硬件联网设备对PLC 编程组态可视化加载组态数据使用在线和诊断功能,28,1.3编程工具STEP 7 Basic工程组态系统,可以使用 TIA Portal 在同一个工程组态系统中组态 PLC 和可视化。所有数据均存储在一个项目中,STEP 7和WinCC不是单独的程序,而是
9、可以访问公共数据库。,所有数据均存储在一个公共的项目文件中。,29,1.3编程工具STEP 7 Basic数据管理,在 TIA Portal 中,所有数据都存储在一个项目中。修改后的应用程序数据(如变量)会在整个项目内(甚至跨越多台设备)自动更新。,30,1.3 编程工具STEP 7 Basic界面总览,任务卡,工作区,设备或网 络概览区详细视图 巡视区,编辑器栏,31,1.3编程工具STEP 7 Basic创建新项目,“项目”,“新建”,出现“创建新项目”对话框:,32,1.3编程工具STEP 7 Basic添加新设备,双击项目树中的“添加新设备”:,33,1.3编程工具STEP 7 Bas
10、ic参数设置,“选项”,“设置”:,34,1.4硬件组态组态的任务,设备组态(configuring)的任务就是在设备和网络编辑器中生成一 个与实际的硬件系统对应的模拟系统,包括系统中的设备(PLC和 HMI),PLC各模块的型号、订货号和版本。模块的安装位置和设备之间的通信连接,都应与实际的硬件系统 完全相同。此外还应设置模块的参数,即给参数赋值,或称为参数化。自动化系统启动时,CPU比较组态时生成的虚拟系统和实际的硬 件系统,如果两个系统不一致,将采取相应的措施。,1.4硬件组态添加模块,在硬件组态时,需要将 I/O模块或通信模块放置到工作区的机架 的插槽内:用“拖放”的方法放置硬件对象;
11、用“双击”的方 法放置硬件对象。35,36,1.4硬件组态过滤器,如果激活了硬件目录的过滤器功能,则硬件目 录只显示与工作区有关的硬件。例如用设备视图打开PLC的组态画面时,则硬 件目录不显示HMI,只显示PLC的模块。,37,1.4硬件组态删除硬件组件,可以删除设备视图或网络视图中的硬件组态组件,被删除的组件 的地址可供其他组件使用。不能单独删除 CPU和机架,只能在网 络视图或项目树中删除整个PLC站。删除硬件组件后,可以对硬件组态进行编译。编译时进行一致性 检查,如果有错误将会显示错误信息,应改正错误后重新进行编 译。,38,1.4硬件组态信号模块和信号板的地址分配 1/3,添加了CPU
12、、信号板或信号模块后,他们的I/O地址是自动分配的。选中“设备概览”,可以看到CPU集成的I/O模板、信号板、信号 模块的地址。,39,1.4硬件组态信号模块和信号板的地址分配 2/3,选中模块,通过巡视窗口的“I/O地址/硬件标识符”,可以修改 模块的地址:,也可以直接在设备概览中修改:,40,1.4硬件组态信号模块和信号板的地址分配 3/3,DI/DO的地址以字节为单位分配,没有用完一个字节,剩余的位 也不能作它用。AI/AO的地址以组为单位分配,每一组有两个输入/输出点,每 个点(通道)占一个字或两个字节。建议不要修改自动分配的地址。,41,1.4硬件组态数字量输入点的参数设置 1/2,
13、选中设备视图中的CPU、信号模块或信号板,然后选中巡视窗口,设置输入端的滤波器时间常数:,42,1.4硬件组态数字量输入点的参数设置 2/2,可以激活输入点的上升沿和下降沿中断功能,以及设置产生中 断时调用的硬件中断OB:,激活输入端的脉冲捕捉(Pulse Catch)功 能,即暂时保持窄脉冲的ON状态,直到 下一次刷新输入过程映像,43,1.4硬件组态数字量输出点的参数设置,选择在CPU进入STOP时,数字量输出保持 最后的值,或使用替换值。,选择“使用替换值”,可以设置替换值:选中复选框表示替换值为1,反之为0,44,1.4硬件组态模拟量输入点的参数设置,积分时间越长,精度越高,快速性越差
14、,干扰抑制频率 越低;为了抑制工频干扰,积分时间一般选择20ms,滤波用平均值数字滤波 来实现,滤波等级越高,模拟值越稳定,但快速 性越差,测量种类和范围是否启用超出上限 值或低于下限值时 的诊断功能,45,1.4硬件组态模拟量输出点的参数设置,CPU 进入STOP 时 输出点的值模拟量输出类型(电 压或电流)和范围激活电压输出的短 路诊断功能超出上限值32511 或下限值-32512的 诊断功能激活电流输出的断 路诊断功能,46,1.4硬件组态模拟量如转换后模拟值表示,1/2,模拟量输入输出模块中模拟量对应的数字称为模拟值,模拟值用16位二进制补码(整数)表示。最高位(第16位)为符号位,正数的符号位为0,负数的符号位为1。模拟量经A/D转换后得到的数值的位数如果小于 16,则自动左移,使其符号位在16位字的最高位,未使用的低位则填入 0,称为“左对齐”。设模拟量的精度为12位加符号位,左移3位后,相 对于实际的模拟值被乘以8。这种处理方法的优点在于模拟量的量程与移位处理后的数字的关 系是固定的,与左对齐之前的转换值无关,便于后续的处理。,47,1.4硬件组态模拟量如转换后模拟值表示,2/2,范围,双极性单极性,10,5,十进制十六进制百分比十进制十六进
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