西門子模塊SM1232模擬量輸出模塊

上海晉營自動化科技公司本著“以人為本、科技先導(dǎo)、矢志創(chuàng)新、追求”的工作方針，致力于工業(yè)自動化控制領(lǐng)域的產(chǎn)品開發(fā)、工程配套和系統(tǒng)集成、銷售，擁有豐富的自動化產(chǎn)品的應(yīng)用和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及雄厚的技術(shù)力量，尤其以 PLC復(fù)雜控制系統(tǒng)、傳動技術(shù)應(yīng)用、伺服控制系統(tǒng)、數(shù)控備品備件、人機(jī)界面及網(wǎng)絡(luò)/軟件應(yīng)用為公司的技術(shù)特長，西門子S7-1200模塊一級代理商   西門子s7-200CN，西門子s7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏，變頻器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服數(shù)控備件：*電機(jī)（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），國產(chǎn)電機(jī)（1LG0，1LE0）大型電機(jī)（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服電機(jī)（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西門子*產(chǎn)品

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西門子模塊SM1232模擬量輸出模塊

西門子S7-300是中小型PLC，西門子以前的PLC系列是S7-200/300/400；200是小型PLC，400是大型PLC。
由于技術(shù)和工業(yè)控制的發(fā)展，西門子在技術(shù)層面升級上推出S7-1200的PLC，做為未來替代S7-200，并適應(yīng)現(xiàn)在工業(yè)控制對小型PLC的需求和未來的發(fā)展。從另一個角度來說S7-1200就是取締S7-200的
另一方面，西門子提出的全集成自動化的概念，而S7-200的編程軟件是不能和S7-300/400兼容的，而S7-1200和S7-300/400可以在西門子推出的TIA編程軟件里開發(fā)相同的一個項(xiàng)目，即TIA（包括step7 v11和wincc v11）可以對項(xiàng)目的s7-1200、S7-300/400和wincc進(jìn)行集成。并且未來西門子主推TIA，即TIA編程軟件可以對西門子所有的PLC產(chǎn)品進(jìn)行編程、開發(fā)、集成。
西門子在技術(shù)上升級S7-300/400的產(chǎn)品傳說是S7-1300和S7-1400，那么就形成了全新的西門子小中大型PLC系列即S7-1200/1300/1400，并且共用相同的編程、集成軟件。
至于具體上技術(shù)參數(shù)上的比較還是看相關(guān)手冊吧。
 

在開發(fā)新的SIMATIC S7 -1200過程中,西門子強(qiáng)調(diào)控制器、人機(jī)界面和軟件之間的無縫集成和*整合。因此,新的SIMATIC S7 -1200微型PLC具有靈活性和可擴(kuò)展性,實(shí)現(xiàn)了
描述

        信號模塊可以連接到CPU的右側(cè)，進(jìn)一步擴(kuò)展數(shù)字或模擬輸入/輸出能力。CPU 1212C接受兩個，CPU1214C接受八個信號模塊。

       大量不同的數(shù)字量和模擬量模塊可精確提供每種任務(wù)所需的輸入/輸出。數(shù)字量和模擬量模塊在通道數(shù)目、電壓和電流范圍、隔離、診斷和報(bào)警功能等方面有所不同。 對于在此列舉的所有模塊系列，SIPLUS 部件也可應(yīng)用在擴(kuò)展溫度范圍 -25 - +60℃ 以及腐蝕性環(huán)境/冷凝環(huán)境中。

 通訊模塊集成工藝

集成的 PROFINET 接口用于編程、HMI 通訊和 PLC 間的通訊。此外它還通過開放的以太網(wǎng)協(xié)議支持與第三方設(shè)備的通訊。該接口帶一個具有自動交叉網(wǎng)線（auto-cross-over）功能的 RJ45 連接器，提供10/100 Mbit/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率，它支持zui多 16個以太網(wǎng)連接以及下列協(xié)議：TCP/IPnative、ISO-on-TCP 和 S7 通訊。

SIMATIC S7-1200 CPU zui多可以添加三個通訊模塊。RS485和 RS232 通訊模塊為點(diǎn)到點(diǎn)的串行通訊提供連接。對該通訊的組態(tài)和編程采用了擴(kuò)展指令或庫功能、USS 驅(qū)動協(xié)議、Modbus RTU 主站和從站協(xié)議，它們都包含在 SIMATICSTEP 7 Basic 工程組態(tài)系統(tǒng)中。

描述

通過增加一個信號板，可以在控制器上增加數(shù)字或模擬I/O來滿足您的需求。

高速輸入
SIMATIC S7-1200 控制器帶有多達(dá)6個高速計(jì)數(shù)器。其中3個輸入為100kHz，3個輸入為30kHz，用于計(jì)數(shù)和測量。

高速輸出
SIMATIC S7-1200 控制器集成了兩個100kHz的高速脈沖輸出，用于步進(jìn)電機(jī)或控制伺服驅(qū)動器的速度和位置。這兩個輸出都可以輸出脈寬調(diào)制信號來控制電機(jī)速度、閥位置或加熱元件的占空比。

存儲器
用戶程序和用戶數(shù)據(jù)之間的可變邊界可提供zui多50KB容量的集成工作內(nèi)存。同時還提供了zui多2MB 的集成裝載內(nèi)存和 2 KB 的掉電保持內(nèi)存。SIMATIC 存儲卡可選，通過它可以方便地將程序傳輸至多個CPU。該卡還可以用來存儲各種文件或更新控制器系統(tǒng)的固件。

可擴(kuò)展的靈活設(shè)計(jì)
信號模塊 
------多達(dá)8個信號模塊可連接到擴(kuò)展能力zui高的CPU，以支持更多的數(shù)字和模擬量輸入/輸出信號。

信號板 
------一塊信號板就可連接至所有的CPU，由此您可以通過向控制器添加數(shù)字或模擬量輸入/輸出信號來量身定做CPU，而不必改變其體積。SIMATIC S7-1200控制器的模塊化設(shè)計(jì)允許您按照自己的需要準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)控制器系統(tǒng)。

SIMATIC S7-1200 I/O模塊

信號板、信號模塊、通訊模塊
SIMATIC S7-1200 系統(tǒng)的 CPU 有三種不同型號：CPU 1211C、CPU 1212C 和 CPU1214C。每一種都可以根據(jù)您機(jī)器的需要進(jìn)行擴(kuò)展。任何一種 CPU 的前面都可以增加一塊信號板，以擴(kuò)展數(shù)字或模擬 I/O，而不必改變控制器的體積。信號模塊可以連接到 CPU 的右側(cè)，以進(jìn)一步擴(kuò)展其數(shù)字或模擬 I/O 容量。CPU 1212C 可連接 2 個信號模塊，CPU 1214C 則可連接 8 個。所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 都可以配備zui多3 個通訊模塊（連接到控制器的左側(cè)）以進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)的串行通訊。

安裝簡單方便
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有內(nèi)置夾，能夠方便地安裝在一個標(biāo)準(zhǔn)的 35 mmDIN 導(dǎo)軌上。這些內(nèi)置的夾子可以咬合到某個伸出位置，以便在需要進(jìn)行面板安裝時提供安裝孔。SIMATIC S7-1200 硬件可進(jìn)行豎直安裝或水平安裝。這些集成功能在安裝過程中為用戶提供了zui大的靈活性，同時也使得 SIMATIC S7-1200 成為眾多應(yīng)用場合的理想選擇。

緊湊的結(jié)構(gòu)
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在設(shè)計(jì)時都力求緊湊，以節(jié)省控制面板中的空間。例如，CPU 1214C 的寬度僅有 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的寬度也僅有90 mm。通訊模塊和信號模塊的體積也十分小巧，使得這個緊湊的模塊化系統(tǒng)大大節(jié)省了空間，從而在安裝過程中為您提供了zui高的效率和靈活性。

快速、簡單、靈活的工業(yè)通訊

集成 PROFINET 接口
新型的 SIMATIC S7-1200 配備了集成PROFINET 接口，提供與下列組件的無縫通訊：集成 SIMATIC STEP 7 Basic 工程組態(tài)系統(tǒng)（用于編程）；SIMATIC HMI 精簡系列面板（用于可視化）；其它控制器（用于 PLC 間的通訊）；第三方設(shè)備（用于可選的高級集成）。

組網(wǎng)簡單
SIMATIC S7-1200 通訊接口由一個抗干擾的 RJ45 連接器組成。該連接器具有自動交叉網(wǎng)線（auto-cross-over）功能，支持zui多 16 個以太網(wǎng)連接，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)10/100 Mbit/s。為了使布線zui少并提供zui大的組網(wǎng)靈活性，可以將緊湊型交換機(jī)模塊CSM 1277 和 SIMATIC S7-1200 一起使用，以便輕松組建一個統(tǒng)一或混合的網(wǎng)絡(luò)（具有線型、樹型或星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）。CSM 1277 是一個 4 端口的非托管交換機(jī)，用戶可以通過它將 SIMATIC S7-1200連接到zui多 3 個附加設(shè)備。除此之外，如果將 SIMATIC S7-1200 和 SIMATIC NET 工業(yè)無線局域網(wǎng)組件一起使用，您還可以獲得一個全新的組網(wǎng)規(guī)模。

與其它控制器和 HMI 設(shè)備進(jìn)行通訊
為了保證與其它控制器和 HMI 設(shè)備之間的通訊，SIMATIC S7-1200 可以連接到多個S7 控制器和 HMI 設(shè)備，使用成熟的 S7 通訊協(xié)議進(jìn)行通訊。

與第三方設(shè)備進(jìn)行通訊
SIMATIC S7-1200 上的集成接口不僅可以與其它廠商的設(shè)備進(jìn)行無縫集成，還可以通過開放式以太網(wǎng)協(xié)議 TCP/IP native 和ISO on TCP 與多個第三方設(shè)備進(jìn)行連接和通訊。集成的工程組態(tài)系統(tǒng) SIMATIC STEP7 Basic 還為 SIMATIC S7-1200 提供了標(biāo)準(zhǔn) T-Send/T-Receive 指令，因此用戶在設(shè)計(jì)自動化解決方案時能夠獲得更高的靈活性。

將強(qiáng)大的工藝功能集于一身

用于計(jì)數(shù)和測量的高速輸入
集成了多達(dá)6個高速計(jì)數(shù)器（3個100kHz，3個30kHz），用于精確監(jiān)視增量編碼器、頻率計(jì)數(shù)或?qū)^程事件進(jìn)行高速計(jì)數(shù)。

用于速度、定位或占空比控制的高速輸出
SIMATIC S7-1200 控制器中集成了 2 個高速輸出，可用作高速脈沖輸出或脈寬調(diào)制輸出。當(dāng)組態(tài)成 PTO 時，它們將提供zui高頻率為 100kHz 的 50% 占空比高速脈沖輸出，以便對步進(jìn)電機(jī)或伺服驅(qū)動器進(jìn)行開環(huán)速度控制和定位控制。通過 2 個高速計(jì)數(shù)器對高速脈沖輸出進(jìn)行內(nèi)部反饋。當(dāng)組態(tài)成 PWM 輸出時，將生成一個具有可變占空比的固定周期輸出來控制電機(jī)速度、閥位置或加熱元件的占空比。

PLCopen 運(yùn)動功能塊
SIMATIC S7-1200 支持對步進(jìn)電機(jī)和伺服驅(qū)動器進(jìn)行開環(huán)速度控制和位置控制。對該功能的組態(tài)十分簡單：通過一個軸工藝對象和通用的 PLCopen 運(yùn)行功能塊（包含在工程組態(tài)系統(tǒng) SIMATIC STEP 7 Basic中）即可實(shí)現(xiàn)。除了返回（home）和點(diǎn)動（jog）功能以外，還支持、相對和速度運(yùn)動。

本書是西門子公司推出的創(chuàng)新系統(tǒng)解決方案——模塊化控制器SIMATICS7-1200PLC項(xiàng)目工具書，本書不僅可以鍛煉讀者的編程技巧，更是以創(chuàng)新性的寫作方式敘述了項(xiàng)目從簡單到復(fù)雜、從入門到實(shí)踐的過程。全書共分為9章，涵蓋了S7-1200應(yīng)用的大部分場合，包括電機(jī)控制、生產(chǎn)線流程控制、TIA集成控制、PID、PWM、HSC、運(yùn)動控制、串口和以太網(wǎng)OPC控制。這些案例通過在OEM用戶中近一年的使用，已經(jīng)具有可以推廣的價值，通過作者創(chuàng)造性地歸納和總結(jié)，使讀者只需要一個CPU1214C和KTP觸摸屏就能完整地進(jìn)行模擬和使用書中介紹的所有項(xiàng)目[1]  。

本書深入淺出、圖文并茂，既適合自動化技術(shù)人員作為工程應(yīng)用案例，也適合高職院校的電氣自動化、機(jī)電一體化、應(yīng)用電子技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生作為教材使用。

第1章 S7-1200PLC入門1

1.1 背景知識介紹：PLC的產(chǎn)生與原理2

1.1.1 PLC的產(chǎn)生2

1.1.2 PLC的控制原理2

1.1.3 PLC的定義4

1.1.4 PLC開關(guān)量控制的應(yīng)用4

1.2 知識講座：S7-1200PLC的組成5

1.2.1 S7-1200PLC的硬件組成5

1.2.2 以S7-1200PLC為核心的控制系統(tǒng)7

1.2.3 IEC611313標(biāo)準(zhǔn)8

1.3 技能訓(xùn)練一：STEP7Basic軟件的安裝11

1.3.1 STEP7BasicV10.5 軟件11

1.3.2 STEP7BasicV10.5 軟件安裝步驟12

1.3.3 TIA軟件的界面特點(diǎn)16

1.4 技能訓(xùn)練二：電動機(jī)起停PLC控制程序的創(chuàng)建17

1.4.1 三相電動機(jī)的直接起動控制17

1.4.2 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制37

1.4.3 三相電動機(jī)的星三角啟動PLC控制39

1.5 工程案例：自動分揀裝置的PLC控制46

1.5.1 案例介紹46

1.5.2 硬件部分接線49

第2章 S7-1200PLC擴(kuò)展模塊的應(yīng)用55

2.1 背景知識介紹：S7-1200PLC的擴(kuò)展模塊56

2.1.1 擴(kuò)展模塊介紹56

2.1.2 擴(kuò)展模塊的變量尋址57

2.1.3 數(shù)字量輸入輸出電路的工作原理及模塊選型58

2.1.4 模擬量輸入輸出電路的工作原理及模塊選型61

2.1.5 信號板選型65

2.2 知識講座：用戶程序結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)類型67

2.2.1 用戶程序的執(zhí)行67

2.2.2 S7-1200PLC實(shí)現(xiàn)控制的過程70

2.2.3 S7-1200PLC的數(shù)據(jù)類型71

2.3 技能訓(xùn)練一：數(shù)字量擴(kuò)展模塊的使用72

2.3.1 任務(wù)說明72

2.3.2 電氣接線及安裝73

2.3.3 PLC編程74

2.4 技能訓(xùn)練二：模擬量擴(kuò)展模塊的應(yīng)用81

2.4.1 任務(wù)說明81

2.4.2 模擬量模塊選型與電氣接線82

2.4.3 編程軟件的安裝84

2.5 工程案例：造紙生產(chǎn)線的速度自動控制95

2.5.1 案例介紹95

2.5.2 硬件配置、變量定義與軟件編程97

第3章 KTP觸摸屏編程107

3.1 背景知識介紹：觸摸屏的由來108

3.1.1 工業(yè)觸摸屏的出現(xiàn)108

3.1.2 觸摸屏的種類108

3.1.3 基于現(xiàn)場總線與以太網(wǎng)的觸摸屏111

3.2 知識講座：觸摸屏與全集成自動化思想113

3.2.1 觸摸屏的基本功能和使用方法113

3.2.2 觸摸屏的設(shè)計(jì)原則114

3.2.3 西門子公司的TIA思想117

3.3 技能訓(xùn)練：KTP600觸摸屏的使用117

3.3.1 任務(wù)說明117

3.3.2 電氣接線118

3.3.3 軟件編程124

3.4 工程案例：全自動定時噴淋系統(tǒng)145

3.4.1 案例介紹145

3.4.2 時鐘和日歷指令146

3.4.3 變量定義與軟件編程147

第4章 S7-1200PLC的PID控制163

4.1 背景知識介紹：PID的基本概念164

4.1.1 PID的基本概念164

4.1.2 PID控制器166

4.2 技能訓(xùn)練：液壓站壓力控制的PID構(gòu)建168

4.2.1 案例介紹168

4.2.2 在S7-1200PLC中添加PID工藝對象169

4.2.3 PID指令調(diào)用與編程180

4.2.4 在線模式下激活PID控制器182

4.3 工程案例：房間溫度控制184

4.3.1 案例介紹184

4.3.2 硬件設(shè)計(jì)185

4.3.3 軟件編程188

4.3.4 畫面測試196

第5章S7-1200PLC的PWM控制199

5.1 背景知識介紹：PWM控制200

5.1.1 PWM控制的基本概念200

5.1.2 S7-1200PLC的PWM應(yīng)用201

5.2 技能訓(xùn)練：人機(jī)界面控制PWM204

5.2.1 控制要求204

5.2.2 硬件配置與軟件編程204

5.2.3 實(shí)際測試畫面212

5.3 工程案例：食品生產(chǎn)線的噴嘴控制212

5.3.1 案例介紹212

5.3.2 PWM硬件配置與軟件編程213

5.3.3 實(shí)際測試結(jié)果220

第6章S7-1200PLC的HSC控制223

6.1 背景知識介紹：HSC概念224

6.1.1 脈沖量輸入和高速計(jì)數(shù)器224

6.1.2 S7-1200PLCHSC的指令與硬件225

6.2 技能訓(xùn)練一：單相計(jì)數(shù)229

6.2.1 案例介紹229

6.2.2 硬件組態(tài)與軟件編程230

6.3 技能訓(xùn)練二：A/B正交模式下的速度/頻率的測量237

6.3.1 案例介紹237

6.3.2 硬件組態(tài)與軟件編程237

6.4 工程案例：自動定長切管機(jī)242

6.4.1 案例介紹242

6.4.2 硬件組態(tài)與軟件編程242

第7章 S7-1200PLC的PTO控制255

7.1 背景知識介紹：運(yùn)動控制與步進(jìn)電動機(jī)256

7.1.1 運(yùn)動控制的基本架構(gòu)256

7.1.2 S7-1200PLC實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制的基礎(chǔ)257

7.1.3 S7-1200PLC的PTO脈沖輸出258

7.1.4 驅(qū)動器HB4020M的特點(diǎn)及其與PLC接線258

7.1.5 步進(jìn)電動機(jī)的基本工作原理及選型260

7.1.6 工藝對象“軸”的概念262

7.2 技能訓(xùn)練：工藝對象“軸”的組態(tài)與調(diào)試263

7.2.1 S7-1200PTO的硬件組態(tài)263

7.2.2 組態(tài)工藝“軸”264

7.2.3 通過控制面板調(diào)試工藝“軸”270

7.2.4 診斷工藝“軸”272

7.3 工程案例：通過觸摸屏控制工作臺滑動座電動機(jī)273

7.3.1 案例介紹273

7.3.2 S71200PLC的硬件設(shè)計(jì)274

7.3.3 硬件組態(tài)與軟件編程274

7.3.4 軟件編程278

7.3.5 調(diào)試及總結(jié)286

第8章 S7-1200PLC的串口通信291

8.1 背景知識介紹：串口通信與以太網(wǎng)通信292

8.1.1 RS232C串口和RS485串口292

8.1.2 CM1241RS232和RS485模塊293

8.2 技能訓(xùn)練一：S7-1200PLC與PC超級終端的串口通信294

8.2.1 案例介紹294

8.2.2 超級終端的設(shè)置295

8.2.3 S7-1200PLC的硬件組態(tài)296

8.2.4 S7-1200PLC的軟件編程300

8.3 工程案例：S7-1200PLC與PAC3200的MODBUS通信306

8.3.1 案例介紹306

8.3.2 指令介紹306

8.3.3 S7-1200PLC與PAC3200進(jìn)行MODBUSRTU的通信組態(tài)311

8.3.4 PLC的通信編程312

8.3.5 測試與總結(jié)316

第9章 S7-1200PLC的OPC組態(tài)319

9.1 背景知識介紹：OPC標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用320

9.1.1 OPC的產(chǎn)生320

9.1.2 OPC的工作原理及規(guī)范320

9.1.3 OPC的服務(wù)器與客戶機(jī)321

9.1.4 OPC數(shù)據(jù)訪問322

9.2 技能訓(xùn)練一：使用SIMATICNET建立OPC數(shù)據(jù)鏈322

9.2.1 SIMATICNET軟件介紹322

9.2.2 S7-1200PLC與SIMATICNET通信的建立322

9.3 技能訓(xùn)練二：WinCC案例332

9.3.1 WinCC介紹332

9.3.2 WinCC與S7-1200CPU通信332

9.4 工程案例：IFIX在變頻器監(jiān)控中的應(yīng)用338

9.4.1 案例介紹338

9.4.2 S7-1200PLC的硬件設(shè)計(jì)與軟件編程338

9.4.3 IFIX的設(shè)置與組態(tài)340

9.4.4 工程案例小結(jié)349參考文獻(xiàn)351