6ES7214-1HG40-0XB0

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模拟量扩展模块

模拟量扩展模块提供了模拟量输入/输出的功能，优点如下：

1、适应性

可适用于复杂的控制场合

2、直接与传感器和执行器相连，12位的分辨率和多种输入/输出范围能够不用外加放大器而与传感器和执行器直接相连，例如EM231 RTD模块可直接与PT100热电阻相连

3、灵活性

当实际应用变化时，PLC可以相应地进行扩展，并常容易的调整用户程序。

定位模块

EM 253是一个用于简单定位任务的功能模块（1轴）。可以将它连接到步进电机和伺服电机，通过高频脉冲输入从Micro Stepper连接到高性能伺服驱动器。

EM 253定位模块以与扩展模块相同的方式进行安装，通过一体化连接电缆连接到S7 - 200扩展总线。

连接之后，从CPU自动读出配置数据

该模块具有以下特点：

-用于来自过程信号的5位输入

-驱动器直接用24脉冲输出（向前/向后或者速度/方向）

-2控制输出（DIS；CLR）。

-12个状态LED

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称重模块

SIWAREX MS是一种多用途称重模块，用于各种简单称重和力测量任务。在SIMATIC S7-200自动化系统中可以很容易安装地紧凑型模块。可以在SIMATIC CPU中直接访问实际重量的数据，无需任何额外接口。

1、使用65000件高分辨率和0.05％的准确度测量重量或者力

2、通过RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序简便地调整规模支持更换模块，无需更新规模调整

3、针对在Ex 2区使用，通过Ex接口为1区供电的本质安全测压元件

热电偶模块EM231（模拟模块）

热电偶模块EM231是一个采用标准热电偶和高精度温度传感器。在±80 mV范围内也可能检测到低电平模拟信号。热电偶模块EM231可以与CPU 222，224和226配套使用。

4个或者8个模拟输入

不同的测量范围：J，K，T，E，R，S和N型热电偶；±80 mV的模拟信号采集检查开放线路

冷连接点的补偿

温度刻度：可以将测得的温度规定为°C或者°F。

热电阻模块EM231 RTD（模拟模块）

热电阻模块EM231是一个采用标准电阻温度检测器的高精度温度传感器。它们可以与CPU222，224和226配套使用。热电阻模块应安装在低温度波动的位置处，从而确保的准确度和可重复性。

两个或四个温度检测器用模拟输入

全部电阻温度检测器必须为相同类型

在墙或者DIN导轨上直接安装

需求优势这为PLC工程师带来了相当大的挑战。为赢得这一市场，系统设计师需要将更多的I/O和功能封装起来，以保证更小的体积。问题是，能够从微处理器数字器件获得的空间相对较小。当今的**PLC模块中，模拟和分立式元件占据了大约85%的电路板空间。电路板上这一显著问题是工程师们不容忽略的关键因素。对于微型PLC和嵌入式控制器，许多在前期工作良好的模拟和分立式元件占据太大的空间。只有凭借更高的集成度、跨PLC平台设计，才能实现工业4.0的优势。PAC的轻便控制引擎是非常杰出的。PAC设计了一个通用的、软件形式的控制引擎用于应用程序的执行，控制引擎在实时操作系统与应用程序之间，这个控制引擎与硬件平台无关，可以在不同平台的PAC系统间移植。因此对于用户来说，同样的应用程序不需根据系统的功能需求和投资预算选择不同性能的PAC平台。这样，根据用户需要的迅速扩展和变化，用户的系统和程序无需变化，即可无缝移植。PAC的操作系统采用通用的实时操作系统，如GE Fanuc的PACSystems系列产品即采用通用的、成熟的WindRiver公司的VxWorks实时操作系统，其可靠性已经得到大量的应用的证实。PAC系统的硬件结构采用标准的，通用的嵌入式系统结构设计，这样其处理器可以使用的高性能CPU，如GE Fanuc的PACSystems 系列产品的CPU至少

即采用了Pentium300/700MHz 处理器，而且即将推出PentiumM

处理器的CPU。目前PLC制造厂家大都开发了计算机辅助PLC编程支持软件，当个人计算机安装了PLC编程支持软件后，可用作图形编程器，进行用户程序的编辑、修改，并通过个人计算机和PLC之间的通信接口实现用户程序的双向传送、监控PLC运行状态等。3)其它接口产品线劣势输入接口用于接收和采集两种类型的输入信号，一类是由按钮、转换开关、行程开关、继电器触头等开关量输入信号；另一类是由电位器、测速发电机和各种变换器提供的连续变化的模拟量输入信号。编程器分为简易型和智能型两类。前者只能连机编程，而后者既可连机编程又可脱机编程。同时前者输入梯形图的语言键符，后者可以直接输入梯形图。根据不同档次的PLC产品选配相应的编程器。

CPU按照PLC内系统程序赋予的功能指挥PLC控制系统完成各项工作任务。①用通用微处理器作CPU热电偶模块EM231（模拟模块）滤波电路用以消除输入触头的抖动，光电耦合电路可防止现场的强电干扰进入PLC。由于输入电信号与PLC内部电路之间采用光信号耦合，所以两者在电气上*隔离，使输入接口具有抗干扰能力。现场的输入信号通过光电耦合后转换为5V的TTL送入输入数据寄存器，再经数据总线传送给CPU。1、适应性当前流行的三菱PLC的编程软件为FXGP_WIN-C与GXDeveloper，FXGP_WIN-C没有仿真功能，在理论讲授中缺乏直观性，而GXDeveloper编程软件加装GXSimulator6-C后具有仿真功能，在编程器件、指令与编程实例的讲解中利用仿真可以加强直观性，便于学生的理解，对于某些程序的检验与编写学生可以不用到实验

1.用户程序运行在CPU模块中，CPU模块内没有程序装载存储器，程序存储在的存储卡中里，概念同S7-300。存储卡需要单独订货。CPU目前有三种型号：

?6?1 CPU 1511-1 PN

?6?1 CPU 1513-2 PN

?6?1 CPU 1516-3 PN/DP

三个CPU型号从上至下性能由低到高排列，区别于指令执行速度，各种地址空间尺寸，内存大小，集成通讯口种类个数等等方面，具体请参考对应的CPU手册。

安庆西门子模块中国*总代理商2.对于PLC系统，用户程序处理的是输入/输出(I/O)信号直接的逻辑关系。那么往往系统需配置I/O模块，S7-1500的CPU模块自身没有集成I/O，I/O信号输入通过拓展I/O模块进行输入输出。常见I/O信号有，

?6?1 数字量输入(DI)：也就是开关量(还有称作离散量)信号输入

?6?1 数字量输出(DQ)：开关量信号输出

?6?1 模拟量输入(AI)：连续量输入，如电压-10V ～ +10V, 4 ～ 20mA等

?6?1 模拟量输出(AQ)：连续量输出

?6?1 还有脉冲输入(PI)， 脉冲输出(PQ)等

3.S7-1500的数字量输入模块

?6?1 DI 32x24VDC HF

?6?1 DI 16x24VDC HF

?6?1 DI 16x230VAC BA

?6?1 DI 16x24VDC SRC BA

?6?1 …

型号简介：

DI： Digital input，数字量输入

32x24VDC：共32个输入通道 (点) ，电压规格为直流24V

16x230VDC：共16个输入通道 (点) ，电压规格为交流230V

BA：Basic，基本型

HF：High feature, 高性能型

SRC： Source Input， 源型输入 ，未标识为漏型。

4.S7-1500的数字量输出模块

?6?1 DQ 16x24VDC/0.5A ST

?6?1 DQ 32x24VDC/0.5A ST

?6?1 DQ 8x24VDC/2A HF

?6?1 DQ 8x230VAC/2A ST

?6?1 DQ 8x230VAD/5A ST

型号简介，以*个型号为例：

DQ： Digital Ouput, 数量输出

16x24VDC：共16个输出通道，输出电压为DC24V, 容量每个通道大0.5A。

HF：High Feature, 高性能型，通常意味着模块带诊断功能。相对应的是ST(Standard，标准)型，无诊断功能。

5.S7-1500的模拟量输入模块

?6?1 AI 8xU/I HS

?6?1 AI 8xU/I/RTD/TC ST

?6?1 …

以*个型号为例，型号简介：

AI： Analogue input，模拟量输入模块

8xU/I：8个通道，支持电压或电流型号输入

6.S7-1500的模拟量输出模块

?6?1 AQ 4xU/I ST

?6?1 AQ 8xU/I HS

?6?1 …

同样以*个型号为例，型号简介：

AQ：Analogue Output，模拟量输出模块

4xU/I：共4个通道，支持电压，电流输出

ST：标准型

安庆西门子模块中国*总代理商7.选定CPU和I/O模块之后，要确定系统的供电，选择电源模块，电源模块选型需要注意S7-1500有两种背板供电方式：

?6?1 PM模块： 不提供机架的背板工作电源，由CPU提供

PM 70 W 120/230 VAC

PM 190 W 120/230 VAC

?6?1 PS模块：连接到机架背板，提供背板工作电压，有诊断功能

PS 25W 24VDC

PS 60W 120/230V AC/DC

S7-1500电源选型按模块消耗的功率选，TIA 博途软件提供电源计算：

根据软件提供的模块功率可以选电源模块， 需要提一下是上图的选项：

“Supply voltage L+ connected"选中，意思是CPU的电源端子有输入，CPU(也)提供背板的电源供电。

8.S7-1500安装需要导轨，导轨按长度分，有这么几种规格：

160mm，482mm，530mm，830mm，2000mm。

9.编程使用的工具是TIA博途软件，使用以太网网线直接连接计算机网卡与CPU1500就可以下载程序。

软件：SIMATIC STEP 7 Professional V12

10.后简单介绍一个S7-1500的选型配置。

假设需要选一个S7-1500本地站，包含24VDC DI 40点，24VDC DQ 28点，0～10V电压模拟量输入3个点，4～20mA电流输入3个点，4～20mA电流输出5个点。

组成：断路器的跳、合闸控制回路、“防跳”闭锁回路、位置信号指示回路、启动事故音响回路、预告信号回路、合闸回路及“防跳”闭锁回路。
控制开关和操作机构
1）控制开关（LW2—Z型转换开关）
有六种位置，“跳闸后”、“预备合闸”、 “合闸”、“合闸后”、“预备合闸”。
合闸操作：“预备合闸”→“合闸”→“合闸后”。
跳闸操作：“预备跳闸”→“跳闸”→“跳闸后”。
2）操作机构
种类：手动操作机构、电磁操作机构、弹簧操作机构、液压操作机构、气压操作机构等。

断路器的自动跳、合闸：
1）断路器的自动跳闸：
不对应接线：断路器事故跳闸后，控制开关仍在“合闸后”位置，断路器和控制开关的位置不对应。

(1)断路器的控制和信号回路包括:控制保护回路、合闸回路、事故信号回路、预告信号回路、隔离开关与断路器闭锁回路等。

    (2)断路器的控制和信号回路电源由操动机构的型式和控制电源的种类决定。

    断路器一般采用电随或弹簧操动机构。弹簧操动机构的控制电像可用直流也可用交流，电磁操动机构的控制电源要用直流。

    (3)断路器的控制和偷号回路接线可采用灯光监视方式或音响监视方式。

    (4)断路器的控制和信号回路的接线要求:

    ①应能监视电源保护装置〔熔断器或低压断路器)及跳、合闸回路的完整性(在合闸线圈及合闸接触器上不允许并接电阻);

    ②应能指示断路器合闸与跳闸的位置状态，自动合闸或跳闸时应有明显信号;

    ③有防止断路器跳跃(简称“防跳”)的闭锁装置;

    ④合闸或跳闸完成后应使命令脉冲自动解除;

    ⑤接线应简单可靠，便用电缆芯*少。