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西门子模块6ES7214-1AD23-0XB8选型手册

更新时间：2024-05-08 07:10:00
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西门子模块6ES7214-1AD23-0XB8选型手册

系统空操作调试

    MCC盘上主电路不送电，而操作回路给电，在操作台上（包括就地操作台）进行就地手动、自动等操作，检查继电器、接触器的动作情况，这种调试称为空操作试验，此时应用程序全部投入。由于这时机电设备没有运转，一部分硬件联锁条件不能满足，因此需要临时短接处理。

    10)空载单机调试

    逐台给单机主回路送电，进行就地手动试车，主要是配合机械调试，同时调整转向、行程开关、接近开关、编码设备、定位等。要仔细调整应用程序，以实现各项控制指标，如定位精度、动作时间、速度响应等。

    11)空载联动试车

    尽可能把全系统所有设备都纳入空载联调，这时应使用实际的应用程序，但某些在空载时无法得到的信号仍然需要模拟，如料斗装放料信号、料流信号等，可用时间程序产生。

    空载联调时，局部或系统的手动/自动/就地切换功能、控制功能、各种工作制的执行、电气传动设备的综合控制特性、系统的抗干扰性、对电源电压的波动和瞬时断电的适应性等主要性能都应得到检查。空载联调时应保证有足够的时间，很多接口中的问题往往这时才能暴露。

    12)实际热负载试车

    热负载试车尽量采取间断方式，即试车一处理一再试车。这是PLC系统软/硬件的考验完善阶段。要随时拷贝程序

批准将防爆等级为 Ex-d 且具有防爆外壳的现场控制单元用于区域 1（ATEX/IECEx 认证）。与 OXYMAT 7 分析仪模块一起使用时，该现场控制单元可用于测量易燃或不的样气含量。

系列 6 / ULTRAMAT 23

系列 6 和 ULTRAMAT 23 是西门子的传统分析仪，已在范围内的客户当中应用很多年。

ULTRAMAT 6

可以用于测量红外线激活成分的高选择性测量，如测量 CO, CO2, NO, SO2, NH3, H2O, CH4 和其它碳氢化合物。ULTRAMAT 6 是一款 19 英寸形式的分析仪，外壳十分坚固，适合在恶劣环境中使用。通常，其应用领域包括过程领域中使用的所有类型的排放测量。这些分析仪可用于控制生产过程和保证产品质量，即使存在高腐蚀性的气体时也如此。

ULTRAMAT 23

ULTRAMAT 23 是一种创新型多组分分析仪，可利用 NDIR 原理测量多三种对红外线敏感的气体。紫外分光光度计可用来测量浓度很低的 SO2 和 NO2。通过使用电化学氧传感器或按照顺磁原理（“哑铃型"）工作的测量槽，也可以测量氧气 (O2)。使用附加的电化学 H2S 测量槽时，可以在沼气应用中进行测量。

ULTRAMAT/OXYMAT 6

用于在复杂应用中对红外线激活成分和样气进行组合测量。

OXYMAT 6

用于在复杂应用中根据顺磁性原理测量氧气浓度。OXYMAT 6 可按照顺磁交变压力原理来测量氧气。这种测量可保证线性度，并能在一个装置中使用 0-0.5% 的超低量程（检测限为 50 vpm）、多可达0-* 甚至 99.5-* 。
气路中所采用的材料允许分析仪测量腐蚀性混合气体。检测器单元不与样气接触，从而可在恶劣环境中使用，同时保证较长使用寿命。

OXYMAT 61

用于在标准应用中根据顺磁性原理测量氧气浓度。环境空气可用作 OXYMAT 61 的参比气体。空气是由集成在分析仪外壳内的一个泵提供的。

OXYMAT 64

用于通过 ZrO2 传感器测定跟踪范围内的氧气浓度。OXYMAT 64 可用于测量浓度极低的氧浓度，测量的浓度可低至 0-10 vpm 量程。在空气分离系统中，这种测量能力尤其令人感兴趣。根据具体应用，可以选择催化惰性 ZrO2 传感器或催化活性 ZrO2 传感器。

CALOMAT 6

适合通过测量导热率来测定数字混合物中氢气和惰性气体浓度。CALOMAT 6 具有高动态测量范围（例如，0 … 1% 和 0 … * H2，可设置）以及较短的 T90 时间。

CALOMAT 62

CALOMAT 62 是一种专门针对含有腐蚀性气体的应用设计的热导率分析仪。它可以直接测量 Cl2、HCl 和 NH3 等气体组分的浓度，并可以测量腐蚀性气氛中 H2 和 N2 等气体的浓度

SIMATIC控制器的定位

  序号

    控制器

    定位

    主要任务和性能特征

    1

 LOGO!

  低端独立自动化系统中简

单的开关量解决方案和智能

逻辑控制器

简单自动化

作为时间继电器、计数器和辅助接触器的替代开关设备

模块化设计，柔性应用

有数字量、模拟量和通信模块

用户界面友好，配置简单

使用拖放功能的智能电路图开发

串行模块结构、模块化扩展

    2

  S7-200

  低端的离散自动化系统和

独立自动化系统中使用的紧

凑型逻辑控制器模块

紧凑设计，CPU集成I/O

实时处理能力，高速计数器、报警输入、中断

易学易用的软件

多种通信选项

    3

  S7-1200

  低端的离散自动化系统和

独立自动化系统中使用的小

型控制器模块

  可升级及灵活的设计

  集成了PROFINET接U

  集成了强大的计数、测量、闭环控制及运动控制功能

  直观高效的STEP 7 Basic工程系统可以直接组态控制器和HMI

    4

  S7-300

  中端的离散自动化系统中

使用的控制器模块

  通用型应用和丰富的CPU模块种类

  高性能

  模块化设计，紧凑设计

  由于使用MMC存储程序和数据，系统免维护

    5

  S7-400

  的离散和过程自动化

系统中使用的控制器模块

  特别高的通信和处理能力

  定点加法或乘法的指令执行速度快为0.03μs

  大型I/O框架和20MB的主内存

  快速响应，实时性强，垂直集成

  支持热插拔和在线I/O配置，避免重启

  具备等时模式，可以通过PROFIBUS控制高速机器

西门子S7-200 小型可编程控制器：

西门子S7-200针对低性能要求的摸块化小控制系统，它多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线，它的网络联接有rs-485通讯接口和profibus两种，可通过编程器pg访问所有模块，带有电源、cpu和i/o的一体化单元设备。其中的扩展模块(em)有以下几种：数字量输入模块(di)——24vdc和120/230vac;数字量输出(do)——24vdc和继电器;模拟量输入模块(ai)——电压、电流、电阻和热电偶;模拟量输出模块——电压和电流。还有一个比较特殊的模块-通讯处理器(cp)——该块的功能是可以把s7-200作为主站连接到as-接口(传感器和执行器接口)，通过as-接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显着的扩展s7-200的输入和输出点数。

 

西门子S7-300 中型可编程控制器:

西门子S7-300相比较s7-200，s7-300针对的是中小系统，他的模块可以扩展多达32个模块，背板总线也在模块内集成，它的网络连接已比较成熟和流行，有mpi、工业以太网，使通讯和编程变得简单，选择性也比较多，并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300的模块稍微多一点，除了信号模块(sm)和200的em模块同类型之外，它还有接口模块(im)——用来进行多层组态，把总线从一层传到另一层;占位模块(dm)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽;功能模块(fm)——执行特殊功能，如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或补充;通讯处理器(cp)——提供点对点连接、profibus和工业以太网。针对cpu设计模式选择器有：mres=模块复位功能;stop=停止模式，程序不执行;run=程序执行，编程器只读操作;run-p=程序执行，编程器可读写操作。状态指示器：sf，batf=电池故障;dc5v=内部5vdc电压指示;frce=表示至少有一个输入或输出被强制;run=当cpu启动时闪烁，在运行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮，有存储器复位请求时慢速闪烁，正在执行复位时快速闪烁。mpi接口用来连接到编程设备或其它设备，dp接口用来直接连接到分布式i/o。

 

西门子S7-400系列可编程控制器：


西门子S7-400同300的区别主要在于热启动(wrst)这一部分，其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口，当在线更换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720pg740pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑;也可以直接用安装有step7(siemens的编程软件)的pc来完成。而实现通讯(要编程首先要和plc的cpu通讯上)的要求主要在于接口：1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口，可用电缆直接连接。2.加个pc适配器，把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太网口。

 

西门子S7-1200 小型可编程控制器:

西门子SIMATIC S7-1200是一款紧凑型、模块化的PLC，可完成简单逻辑控制、逻辑控制、HMI 和网络通信等任务 。
单机小型自动化系统的解决方案。 对于需要网络通信功能和单屏或多屏HMI的自动化系统，易于设计和实施。
具有支持小型运动控制系统、过程控制系统的应用功能
新的模块化SIMATIC S7-1200控制器是我们新推出产品的核心，可实现简单却高度**的自动化任务。SIMATIC S7-1200 控制器实现了模块化和紧凑型设计，功能强大、投资安全并且*适合各种应用。

可扩展性强、灵活度高的设计，可实现标准工业通信的通信接口以及一整套强大的集成技术功能，使该控制器成为完整、全面的自动化解决方案的重要组成部分。

使用*集成的新工程组态 SIMATICSTEP 7 Basic，并借助 SIMATIC WinCC Basic 对 SIMATIC S7-1200 进行编程。SIMATIC STEP 7 Basic 的设计理念是直观、易学和易用。这种设计理念可以使您在工程组态中实现效率。一些智能功能，例如直观编辑器、拖放功能和“IntelliSense"（智能感知）工具，能让您的工程进行的更加迅速。这款新软件的体系结构源于对未来创新的不断追求，西门子在软件开发领域已经有很多年的经验，因此 SIMATIC STEP 7 的设计是以未来为导向的 。
SIMATIC S7-1200 系统有五种不同模块，分别为 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C。其中的每一种模块都可以进行扩展，以*您的系统需要。可在任何 CPU 的前方加入一个信号板，轻松扩展数字或模拟量 I/O，同时不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至 CPU 的右侧，进一步扩展数字量或模拟量 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块，CPU 1214C 、CPU1215C和CPU1217C可连接 8 个信号模块。，所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左侧均可连接多达 3 个通讯模块，便于实现端到端的串行通讯。

 

 

西门子S7-1500可编程控制器:

新型的SIMATICS7-1500控制器除了包含多种创新技术之外，还设定了新标准，提高生产效率。无论是小型设备还是对速度和准确性要求较高的复杂设备装置，都一一适用。SIMATICS7-1500无缝集成到TIA博途中，极大提高了工程组态的效率。

性能：没有快，只有更快！SIMATIC S7-1500的系统性能极大缩短了系统响应时间，进而优化了控制质量并提高了系统性能。

处理速度：SIMATIC S7-1500 的信号处理速度更为快速，极大缩短系统响应时间，进而提高了生产效率。

高速背板总线：新型的背板总线技术采用高波特率和高效传输协议，以实现信号的快速处理。

通信：SIMATIC S7-1500带有多达3个PROFINET接口。
其中，两个端口具有相同的IP地址，适用于现场级通信；第三个端口具有独立的IP地址，可集成到公司网络中。
通过 PROFINET IRT，可定义响应时间并确保高度的设备性能。
集成：无需亲临现场，即可通过Internet浏览器随时查看CPU状态。过程变量以图形化方式进行显示，同时用户还可以自定义网页，这些都极大地简化了信息的采集操作

6ES7317-6FF04-0AB0技术参数

模式选择开关

模式选择开关用来选择CPU的运行方式。有的该开关是一种钥匙开关，改变运行方式需要插入钥匙，用来防止未经授权的人改变CPU的运行方式。

模式选择开关各位置的含义如下：

（1）RUN－P（运行－编程）位置：CPU不仅执行程序，还可以在线读出和修改程序及改变运行方式；

（2）RUN（运行）位置：CPU执行程序，可以读出程序，但不能修改程序；

（3）STOP（停机）位置：CPU不执行程序，可以读出和修改程序；

（4）MERS（清除存储器）位置：可以复位存储器，使CPU回到初始状态。此位置不能保持，当松开后，又会回到STOP的位置。                           5、状态和故障指示灯    

（1）SF（系统故障指示，红色）：CPU硬件故障或软件出错时常亮；

（2）BATF（电池故障，红色）：电池电压低或无电池时常亮；

（3）DC 5V（＋5V电源指示，绿色）：CPU和S7－300总线＋5V电源正常时常亮；

（4）FRCE（强制指示，黄色）：至少有一个I/O被强制时常亮；

（5）RUN（运行指示，绿色）：CPU处于RUN运行方式时常亮，重启动时以2Hz的频率闪亮，HOLD状态时以0.5Hz的频率闪亮；

（6）STOP（停机指示，黄色）：CPU处于STOP、HOLD状态时常亮；请求存储器复位时以0.5Hz的频率闪烁；正在复位时以2Hz的频率闪烁；

（7）BUSF（总线故障指示，红色）：Profibud－DP接口硬件或软件故障时常亮。

6、存储器卡

存储器卡用于在断电时保存用户程序和一些数据，可以扩展CPU的存储容量。

7、MPI接口

MPI接口用于CPU与其它PLC、PG/PC（编程器/个人计算机）、OP（操作员接口）通过MPI网络的通信。

8、前连接器

前连接器用于将传感器和执行元件连接到信号模块，前面有盖板（9）保护

SINUMERIK 840D sl 为操作、编程和可视化提供了模块化的开放、灵活并且统一的结构。它提供了具有先进功能的系统平台，几乎可用于所有的工艺。

SINUMERIK 840D sl 通过与 SINAMICS S120 驱动系统的集成，并配合 SIMATIC S7-300 自动化系统构成了完整的数字化系统，非常适合中性能水平的应用。

SINUMERIK 840D sl 的特点：

  • 灵活性高

  • 的动态响应和精度

  • *佳的网络集成

 

Benefits

  • 多轴系统具有突出的性能与灵活性，硬件和软件可以扩展，可实现中等复杂性到高复杂性的系统

  • 用户界面、PLC 和 NC 内核具有通用开放性，用户可集成自己的专有技术

  • 集成安全功能可保障人员和机器的安全SINUMERIK Safety Integrated

  • 全面的产品系列可用于将机床集成到通信、工程组态和生产过程中：SINUMERIK Integrate

 

Area of application

SINUMERIK 840D sl 可在各地使用，适用于以下工艺：

  • 车削

  • 钻削

  • 铣削

  • 磨削

  • 激光加工

  • 步冲

  • 冲孔

  • 刀具和模具制造

  • 高速切削应用

  • 木材和玻璃加工

  • 搬运

  • 输送线

  • 旋转分度机床

  • 大批量生产

  • 车间生产

对需要认证的国家，可提供出口型 SINUMERIK 840DE。

 

Design

SINUMERIK 840D sl 将 CNC、HMI、PLC、闭环控制和通信任务组合在一个 SINUMERIK NCU（NCU 710.3 PN，NCU 720.3 PN，NCU 730.3 PN）上。

针对操作、编程和可视化，NCU 的数控软件中已集成相应的 HMI 软件，可在高性能 NCU 多处理器模块上运行。可以使用 SINUMERIK PCU 50.5 工业 PC 来提高操作性能。

一个 NCU/PCU 上可运行多 4 个分布式操作员面板。操作员面板可以作为瘦客户机安装在远 100 m (328 ft) 距离内。

高性能 NCU 多处理器模块可安装在 SINAMICS S120 变频器系统的整流装置左侧。必要时，NCU 可单独安装在远 100 m (328 ft) 距离处。西门子的 MOTION-CONNECT DRIVE-CLiQ 电缆用于连接。SINUMERIK 840D sl 提供了集成 PROFINET 功能，并支持 PROFINET CBA 和 PROFINET IO。

配套模块化系统

模块化数控系统 SINUMERIK 840D sl 为各种机床应用提供了的灵活性和开放性。*按照“混合搭配"(Mix and Match) 的原则，各系统组件能够相互匹配，既可根据机床制造商的要求进行量身定制，又能适应机床的后续运行环境

1、 配置opc服务器
　　对于服务器的配置与同步通讯的配置一样，这里不需再讲解，若有不清楚的，可以参阅之前发布的<运用VC#编程通过OPC方式实现PC机与西门子plc通讯>

2、 OPC编程
　　变量组、项的命名规则与同步通讯的一样，这里不再描叙，下面主要就开发一个异步通讯类 AsynServer来讲解如何编程。


　　在VC#开发环境中添加对OpcRcw.Da库以及OpcRcw.Comn库的引用，该库属于.NET库，不属于COM库，西门子虽然编写了类库，以提供对.NET平台的支持，但这些类库仍然难于编程，里面包含了大量的在托管和非托管区传输数据，因此我们需要在它的基础上再开发一个类库，以简化以后的编程，首先在类的开头使用命名空间：
using OpcRcw.Comn;
using OpcRcw.Da;
using System.Runtime.InteropServices;
using System.Collections;


　　异步编程的原理就是在OPC服务器那边检测当前活动的变量组，一但检测到某一个变量，譬如变量Q0.0从1变成0，就会执行一个回调函数，以实现针对变量发生变化时需要实现的动作，在这里可以采用委托来实现该功能。

　　1、 在命名空间的内部、类 AsynServer声明之前添加委托的申明：
// 定义用于返回发生变化的项的值和其对应的客户句柄
public delegate void DataChange(object[] values,int[] itemsID);

　　2、 该类继承于西门子提供的库接口IOPCDataCallback
public class AsynServer:IOPCDataCallback
在类的开头部分声明变量：
struct groupStru
{
public int groupID;
public object groupObj;
}
internal const int LOCALE_ID = 0x407; //本地语言
private Guid iidRequiredInterface;
private string serverType="";
private int hClientGroup = 0; //客户组号
private int nSvrGroupID; // server group handle for the added group
private Hashtable hashGroup; //用于把组收集到一起
private int hClientItem=0; //Item号

　　 3、编写构造函数，接收委托参数已确定当数据发生变化时需要执行的方法入口点：
//创建服务器
//svrType 服务器类型的枚举
//dataChange 提供用于在数据发生变化时需要执行的函数入口
public AsynServer(ServerType svrType,DataChange dataChange)
{
switch(svrType)
{
case ServerType.OPC_Simatichmi_PTPR
serverType="OPC.SimaticHMI.PTPro";break;
case ServerType.OPC_SimaticNET:
serverType="OPC.SimaticNET";break;
case ServerType.OPC_SimaticNET_DP:
serverType="OPC.SimaticNET.DP";break;
case ServerType.OPC_SimaticNET_PD:
serverType="OPC.SimaticNET.PD";break;
case ServerType.OPCServer_WinCC:
serverType="OPCServer.WinCC";break;

}
hashGroup=new Hashtable(11);
dtChange=dataChange;
}
　　
　　4、创建服务器
// 创建一个OPC Server接口
//error 返回错误信息
//若为true，创建成功，否则创建失败
public bool Open(out string error)
{
error="";bool success=true;
Type svrComponenttyp ;
//获取 OPC Server COM 接口
iidRequiredInterface = typeof(IOPCItemMgt).GUID;
svrComponenttyp = System.Type.GetTypeFromProgID(serverType);
try
{
//创建接口
pIOPCServer =(IOPCServer)System.Activator.CreateInstance(svrComponenttyp);
error="";
}
catch (System.Exception err) //捕捉失败信息
{
error="错误信息:"+err.Message;success=false;
}
return success;
}

　　5、 编写添加Group的函数
///
/// 添加组
///
///组名
////创建时，组是否被激活
/////组的刷新频率，以ms为单位
///返回错误信息
/// 若为true，添加成功，否则添加失败
public bool AddGroup(string groupName,int bActive,int updateRate,out string error)
{
error="";bool success=true;
int dwLCID = 0x407; //本地语言为英语
int pRevUpdateRate;
float deadband = 0;
// 处理非托管COM内存
GCHandle hDeadband;
IntPtr pTimeBias = IntPtr.Zero;
hDeadband = GCHandle.Alloc(deadband,GCHandleType.Pinned);
try
{
pIOPCServer.AddGroup(groupName, //组名
bActive, //创建时，组是否被激活
updateRate, //组的刷新频率，以ms为单位
hClientGroup, //客户号
pTimeBias, //这里不使用
(IntPtr)hDeadband,
dwLCID, //本地语言
out nSvrGroupID, //移去组时，用到的组ID号
out pRevUpdateRate, //返回组中的变量改变时的短通知时间间隔
ref iidRequiredInterface,
out pobjGroup1); //指向要求的接口
hClientGroup=hClientGroup+1;
groupStru grp=new groupStru();
grp.groupID=nSvrGroupID;grp.groupObj=pobjGroup1;
this.hashGroup.Add(groupName,grp);//储存组信息
// 对异步操作设置回调，初始化接口
pIConnectionPointContainer = (IConnectionPointContainer)pobjGroup1;
Guid iid = typeof(IOPCDataCallback).GUID;
pIConnectionPointContainer.FindConnectionPoint(ref iid,out pIConnectionPoint);
pIConnectionPoint.Advise(this,out dwCookie);
}
catch (System.Exception err) //捕捉失败信息
{
error="错误信息:"+err.Message;success=false;
}
finally
{
if (hDeadband.IsAllocated) hDeadband.Free();
}
return success;
}

　　6、 编写激活、或者取消激活组的函数

　　在同步编程中对于组的激活或者取消激活没有实质的意义，但在异步通讯编程中却异常重要，这是因为OPC服务器只对当前处于活动状态的组中的变量进行监控，同时这也是很有必要的，因为我们可以把不同界面中的变量编程不同的组，即同一界面中的变量规成一个组，而在某一时刻提供给用户的只有一个界面，让该界面中用到的组处于活动状态，这样执行委托调用时只会执行于该界面中有关的变量检测，而如果让所有的组处于活动状态，则当前没有显示给用户的界面用到的变量若发生变化也会触发对委托函数的调用，这根本是没有必要的，同时会大大降低程序的性能，请严格控制组的激活。


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