6ES7222-1HF22-0XA8使用方法
6ES7222-1HF22-0XA8使用方法
什么是故障安全自动化系统和故障安全模块？
故障安全自动化系统
故障安全自动化系统（F 系统）用于具有较高安全要求的系统。F 系统可用于控制过程，
确保中断后这些过程可立即处于安全状态。也就是说，F 系统用于控制过程，在这些过程
中发生即时中断不会危害人身或环境。
Safety Integrated
Safety Integrated 是西门子自动化和驱动技术的集成安方案。
针对安全系统，均采用久经验证的自动化技术与产品。Safety Integrated 包括完整的安全
序列、各种传感器、执行器和故障安全模块以及控制器，通过标准现场总线进行安全通
信。除了其实际功能外，驱动器和控制器还处理安全任务。
故障安全模块
故障安全模块（F 模块）和标准模块之间的主要差异是：故障安全模块的内部设计为两个
通道。这意味着两个集成处理器互相监视，自动测试输入和输出电路，并在发生故障时将
故障安全模块切换到安全状态。
F-CPU 根据安全型 PROFIsafe 总线规约与故障安全模块进行通信。
故障安全电机启动器
故障安全电机启动器可安全地断开电机负载。故障安全电机启动器不属于 PROFIsafe 节
点。电机启动器与 ET 200SP 系统的故障安全模块一起工作。
带有故障安全 I/O 模块的 ET 200SP 的应用领域
通过使用带有故障安全 I/O 模块的 ET 200SP 分布式 I/O 系统，可取代传统的安全工程组
态，包括取代急停开关、防护门监视和双手操作等开关设备灯负载的使用准则
于接通浪涌电流大，灯负载会导致继电器触点损坏。 该浪涌电流通常是钨灯稳态电流的
10 到 15 倍。 对于在应用期间将进行大量开关操作的灯负载，建议使用可更换的插入式
继电器或浪涌限制器。
感性负载使用准则
将抑制电路与感性负载配合使用，以在控制输出断开时限制电压升高。抑制电路可保护输
出，防止通过感性负载的电流中断时产生的高压瞬变导致其过早损坏。
此外，抑制电路还能限制感性负载开闭时产生的电噪声。抑制能力较差的感性负载产生的
高频噪声会中断 PLC 的运行。配备一个外部抑制电路，使其从电路上跨接在负载两端并
且在位置上接近负载，这样对降低电气噪声为有效。
S7-200 SMART 的直流输出包含内部抑制电路，该电路足以满足大多数应用对感性负载
的要求。由于 S7-200 SMART 继电器输出触点可用于开关直流或交流负载，所以未提供
内部保护。
一种良好的抑制解决方案是使用接触器或其它感性负载，制造商为这些感性负载提供了集
成在负载设备中的抑制电路，或提供抑制电路作为可选附件。但是，一些制造商提供的抑
制电路可能不适合您的应用。为获得佳的噪声消减和触点寿命，可能还需要额外的抑制
电路。
对于交流负载，可将金属氧化物变阻器 (MOV) 或其它电压钳制设备与并联 RC 电路配合
使用，但不如单独使用有效。不带并联 RC 电路的 MOV 抑制器通常会导致出现高达钳位
电压的显著高频噪声。
良好的受控关断瞬变的振铃频率不*过 10kHz，好小于 1kHz。交流线路的峰值电压对
地应在 +/-1200V 的范围内。使用 PLC 内部抑制的直流负载的负峰值电压比 24 V DC 电
源电压低大约 40 V。外部抑制应将瞬变限制在 36V 电源范围内，以卸载内部抑制。
说明
抑制电路的有效性取决于具体应用，必须验证其是否适合您的具体应用。确保所有组件的
额定值均正确，并使用示波器观察关断瞬变。
用于开关直流感性负载的直流或继电器输出的典型抑制电路
在大多数应用中，在直流感性负载两端增加一个二
极管 (A) 就可以了，但如果您的应用要求的关
闭时间，则建议再增加一个稳压二极管 (B)。请确
保正确选择稳压二极管，以适合输出电路中的电流
量。
用于开关交流感性负载的继电器输出的典型抑制电路
请确保金属氧化物变阻器 (MOV) 的工作电压至少比
额定线电压高出 20%。
选择为脉冲应用**的脉冲级非感性电阻和电容
（通常为金属薄膜型）。确认元件满足平均功率、
峰值功率和峰值电压要求
西门子CPU 6ES7511-1UK01-0AB0详细说明
I/O 模块和电机起动器的放置和分组
对于电位组 (L+/M)，以下插槽规则适用于 ET 200SP 的电机起动器模块和其它 I/O 模
块：
● 在 CPU、接口模块或 I/O 模块与电机起动器之间，必须插入一个未装配的 BaseUnit
（带 BU 盖板的 BaseUnit）。但两个电机起动器之间，则无需插入。
● 空插槽可采用其左侧电位组 (L+, M) 的电位 (24 V DC)，即 I/O 模块和电机起动器可采
用相同的电位组。
● 如需在电机起动器的右侧插入一个 I/O 模块，则只能使用一个 BU...D Typ A0 类型的
BaseUnit（浅色端子盒）。
● BaseUnit BU30-MS2、BU30-MS4、BU30-MS5、 BU30-MS6、 BU30-MS7、 BU30-
MS8、 BU30-MS9 和 BU30-MS10 可以继续使用其它 BaseUnit 类型的电位组。
但需注意以下例外情况：
– 只有 BU30-MS1 或 BU30-MS3 类型的 BaseUnit 才可跟在 AS-i 模块（AS-i 电位
组）后面。
– 仅安装有故障安全电机起动器的 BaseUnit，才可连接到 F-PM-E 的同一个电位组
中。
警告 危险电压
可能导致人员、重伤或财产损失。
危险电压会导致人员受到电击和灼伤并造成财产损失。
断开系统和设备的电源，然后再开始任何装配任务
为 I/O 模块安装 BaseUnit
简介
BaseUnit 用于各个 ET 200SP 组件之间的机电连接。它们还提供端子来连接外部传感
器、执行器以及其它设备。
要求
安装导轨已固定。
所需工具
3 至 3.5 mm 螺丝刀（仅用于卸下接线盒及编码元件）
要安装 BaseUnit，请按以下步骤操作：
1. 将 BaseUnit 钩挂在安装导轨上。
2. 向后旋转 BaseUnit，直至听到在安装导轨上卡入到位的声音。
3. 将 BaseUnit 向左平移，直至听到锁定到前面 CPU/接口模块或 BaseUnit 的声音。
卸下 BaseUnit
警告
危险电压
危险电压会导致人员受到电击和灼伤并造成财产损失。
断开系统和设备6ES7222-1HF22-0XA8使用方法的电源，然后再开始任何装配任务。
要卸下 BaseUnit，请按以下步骤操作：
BaseUnit 已接线并且其左右侧存在其它 BaseUnit。
要卸下特定 BaseUnit，请移动相邻的模块。与相邻 BaseUnit 出现约 8 mm 的间隙后，即
可卸下 BaseUnit
在电路工作时,我们按下按钮1,器线圈得电,衔铁吸合带动三对主触点闭合,电动机接通三相电源启动正转,当我们把按钮放开后,器线圈断电,电动机断电停止转动,这种控制我们称之为点动控制。 PID参数怎（1）整定比例控制将比例控制作用由小变到大，观察各次响应，直至反应快、超调小的响应曲线。（2）整定积分环节若在比例控制下稳态误差不能要求，需加入积分控制。先将步骤（1）中选择的比例系数减小为原来的50～80％，再将积分时间置一个较大值，观测响应曲线。
随着科技的飞速发展，越来越多的机器与现场操作都趋向于使用人机界面，而PLC控制器强大的功能及复杂的数据处理也要求有一种功能与之匹配而操作简便的人机界面。屏的出现无疑是21世纪自动化领域的一个巨大革新。 所以输入模块有两种：数字量输入模块（DI）模拟量输入模块（AI）相应的输出模块也有两种：数字量输出模块（DO）模拟量输出模块（AO）数字量输出模块主要是用来控制继电器、器、电磁阀、指示灯等只有开和关两种状态的设备
为了选择仿真的对象，在S7-plcSIM应用窗中设置有S7-PLCSIM仿真用的“仿真对象选择”快捷按钮，用于指定与显示仿真对象。按钮布置如图14-4.2所示，点击按钮可以逐一打开仿真的对象。
图中自左向右，对应按钮所打开的仿真对象依次为：输入(Input Variable)、输出（Output Variable）、标志寄存器(M)、定时器(T)、计数器(C)、通用变量（Generic Variable）、垂直显示的位变量(Vertical Bit)、堆栈寄存器(Nesting Stacks)、CPU累加器（CPU Accumulators;包括状态寄存器与变址寄存器）、块寄存器(Block Registers)。
点击相应的“仿真对象选择”快捷按钮，可以出现仿真对象显示区（见图14-4.3）。
在仿真对象显示区，可以输入并选择对象的地址、显示形式，显示形式可以采用位、二进制数据、十进制数据、十六进制数据、字符及字符串等。
对于定时器和计数器，还可以在显示对象中直接进行实际值的修改，并监视其运行过程，或者在运行过程时直接对其进行复位处理。
在通用变量（Generic Variable）的仿真对象显示页面为通用对象显示区，S7-PLCSIM不指定具体的显示对象，操作者可以在地址区输入相应的地址进行对象选择(见图14-4.4)。例如，当地址区域输入了IBO后，即显示仿真对象I0.0～0.7，其效果与直接选择“输入”作为仿真对象完全相同，因此，这是一个通用、灵活的显示对象选择区。
垂直显示的位变量(Vertical Bit)对象也是一个通用的对象显示区，操作者可以在地址区输入相应的地址进行对象选择，但是在显示的格式上，它是以“垂直”的形式布置的。例如，当在垂直区输入对象地址IBO后，显示的效果如图14-4.5所示。
在堆栈寄存器(Nesting Stacks)对象显示区，可以显示CPU的堆栈寄存器与“主控继电器(MCR)”的内容(见图14-4.6)。
在CPU累加器(CPU Accumulators)对象显示区，除显示CPU的累加器ACC1、ACC2、ACC3、ACC4外，还可以显示变址寄存器AR1、AR2以及CPU内部的状态寄存器（状态字）的内容(见图14-4.6)。
块寄存器( Block Registers)对象用于显示与监视数据块DB1和DB2的内容。
打开仿真对象的方法较多，除使用“仿真对象选择”快捷按钮外，也还可以通过菜单“Insert”一选择子项（如对于输入信号为Input Variable，对于输出信号为Output Variable等）：也可以直接使用F3、F4等计算机功能键直接打开对应的仿真对象。
(1)建立、删除项目
打开STEP7软件，进入SIMATIC Manager窗口，通过主菜单“File”一“New…”即可弹出如图13 -3.4所示的项目创建对话框。
在对话框的“Name”栏，可以输入项目名称（如test-01）；在对话框的“Storage location”栏，可以直接输入项目存储位置，也可以通过浏览( Browse...)选择存储位置。项目的类型(Type)栏自动选择“Project”。
在输入完成后，按“OK”键确认，即可由SIMATIC管理器建立项目，并自动打开项目编辑页面与相应的工具栏（见图13-3.5）。
通过主菜单“File”一“Delete.…”的选择，可以弹出相应的删除项目对话框，通过对话框中对项目的选择，并用“OK”键进行确认后，可以删除一个或多个不需要的项目。
(2)确定plc类型
在项目编辑页面上，右击项目图标（图13-3.5中的test-01），可弹出项目文件编辑子菜单。选择“Insert New Object”（插入新项目）后，即可以在下级子菜单中选择PLC的系列号（见图13 -3.6，选择“SIMATIC 300 Station”），单击“确认”按钮。
在选定了PLC类型后，在项目编辑页面的“对象显示区”（右侧显示区）中将自动增加PLC站图标“SIMATIC 300”。同时，该站被自动连接到左侧“项目树显示区”的“test-01”项目的下级设备中，通过双击“test-01”图标，可以显示已经连接的站图标“SIMATIC 300”。
(3)确定CPU类型
任意双击项目编辑页面的“项目树显示区”（左区）或“对象显示区”（右区）中的SIMATIC 300“站图标”，“对象显示区”自动转换到“站硬件”Hardware图标显示。
双击“站硬件”Hardware图标，STEP7自动弹出硬件配置界面(见图13-3.7)。
双击页面右侧的硬件设备清单显示区的对应图表（如SIMATIC 300），即可以打开SIMATIC 300的全部相关硬件设备清单，如C7、CP-300、CPU-300、FM-300、Gateway、IM-300、M7-EXTENSION、PS-300、RACK-300、SM-300等。
(4)配置硬件
为了选择CPU型号，应首先进行PLC的硬件配置。
配置硬件的步是选择PLC的安装机架(RACK)。例如，对于S7-300 PLC，应双击打开“RACK-300”文件夹，双击机架“Rail”图标，在硬件配置页面中即可显示机架的图框，即图13 -3.8中的(0) UR。
在机架图框中点击选择对应的插槽，并通过双击打开硬件设备清单中的对应设备文件夹，双击对应的模块图标，即可将模块安装到机架图框中插槽中；同时，在下部显示区中，将显示所安装的模块的具体型号、规格以及自动分配的I/O地址。
也可以利用“鼠标拖放”的方法，进行硬件设备的配置。这时只需要用鼠标按住设备清单中相应的模块，将其拖到相应的插槽位置后放开即可。
模块安装时应注意PLC实际的安装要求，如必须首先选择机架；插槽1只能用于安装电源模块（PS-300）；插槽2只能安装CPU模块(CPU-300);插槽3只能安装接口模块(IM-300)。当插槽中安装了不允许的模块时，STEP7将自动出现错误提示，提示操作者进行正确的模块安装。
当模块型号或配置出现错误时，可以通过右键单击对应的插槽，在弹出菜单中选择“Delete”删除后进行重新安装模块。
图13 -3.8为一个采用CPU315-2DP模块，配有PS307/5A电源模块，两个32点/DC24V输入模块，一个16点/DC24V输入模块，两个16点/DC24V-0.5A输出模块，3个8点继电器输出模块的硬件配置图。
图13-3.8 STEP7的硬件配置页面
(5)设定模块地址
硬件配置过程中，STEP7模块地址分配使用的是自动默认值，如图13 -3.8中，第6槽安装的是16点模块，但实际占用了I8.0～111.7共4字节的地址（I10.0～111.7空余）。
可以通过选择机架图框中的对应模块，单击鼠标右键，在弹出的模块特性菜单中选择“属性Object Properties...”选项，打开模块属性设定对话框（见图13-3.9），通过选择地址(Addresses)标签，打开地址设定页面，并且取消系统选择(System selection)选项后，在起始地址(Start)区输入实际需要的地址值，进行地址的重新定义。
(6)确定符号地址
可以通过选择机架图框中的对应模块，单击鼠标右键，在弹出的模块特性菜单中选择“编辑符号地址Edit Symbolic Names...”选项，打开符号地址编辑对话框（见图13-3.10），对所选择的模块I/O定义符号地址。
硬件配置完成后，可以退出硬件配置页面，并且保存到项目文件中，
经硬件配置后的项目编辑页面，将在“站对象显示区”（右侧显示区）中自动增加CPU315-2DP设备图标；同时，该CPU模块也被自动连接到左侧“项目树显示区“test-01”项目一站图标“SIMATIC300”的下级设备中，通过双击站图标“SIMATIC 300”，可以显示已经连接的CPU315-2DP“CPU图标”。
在新生成的项目中，符号表( Symbol Table)、块(Blocks)、源文件(Source Files)文件夹将生成。
