6ES7231-7PC22-0XA0参数说明

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        S7-200 SMART PLC 将微处理器、集成电源、输入和输出电路、运动控制、RS-485 通讯口以及以太网通讯口组合到一个设计紧凑的外壳中形成了功能强大的控制器。S7-200 SMART PLC 集成的 RS-485 口支持 PPI、modbus RTU 、USS 等通讯协议，扩展 SB CM01 RS485/232 通信板可以使用 RS-485 或 RS-232 连接方式。       
        SIMATIC RF200R 系列是一种紧凑型低成本读写装置，尤其适合在工业小型装配线和内部系统中使用。通过 RF200R 极为经济有效地实现 HF 范围（13.56 MHz，ISO 15693）内的中等性能识别任务。RF200R 读写装置可与 MOBY D 产品系列 (MDS Dxxx) 中的 ISO 数据载体一起使用。
        S7-200 SMART PLC 使用 SB CM01 RS485/232 通信板可与 RF200R 读写器通过 RS-232 连接方式，采用 RFID_smart_library 指令库实现与 RF200R 进行通信来实现对数据载体的读写。               

       本文以 ST40 CPU 和 RF260R 为例，具体讲解了S7-200 SMART PLC 采用 RFID_smart_library 指令库实现与 RF260R 的编程和调试过程。

图01. S7-200 SMART 与RF260R 设备的基本连接

昆明西门子代理商

　一、控制继电器存在的缺点

继电器已应用到家庭及工业控制的各个领域。他们比以往的产品具有更高的可靠性。但是，这也是随之带来的一些问题。如绝大多数控制继电器都是长期磨损和疲条件下进行的，容易损坏。而且继电器的触点容易产生电弧，甚至会熔在一起产生误操作，引起严重的后果。再者，对一个具体使用的装有上百个继电器的设备，其控制箱将是庞大而笨重的。在全负荷运载的情况下，大的继电器将产生大量的热及噪声，同时也消耗了大量的电能。并且继电器控制系统必须是手工接线、安装，如果有简单的改动，也需要花费大量时间及人力和物力去改制、安装和调试。

二、可编程序控制器的优势、特点及功能

可编程控制器以体积小功能强大所著称，它不但可以很容易地完成顺序逻辑、运动控制、定时控制、计数控制、数字运算、数据处理等功能，而且可以通过输入输出接口建立与各类生产机械数字量和模拟量的联系，从而实现生产过程的自动控制。特别是现在，由于信息、网络时代的到来，扩展了PLC的功能，使它具有很强的联网通讯能力，从而更广泛地应用于众多行业。

1、顺序控制

顺序控制是PLC基本、应用较广泛的领域。所谓的顺序控制，就是按照工艺流程的顺序，在控制信号的作用下，使得生产过程的各个执行机构自动地按照顺序动作。由于它还具有编程设计灵活、速度快、可靠性高、成本低、便于维护等优点，所以在实现单机控制、多机qunkong制、生产流程控制中可以*取代传统的继电器接触器控制系统。它主要是根据操作按扭、限位开关及其它现场给来的指令信号和传感器信号，控制机械运动部件进行相应的操作，从而达到了自动化生产线控制。比较典型应用在自动电梯的控制、管道上电磁伐的自动开启和关闭、皮带运输机的顺序启动等。例如我分厂的原料混料系统就是利用了PLC的顺序控制功能。

2、闭环过程控制

以往对于过程控制的模拟量均采用硬件电路构成的PID模拟调节器来实现开、闭环控制。而现在*可以采用PLC控制系统，选用模拟量控制模块，其功能由软件完成，系统的精度由位数决定，不受元件影响，因而可靠性更高，容易实现复杂的控制和*的控制方法，可以同时控制多个控制回路和多个控制参数。例如生产过程中的温度、liuliang、压力、速度等。

3、运动位置控制

PLC可以支持数控机床的控制和管理，在机械加工行业，可编程控制器与计算机数控（CNC）集成在一起，用以完成机床的运动位置控制，它的功能是接受输入装置输入的加工信息，经处理与计算，发出相应的脉冲给驱动装置，通过步进电机或伺服电机，使机床按预定的轨道运动，以完成多轴伺服电机的自控。目前以用于控制无心磨削、冲压、复杂零件分段冲裁、滚削摸削等应用中。

4、生产过程的监控和管理

PLC可以通过通迅接口与显示终端和打印机等外设相连。显示器作为人机界面（HMI）是一种内含微处理芯片的智能化设备，它与PLC相结合可取代电控柜上众多的控制按钮、选择开关、信号指示灯，及生产流程模拟屏和电控柜内大量的中间继电器和端子排。所有操作都可以在显示屏上的操作元件上进行。PLC可以方便、快捷地对生产过程中的数据进行采集、处理，并可对要显示的参数以二进制、十进制、十六进制、ASCII字符等方式进行显示。在显示画面上，通过图标的颜色变化反应现场设备的运行状态，如阀门的开与关，电机的启动与停止，位置开关的状态等。PID回路控制用数据、棒图等综合方法反映生产过程中量的变化，操作人员通过参数设定可进行参数调整，通过数据查询可查找任一时刻的数据记录，通过打印可保存相关的生产数据，为今后的生产管理和工艺参数的分析带来便利。

5、网络特性

PLC可以实现多台PLC之间或多台PLC与一台计算机之间的通讯联网要求，从而组成多级分布式控制系统，构成工厂自动化网络。

(1)  通过通讯模块、上位机以及相应的软件来实现对控制系统的远距离监控。

(2)  通过调制解调器和公用网与远程客户端计算机相连，从而使管理者可通过线对控制系统进行远距离监控。

S7-300 PLC的选型原则是据生产工艺所需的功能和容量进行选型，并考虑维护的方便性、备件的通用性，以及是否易于扩展和有无特殊功能等要求。选型时具体注意以下几方面：

(1)有关参数确定。一是输入/输出点数(I/O点数)确定。这是确定PLC规模的一个重要依据，一定要根据实际情况留出适当余量和扩展余地。二是PLC存储容量确定。注意当系统有模拟量信号存在或要进行大量数据处理时，其存储容量应选大一些。

(2)系统软硬件选择。一是扩展方式选择，S7-300 PLC有多种扩展方式，实际选用时，可通过控制系统接口模块扩展机架、Profibus-DP现场总线、通信模块、运程I/O及PLC子站等多种方式来扩展PLC或预留扩展口；二是PLC的联网，包括PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种方式。因S7-300 PLC的工业通信网络淡化了PLC与DCS的界限，联网的解决方案很多，用户可根据企业的要求选用；三是CPU的选择，CPU的选型是合理配置系统资源的关键，选择时必须根据控制系统对CPU的要求(包括系统集成功能、程序块数量限制、各种位资源、MPI接口能力、是否有 

     PROFIBUS-DP主从接口、RAM容量、温度范围等)，并在西门子公司的技术支持下进行，以获得合理的选型；四是编程软件的选择，这主要考虑对CPU的支持状况，我们的体会是：STEP7 V4.0对有些型号的CPU不支持，硬件组态时会发生故障出错，而STEP7V5.0则不存在这种问题。 

二 设计及使用

1. 设计注意事项

设计时主要应注意以下几方面：

(1)PLC输出电路中没有保护，因此在外部电路中应设置串联熔断器等保护装置，以防止负载短路造成PLC损坏。熔断器容量一般为0.5A。

(2)PLC存在I/O响应延迟问题，因此在快速响应设备中应加以注意。MPI通信协议虽简单易行，但响应速度较慢。

(3)编制控制程序时，用模块式结构程序。这样既可增强程序的可读性，方便调试和维护工作；又能使数据库结构统一，方便WinCC组态时变量标签的统一编制和设备状态的统一显示。

(4)硬件资源。要合理配置硬件资源，以tigao系统可靠性。如PLC电源配电系统要配备冗余的UPS不间断电源，以排除停电对全线运行的不利影响。又如对电机的控制回路要进行继电器隔离，以消除外部负载对I/O模块的可能损坏。另外，系统设备要采用独立的接地系统，以减少杂波干扰。

2. 使用要点

(1)抗干扰措施。来自电源线的杂波，能造成系统电压畸变，导致系统内电气设备的过电压、过负荷、过热甚至烧毁元器件，造成PLC等控制设备误动作。所以，在电源入口处应设置屏蔽变压器或电源滤波等防干扰设施。其中，电源滤波器的地要以短线路接到中央保护地。对于直流电源，则可加装微分电容加以干扰抑制。

(2)保护接地。可采取用不小于10mm2的保护导线接好配电板的保护地；相邻的控制柜也应良好接触并与地可靠连接。同时要做好防雷保护接地，通常可采取总线电缆使用屏蔽电缆且屏蔽层两端接地，或模拟信号电缆采取两层屏蔽，外层屏蔽两端接地等措施。另外，为防止感应雷进入系统，可采用浪涌吸收器。

(3)做好信号屏蔽。信号的屏蔽非常关键，一般可采取屏蔽电缆传送模拟信号。注意对多个模拟信号共用一根多芯屏蔽电缆或用两种屏蔽电缆传送时，信号间一定要做好屏蔽。而且电缆的屏蔽层一端(一般在控制柜端)要可靠接地。

(4)当现场没有或无法设置硬点时，可在操作界面上采取软按键的方法解决走向选择或控制方式选择等问题。此外，与变频器、智能仪表等的连接，还是采用信号线直接相连的方式。

(5)应合理配置PLC的使用环境，tigao系统抗干扰能力。具体采取的措施有：远离高压柜、高频设备、动力屏以及高压线或大电流动力装置；通信电缆和模拟信号电缆尽量不与其他屏 (盘)或设备共用电缆沟；PLC柜内不用荧光灯等。另外，PLC虽适合工业现场，但使用中也应尽量避免直接震动和冲击、阳光直射、油雾、雨淋等；不要在有腐蚀性气体、灰尘过多、发热体附近应用；避免导电性杂物进入控制器。

三 调试要点及注意事项

(1)常规检查。在通电之前要耐心细致地作一系列的常规检查(包括接线检查、绝缘检查、接地电阻检查、保险检查等)，避免损坏PLC模块(用STEP7的诊断程序对所有模块进行检查)。

(2)系统调试。系统调试可按离线调试与在线调试两阶段进行。其中离线调试主要是对程序的编制工作进行检查和调试，采用STEP7能对用户编制程序进行自动诊断处理，用户也可通过各种逻辑关系判断编制程序的正误。而在线调试是一个综合调试过程，包括程序本身、外围线路、外围设备以及所控设备等的调试。在线调试过程中，系统在监控状态下运行，可随时发现问题、随时解决问题，从而使系统逐步完善。因此，一般系统所存在的问题基本上可在此过程中得到解决。 

在线调试设备开停时，必须先调试空开关的运行情况；如果设备设有运行监视开关，则可把监视开关强制为"1"(正式运行时，撤销强制)。调试单台设备时可针对性地建立该设备的变量表，对该设备及其与该设备相关的变量进行实时监视。这样既可判断逻辑操作是否正确，对模拟量的变化也可一目了然。比如调试电动执行器时，可建立一变量表，对执行器的位置信号、限位信号、过力矩信号及输出命令信号等进行实时监视，便可非常直观地观测执行器的动作情况。

(3)S7-300 PLC模拟量模块可通过变换信号类型卡支持各种类型信号。当改造老生产工艺线时，不可避免地会遇到多类信号。因此，设计时不把几种信号接到同一模块；同时必须先组态好模块，再接信号线，检查无误后送电。此外，应避免两线制与四线制信号、电流与电压信号的混接，以免烧坏模块。

(4)一般变送器的负载能力为600Ω，而模拟量输入模块的抗阻各不相同(一般在250Ω以下)。如果回路内设安全栏，必　　须注意抗阻的匹配；模拟量输出模块的负载能力为600Ω，一般 执行器的负载能力为250Ω；如线路较长，也存在抗阻匹配问题。此外，要加强信号的隔离，特别是要加强与支流调速装置、变频调速装置及设备配套的小型PLC之间的信号隔离，防止相互干扰

CPU 参数分配：
重启特性和循环时间监视等属性可通过菜单来设定。支持多重计算。输入的数据归档于 CPU 中的系统数据块中。

模块参数分配：
用户可在输入屏幕上模块的所有可调参数。无需通过 DIP 开关进行调节。硬件模块的参数化是在 CPU 启动过程中自动完成的。这样，不用进行另外的参数化即可更换一个模块。

功能模块 (FM) 和通讯处理器 (CP) 参数分配：
这种参数化还可在硬件组态内以与其他模块参数化相同的方式完成。对于这种参数化，针对每个 FM 和 CP 提供了硬件模块相关屏幕与规则（包含于 FM/CP 功能包中）。系统通过在参数分配屏幕上仅提供允许的输入选项来防止错误输入。

系统诊断

系统诊断为用户提供了自动化系统状态的概览。该显示可分为两种不同形式：

显示文本消息，文本消息可直接、快速输出

Hardware Config 中的像素图像显示，提供了以下选项：

显示一般模块信息（如订货号、版本、名称）和模块状态（如故障）

显示集中式 I/O 和 DP 从站的模块故障（如通道故障）

显示来自诊断缓冲器的报警

对于 CPU，还可显示以下附加信息：

用户程序执行过程故障的原因

显示循环周期（长、短和后一个循环）

显示预留和自由存储空间

MPI 通讯能力和使用状况

显示性能数据（输入/输出、标志、计数器、定时器和块的数量

S7-1200 小型控制器的设计具备可扩展性和灵活性，使其能够完成自动化任务对控制器的复杂要求。CPU本体可以通过嵌入输入/输出信号板完成灵活扩展。“信号板" 是S7-1200的一大亮点，信号板嵌入在CPU模块的前端，可以提供两个数字量输入/数字量输出接口或者一个模拟量输出。这一特点使得系统设计紧凑，配置灵活。同时 通过独立的RS-232 或 RS-485通信模块可实现S7-1200通信灵活扩展。 
SIMATIC S7-1200 系列的问世，标志着西门子在原有产品系列基础上拓展了产品版图，代表了未来小型可编程控制器的发展方向，西门子也将一如既往开拓创新，自动化潮流。
SIMATIC S7-1200 CPUSIMATIC S7-1200 系统的 CPU 有三种不同型号：CPU 1211C、CPU 1212C 和 CPU1214C。每一种都可以根据您机器的需要进行扩展。任何一种 CPU 的前面都可以增加一块信号板，以扩展数字或模拟 I/O，而不必改变控制器的体积。信号模块可以连接到 CPU 的右侧，以进一步扩展其数字或模拟 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块，CPU 1214C 则可连接 8 个。所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 都可以配备多3 个通讯模块（连接到控制器的左侧）以进行点到点的串行通讯。安装简单方便
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有内置夹，能够方便地安装在一个标准的 35 mmDIN 导轨上。这些内置的夹子可以咬合到某个伸出位置，以便在需要进行面板安装时提供安装孔。SIMATIC S7-1200 硬件可进行竖直安装或水平安装。这些集成功能在安装过程中为用户提供了大的灵活性，同时也使得 SIMATIC S7-1200 成为众多应用场合的理想选择。 
紧凑的结构 
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在设计时都力求紧凑，以节省控制面板中的空间。例如，CPU 1214C 的宽度仅有 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度也仅有90 mm。通讯模块和信号模块的体积也十分小巧，使得这个紧凑的模块化系统大大节省了空间，从而在安装过程中为您提供了高的效率和灵活性。 
SIMATIC S7-1200 I/O模块 
信号模块和通讯模块具有大量可供选择的信号板，可量身定做控制器系统以满足需求，而不必增加其体积。 
多达8个信号模块可连接到扩展能力高的CPU。一块信号板就可连接至所有的 CPU，由此您可以通过向控制器添加数字或模拟量输入/输出信号来量身定做 CPU，而不必改变其体积。

 硬件需求

S7-1200 PLC目前有3种类型的CPU：
        1）S7-1211C CPU。
        2）S7-1212C CPU。
        3）S7-1214C CPU。
这三种类型的CPU都可以使用MODBUS通信协议通过通信模块CM1241 RS485来实现S7-1200与PAC3200仪表的通信。

本例中使用的PLC硬件为：
        1）PM1207电源 ( 6EP1 332-1SH71 )
        2） S7-1214C ( 6ES7 214 -1BE30 -0xB0 )
        3) CM1241 RS485 ( 6ES7 241 -1CH30 -0xB0 )
        4) 模拟器 ( 6ES7 274 -1XH30 -0xA0 )

本例中使用的PAC3200仪表硬件为：
        1） PAC3200 （7KM2112-0BA00-3AA0）
        2） MODBUS RTU 模块 （7KM9300-0AB00-0AA0）
        3） MODBUS 通信电缆 ( 6XV1830-0EH10)

3．软件需求

1) 编程软件 Step7 Basic V10.5 ( 6ES7 822-0AA0-0YA0)

4．S7-1200 MODBUS RTU的通信方式
S7-1200作为MODBUS RTU主站的通信方式是由DATA_ADDR 和 MODE 参数来选择 Modbus 功能类型的。
DATA_ADDR（从站中的起始 Modbus 地址）： 要在 Modbus 从站中访问的数据的起始地址。MB_MASTER 使用 MODE 输入而非功能代码输入。 MODE 和 Modbus 地址范围一起确定实际 Modbus 消息中使用的功能代码。

 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

黔南州西门子代理商

　设计

　　带电池组模块的SITOP DC UPS ,紧凑，数据通讯

　　如果无法排除长时间断电的问题，则 DC-USV 辅助模块是 24V SITOP 电源的更佳补充。通过外接的 1.2 至 12 Ah 胶体铅蓄电池保持小于 40 A 的负载电流，保证数个小时的连续供电。

　　输出电流为 6 A、15 A 或 40 A 的紧凑型 DC-USV 模块拥有全面的保护和监控功能，它带有*的电池管理系统，可以优化电池的充电，从而随时准备提供缓冲功能。电池检测功能还可以检查电池的老化情况，从而无需进行惯常的预防性电池更换。它还可通过不同的接口如串口或USB接口实现模块通讯。

　　在自动重启的支持下，通过免费的软件工具可实现与工业 PC 的*整合。

　　SITOP UPS1600及电池模块UPS1100

　　稳定可靠，直流不间断电源

　　电源故障是因外网交流电压输入故障，导致 24V 直流输出中断。此故障将会导致设备长时间停机且运行状态不稳定，从而影响整个自动化系统的正常运行。

　　带电池模块的 DC UPS 可提供稳定可靠的 24V 电压输出并持续数小时，从而避免外网电源故障情况对系统正常运行的影响。此新型 SITOP UPS1600 还提供了诊断数据和系统集成等各种新功能，可通过 USB 或以太网/Profinet 实现开放式通信并*集成于全集成自动化 (TIA) 。

　　主要产品特征

　　?6?1 SITOP UPS1600 DC UPS 结构紧凑，带有数字化 I/O 以及附加 USB 或以太网/Profinet 接口（两个端口)

　　?6?1 免维护电池模块 SITOP UPS1100 提供 1.2 Ah、3.2 Ah 和 7 Ah 等不同电池容量

　　?6?1 采用智能化电池管理，提供更佳充电方式和连续监视功能：

　　- 自动识别电池并选择理想的温控充电特性

　　- 监控充电状态和电池使用寿命

　　?6?1 高动态过载能力

　　?6?1 高充电电流

　　?6?1 通过 USB 和以太网/Profinet 提供所有诊断数据和报警

　　?6?1 使用集成的 Web 服务器进行监视

　　?6?1 通过 SITOP UPS Manager 进行组态和监控

　　?6?1 实现在 TIA 中的*系统集成

　　采用免维护电容技术的DC UPS：SITOP UPS500

　　耐用的双层电容器省去了更换蓄电池的工作

数据通讯概述 
---- S7-300 具有多样的通讯方式。

用全局数据通讯进行联网的CPU之间数据包周期的交换

用通讯功能块对网络其他站点进行由事件驱动的通讯。 
- 对于联网，可以使用MPI， PROFIBUS或工业以太网。 
- 全局数据，通过全局数据通讯服务，联网的CPU可以相互之间周期性地交换数据。(大到4gd包，每包有22字节/周期)。例如：一个CPU可以访问另一个CPU的数据、存储位和过程映象。全局数据通讯只可以通过MPI进行。在step7中的GD表中进行组态。 
-通讯功能，对S7/M7/C7的通讯服务可以使用系统内部块建立起来。

通过MPI的标准通讯

扩展通讯通过MPI、K总线、PROFIBUS和工业以太网(S7-300只能作为服务器) 
对于s5系列及第三方的通讯服务，可以使用非驻留块建立。

通过PROFIBUS和工业以太网实现S5兼容的通讯

通过PROFIBUS和工业以太网实现标准通讯 (第三方设备)

---- 与全局数据进行对比，必须为通讯功能建立通讯连接。 
通过CP的数据通讯(点对点) 
---- 用CP 340/CP 341通讯处理模块可以建立起经济而方便的点到点链。在3种通讯接口的基础上，有多种通讯协议可以使用。

20 mA(TTY)

RS 232C/V.24

RS 422/RS 485 
可连接下列设备：

S7 PLC和S5 PLC及第三方系统

打印机

机器人控制

扫描仪、条码阅读器等

通过多点接口(MPI) 的数据通讯 
---- 多点接口(MPI)通讯口集成在 S7-300 CPU上。它可以用于简单联网。

MPI能同时连接几个带 STEP 7的编程器/PC、人机界面(HMI)

全局数据 
联网的CPU可以利用全局数据(GD)服务，周期性地相互进行数据交换。 (每个程序周期多允许16个GD包，每包多64字节)。S7-300 cpu每次多可以交换4个含22个字节的数据包，而且多可以有16个CPU参与数据交换(用step7 v4.x以上版编程软件)。全局数据通讯只能通过MPI接口。

内部通讯总线(K-总线) 
CPU的MPI是直接与S7-300的K总线连接。即可以用k总线接口从编程器直接通过MPI对FM/CP模块进行编址。

功能强大的通讯技术 
- 多32个MPI站 
- 每个CPU多有8个动态通 
- 讯连接用于与SIMATIC S7/M7 300/ 400、C7进行标准通讯 
- 每个CPU多有4个静态通讯连接用于与编程器、PC机、SIMATIC HMI系统和 SIMATIC S7/M7-300/ 400、C7进行扩展通讯 。 
- 数据传输速度187.5千位/秒或12兆位/秒

灵活的扩展能力 
用下列可靠的部件来配置MPI通讯：LAN电缆，LAN连接器和 RS 485中继器均采用PROFIBUS和"分布式 I/O"系列产品。这些部件保证了的配置。例如，在任意两个给定的MPI节点之间可串联多10个中继器来跨越长距离。