西門子CPU1211C*處理器

SIMATIC S7-1200，CPU 1211C， 緊湊型 CPU，DC/DC/DC， 機載 I/O： 6 個 24V DC 數字輸入；4 個 24V DC 數字輸出； 2 AI 0-10V DC， 電源：直流 20.4-28.8V DC， 程序存儲器/數據存儲器 50 KB

西門子S7-1200系列PLC

SIMATIC S7-1200 具有集成 PROFINET 接口,強大的集成工藝功能和靈活的可擴展性等特點,為各種工藝任務提供了簡單的通信和SIMATIC S7-1200 小型可編程控制器充分滿足于中小型自動化的系統需求。在研發過程中充分考慮了系統,控制器,人機界面和軟件的無縫整合和高效協調的需求。SIMATIC S7-1200 系列的問世,標志著西門子在原有產品系列基礎上拓展了產品版圖,代表了未來小型可編程控制器的發展方向,西門子也將一如既往開拓創新,自動化潮流。有效的解決方案,尤其滿足多種應用中*不同的自動化需求。

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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設備有限公司（西門子分銷商）

顏家釗（銷售工程師）185 7050 2115 （24小時）

公司常年備貨，以誠信為公司的經營理念，以品質來取得客戶的認可，假一罰十，歡迎廣大客戶。

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緊湊型 CPU 1211C 具有：

• 3 種設備類型，帶有不同的電源和控制電壓。

• 集成的電源，可作為寬范圍交流或直流電源（85 至 264 V 交流或 24 V 直流）

• 集成的 24 V 編碼器/負載電流源：
  用于直接連接傳感器和編碼器。300 mA 輸出電流，也可用作負載電源。

• 14 點集成 24 V 直流數字量輸入（漏電流/源電流（IEC 1 型漏電流））。

• 10 點集成數字量輸出，24 V 直流或繼電器。

• 2 點集成模擬量輸入，0 至 10 V。

• 2 點脈沖輸出 (PTO)，頻率100 kHz。

• 脈沖寬度調制輸出 (PWM)，頻率 100 kHz。

• 集成以太網接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）

• 3 個快速計數器 (100 kHz)，帶有可參數化的使能和復位輸入，可以同時用作帶有單獨輸入的加減計數器，或用于連接增量型編碼器。

• 通過附加通訊接口擴展，例如，RS485 或 RS232

• 通過信號板使用模擬或數字信號直接在 CPU 上擴展（保持 CPU 安裝尺寸）

• 通過信號模塊使用各種模擬量和數字量輸入和輸出信號擴展

• 可選存儲器擴展（SIMATIC 存儲卡）

• PID 控制器，具有自動調諧功能

• 集成實時時鐘

• 中斷輸入：
  對過程信號的上升沿或下降沿作出*速響應

• 所有模塊上均為可拆卸的端子

• 仿真器（可選）：
  用于仿真集成輸入和測試用戶程序。

1．SIMOTION工業以太網網絡介質
西門子工業以太網網絡通常使用的物理傳輸介質為屏蔽雙絞線（FC TP）、工業屏蔽雙絞線（ITP）和光纖。

1.1 屏蔽雙絞線（Fast Connection Twist Pair）
FC TP快速連接雙絞線用于將DTE快速連接到工業以太網上，配合西門子FC TP RJ45接頭使用，連接方式如圖1所示：

圖1： FC TP電纜與TP RJ45接頭

將雙絞線按照TP RJ45接頭標示的顏色插入連接孔中，快捷、方便地將DTE設備連接到工業以太網上。使用FC雙絞線從DTE到交換機長通信距離為100米（DTE到DTE）。也可以使用普通RJ45接頭，為了保證數據傳輸的可靠性，在無干擾情況下長通信距離為5米。
RJ－45連接有兩種連接方式，交叉連接（如圖2所示）和直通連接（如圖3所示）。交叉連接用于網卡之間的連接或集線器之間的連接；直通線用于網卡與集線器之間或網卡與交換機之間的連接。Siemens交換機由于采用了自適應技術，可以自動檢測線序，故通過交換機可以選擇任意一種電纜進行連接。

圖2 交叉線連接

圖3 直通線連接

SIMOTION 帶有RJ45接頭，建議使用西門子FC TP和FC TP RJ45接頭。

1.2 工業屏蔽雙絞線 （Industrial Twisted Pair）
屏蔽雙絞線如圖4所示，它有白/藍和白/橙兩對雙絞屏蔽線。外部包有屏蔽層和絕緣層，用于連接有ITP端口的以太網設備。通過ITP電纜連接的兩個設備的遠距離為100米。

圖4 ITP電纜結構圖

連接ITP電纜的連接頭有兩種，即 9 針或 15 針的Sub－D 接頭，如圖所示5、6：

     
圖5 Sub－D 9針接頭                                                 圖6 Sub－D 15針接頭

使用Sub－D 接頭進行連接的網絡連接牢固，不易松動。其連線方法及9/15 接頭的轉換可以查閱西門子手冊 。同樣ITP 電纜也會有交叉連接的情況，可以直接定購 ITP XP 標準電纜 。
SIMOTION只有RJ45以太網接口，通常不使用工業雙絞線ITP。

1.3光纖
按光在光纖中的傳輸模式不同，光纖可分為單模光纖和多模光纖。
多模光纖：中心玻璃芯較粗(50或62.5μm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸的距離就比較近，一般只有幾公里。
單模光纖：中心玻璃芯較細(芯徑一般為9或10μm)，只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠程通訊，但其色度色散起主要作用，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩定性有較高的要求， 即譜寬要窄，穩定性要好。
光纖技術只允許點對點的連接，即一個發送裝置只對應一個接收裝置。因而兩個站點之間需要有發送和接收兩根光纖進行連接。所有SIMATIC NET 標準的光纜都是兩根光纖。光纖的連接頭有很多種如圖7所示：

圖7 光纖的連接頭

其中各種連接頭都有各自的優點，例如：ST 連接頭安裝簡易，比較適合于現場連接，（西門子BFOC接頭就是ST 接頭）；FC 接頭有一個不固定的套環，可以提供較好的機械的隔離；SC 連接頭適合緊密連接，其推拉設計可以避免在安裝過程中的光纖平面受損，應用比較普遍。在西門子的網絡設備中，大多光纖鏈路設備使用BFOC接頭。
光纖通訊應用于工業以太網的優點：
隔離電氣的站點或網段
沒有電氣的接地問題
沒有屏蔽電流
數據傳輸不受外界電磁干擾
不受雷電的影響
不會產生電磁干擾
重量輕
根據光纖的類型不同，長距離的通訊依然可以保持高的通訊波特率
帶有RJ45接頭的SIMOTION 可以直接連接到交換機的電氣接口上，交換機之間可以通過光纖連接，增加通信距離和抗干擾性。

2．SIMOTION工業以太網網絡拓撲結構
通過西門子交換機組成的以太網有三種網絡拓撲結構：1）總線型；2）星型；3）冗余環網。圖8所示為SCALANCE 200組成的冗余環網。

圖8 冗余環網示例

3．配置SIMOTION以太網接口

3.1在硬件配置中設定以太網接口
在SCOUT界面中點擊SIMOTION CPU，右鍵點擊“Open HW configuration”進入硬件配置界面，例如D435，X120和X130為以太網接口，雙擊選擇的通信接口，在彈出的界面中定義IP地址和子網掩碼，如圖9所示：

圖9 設定通信接口

注意：
即使建立兩條以太網，兩個以太網通信接口不能設置在相同的網段中或相同的IP地址。

3.2 在線聯機設定以太網接口
將編程器連接到SIMOTION 以太網接口上，在控制面板“Setting the PG/PC Interface”接口中將訪問點指向使用的編程網卡例如“S7ONLINE（STEP7）->TCP/IP -> In(R) PRO/1000 MT ”。打開SIMATIC Manager，使用菜單命令“PLC”->“Edit Ethernet Nodes”在界面中選擇“Browse”鍵瀏覽網絡上所有的站點，如圖10所示：

圖10 瀏覽網絡上的站點

每一個接口在硬件的前面板標有網卡的MAC地址，選擇站點，在“Edit Ethernet Nodes”界面中設置IP地址和子網掩碼，點擊“Assign IP Configuration”鍵傳送設定的命令。如圖11所示：

圖11設置站點地址

IP地址設置完成后，可以使用以太網接口編程。

4．編寫通信程序
通過以太網進行站點間的通信有兩種方式：1）UDP；2)TCP。

4.1 UDP通信方式
UDP通信協議不需要在通信前建立連接，在發送和接收的數據報文中帶有通信方的IP地址和端口號。通信函數存儲于在“Communication”->“Data transfer”目錄下，在發送方調用發送函數的示例程序如圖12所示（使用LAD編寫）：

圖12 UDP發送程序

發送函數參數解釋如下：
SourcePort
發送方的端口號，數據類型UINT，例如2001。

DestinationAddress
接收方的IP地址，數據類型為數組，ARRAY [0..3] OF USINT，在4個字節中輸入接收方的IP地址，例如192、168、0、122，表示IP地址為192.168.0.122。

DestinationPort
接收方的端口號，數據類型UINT，例如2000。

CommunicationMode
通信模式，“EnumUdpCommunicationMode”枚舉數據類型，有兩種選擇:
(1)“CLOSE_ON_EXIT”，通信完成后釋放通信資源；
(2) “DO_NOT_CLOSE_ON_EXIT”， 通信完成后仍占用通信資源。

DataLength
發送的數據長度，數據類型UDINT，大長度1400字節。

Data
發送數據區，數據類型為數組，ARRAY [0..1399] OF BYTE。

S7-1200系列主機型號：

1211C型CPU：6ES7211-1BE31-0XB0（繼電器）；6ES7211-1AE31-0XB0（晶體管）

            6ES7211-1HE31-0XB0（繼電器）

1212C型CPU：6ES7212-1BE31-0XB0（繼電器）；6ES7212-1AE31-0XB0（晶體管）

            6ES7212-1HE31-0XB0（繼電器）

1214C型CPU：6ES7214-1BG31-0XB0（繼電器）；6ES7214-1AG31-0XB0（晶體管）

            6ES7214-1HG31-0XB0（繼電器）

1215C型CPU：6ES7215-1BG31-0XB0（繼電器）；6ES7215-1AG31-0XB0（晶體管）

            6ES7215-1HG31-0XB0（繼電器）

標配:

1以太網口2路模擬量輸入（電壓型）

4軸100kHz脈沖輸出(晶體管型)

1215C型帶2路模擬量輸出（電壓型）

S7-1200系列可用擴展型號：

數字量：

6ES7221-1BF30-0XB0（8點輸入）；6ES7221-1BH30-0XB0（16點輸）

6ES7222-1XF30-0XB0（8個切換繼電器）；6ES7222-1HF30-0XB0（8點繼電器輸出）

6ES7222-1BF30-0XB0（8點晶體管輸出）；6ES7222-1HH30-0XB0（16點繼電器輸出）

6ES7222-1BH30-0XB0（16點晶體管輸出）；6ES7223-1PH30-0XB0（8點輸入/8點繼電器輸出）

6ES7223-1BH30-0XB0（8點輸入/8點晶體管輸出）：

6ES7223-1PL30-0XB0（16點輸入/16點繼電器輸出）

6ES7223-1BL30-0XB0（16點輸入/16點晶體管輸出）

6ES7223-1QH30-0XB0（8點輸入（AC）/8點繼電器輸出）

模擬量：

6ES7231-4HD30-0XB0（4路模擬量輸入）；6ES7231-4HF30-0XB0（8路模擬量輸入）

6ES7232-4HB30-0XB0（2路模擬量輸出）；6ES7232-4HD30-0XB0（4路模擬量輸出）

6ES7234-4HE30-0XB0（4路模擬量輸入/2路模擬量輸出）

6ES7231-5ND30-0XB0（4路熱電阻溫度輸入）；6ES7231-5PD30-0XB0（4路熱電阻溫度輸入）

6ES7231-5QD30-0XB0（4路熱電偶溫度輸入）；6ES7231-5PF30-0XB0（8路熱電阻溫度輸入）

6ES7231-5QF30-0XB0（8路熱電偶溫度輸入）

信號板數字量：

6ES7221-3BD30-0XB0（DC 200kHz，4點輸入）；6ES7221-3AD30-0XB0（DC 200kHz，4點輸入）

6ES7223-0BD30-0XB0（2點輸入/2點輸出）

6ES7222-1BD30-0XB0（DC 200kHz，4點輸出，0.1A）

6ES7222-1AD30-0XB0（DC 200kHz，4點輸出，0.1A）

6ES7223-3BD30-0XB0（2點24V輸入/2點24V輸出，0.1A）

6ES7223-3AD30-0XB0（2點5V輸入/2點5V輸出，0.1A）

信號板模擬量：

6ES7231-4HA30-0XB0（1路模擬量輸入）；6ES7232-4HA30-0XB0（1路模擬量輸出）

6ES7231-5PA30-0XB0（1路熱電阻溫度輸入）；6ES7231-5QA30-0XB0（1路熱電偶溫度輸入）

通訊板：

6ES7241-1CH31-0XB0（RS485/422）；6ES7241-1AH30-0XB0（RS232）

6ES7241-1CH30-1XB0（RS485）

通訊模塊：

6GK7243-5DX30-0XE0（Profibus-DP主站模塊）

6GK7242-5DX30-0XE0（Profibus-DP從站模塊）；6GK7242-7KX30-0XE0（GPRS模塊）

TS模塊：

6ES7972-0EB00-0XA0（TS Adapter IE Basic）；6ES7972-0MM00-0XA0（TS Module Modem）

6ES7972-0MD00-0XA0（TS Module ISDN）；6ES7972-0MS00-0XA0（TS Module RS232）

模擬器：

6ES7274 1XH30 0XA0（1214C模擬器（14位）

6ES7274 1XF30 0XA0（1211C/1212C模擬器（8位））

存儲卡：

6ES7954-8LB01-0AA0（SIMATIC MC 2MB）；6ES7954-8LE01-0AA0（SIMATIC MC 12MB）

6ES7954-8LF01-0AA0（SIMATIC MC 24MB）

其他：

6EP1332-1SH71（PM 1207，DC24V，2.5 CPU電源）

6ES7290-6AA30-0XA0（I/O擴展電纜，2米）；6ES7297-0AX30-0XA0（S7-1200電池板）

6ES7298-2DS23-0XA0（SIMATIC/SINAMICS V60接線電纜）

6GK7277-1AA10-0AA0（CSM 1277以太網交換機，4端口）

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