西門子S7-1200模塊CPU1214C

SIMATIC S7-1200，CPU 1214C， 緊湊型 CPU，DC/DC/DC， 機載 I/O： 14 個 24V DC 數字輸入；10 個 24V DC 數字輸出； 2 AI 0-10V DC， 電源：直流 20.4-28.8V DC， 程序/數據存儲器 100 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）

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緊湊型 CPU 1214C 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。400 mA 的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)，頻率高達 100 kHz

• 脈沖寬度調制輸出 (PWM)，頻率高達 100 kHz

• 集成以太網接口（TCP/IP native、ISO-on-TCP）

• 6 個快速計數器（3 個頻率為 100 kHz；3 個頻率為 30 kHz），帶有可參數化的使能和復位輸入，可以同時用作帶有 2 點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極為快速的響應

• 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

DI（Digital Input）開關量輸入，                  
亦稱數字量輸入。以開關狀態為輸出的傳感器，如水流開關、風速開關、壓差開關等，將高/低電平（相當于開關）兩種狀態輸入到控制器，控制器將其轉換為數字量1或0，進而對其進行邏輯分析和計算，這種控制器通道即為DI通道。                  
                  
DO（Digital Output）開關量輸出，                  
亦稱數字量輸出，它可由控制軟件將輸出通道變成高電平或低電平，通過驅動電路即可帶動繼電器或其他開關元件動作，也可驅動指示燈顯示狀態。開關量輸出DO信號可用來控制開關、交流接觸器、變頻器以及可控硅等執行元件動作。                  
                  
AI（Analogy Input）模擬量輸入，                  
模擬量輸入的物理量有溫度、壓力、流量等，這些物理量由相應的傳感器感應測得，往往經過變送器轉變為電信號送入控制器的模擬輸入口。                  
                  
AO（Analogy Output）模擬量輸出，                  
模擬量輸出的信號是電壓（如0~5V、0~10V間的電壓）或電流（如0~10mA間的電流），其輸出電壓或電流的大小由控制軟件決定。   

1 硬件S7-1200 常問問題

1.1通過S7-1200 集成以太網接口多能建立多少個通信連接？
答：15個，分別是： 3 個用于 HMI，1 個用于編程設備， 8 個用于用戶程序中的以太網指令， 3 個用于S7連接（S7-1200只能做Server）。

1.2串口模塊支持那些通信協議？
答：支持點到點基于字符的串口通信（ASCII），USS協議（RS 485），Modbus RTU 協議（主/從）。

1.3 S7-1200多支持幾個運動軸的控制？
答：2個。由于目前CPU 多2個PTO輸出。

1.4 S7-1200在擴展模塊上有何限？
答：由CPU類型決定，多可擴展8個信號模塊（CPU1211C 不能擴展，CPU1212C可擴展2個，CPU1214C可擴展8個）和3個通信模塊，另外可在CPU上插入1個信號板。

1.5 MP277/377面板是否可以與S7-1200連接？
答：可以。可以在WinCC flexible 2008 SP1 中使用SIMATIC S7 300/400的驅動建立與S7-1200的連接，但是該功能沒有經過系統測試，功能上并沒有保證。在WinCC flexible 2008的SP2有可能增加相應的驅動。在通信上也有一些功能限，它不支持：符號的DB塊；數據類型S5TIME和DATE_AND_TIME，還有一些SIMATIC S7-1200新的數據類型；通信的循環模式；S7 診斷消息。使用WinCC flexible 2008 SP1中建立通信連接時，如圖1所示在通信驅動中選擇“SIMATIC S7 300/400”，在接口中選擇“以太網”，訪問點應為“S7ONLINE”，將PLC擴展插槽設為“1”，去除“循環操作”的選項。

圖1設置通信連接

1.6 S7-1200 如何計算外部電源
答：首先確定CPU可為組態提供多少電流，每個 CPU 都提供了 5 VDC 和 24 VDC 電源：
連接了擴展模塊時，CPU 會為這些擴展模塊提供 5 VDC 電源。 如果擴展模塊的 5
VDC 功率要求超出 CPU 提供的，則必須拆下一些擴展模塊直到其電流消耗在要求的范圍內。
每個 CPU 都有一個 24 VDC 傳感器電源，該電源可以為本地輸入點或擴展模塊上的
繼電器線圈 24 VDC。 如果 24 VDC 的電流消耗要求超出 CPU 的輸出，則可以增加外部 24 VDC 電源為擴展模塊 24 VDC。
警告：將外部 24 VDC 電源與 DC 傳感器電源并聯會導致這兩個電源之間有沖突，因為每個電源都試圖建立自己*的輸出電壓電平。該沖突可能使其中一個電源或兩個電源的壽命縮短或立即出現故障，從而導致 PLC系統的運行不確定。 運行不確定可能導致死亡、人員重傷和/或財產損失。CPU 上的 DC 傳感器電源和任何外部電源應分別給不同位置供電。 允許將多個公共端連接到一個位置。
PLC 系統中的一些 24 V 電源輸入端口是互連的，并且通過一個公共邏輯電路連接多個 M端子。 在為非隔離時，CPU 的 24 VDC 電源輸入、SM 繼電器線圈電源輸入以及非隔離模擬電源輸入即是一些互連電路。 所有非隔離的 M 端子必須連接到同一個外部參考電位。
警告：將非隔離的 M 端子連接到不同參考電位將導致意外的電流，該電流可能導致 PLC 和連接設備損壞或運行不確定。這種損壞或不確定運行可能導致死亡、人員重傷和/或財產損失。務必確保 PLC 系統中的所有非隔離 M 端子都連接到同一個參考電位。
為了更清晰了解這個問題，下面舉了個例子： 一個 CPU 1214C AC/DC/繼電器型、3 個 SM 1223 8 DC 輸入/8 繼電器輸出和1個SM 1221 8 DC 輸入。該實例一共有 46 點輸入和 34 點輸出。這里需要說明的是CPU 已分配驅動內部繼電器線圈所需的功率，計算中無需包括內部繼電器線圈的功率要求。

集成的 PROFINET 接口

集成的PROFINET 接口用于進行編程以及 HMI 和 PLC-to-PLC 通信。另外，該接口支持使用開放以太網協議的第三方設備。該接口具有自動糾錯功能的 RJ45 連接器，并提供 10/100 兆比特/秒的數據傳輸速率。它支持多達 16 個以太網連接以及以下協議：TCP/IP native、ISO on TCP 和 S7 通信。

SIMATIC S7-1200 集成技術

SIMATIC S7-1200 具有用于進行計算和測量、閉環回路控制和運動控制的集成技術，是一個功能非常強大的系統，可以實現多種類型的自動化任務 [8]  。

用于速度、位置或占空比控制的高速輸出 [9] 

SIMATIC S7-1200 控制器集成了兩個高速輸出，可用作脈沖序列輸出或調諧脈沖寬度的輸出。當作為 PTO 進行組態時，以高達 100 千赫的速度 提供50% 的占空比脈沖序列，用于控制步進馬達和伺服驅動器的開環回路速度和位置。使用其中兩個高速計數器在內部提供對脈沖序列輸出的反饋。當作為 PWM 輸出進行組態時，將提供帶有可變占空比的固定周期數輸出，用于控制馬達的速度、閥門的位置或發熱組件的占空比。
　　PLCopen 運動功能塊

SIMATIC S7-1200 支持控制步進馬達和伺服驅動器的開環回路速度和位置。使用軸技術對象和認可的 PLCopen 運動功能塊，在工程組態 SIMATIC STEP 7 Basic 中可輕松組態該功能。除了“home”和“jog”功能，也支持移動、相對移動和速度移動。

驅動調試控制面板 [9] 

工程組態 SIMATIC STEP 7 Basic 中隨附的驅動調試控制面板，簡化了步進馬達和伺服驅動器的啟動和調試操作。

它提供了單個運動軸的自動控制和手動控制，以及在線診斷信息。

用于閉環回路控制的 PID 功能 [9] 

SIMATIC S7-1200 多可支持 16 個 PID 控制回路，用于簡單的過程控制應用。借助 PID 控制器技術對象和工程組態SIMATIC STEP 7 Basic 中提供的支持編輯器，可輕松組態這些控制回路。另外，SIMATIC S7-1200 支持 PID 自動調整功能，可自動為節省時間、積分時間和微分時間計算調整值。

PID 調試控制面板 [9] 

SIMATIC STEP 7 Basic 中隨附的 PID 調試控制面板，簡化了回路調整過程。它為單個控制回路提供了自動調整和手動控制功能，同時為調整過程提供了圖形化的趨勢視圖。

SIMATIC S7-1200硬件創新…

集成Profinet / Ethernet 端口 – [10] 

不需要編程電纜和以太網擴展模塊，減少了安裝空間和成本。

信號板的概念 – [9] 

信號板可以增加額外的I / O點，而不必要改變CPU的體積；例如僅僅需要一路熱電阻傳感器信號的輸入，通過信號板就可以完成。

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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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