东莞西门子S7-1200培训之硬件结构: |
西门子产品S7-1200主要由CPU模块(简称为CPU)、信号板、信号模块、通信模块和编程软件组成,各种模块安装在标准导轨上。S7-1200的硬件组成具有高度的灵活性,用户可以根据自身需求确定PLC的结构,系统扩展十分方便。 |
1、CPU模块 S7-1200的CPU模块(见图1)将微处理器、电源、数字量输入/输出电路、模拟量输入/输出电路、PROFINET以太网接口、高速运动控制功能组合到一个设计紧凑的外壳中。每块CPU内可以安装一块信号板(见图2),安装以后不会改变CPU的外形和体积。微处理器相当于人的大脑和心脏,它不断地采集输入信号,执行用户程序,刷新系统的输出,存储器用来储存程序和数据。S7-1200集成的PROFINET接口用于与编程计算机、HMI(人机界面)、其他PLC或其他设备通信。此外它还通过开放的以太网协议支持与第三方设备的通信。 图1 东莞西门子S7-1200 PLC培训 |
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图2 西门子S7-1200 PLC安装信号板 |
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2、信号模块 |
输入(Input)模块和输出(Output)模块简称为I/O模块,数字量(又称为开关量)输入模块和数字量输出模块简称为DI模块和DO模块,模拟量输入模块和模拟量输出模块简称为AI模块和AO模块,它们统称为信号模块,简称为SM。 |
3、通信模块 |
4、SIMATIC HMI精简系列面板 与S7-1200配套的第二代精简面板的64K色高分辨率宽屏显示器的尺寸有4.3in、7in、9in和12in这4种,支持垂直安装,用TIA博途中的WinCC组态。它们有一个RS-422/RS-485接口或一个RJ45以太网接口,还有一个USB 2.0接口。USB接口可连接键盘、鼠标或条形码扫描仪,可用优盘实现数据记录。
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5、编程软件
TIA是Totally Integrated Automation(全集成自动化)的简称,TIA博途(TIA Portal)是西门子自动化的全新工程设计软件平台。S7-1200用TIA博途中的STEP 7 Basic(基本版)或STEP 7 Professional(专业版)编程。
1、S7-1200 CPU的共性
2、S7-1200 CPU的技术规范
图1中的①是集成的I/O(输入/输出)的状态LED(发光二极管);②是3个指示CPU运行状态的LED;③是PROFINET以太网接口的RJ45连接器;④是存储卡插槽(在盖板下面);⑤是可拆卸的接线端子板。
表2 西门子S7-1200 CPU的3种版本
3、CPU的外部接线图
图2 CPU 1214C AC/DC/Relay的外部接线图 4、CPU集成的工艺功能 S7-1200集成的工艺功能包括高速计数与频率测量、高速脉冲输出、PWM控制、运动控制和PID控制。 ①高速计数器 CPU集成了最多6点高速计数器(与型号有关),CPU 1217C有4点最高频率为1MHz的高速计数器。其他CPU有3点最高频率为100kHz(单相)或80kHz(互差90°的正交相位信号)的高速计数器。其余各点的最高频率为30kHz(单相)或20kHz(正交相位信号)。如果使用信号板,还可以测量频率高达200kHz的单相脉冲信号,或最高160kHz的正交相位信号。 ②高速输出 各种型号的CPU最多4点高速脉冲输出(包括信号板的DQ输出)。CPU本体100kHz,信号板200kHz,CPU1217最多支持1MHz的高速脉冲输出。 图3 CPU 1214C DC/DC/DC的外部接线图 ③运动控制S7-1200的高速输出可以用于步进电机或伺服电机的速度和位置控制。通过一个轴工艺对象和PLCopen运动控制指令,它们可以输出脉宽调制信号来控制步进电机速度、阀位置或加热元件的占空比。除了返回原点和点动功能以外,还支持绝对位置控制、相对位置控制和速度控制。轴工艺对象有专用的组态窗口、调试窗口和诊断窗口。 ④用于闭环控制的PID功能 PID功能用于对闭环过程进行控制,建议PID控制回路的个数不要超过16个。STEP 7中的PID调试窗口提供用于调节的形象直观的曲线图。还支持PID参数整定功能,可以自动计算PID参数的最佳调节值。
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东莞西门子S7-1200培训硬件结构就讲到这里. |
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