西門子SMART通信信號板

西門子SMART通信信號板

西門子PLC，西門子通訊電纜，西門通訊接頭，西門子編程組態軟件，西門子變頻器，西門子數控系統，西門子產品回收

公司主要經營：西門子PLC6ES7-200/300/400/1200/6EP/6AV/6GK/ET200/6SE70/6FC/6SL

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上海晉營自動化科技有限公司

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S7-200 SMART 在化成生產線上的應用 廣州擎天實業有限公司 熊寧 西門子（中國）有限公司 李賢寧 設計了基于 S7-200 SMART 的化成生產線監控系統，介紹了系統架構、硬件 選型及軟件設計方案。在通信方面， S7-200 SMART 通過自由口通訊的方式采集 一條生產線上的所有儀表的數據，然后再通過工業以太網的方式把所有生產線的 數據傳送到上位機，實現了現場數據的實時監控。經現場長時間運行，系統運行 穩定、高效，很好地滿足了客戶需求。 化成生產線是將陽極電蝕鋁箔置于化成液中，利用電氣化學原理，使陽極電 蝕鋁箔表面生產氧化膜，此過程稱為化成。 工藝流程 化成工藝流程為： 電極箔→水合處理→初段化成→中段化成→安定化處理→終段化成一→安 定化處理→終段化成二→安定化處理→卷取 上位機是化成生產線監控系統的控制中樞，其控制網絡拓撲結構如圖 1 所 示。它是由數據采集從站和數據主站構成的。 (1)數據采集從站 本系統對生產車間 22 條生產線、高壓、低壓及外圍設施采用數據采集從站 對信號進行采集。從站包括軟件和硬件兩部分，硬件部分主要采用 SMART 200 PLC 加各種 I/O、A/D 模塊組成，并配有雷擊和浪涌電壓防護模塊。 系統能監視、記錄鋁箔生產線重要的生產數據。本系統負責目前生產線需要 采集的最多 45 個數字表頭的數據。 每個采集從站可擴展一個 485 接口，可以和其它設備進行 MODBUS 通訊。 模塊采集數據可通過 PLC 的以太網接口將所有的系統數據通過工業以太網 傳送至上位機。 Unrestricted . . . . . . 上位機 網絡系統架構圖 交換機 化成電源 化成電源 以太網 通訊 化成電源 化成電源 以太網 通訊 . . . . . . 以太網 以太網 通訊 以太網 通訊 以太網 1# . . . . . . n# SR40 SR40 SR40 SR40 圖 1 數據采集系統的網絡拓撲結構 (2)數據采集主站 1.上位機采用臺式電腦作為監控主機，可儲存數年的歷史數據。 2.對于各種持續的數據，可以實時曲線和歷史曲線的方式直觀顯示，作為衡量生 產線性能的依據。 3.所有故障報警及預置目標值（SV 值）修改均有記錄。 4.通過終端程序和雙網卡將工廠的局域網和工廠監控網絡分開，保證現場數據的 安全與高效。客戶可通過外網隨時監控現場數據。 方案確定 本項目中采用西門子 S7-200 SMART PLC 作為主控制器，采用上位機的顯示 器作為人機交互接口。S7-200 SMART 的 CPU 集成了以太網接口和 1 個 RS485 接 口。RS485 通信口支持自由口通信，以太網接口不僅支持程序調試功能，還能與 觸摸屏和計算機進行通信，輕松組網。S7-200 SMART 配備了西門子專用高速處 理芯片，可以輕松滿足化成生產線監控系統的控制要求。 本系統采用 CPU SR40 采集生產線上所有儀表的數據，然后再把所有 PLC 的 數據都通過以太網傳送給上位機，每個 CPU 均配備了 RS485 通信板。CPU SR40 具有 24 點輸入，16 點輸出，支持自由口通信，完全可以滿足化成生產線的控制 要求。 軟件開發 Unrestricted (1)化成電源控制程序 通過采集電源的狀態、電壓、電流等數據和上位機的控制，做一個調節的閉 環的自動化控制。 (2)化成線通信程序 PLC 不僅要采集生產線上所有儀表和狀態信號，而且要接收上位機下達的控 制任務。在一個化成生產線監控系統中，PLC 與上位機的實時通信很關鍵，否則 會影響到整個系統的運行效率及安全。影響實時通信的因素有：通信儀表的數量、 通信波特率、通信介質、通信協議及通信網絡結構等。 其中 RS485 自由口通信協議及程序的實現尤其重要。由于 AIBUS 通信協議中 主站對從站的讀寫操作是分開的，在監控系統中，主站不僅需要得到化成電源的 實時狀態，還需要把控制任務實時發送到化成電源，在化成電源數量比較多的系 統中，如果采用讀寫操作分開的通訊協議，那么通信的實時性就會明顯降低。 本項目為了達到操作的實時性，采用了一次發送和接收的方式，提高了通信 效率。 參考 AIBUS 協議，通過自由口協議編寫的控制和通信程序實現了類似的功能 和工業以太網實現了同時操作多臺電源的控制和實時監控。 應用體會 S7-200 SMART 控制器可擴展至 2 個 RS485 通信口，均支持自由口通信， 很好地滿足了化成生產線對 RS485 通信口的數量要求。同時，本地集成的以太網 口支持編程調試、觸摸屏通訊等功能，使用 1 根網線就可以實現編程調試工作， 不必走到每臺 PLC 旁邊去調試程序，從而提工作效率。

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2CPU 224XP CN / 224XPsi CN (14DI / 10DO + 2AI / 1AO) CPU 226 CN (24DI / 16DO)
CPU 221(6DI / 4DO) CPU 222 CN (8DI / 6DO) CPU 224 CN (14DI /10DO)
控制器系列概述可根據具體應用需求及預算，靈活組合、定制（系列化的控制器家族產品滿足你的不同應用及需求）S7-200CN 指令集一覽表定時器和計數器指令TON計數器總數256（由超級電容或電池備份）內部存儲器位掉電保持256（由超級電容或電池備份）112（存儲在 EEPROM）時間中斷2 個 1ms 分辨率邊沿中斷4 個上升沿和/或 4 個下降沿模擬電位器2 個 8 位分辨率布爾量運算執行時間0.22μs時鐘可選卡件卡件選項存儲器、電池和實時時鐘集成的通信功能

 

這是一個經濟而有效的解決方案；方便用戶的STEP7的用戶界面提供了通訊組態功能，這使得組態非常容易、簡單。

SIMATICS7—300具有多種不同的通訊接口：多種通訊處理器用來連接AS—I接口和工業以太網總線系統；串行通訊處理器用來連接點到點的通訊系統；多點接口(MPl)集成在CPU中，用于同時連接編程

器、PC機、人機界面系統及其他SIMATICS7/M7／C7等自動化控制系統。CPU支持下列通訊類型：

過程通訊：通過總線(AS—I或Pronbus)對I／O模塊周期尋址(過程映象交換)。

數據通訊：在自動控制系統之間、人機界面(HMl)和幾個自動化功能塊間相互調用。

S7—300新模塊電 話：18221796961（同微信號）

S1MATIC S7—300產品系列又推出了幾種新的模塊，這些模塊擴大了用戶的選擇范圍，為更多的應用帶來了便利和可能。新推出的模塊有以下幾種：

▲PS305電源模塊：24—110V DC輸入、24VDC／2A輸出，環境條件擴展型。

▲CPU3141FM中央處理單元新增一種可外插存儲器卡的模塊、該模塊需STEP7V5．OSP3以上版本支持。

▲SM321數字量輸入模塊：48—125VDC，環境條件擴展型。

▲SM322數字量輸出模塊：48—125VDC／1．5A、環境條件擴展型。

▲SM331熱電阻／電阻輸入模塊，分辨率24位。

▲SM331熱點偶輸入模塊，分辨率24位。

▲SM3354人／4出模擬輸入／輸出模塊，背板總線隔離，診斷與中斷功能。

▲SM338超聲波位置解碼器，可連4個超聲波位置傳感器，最多8個測量點。

▲CM35計數器模塊，8通道計數，最大10KHz，

▲CP343—lIT通訊模塊，10／100Mbps工業以太網，Web服務器，WWW網頁，E—mail發送功能。

6ES73211BL004AA2 "

SM321 擴展模塊 (6ES73211BL000AA0)SIMATIC S7-300, 數字輸入 SM 321, 光隔離 32數字量輸入, 24 V DC, 1 X 40 針 和SIMATIC S7-300,前連接器 (6ES73921BM010AA0) 用于帶有彈簧觸點信號模塊, 40針 "

6ES73211BP000AA0 "

SIMATIC S7-300 數字輸入SM321, 光隔離16個一組,64 數字量輸入,DC 24V, 3MS,漏型/源型 "

6ES73211CH000AA0 SIMATIC S7-300, 數字輸入SM 321, 光隔離,16 數字量輸入, AC/DC 24 - 48V,帶有ONE CHANNEL PER COMMON , 40 針

6ES73211CH200AA0 SIMATIC S7-300, 數字輸入SM 321, 光隔離,16 數字量輸入, DC 48 - 125V, 20 針

6ES73211EL000AA0 "

SIMATIC S7-300, 數字輸入SM 321, 光隔離,32 數字量輸入, 120V AC, 40 針"

6ES73211FF010AA0 SIMATIC S7-300, 數字輸入SM 321, 光隔離,8數字量輸入, 120V/230V AC, 20 針

6ES73211FF100AA0 SIMATIC S7-300, 數字輸入SM 321, 光隔離,8 數字量輸入, 120V/230V AC, 40 針,帶有 1 POINT PER COMMON

6ES73211FH000AA0 "

SIMATIC S7-300, 數字輸入 SM 321, 光隔離 16數字量輸入, 120/230V AC, 1 X 20 針 "

6ES73211FH004AA1 "

SM321 擴展模塊 (6ES73211FH000AA0) SIMATIC S7-300, 數字輸入 SM 321, 光隔離 16數字量輸入, 120/230V AC, 1 X 20 針和SIMATIC S7-300, 前連接器 (6ES73921AJ000AA0) 用于帶有螺釘觸點的信號模塊 , 20針 "

6ES73211FH004AA2 "

SM321 擴展模塊 (6ES73211FH000AA0) SIMATIC S7-300, 數字輸入 SM 321, 光隔離 16數字量輸入, 120/230V AC, 1 X 20 針和 SIMATIC S7-300, 前連接器(6ES73921BJ000AA0) 用于帶有彈簧觸點的信號模塊 , 20針 "

6ES73217BH010AB0 "

SIMATIC S7-300, 數字輸入SM 321, 電位隔離,16數字量輸入, DC 24V, 20 針,適用于過程中斷, 診斷"

6ES73221BF010AA0 SIMATIC S7-300, 數字輸出 SM 322, 光隔離,8數字量輸出, 24V DC, 2A, 20 針

6ES73221BH010AA0 "

SIMATIC S7-300, 數字輸出 SM 322, 光隔離, 16數字量輸出, 24V DC, 0.5A, 1 X 20 針 輸出電流總量 4A/組(8A/模塊) "

6ES73221BH014AA1 "KTP400 精智面板 4.3 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，鍵控 + 觸摸，4 MB 用戶內存
KP400 精智面板 4.3 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，鍵控，4 MB 用戶內存
TP700 精智面板 7 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，觸摸屏，12 MB 用戶內存
KP700 精智面板 7 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，鍵控，12 MB 用戶內存
TP900 精智面板 9 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，觸摸屏，12 MB 用戶內存
KP900 精智面板 9 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，鍵控，12 MB 用戶內存
TP1200 精智面板12 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，觸摸屏，12 MB 用戶內存
KP1200 精智面板 12 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，鍵控，12 MB 用戶內存
TP1500 精智面板 15.4 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，觸摸屏，24 MB 用戶內存
KP1500 精智面板 15.4 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，鍵控，24 MB 用戶內存
TP1900 精智面板18.5 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，觸摸屏，24 MB 用戶內存
TP2200 精智面板 21.5 寸，1600 萬色 LED 背光，16:9 寬屏顯示，觸摸屏，24 MB 用戶內存

接口2 個 RS-485 接口PPI，DP/T 波特率9.6，19.2 和 187.5kbaud由口波特率1.2kbaud 至 115.2kbaud每段最大電纜長度使用隔離的中繼器：187.5kbaud 可達1000米，38.4kbaud 可達1200 米未使用隔離中繼器：50 米最大站點數每段 32 個站，每個網絡 126 個站最大主站數32點到點（PPI 主站模式） （NETR / NETW）MPI 連接共 4 個，2 個保留（1 個給 PG，1 個給 OP）電源特性

輸入電源輸入電壓85 至 264V AC（47 至 63Hz）輸入電流70/35mA（僅 CPU，120/240V AC）220/100mA（最大負載，120/240V AC）沖擊電流20A ，264V AC 時隔離（現場與邏輯） 1500V AC保持時間（掉電） 20 / 80ms，120/240V AC 時保險（不可替換） 2A，250V 時慢速熔斷描述

訂貨號CPU 224 CN AC/DC/繼電器6ES7 214-2BD23-0XB824V DC 傳感器電源傳感器電壓20.4 至 28.8V DC電流限定1.5A 峰值，終端限定非破壞性
紋波噪聲小于1V 峰分值隔離（傳感器與邏輯） 非隔離數字量輸入特性本機集成數字量輸入點數14 輸入輸入類型漏型/源型 （IEC 類型1/漏型，除 I0.3 到 I0.5）24V DC，4mA 典型值時額定電壓30V DC

最大持續允許電壓35V DC，0.5 秒浪涌電壓15V DC，2.5mA邏輯 1 信號（最小） （I0.0 至 I0.2 和 I0.6 至 I1.5）4V DC，8mA（I0.3 至 I0.5）5V DC，1mA邏輯 0 信號 （最大） （I0.0 至 I0.2 和 I0.6 至 I1.5）V DC，1mA（I0.3 至 I0.）可選（0.2 至 12.8ms）輸入延遲連接 2 線接近開關傳感器（Bero） 1mA允許漏電流，最大隔離（現場與邏輯） 500V AC，1 分鐘光電隔離見接線圖隔離組
高速輸入速率20kHz（單相），10kHz（兩相）
高速計數器邏輯 1=15 – 30V DC 30kHz（單相） ，20kHz（兩相）
高速計數器邏輯 1=15 – 26V DC 200kHz（單相），100kHz（兩相）
HC4 和 HC5 邏輯 1> 4V DC 55?C 時所有的 DC 輸入（最大 26V DC）
同時接通的輸入50?C 時所有的 DC 輸入（最大 30V DC）

電纜長度最大500 米（標準輸入）蔽50 米（高速計數器輸入）屏蔽300 米（標準輸入）中央處理單元（CPU）CPU 221，CPU 222 CN，CPU 224 CN，CPU 224XP CN/CPU 224XPsi CN，CPU 226 C中央處理單元（CPU）PU 221，CPU 222 CN，CPU 224 CN，CPU 224XP CN/CPU 224XPsi CN，CPU 226 CN

中央處理單元（CPU）CPU 221，CPU 222 CN，CPU 224 CN，CPU 224XP CN/CPU 224XPsi CNC速計數器邏輯 1=15 – 26V DC 20kHz（單相) ，10kHz（兩相）
同時接通的輸入30kHz（單相） ，20kHz（兩相）電纜長度最大所有屏蔽500 米（標準輸入）非屏蔽50 米（高速計數器輸入）00 米（標準輸入）

數字量輸出特性本機集成數字量輸出點數16 輸出
輸出類型固態 — MOSFET（源型）額定電壓24V DC電壓范圍20.4 至 28.8V DC浪涌電流（大） 8A，100ms邏輯 1（最?。?20V DC，最大電流邏輯 0（最大） 0.1V DC，10KΩ負載每點額定電流（最大） 0.75A每個公共端的額定電流（最大） 6 A漏電流（最大） 10μA燈負載（最大） 5W

感性嵌位電壓L+ 減 48V DC，1W 功耗接通電阻（接點） 0.3Ω典型值（0.6Ω最大值）隔離光電隔離（現場到隔離） 500V AC，1 分鐘邏輯到接點－電阻（邏輯到接點） －隔離組見接線圖延時（最大）斷開到接通2μs（Q0.0, Q0.1），15μs（其它）接通到斷開10μs（Q0.0, Q0.1），130μs（其它）換－沖頻率（最大） 20kHz（Q0.0 和 Q0.1）機械壽命周期－觸點壽命－時接通的輸出55C 時，所有的輸出（水平安裝）C 時，所有的輸（垂直安裝）兩個輸出并聯是，僅輸出同組時電纜長度（最大）屏蔽500 米非屏蔽150 米

本機集成數字量輸出點數16 輸出輸出類型干觸點額定電壓24V DC 或250V AC電壓范圍5 至 30V DC 或 5 至 250V AC浪涌電流（最大） 5A，4s（10%工作率時）邏輯 1（最?。?－邏輯 最大）每點額定電流（最大） 2.0A每個公共端的額定電流（最大） 10A漏電流（最大） 燈負載（最大） 30W DC；200W AC性嵌位電壓－接通電阻（接點） 0.2 Ω（新的時候最大值）隔離光電隔離（現場到隔離） -邏輯到接點1500V AC，1 分鐘電阻（邏輯到接點） 100 MΩ隔離組見接線圖延時（最大）斷開到接通－接通到斷開－切10ms脈沖頻率（最大） 1Hz械壽命周期10,000,000（無負載）觸點壽命100,000（額定負載）同時接通的輸出55

中央處理單元（CPU）■ CPU 訂貨號訂貨號CPU模板CPU供電（標稱） 數字量輸入數字量輸出通訊口模擬量輸入模擬量輸出可拆卸連接6ES 7211-0AA23-0XB0 CPU 221 24V DC 6 x 24V DC 4 x 24V DC 1 否否否6ES 7211-0BA23-0XB0 CPU 221 120至240V AC 6 x 24V DC 4 x 繼電器1 否否否6ES 7212-1AB23-0XB8 CPU 222 24V DC 8x24V DC 6 x 24V DC 1 否否否
6ES 7212-1BB23-0XB8 CPU 222 120至240V AC 8x24V DC 6 x 繼電器1 否否否
6ES 7214-1AD23-0XB8 CPU 224 24V DC 14 x 24V DC 10 x 24V DC 1 否否是