6ES7231-4HF32-0XB0西门子S7-1200

6ES7231-4HF32-0XB0西门子S7-1200

SIMATIC S7-1200，模拟输入， SM 1231，8 模拟输入， +/-10V，+/-5V，+/-2.5V， 或 0-20mA/4-20mA， 12 Bit+符号位 或（13 Bit ADC）

概述

  S7-1500自动化系统具有模块化的结构，可包含多 32个模块。 它拥有丰富的模块，且这些模块
均可以独立地组合使用。S7-1500自动化系统支持单层配置，其中的所有模块均安装在一个安装导
轨上（请参见手册以了解前提条件）。一个系统包含下列组件：控制器：CPU 具有不同性能等级，
并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET和PROFIBUS 接口，用于连接分布式 I/O 或用于编程
设备、操作装置、其它 SIMATIC 控制器或三方设备间的通信。用于数字量和模拟量输入/输出的
信号模块。工艺模块用于高速计数、位置或测量等功能。通信模块和通信处理器可通过通信接
口将控制器进行扩展根据要求，也可使用下列模块：在CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块
来说不够充分的情况下，电源模块 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。用于将 
SIMATICS7-1500连接到120/230VAC电源的负载电源模块 (PM)。接口模块用于连接基于S7-
1500 的分布式 I/O。简单的设计使得 SIMATIC S7-1500 十分灵活，便于维护。集成背板总线集
成的背板总线；背板总线集成在模块上。 模块通过 U 形连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。 
  可以节省安装时间。 不久将会提供具有“无响应热插拔”功能的有源背板。模块组装在S7-1500 安
装导轨上：具有各种长度，包括切割至定长的型号。 由于具有集成式 DIN 导轨，可以卡装广泛的标
准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器。性能可靠，接线方便：I/O 信号是通过统一的40 
针前连接器来连接的。 信号模块和前连接器之间具**械编码，可防止因意外的错误插入而对电路
造成破坏。为了对前连接器进行简单接线，可将该连接器置于“预接线位置”。 在此位置上，插头尚
未与模块电路接触。 此位置还可用于在运行过程中进行改动。 用户可借助于前盖内侧的一个印制电
缆连接图进行连接。前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。 两个型号都可以连接线
芯截面积为 0.252~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的导线。另外，数字量信号模块可通过 
TOP Connect 进行系统接线。 通过 TOP Connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执
行器，并可在控制柜中进行简便接线。对于模拟量模块，可以直接在模块上进行屏蔽；随模块提供
了一个屏蔽连接套件，*工具即可进行安装。针对 S7-1500 的信号模块提供了标签条。可使用
一台标准激光打印机来打印这些 DIN A4 标签纸上的标签。 可以从 TIA Portal 进行自动打印，而
*重新输入符号或地址。 

SIMATIC 移动面板移动式操作面板，可以在任何地点对工厂和机床进行直接的操作控制。提供工件或者过程的*视图，同时，可以直接显示并存取操作面板在正常运行过程中便于插拔，因此用途广泛（移动式面板 177 和移动式面板 277）或无线自由（移动面板 277(F) IWLAN）像素级图形，带触摸屏（模拟/阻性）的高亮度彩色显示器PROFIBUS 或 PROFINET 通信；对于移动式面板 277(F) IWLAN，可通过 WLAN 实现 PROFINET功能键带有自定义标签（带 LED），可任意进行组态（不适用于移动式面板 277 10"）

应用

　　该 RS 485 总线连接器用于 PROFIBUS，可以用来将 PROFIBUS 节点或 PROFIBUS 网络组件连接至PROFIBUS的总线电缆。

　　设计

　　提供有各种类型的总线连接器，可优化用于连接的设备：

　　总线连接器具有轴向电缆引出线（180°），可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP，传输速达 12 Mbps，带集成的总线端接电阻

　　带垂直电缆引出线的总线连接器（90°）；

　　这种接头采用垂直电缆引出线（有或没有编程器接口），速达 12 Mbps，带集成的终端电阻。传输速率为 3、6 或 12 Mbps 时，在带编程器接口的总线接头和编程器之间，需要使用 SIMATIC S5/S7 连接电缆。

　　有 30°电缆引出线的总线接头（经济型），无编程器接口，速率为 1.5 Mbps，无集成的总线端接电阻。

　　PROFIBUS 快速连接 RS 485 总线接头（90°或 180°电缆引出线），传输速率为 12 Mbps，采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装（用于硬线和软线）。

　功能

　　总线连接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 网络组件的 PROFIBUS 接口（9 针 Sub-D 接口）中。

　　可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 PROFIBUS 电缆。

　　通过从外部清晰可见的便于接触的开关，可以连接总线连接器中集成的总线端接器（不适用于 6ES7 972-0BA30-0XA0）。在此过程中，连接器中的进线和出线总线电缆是分开的（隔离功能）。

　　必须在 PROFIBUS 网段的两端进行这种连接。

　　总线系统

　　用于带有少数工作站且带有现场设备的蜂窝网络的过程和现场通讯

　　用于符合 IEC 61 158/EN 50 170 规范的数据通讯

　　开放性，可连接标准化非西门子部件

　　PROFIBUS – 用于生产和过程工程领域的现场总线标准，包括：

　　用于总线以及访问程序的物理特性的标准规范

　　用户协议和用户接口规范

　　过程或现场通讯

　　PROFIBUS DP，用于和现场设备间的快速、循环数据交换

　　PROFIBUS-PA，应用于过程自动化和本安应用领域

　　数据通讯

　　PROFIBUS FMS，用于不同制造商 PLC 之间的数据通讯

PROFIBUS 和全集成自动化

　　优势

　　PROFIBUS 是一种功能强大、开放、坚固耐用的总线系统，能保证无缝的通讯。

　　该系统采用了标准化设计，从而实现它可以与各种生产厂家提供的标准化部件进行连接。

　　可从网络上的任何地点进行组态、调试和故障排查。从而使用户定义的通讯关系不但通用，而且易于实施，改简便。

　　使用快速连接（FastConnect）布线系统，可在现场快速装配和调试。

　　采用简单、有效的信令概念，持续监控网络部件

　　由于现有网络易于扩展，且不具有任何不利影响，因此可确保投资安全

　　OLM 环冗余性，可用性高。

西门子DP总线是适用于自动控制系统与分散I/O 之间的高速通信；可取代24 V 或4~20 mA 的串联式信号传输；使用RS 485传输技术或光纤媒体。

　　西门子DP总线是专为过程自动化设计；可将变送器和执行器连接到一根公共总线，可用于本质安全领域；采用扩展的ProfiBus-DP协议，还具有PA行规。

　　本文将采用ProfiBus-DP和ProfiBus-PA通信协议来构建过程控制系统。

　　2 系统架构

　　本过程控制系统用于模拟对工业现场液位、温度等信息的、处理，PID 控制和控制工艺流程的实时监控。系统通过西门子DP总线进行和交换，采用MPI通信方式与上位机进行通信和远程控制，从而使整个控制系统实现网络化和数字化。控制系统结构图如图1所示。

　　系统主要包含上位监控机、CPU、以太网通信模块、DP链路、分布式I/O和变频器DP从站、温度和压力变送器、阀门定位器、电磁流量计等。CPU 采用Siemens 的S7300 315-2 DP,既具有多点通信功能的MPI 接口，又具有ProfiBus-DP通信功能[6].

　　3 系统组态

　　3.1 硬件组态

　　针对西门子S7-300 PLC 来说，其硬件组态是通过Step7 软件来实现的。组态过程主要包括以下几个步骤。

　　（1）新建项目

　　新建项目时需选择好存储路径和项目名称。

　　（2）添加工作站

　　右键点击新建的站点名字，选择插入SIMATIC300 Station.

　　（3）硬件配置[7]

　　双击Hardware 进入硬件配置界面，从右侧硬件列表中拖入机架，并按实际机架上模块的顺序依次添加电源、CPU（315-2DP）、AI/AO模块。DP/PA link等。根据每个测试系统的不同，有选择的在PA层挂入变频器、流量计、变送器和电磁阀等对象。图2是组态完的结果。

 虽然不同PLC使用的编程不同，但编程步骤大致一样。就是进行硬件组态，根据实际PLC的类型建立硬件配置及相应的通讯配置。硬件组态完成后，将之前在纸上记录下来的I/O地址写在的符号表中。不同对于符号表的定义可能不同，但一般都有该功能，保符号表填写的准确性是至关重要的。在编写符号表时，不仅要把设备输入输出的写正确，再给每个地址命名并添加注释，这对后面的编程会非常方便。不需要在编程时每次都查询地址，只要填写命名好的名称即可。
四步：写出程序流程图
在编程之前，一定要在草稿上写出程序的流程图。一个完整的程序，应该包括主程序、停止程序、急停程序、复位程序等部分。如果允许，应该将各个程序按“块”的形式编写，即一个程序是一个块，终将每个块按需求来调用即可。PLC擅长的就是处理顺序控制程序，在顺序控制中主流程是核心，一定要确保流程的正确性，要在草稿上仔细检查。如果主流程存在问题，当程序被PLC执行后，很可能发生撞击，损坏设备或对人身造成危险。
五步：在中编写程序
确保主流程没有问题后，便可以在中编写程序了。此外，还要注意停止、急停和复位程序的正确性，尤其是停止和急停程序，这是关系到人身和设备的程序，万万不可小视。一定要保无论在任何情况下，只要执行停止或急停程序，设备不会对人身造成伤害。还有一个小细节，有经验的师傅在处理急停按钮时，程序中都用常闭点，这点要注意。
六步：调试程序
在调试程序这一步中，可以分成两个方面。
1．如果条件允许，或是你的逻辑能力，可以先用的功能做测试，但是很多繁琐的程序很难用看出程序是否正确。
2．将程序下传到PLC中进行在线的调试。如果设备不动或运行中出现异常情况，先不要去修改程序，很可能是传感器没有调试到位，如果确保传感器无误，再去修改程序