西门子电机驱动模块6SL3120-1TE15-0AA4

概述

SIMATIC HMI - 树立效率新标竿

面向机器级和 SA 解决方案的创新、高效、可扩展和开放式软件

通过 SIMATIC WinCC (TIA Portal)、SIMATIC WinCC 和 SIMATIC WinCC Open Architecture 产品系列，SIMATIC HMI 提供了适用于从机器级直至 SA 系统的整个 HMI 产品系列的可视化和组态软件：

SIMATIC WinCC (TIA Portal)
创建机器级应用程序以及过程可视化或 SA 系统

SIMATIC WinCC flexible
保持机器级可视化解决方案：

SIMATIC WinCC V7 SA 系统
创建过程可视化或 SA 系统

SIMATIC WinCC Open Architecture SA
系统专门针对客户定制调整要求较高的应用、大型和/或复杂的应用以及需要满足特定系统需求和功能的项目。

SIMATIC WinCC (TIA Portal)

WinCC (TIA Portal) 基于*工程组态框架 Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) ，该框架为用户提供了用于完成所有自动化任务的统一、高效和直观的解决方案。SIMATIC WinCC (TIA Portal) 覆盖机器级区域中的应用程序和过程可视化中的应用程序或 SA 环境。WinCC (TIA Portal) 提供统一的可扩展组态工具 WinCC Basic、Comfort、Advanced 和 Professional，用于组态当前的 SIMATIC 操作员面板：

SIMATIC 精简型面板（不含按键式面板）

SIMATIC 精智面板

SIMATIC 移动式面板

基于 PC 的机器级系统

SIMATIC WinCC Runtime Advanced

SIMATIC WinCC Runtime Professional

另外，WinCC (TIA Portal) 还提供：

直观的用户界面，操作十分方便

可清晰组态设备和网络拓扑

通过控制器和人机界面的共享数据管理和统一的符号

在工作环境中与控制器和人机界面的佳交互

功能强大的编辑器可实现高效组态

集成的大量数据操作可以提高组态效率

系统诊断，一个重要的组件

完整的库概念

SIMATIC SA 系统

现代工厂中的数据量在不断增长，随之而来的是所用的 SA 解决方案面临面对的挑战：必须对海量数据进行长期管理和归档。这导致对性能的要求不断提升。另外，来自客户环境的各种工艺也正在源源不断地进入到各种工业应用中。**化趋势需要将在**范围内广泛应用的高级 SA 系统 – 对工厂信息的移动访问需求也随之不断上升。在所有这些要求中，面对不断攀升的能源成本，需要提高的是能源效率和生产效率

SIMATIC SA 凭借其源源不断的创新性 ，完**够满足未来的需求

效率

作为提高生产效率的关键因素，SIMATIC SA 结合了高效的工程组态、强大的归档功能以及强的数据安全性。这些功能特性是高效运行管理和智能生产分析的基础。

可伸缩性

西门子提供了可满足日益增长的需求并能保证数据安全的固定式和移动式解决方案。为此，我们使用了 SA 专有技术，该技术由西门子精心开发并具有过 15 年的跨行业*经验。无论用户的需求大小，我们都可提供正确的解决方案。

创新性

通过移动式 SA 解决方案，可随时随地掌握新信息– 包括采用现今的平板电脑和智能手机硬件。工业环境中的多点触控手势操作开辟了现代操作方式的新途径。

开放性

由于支持标准和系统内部的脚本与编程接口，易于满足特殊要求。

SIMATIC WinCC V7 SA 系统

过程可视化或 SA 系统可用于所有领域内的生产流程、机器设备与工厂的可视化与操作 — 从简便的单用户站，直至具有冗余服务器的分布式多用户系统以及带有 Web 客户端的跨地区解决方案。同时，WinCC 还是公司范围内垂直集成的信息枢纽（用于 IT 和业务集成的过程可视化平台）。

所有 HMI 内置功能包括可满足信号事件显示、消息及测量值归档、记录所有过程数据和组态数据、用户管理和可视化（(WinCC 基本软件）等工业要求的各种功能。

系统范围内，Web 上的操作员站、分布式服务器的可扩展的客户端/服务器结构，以及采用冗余而获得的数据的完整性

标准化接口如 OPC (用于过程控制的 OLE) WinCC OLE DB、VBA、Visual Basic、VB script、C-API (ODK) 的使用，使集成为容易

通过集成在 WinCC 中的历史数据记录功能 (Historian)，可在公司内建立起一个集成平台，该平台基于 Microsoft SQL Server，带有各种标准接口和编程接口和工具以及客户端。

带有 WinCC OLE DB Provider 的标准 SQL 数据库 C-API (ODK)，访问使用 VB 脚本的 WinCC RT 以及使用 VBA 的 WinCC CS 的 COM 对象模型。

SIMATIC WinCC Open Architecture SA 系统

SIMATIC WinCC Open Architecture (WinCC OA) SA 系统专门针对客户定制型调整要求较高的应用、大型和/或复杂的应用以及需要满足特定系统需求和功能的项目等。

SIMATIC WinCC Open Architecture 特别是在联网和冗余高端控制系统方面显示了自己的高性能。从现场层到控制站，从机器设备到公司总部 – 可保证实现高性能的集成通信。在每一个站，均保证拥有高度的可用性、可靠的信息、快速的交互以及优良的用户友好性。*中断过程就可以改变应用程序。因此，赢利能力、效率和安全性始终处于均衡状态。

借助其热后备冗余和灾难恢复系统，SIMATIC WinCC Open Architecture 在广泛的关键业务应用中显示出其可靠性。SIMATIC WinCC Open Architecture可以在任何平台上使用，并且可用于 Windows、Linux、iOS 和 Android。

SIMATIC WinCC Open Architecture向独立的内部开发开放，这意味着可以将想法快速、轻松地变为新的应用程序。

面向对象支持不同的工程设计和灵活的工厂扩展

用于多达 2048 台服务器的大型分布式系统

可扩展 – 从小型单用户系统直到网络连接的冗余高端系统

WinCC OA 可以在任何平台上使用，并且可用于 Windows、Linux、iOS 和 Android

热备用冗余和灾难恢复系统确保高的故障安全性和可用性

WinCC 开放式架构为用户特定解决方案提供平台

大量的驱动程序和接口选项：提供了 S7、SINAUT、OPC、OPC UA、Modbus、IEC 60870-5-101/104、DNP3、BACnet 以及 25 个以上本机驱动

在基于文件的值归档或相关数据库 (ORACLE) 中灵活地记录数据

创建和重新使用自己的库 — 使用已有的对象库，并能方便地进行具体改（客户设计、特定改）

使用选件和附加件的模块化扩展以及通过自己的脚本语言 CONTROL、API(C++) 和集成 ActiveX 元素的单独功能扩展。

使用 TIA Importer，集成 S7-1200 和 S7-1500 的 TIA 项目

采用 SIMATIC 工业 PC 的基于 PC 的 HMI 解决方案（机器级/SA）

可靠而创新的 SIMATIC IPC 工业 PC 是佳 PC 硬件平台。SIMATIC 工业 PC 提供有经济的软件包。运行版包含 SIMATIC WinCC V7、WinCC Runtime Professional 或 WinCC Runtime Advanced 可视化软件产品以及 SIMATIC WinAC RTX (F) 软件控制器。同时购买工业 PC 和软件包可享受价格优惠。

SIMATIC SA 和 SIMATIC IPC

通过**相互作用实现高可用性

由硬件和软件组成的“产品包”具有价格优势

经过系统测试的解决方案可以降低测试成本

简便订货和同步物流

故障现象：某配套SIEMENS PRIMOS系统、6RA26系列直流伺服驱动系统的数控滚齿机，开机后发生“ERR21，Y轴测量系统错误”报警。
分析与处理过程：数控系统发生测量系统报警的原因一般有如下几种：
1)数控装置的位置反馈信号接口电路不良。
2)数控装置与位置检测元器件的连接电缆不良。  
3)位置测量系统本身不良。
       由于本机床伺服驱动系统采用的是全闭环结构，检测系统使用的是HEIDENHAIN公司的光栅。为了判定故障部位，维修时首先将数控装置输出的X、Y轴速度给定，将驱动使能以及X、Y轴的位置反馈进行了对调，使数控的X轴输出控制Y轴，Y轴输出控制X轴。经对调后，操作数控系统，手动移动Y轴，机床X轴产生运动，且工作正常，数控装置的位置反馈信号接口电路无故障。
       但操作数控系统，手动移动X轴，机床Y轴不运动，同时数控显示“ERR21，X轴测量系统错误”报警。由此确认，报警是由位置测量系统不良引起的，与数控装置的接口电路无关。
检查测量系统电缆连接正确、可靠，排除了电缆连接的问题。
       利用示波器检查位置测量系统的前置放大器EXE601/5-F的Ual和Ua2、Ua1和Ua2输出波形，发现Ua1相无输出。进一步检查光栅输出(前置放大器EXE601/5-F的输入)信号波形，发现Ie1无信号输入。检查本机床光栅安装正确，确认故障是由于光栅不良引起的：换光栅LS903后，机床恢复正常工作。

确定PLC编程工具 
（1） 一般的手持编程器编程。 手持编程器只能用商家规定语句表中的语句表（STL）编程。这种方式效率低，但对于系统容量小、用量小的产品比较适宜，具有体积小、价格低、易于现场调试等优点。 这主要用于微型PLC的编程。 
（2） 图形编程器编程。图形编程器采用梯形图（LAD）编程，方便直观，一般的电气人员短期内就可应用自如，但该编程器价格较高,主要用于微型PLC和中档PLC。 
（3） 计算机加PLC软件包编程 。这种方式是效率高的一种方式，但大部分公司的PLC 开发软件包价格昂贵，并且该方式不易于现场调试，主要用于中PLC系统的硬件组态和软件编程。 
3 PLC控制系统的设计 
PLC 控制系统设计包括硬件设计和软件设计。 
3.1 PLC控制系统的硬件设计 
硬件设计是PLC控制系统的至关重要的一个环节，这关系着PLC控制系统运行的可靠性、安全性、稳定性。主要包括输入和输出电路两部分。 
（1） PLC控制系统的输入电路设计。PLC供电电源一般为AC85—240V，适应电源范围较宽，但为了抗干扰，应加装电源净化元件（如电源滤波器、1:1隔离变压器等）;隔离变压器也可以采用双隔离技术，即变压器的初、次级线圈屏蔽层与初级电气中性点接大地，次级线圈屏蔽层接PLC 输入电路的地，以减小高低频脉冲干扰。 
PLC输入电路电源一般应采用DC 24V, 同时其带负载时要注意容量，并作好防短路措施，这对系统供电安全和PLC安全至关重要，因为该电源的过载或短路都将影响PLC的运行，一般选用电源的容量为输入电路功率的两倍，PLC输入电路电源支路加装适宜的熔丝，防止短路。 
（2） PLC控制系统的输出电路设计。依据生产工艺要求，各种指示灯、变频器/数字直流调速器的启动停止应采用晶体管输出，它适应于高频动作，并且响应时间短;如果PLC 系统输出频率为每分钟6 次以下，应继电器输出，采用这种方法，输出电路的设计简单，抗干扰和带负载能力强。 
如果PLC输出带电磁线圈等感性负载，负载断电时会对PLC的输出造成浪涌电流的冲击，为此，对直流感性负载应在其旁边并接续流二管，对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC。 
当PLC扫描频率为10次／min 以下时，既可以采用继电器输出方式，也可以采用PLC输出驱动中间继电器或者固态继电器（SSR），再驱动负载。 

PLC控制系统的抗干扰设计。随着工业自动化技术的日新月异的发展，晶闸管可控整流和变频调速装置使用日益广泛，这带来了交流电网的污染，也给控制系统带来了许多干扰问题，防干扰是PLC控制系统设计时必须考虑的问题。一般采用以下几种方式: 
隔离:由于电网中的高频干主要是原副边绕组之间的分布电容耦合而成，所以建议采用1:1隔离变压器，并将中性点经电容接地。 
屏蔽:一般采用金属外壳屏，将PLC系统内置于金属柜之内。金属柜外壳可靠接地，能起到良好的静电、磁场屏蔽作用，防止空间辐扰。 
布线:强电动力线路、弱电信号线分开走线，并且要有一定的间隔;模拟信号传输线采用双绞线屏蔽电缆。 
3.2 PLC 控制系统的软件设计 
在进行硬件设计的同时可以着手软件的设计工作。软件设计的主要任务是根据控制要求将工艺流程图转换为梯形图，这是PLC应用的关键的问题，程序的编写是软件设计的具体表现。在控制工程的应用中，良好的软件设计思想是关键，的软件设计便于工程技术人员理解掌握、调试系统与日常系统维护。 
（1） PLC控制系统的程序设计思想。由于生产过程控制要求的复杂程度不同，可将程序按结构形式分为基本程序和模块化程序。 
基本程序:既可以作为立程序控制简单的生产工艺过程，也可以作为组合模块结构中的单元程序;依据计算机程序的设计思想，基本程序的结构方式只有三种:顺序结构、条件分支结构和循环结构。 
模块化程序:把一个总的控制目标程序分成多个具有明确子任务的程序模块，分别编写和调试，后组合成一个完成总任务的完整程序。这种方法叫做模块化程序设计。我们建议经常采用这种程序设计思想，因为各模块具有相对立性，相互连接关系简单，程序易于调试修改。特别是用于复杂控制要求的生产过程。 
（2） PLC控制系统的程序设计要点。PLC控制系统I/O分配，依据生产流水线从前至后，I/O点数由小到大;尽可能把一个系统、设备或部件的I/O信号集中编址，以利于维护。定时器、计数器要统一编号，不可重复使用同一编号，以确保PLC工作运行的可靠性。 

SIMATIC S7-1200 I/O模块

信号模块和通讯模块具有大量可供选择的信号板，可量身定做控制器系统以满足需求，而不必增加其体积。

多达8个信号模块可连接到扩展能力高的CPU。一块信号板就可连接至所有的 CPU，由此您可以通过向控制器添加数字或模拟量输入/输出信号来量身定做 CPU，而不必改变其体积。

6ES72111AD300XB0 CPU 1211C，紧凑型 CPU，DC/DC/DC，板载 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，电源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/数据存储器： 25 KB

6ES72111BD300XB0 CPU 1211C，紧凑型 CPU，AC/DC/继电器，板载 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，电源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/数据存储器： 25 KB

6ES72111HD300XB0 CPU 1211C，紧凑型 CPU，DC/DC/继电器，板载 I/O： 6 DI 24V DC;4 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，电源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/数据存储器： 25 KB

6ES72121AD300XB0 CPU 1212C，紧凑型 CPU，DC/DC/DC，板载 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，电源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/数据存储器： 25 KB

6ES72121BD300XB0 CPU 1212C，紧凑型 CPU，AC/DC/继电器，板载 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，电源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/数据存储器： 25 KB

6ES72121HD300XB0 CPU 1212C，紧凑型 CPU，DC/DC/继电器，板载 I/O： 8 DI 24V DC;6 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，电源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/数据存储器： 25 KB

6ES72141AE300XB0 CPU 1214C，紧凑型 CPU，DC/DC/DC，板载 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，电源： DC 20.4 - 28.8 V DC，程序/数据存储器： 50 KB

6ES72141BE300XB0 CPU 1214C，紧凑型 CPU，AC/DC/继电器，板载 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，电源： AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ，程序/数据存储器： 50 KB

6ES72141HE300XB0 CPU 1214C，紧凑型 CPU，DC/DC/继电器，板载 I/O： 14 DI 24V DC;10 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA，电源： AC 20.4 - 28.8 V DC，程序/数据存储器： 50 KB

DI/DO

6ES72211BF300XB0 SM 1221 数字量输入模板，8 点数字量输入，直流 24 V，漏/源输入

6ES72211BH300XB0 SM 1221 数字量输入模板，16 点数字量输入，直流 24 V，漏/源输入

6ES72221BF300XB0 SM 1222 数字量输出模板，8 点数字量输出，直流 24V，晶体管

6ES72221BH300XB0 SM 1222 数字量输出模板，16 点数字量输出，直流 24V，晶体管 0.5A

6ES72221HF300XB0 SM 1222 数字量输出模板，8 点数字量输出，继电器 2A

6ES72221HH300XB0 SM 1222 数字量输出模板，16 点数字量输出，继电器 2A

6ES72231BL300XB0 SM 1223 数字量 I/O 模板，16 点数字量输入/输出，16 点数字量输入 DC 24 V，漏/源，16 点数字量输出，晶体管 0.5A

6ES72231PH300XB0 SM 1223 数字量 I/O 模板，8 点数字量输入/输出，8 点数字量输入 DC 24 V，漏/源，8 点数字量输出，继电器 2A

6ES72231PL300XB0 SM 1223 数字量 I/O 模板，16 点数字量输入/输出，16 点数字量输入 DC 24 V，漏/源，16 点数字量输出，继电器 2A

AI/AO

6ES72314HD300XB0 SM 1231 模拟量输入模板，4 点模拟量输入，+/-10V、+/-5V、+/-2.5V、或 0-20 MA 12 位 + 符号位(13 位 ADC)

6ES72324HB300XB0 SM 1232 模拟量输出模板，2 点模拟量输出，+/-10V，14 位分辨率，或 0-20 MA，13 位分辨率

6ES72344HE300XB0 SM 1234 模拟量 I/O 模板，4 点模拟量输入/2 点模拟量输出，+/-10V，14 位分辨率，或 0-20 MA，13 位分辨率

SB

6ES72230BD300XB0 SB 1223 数字量 I/O 模板，2 点数字量输入/输出，2 点数字量输入24V DC/2 点数字量输出 24VDC

6ES72324HA300XB0 SB 1232 模拟量输出模板，1 点模拟量输出，+/- 10VDC (12 位分辨率) 或 0 - 20 MA (11 位分辨率

CP

6ES72411AH300XB0 CM 1241 通讯模板，RS232，9 针 SUB D(阴)，支持基于信息的自由端口

6ES72411CH300XB0 CM 1241 通讯模板，RS485，9 针 SUB D(阳)，支持基于信息的自由端口

SIM

6ES72741XF300XA0 仿真模块，8 通道仿真器，直流输入开关

6ES72741XH300XA0 仿真模块，14 通道仿真器，直流输入开关

ESM

6GK72771AA000AA0 紧凑型交换机模块 CSM 1277