西门子6ES7238-5XA32-0XB0

概述

总线系统间的网络转换

从一个总线系统到另外一个总线系统的网络转换是通过链接器、控制器 (PLC) 或 PC 实现的。对于控制器或 PC，可使用集成接口和通讯处理器 (CP)。
链接器将数据从一个网络传递到另一个网络，*使用附加链路。
下列项目可用：

用于从工业以太网转换到 PROFIBUS 的 IE/PB Link 和 IE/PB Link PN IO（也用于故障安全通讯）

lE/AS-i LINK PN IO ，用于自工业以太网至AS-lnterface的数据传送

IWLAN/PB Link PN IO，用于 IWLAN 至 PROFIBUS 的网络转换

DP/AS-i LINK Advanced、DP/AS-Interface Link 20E 和 DP/AS-i F-Link，用于从 PROFIBUS 转换到 AS-Interface 的网络转换

对于像 SIMATIC S7-200、S7-300、S7-400、SINUMERIK 或 SIMOTION C 这样的控制器，数据是通过通讯处理器或集成接口在各个网络之间交换的。数据借助于控制器进行链接，控制器将数据以一种经过预处理的形式传送到其他网络。

具有代理功能的PROFInet网络传输

PROFIBUS 网段可通过具有代理服务器功能的设备（PROFINET 代理服务器）连接到工业以太网。这种连接可通过选件包 SIMATIC WinAC PN、SIMATIC S7-300/400 CPU（带 DP 和 PN 接口）、IE/PB Link 或 IE/PB Link PN IO 来进行。对于一个无线网络转换，可结合 IWLAN/PB Link PN IO 使用一个 SCALANCE W-700 接入点。所有 PROFIBUS 标准从站可不经改变而被用于 PROFINET。

可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤
可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，。
（1）    深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求
1)  被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。
2)  控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。
 控制系统一般设计步骤
（2）    确定 I/O 设备
根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
（3）    选择合适的 PLC 类型
根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。
（4）    分配 I/O 点
分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。
（5）    设计应用系统梯形图程序
根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。
（6）    将程序输入 PLC
当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。
（7）    进行软件测试
程序输入 PLC 后，应行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。
（8）    应用系统整体调试
在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。
（9）    编制技术文件
系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。

PLC梯形图程序设计的常用方法——转换法
转换法：就是将继电器电路图转换成与原有功能相同的PLC内部的梯形图。这种等效转换是一种简便快捷的编程方法，其一，原继电控制系统经过长期使用和考验，已经被能完成系统要求的控制功能；其二，继电器电路图与PLC的梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此根据继电器电路图来设计梯形图简便快捷；其三，这种设计方法一般不需要改动控制面板，保持了原有系统的外部特性，操作人员不用改变长期形式的操作习惯。
（1） 基本方法。
根据继电器电路图来设计PLC的梯形图时，关键是要抓住它们的一一对应关系，即控制功能的对应、逻辑功能的对应以及继电器硬件元件和PLC软件元件的对应。
（2） 转换设计的步骤。
1） 了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理。
2） 确定PLC的输入信号和输出信号，画出PLC的外部接线图。
3） 确定PLC梯形图中的继电器（M）和定时器（T）的元件号。
4） 根据上述对应关系画出PLC的梯形图并进一步优化使梯形图既符合控制要求又具有合理性、条理性和可靠性。

PLC控制系统硬件设计需要考虑的PLC产品种类
对输入 / 输出点的选择
要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。
PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC 平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的 PLC 。
（2）  对存储容量的选择
对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数乘 5 字 / 点来估算；计数器 / 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输入 / 输出的系统中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 ～ 100 ）字左右的存储容量来估算；有通信处理时按每个接口 200 字以上的数量粗略估算。后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。对缺乏经验的设计者，选择容量时留有裕量要大些。
（3）   对 I/O 响应时间的选择
PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在 2 ～ 3 个扫描周期）等。对开关量控制的系统， PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑 I/O 响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。
（4）   根据输出负载的特点选型
不同的负载对 PLC 的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 PLC 有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的 PLC 。
（5）   对在线和离线编程的选择
离线编程是指主机和编程器共用一个 CPU ，通过编程器的方式选择开关来选择 PLC 的编程、和运行工作状态。编程状态时， CPU 只为编程器服务，而不对现场进行控制。在线编程是指主机和编程器各有一个 CPU ，主机的 CPU 完成对现场的控制，在每一个扫描周期末尾与编程器通信，编程器把修改的程序发给主机，在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机编程既能实现离线编程，也能实现在线编程。在线编程需购置计算机，并配置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。
（6）   据是否联信选型
若 PLC 控制的系统需要联入工厂自动化网络，则 PLC 需要有通信联网功能，即要求 PLC 应具有连接其他 PLC 、上位计算机及 CRT 等的接口。大、中型机都有通信功能，目前大部分小型机也具有通信功能。
（7）   对 PLC 结构形式的选择
在相同功能和相同 I/O 点数据的情况下，整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活，维修方便（换模块），容易判断故障等优点，要按实际需要选择 PLC 的结构形式。

可编程控制器PLC系统程序、用户程序、编程语言
1、系统程序
系统程序是PLC赖以工作的基础，采用汇编语言编写，在PLC出厂时就已固化于ROM型系统程序存储器中。
系统程序分为系统程序和解释程序。
系统程序用于监视并控制PLC的工作，如诊断PLC系统工作是否正常，对PLC各模块的工作进行控制，与处设交换信息，根据用户的设定使PLC比处在编制用户程序状态或者处在运行用户程序状态等。
解释程序用于把用户程序解释成微处理器能够执行的程序。来自PLC之家。 
2、用户程序
用户程序又称为应用程序，是用户为完成某一特定   的控制任务而利用PLC的编程语言编制的程序。 来自PLC之家。 
用户程序通过编程器输入到PLC的用户程序存储器中。 
3、编程语言
可编程控制器是通过程序对系统进行控制的，所以各种机型的PLC都有自己的编程语言。
PLC的编程语言有多种，如梯形图、语句表、逻辑功能图、逻辑等。下面介绍常用的梯形图和语句表编程语言。

紧凑的结构

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在设计时都力求紧凑，以节省控制面板中的空间。例如，CPU 1214C 的宽度仅有 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度也仅有90 mm。通讯模块和信号模块的体积也十分小巧，使得这个紧凑的模块化系统大大节省了空间，从而在安装过程中为您提供了高的效率和灵活性。

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