S7-1200 PLC常见控制模块以及布线
S7-1200 PLC的硬件主要包含电源芯片、CPU控制模块、数据信号控制模块、通讯模块和信号板(CB和SB)。S7-1200PLC多能够拓展8个数据信号模块和3个通讯模块,大当地数据I/O点值为284个,大当地仿真模拟I/O点值为69个。S7-1200PLC外观设计如下图2-1所显示,通讯模块安装于CPU模块左边,数据信号控制模块安装于CPU模块右边,西门子系统早期PLC商品,扩展模块只有安装于CPU模块右边。
2.2.1 S7-1200 PLC的CPU控制模块及布线
S7-1200 PLC的CPU模组是S7-1200 PLC系统中关键中的一员。现阶段,S7-1200PLC的CPU有5类:CPU 1211C、CPU 1212C、CPU 1214C、CPU 1215C和CPU1217C。每种CPU控制模块又细分化三种规格型号:DC/DC/DC、DC/DC/RLY和AC/DC/RLY,包装印刷在CPU模块机壳上
AC/DC/RLY的含义:CPU模块电源电压是交流电流,范围包括120~240VAC;键入开关电源是直流稳压电源,范围包括20.4~28.8VDC;导出方式是继电器输出。
(1)CPU模块外界详细介绍
S7-1200PLC的CPU控制模块将微控制器、集成电源、模拟量输入I/O点或好几个数字信号I/O点集成化在一个紧凑的小盒子中,形成能较为强悍的S7-1200系列产品小型PLC,外观设计如下图2-3所显示。下列依照图上编号为次序详细介绍其外部各部件的能。
①电源插头。用以向CPU控制模块供电的插口,有交流和直流二种供电模式。
②内存卡扩展槽。坐落于上端防尘盖下边,用以组装SIMATIC内存卡。
③布线射频连接器。又称为接线端子排,坐落于防尘盖下边。布线射频连接器具备脱卸式的优势,有利于CPU模块安装及维护保养。
④板载I/O状态LED。根据板载I/O状态LED显示灯(翠绿色)的开启或灭掉,标示各键入或输出情况。
⑤集成化以太网口(PROFINET射频连接器)。坐落于CPU底部,用以系统软件下载、机器设备组网方案。这也使得系统软件下载更为省时省力,节约了选购专用型通信光缆费用。
⑥工作状态LED。用以表明CPU的工作环境,如工作状态、终止状况和强制性情况等,详细下面详细介绍。
(2)CPU模块基本标准
必须掌握S7-1200 PLC的CPU的实际技术规格,一定要检查其基本标准
(3)S7-1200 PLC的显示灯
①S7-1200 PLC的CPU情况LED显示灯 S7-1200PLC的CPU上面有三盏情况LED,各是STOP/RUN、ERROR和MAINT,用以标示CPU的工作环境,
②通讯状态下的LED显示灯 S7-1200PLC的CPU还配备了两个可标示PROFINET通讯状态下的LED显示灯。开启底端接线端子块外盖能够看见这俩LED显示灯,各是Link和Rx/Tx,其照亮的内涵如下所示:
•Link(翠绿色)照亮,表明通信连接成;
•Rx/Tx(淡黄色)照亮,表明通信传输正在进行中。
③安全通道LED显示灯 S7-1200PLC的CPU及各数字信号数据信号控制模块(SM)为每一个数字量输入和输出配置了I/O安全通道LED显示灯。根据I/O安全通道LED显示灯(翠绿色)的开启或灭掉,标示各键入或输出情况。比如Q0.0安全通道LED显示灯照亮,表明Q0.0电磁线圈得电。
(4)CPU的工作模式
CPU有以下三种工作方式:STOP方式、STARTUP方式和RUN方式。CPU前面的情况LED标示各项工作方式。
①在STOP模式中,CPU不程序运行,但能免费下载新项目。
②在STARTUP模式中,实行一次运行OB(如果出现)。在启动模式下,CPU不容易解决中断事件。
③在RUN方式,程序流程循环系统OB重复执行。可能会发生中断事件,并且在RUN方式里的随意点实行对应的中断事件OB。可以从RUN模式中免费下载工程项目的一些一部分。
CPU适用根据暖运行进到RUN方式。暖运行不包含存储芯片校准。实行暖运作时,CPU会复位每一个非维持性系统及用户信息,并保留全部维持性客户数据值。
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存储芯片校准将清除所有工作中存储芯片、维持性或非维持性存放区、将运载存储芯片拷贝到工作中存储芯片并把导出设为组态软件的“对CPUSTOP的回应”(Reaction to CPU STOP)。
存储芯片校准不容易消除确诊缓冲区域,都不会消除保存起来的IP地址值。
留意:现阶段S7-1200/1500 CPU只有暖启动模式,而大多数S7-400 CPU有热启动和冷启。
(5)CPU模块布线
S7-1200 PLC的CPU规格型号比较多,但接法相近,这书只以CPU1215C为例子进行讲解,其他规格型号商品请读者参考有关指南。
①CPU 1215C(AC/DC/RLY)的数字量输入接线端子的布线 S7-1200PLC的CPU数字量输入端布线与三菱的FX系列PLC的数字量输入端布线不一样,后面一种无须连接直流稳压电源,其开关电源需要由系统内部给予,而S7-1200PLC的CPU输入端则需连接直流稳压电源。
下边以CPU 1215C(AC/DC/RLY)为例子详细介绍数字量输入端布线。“1M”是键入端公共性接线端子,与24VDC电源相接,开关电源主要有两种连接方式,相匹配PLC的NPN型PNP型接线方法。当电源负级与公共性接线端子相接时,为PNP型接线方法,如下图2-4所显示,“N”和“L1”接线端子为交流电流的开关电源连接接线端子,电压范围为120~240VAC,为PLC给予开关电源。“M”和“L ”接线端子为24V DC的开关电源输出端子,可以向外场感应器给予开关电源
②CPU1215C(DC/DC/RLY)的数字量输入接线端子的布线 但当电源正级与公共性接线端子1M相接时,为NPN型接线方法
新手通常不易区别PNP型NPN型的接线方法,常常搞混,若阅读者把握以内的方式,就不会错。把PLC做为负荷,以键入电源开关(一般为限位开关)为主要目标,若数据信号从电源开关排出(数据信号从电源开关排出,向PLC注入),则PLC的填写为PNP型接线方法;把PLC做为负荷,以键入电源开关(一般为限位开关)为主要目标,若数据信号从电源开关注入(数据信号从PLC排出,向电源开关注入),则PLC的填写为NPN型接线方法。三菱的FX2系列产品PLC只支持NPN型接线方法。
【例2-1】有一台CPU1215C(AC/DC/RLY),输入端有一只三线PNP限位开关和一只二线PNP限位开关,应如何接线?
解 针对CPU1215C(AC/DC/RLY),公共端外接电源的负级。但对于三线PNP限位开关,只需把它正、负级分别向开关电源的反、负级相接,将usb线与PLC的“I0.0”相接就可以;但对于二线PNP限位开关,只需把电源正级与其说正级相接,将usb线与PLC的“I0.1”相接就可以
③CPU 1215C(DC/DC/RLY)的数字信号输出端子的布线 CPU1215C的数字信号导出有两种方式,一种是24V直流电导出(即晶体三极管导出),另一种是继电器输出。标明为“CPU 1215C(DC/DC/DC)”的含义:个DC表明电源电流为24V DC,第二个DC表明键入端电源电流为24V DC,第三个DC表明导出为24VDC,在CPU的输出点接线端子排边上包装印刷有“24V DC OUTPUTS”字眼,含义晶体三极管导出。标明为“CPU 1215C(AC/DC/RLY)”的含义:AC表明电源电流为120~240V AC,一般用220V AC,DC表明键入端电源电流为24VDC,“RLY”表明导出为继电器输出,在CPU的输出点接线端子排边上包装印刷有“RELAYOUTPUTS”字眼,含义继电器输出。
CPU1215C输出端子的布线(继电器输出)如下图2-7所显示。能够得知,导出是分类布置的,每一组既可以是直流稳压电源,还可以是交流电,并且每一组开关电源的电压尺寸能够不一样,接直流稳压电源时,CPU控制模块并没有专一性规定。
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在为CPU开展供电系统布线时,一定要注意分辨是哪一种供电模式,如果将220V AC收到24VDC供电的CPU上,或是一不小心收到24V DC传感器导出开关电源上,都会导致CPU的毁坏。
④CPU1215C(DC/DC/DC)的数字信号输出端子的布线 现阶段24V直流电导出只有一种方式,即PNP型导出,也就是俗称的上拉电阻导出,这一点与三菱FX系列产品PLC不一样,三菱FX系列产品PLC(FX3U以外,FX3U有PNP型NPN型二种可选导出方式)为NPN型导出,其实就是低电频导出,了解这一点十分重要,尤其是运用PLC开展运动控制系统(如操纵步进电机)时,一定要考虑这一点。
CPU1215C输出端子的布线(晶体三极管导出)如下图2-8所显示,负荷开关电源也只能是直流稳压电源,且伤害高电平信号合理,是PNP导出。
⑤CPU 1215C的模拟量输入/输出端子的布线 CPU1215C控制模块搭载了2个模拟量输入通道和两个模拟量输出安全通道。模拟量输入通道测量范围范围是0~10V。模拟量输出通道测量范围范围是0~20mA。
CPU1215C的模拟量输入/输出端子的布线如下图2-9所显示。左侧的框架意味着模拟量输出的负荷,比较常见的负荷是变频调速器或阀门种类。右边的圆框意味着模拟量输入,一般与各种模拟量输入的控制器或智能变送器相互连接,圆框里的“”和“-”意味着感应器的反数据信号接线端子和负数据信号接线端子。