西门子S7-400开关量模块功能及参数

西门子S7-400开关量模块功能及参数
O指的是输入和输出，I / O点256的总输入和输出点，一般都没有这么多的机器，可以挂这些扩展模块摊开。 />输入点的开关输入，通常24V DC输入电压。不同的PLC的输入电压为正或负的是不一样的，用24V输入或与外部的电源是使用本机也不同。

西门子S7-400开关量模块功能及参数
O指的是输入和输出，I / O点256的总输入和输出点，一般都没有这么多的机器，可以挂这些扩展模块摊开。 />输入点的开关输入，通常24V DC输入电压。不同的PLC的输入电压为正或负的是不一样的，用24V输入或与外部的电源是使用本机也不同。

O指的是输入和输出，I / O点256的总输入和输出点，一般都没有这么多的机器，可以挂这些扩展模块摊开。 />输入点的开关输入，通常24V DC输入电压。不同的PLC的输入电压为正或负的是不一样的，用24V输入或与外部的电源是使用本机也不同。

设计

S7-400系统的实现可以使用模块化设计，并可以简单地忽略插槽规则。S7-400的突出特点是工作稳定可靠，无需风扇，且其中的信号模块支持热插拔。

S7-400设计简洁，使用灵活，操作极为方便：

• 模块安装非常简单。

• 背板总线集成在安装机架中

• 配有机械部件数码编号，模块更换极为简便。

• 现场证明可靠的连接。

• TOP 连接：
  预装配接线配有1至3针接口和螺钉端子或弹簧端子。

• 规定的安装深度：
  所有接口和接头都应该安装在模块和保护盖板的内部。

• 没有槽位规则。

• SIMATIC S7-400

  （通过带PROFIBUS DP接口的CPU或PROFIBUS DP CP）

  SIMATIC C7

  （通过带PROFIBUS DP接口的C7或PROFIBUS DP CP）

  SIMATIC S5-115U/H、S5-135U和S5-155U/H，带IM 308

  SIMATIC 505

  出于性能原因，每条线路上连接的主站不得超过2个。

  以下设备可作为从站连接：

  ET 200分布式I/O设备

  S7-300，通过CP 342-5

  CPU 313C-2 DP,CPU 314C-2 DP,CPU 314C-2 PN/DP,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP and CPU 319-3 PN/DP

  C7-633/P DP,C7-633 DP,C7-634/P DP,C7-634 DP,C7-626 DP,C7-635,C7-636

  现场设备

  虽然带有STEP 7的编程器/PC或OP是总线上的主站，但是只使用MPI功能，另外通过PROFIBUS DP也可部分提供OP功能。

  通过PROFINET IO进行过程通信

  SIMATIC S7-300通过通信处理器或通过配备集成PROFINET接口的CPU连接到PROFINET IO总线系统。通过带有PROFIBUS接口的CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。

  从用户的角度来看，PROFINET IO上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

  可将下列设备作为IO控制器进行连接：

  SIMATIC S7-300

  （使用配备PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

  SIMATIC ET 200

  （使用配备PROFINET接口的CPU）

  SIMATIC S7-400

  （使用配备PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

  可将下列设备作为IO设备进行连接：

  ET 200分布式I/O设备

  ET 200S IM151-8 PN/DP CPU,ET 200pro IM154-8 PN/DP CPU

  SIMATIC S7-300

  （使用配备PROFINET接口或PROFINET CP的CPU）

  现场设备

  通过AS-Interface进行过程通信

  S7-300所配备的通信处理器(CP 342-2)适用于通过AS-Interface总线连接现场设备（AS-Interface从站）。

  更多信息，请参见通信处理器。

  通过CP或集成接口（点对点）进行数据通信

  通过CP 340/CP 341通信处理器或CPU 313C-2 PtP或CPU 314C-2 PtP的集成接口，可经济有效地建立点到点连接。有三种物理传输介质支持不同的通信协议：

  20 mA(TTY)（仅CP 340/CP 341）

  RS 232C/V.24（仅CP 340/CP 341）

  RS 422/RS 485

  可以连接以下设备：

  SIMATIC S7、SIMATIC S5自动化系统和其他公司的系统

  打印机

  机器人控制

  扫描器，条码阅读器，等

  特殊功能块包括在通信功能手册的供货范围之内。

  使用多点接口(MPI)进行数据通信

  MPI（多点接口）是集成在SIMATIC S7-300 CPU上的通信接口。它可用于简单的网络任务。

  MPI可以同时连接多个配有STEP 7的编程器/PC、HMI系统（OP/OS）、S7-300和S7-400。

  全局数据：

  “全局数据通信”服务可以在联网的CPU间周期性地进行数据交换。一个S7-300 CPU可与多达4个数据包交换数据，每个数据包含有22字节数据，可同时有16个CPU参与数据交换（使用STEP 7 V4.x）。

  例如，可以允许一个CPU访问另一个CPU的输入/输出。只可通过MPI接口进行全局数据通信。

  内部通信总线(C-bus)：

  CPU的MPI直接连接到S7-300的C总线。因此，可以通过MPI从编程器直接找到与C总线连接的FM/CP模块的地址。

  功能强大的通信技术：

  多达32个MPI节点。

  使用SIMATIC S7-300/-400的S7基本通信的每个CPU有多个通信接口。

  使用编程器/PC、SIMATIC HMI系统和SIMATIC S7-300/400的S7通信的每个CPU有多个通信接口。

  数据传输速率187.5 kbit/s或12 Mbit/s

  灵活的组态选项：

  可靠的组件用于建立MPI通信：PROFIBUS和“分布式I/O”系列的总线电缆、总线连接器和RS 485中继器。使用这些组件，可以根据需求实现设计的化调整。例如，任意两个MPI节点之间可以开启10个中继器，以桥接更大的距离。

  通过CP进行数据通信

  SIMATIC S7-300通过CP 342和CP 343通信处理器可以连接到PROFIBUS和工业以太网总线系统。

  可以连接以下设备：

  SIMATIC S7-300

  SIMATIC S7-400

  SIMATIC S5-115U/H、S5-135U和S5-155U/H

  编程器

  PC机

  SIMATIC HMI人机界面系统

  数控装置

  机器人控制

  工业PC

  驱动控制器

  其它厂商设备

  S7-300F

  S7-300F能够以两种I/O设计的方式运行：

  ET 200M中的I/O设计：

  故障安全数字量/模拟量输入和输出模块用于集中式或分布式应用（Cat.4/SIL3只能与隔离模块一起使用）

  ET 200S PROFIsafe中的I/O设计：

  故障安全数字量输入和输出模块可用于分布式应用

  Functions

  S7-300

  提供有大量功能，支持用户的S7-300编程、调试和维护等工作。

  高速执行指令：

  指令执行时间可达0.01μs，为中低端性能设备开创了全新的应用方案。

  浮点数运算：

  可以率地使用浮点运算甚至复数运算功能。

  用户友好的参数赋值：

  仅需一个带有统一操作界面的软件工具，就可以完成所有模块的参数化工作。这降低了入职门槛和培训费用。

  人机界面（HMI）：

  S7-300的操作系统已经集成了用户友好的人机界面服务。这些功能不再需要成本高昂的编程工作：SIMATIC HMI系统向SIMATIC S7-300请求过程数据，S7-300在期望的更新时间完成这些数据的传输工作。SIMATIC S7-300的操作系统可以自主地完成传输过程。并且*使用相同的符号和数据库。

•  

  诊断功能：

  CPU的智能诊断系统持续不断地检测系统的功能、记录故障信息和特定的系统事件（例如，时间错误、模块故障等）。采用环境缓冲区记录事件信息，并带有时间截，以利于今后的故障排除。

  口令保护:

  使用密码保护功能、可靠地保护用户信息，以防受到非*复制与更改。

  SIMATIC S7-300符合的国家标准和标准有：

  DIN

  UL认证

  CSA认证

  FM class 1 div.2；组别：A、B、C和D（温度组别：T4（≤135°C））

  ATEX认证

  澳大利亚标志

  以下船级社资格认证

  美国船级社

  法国船级社

  挪威船级社

  德国船级社

  英国劳氏船级社

  日本船级社（NK）

  抗震

  通讯

  SIMATIC S7-300的CPU支持以下通信类型：

  过程通讯：

  对于通过总线（AS-接口、PROFIBUS DP或者PROFINET）实现循环寻址的I/O模块（互换过程图像）。从循环执行层调用过程通讯。

  数据通讯：

  用于自动化系统间或多个自动化系统与HMI之间的数据交换。数据通信循环地进行，也可以基于事件驱动通过块由用户程序发起。

  STEP 7的操作界面极为友好，显著地简化了用户的通信功能组态工作。

  数据通讯

  SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制：

  使用MPI，通过全局数据通信，实现联网CPU之间的数据包循环交换。

  借助通信功能，与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。

  全局数据

  借助“全局数据通信”服务，联网CPU彼此之间可以循环地交换数据（可达8 GD数据包，每周期22个字节）。据此，可以实现，例如，某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过MPI进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。

• 西门子S7-300模块使用探讨（功能模块、开关量和模拟量模块）

  1、说起S7-300系列I/O模块，特别是ET200M结构SM331-7KB02/-7KF02等AI模块，相信很多人都遇见过共模干扰电压(Ucm)超限出现上/下溢出，而不能正产使用；特别是4线制仪表或传感器信号易出现这种故障现象。1.模块到手之后，要注意是几组几通道，比如7KF02是4组8通道。那么每两个通道为一组，他们的测量信号应该*，在设置量程卡的时候ABCD模式对应电阻，电压，电流4线制，电流2线制4种模式，每一组用一个量程卡，那么这一组的两个通道就应该使用同一种类型的信号接入（其实一个模块都使用*的信号类型）。记得还要在软件上组态硬件的时候选择模块的测量类型哦，亲。
   以下2、3、4说说接线的问题，新手常常犯错哦。手册？新手说看不懂。手册确实有点罗嗦……
   2.在使用两线制仪表的时候，是模拟量模块对仪表供电。对的，就是信号和电源共线，所以是两根线啊。既然是模块供电给仪表，那么他们的电源就是同一个电源。这个时候不需要将M-与Mana相连，为什么？一个电源，基准电位是一样的啊。
   3.如果使用四线制仪表的时候，仪表会有单独的供电，不需要模块给电，那就是4条线，电源两条、信号两条，四线制啊。这个时候如果仪表的电源和模块的电源是同一个电源（基准点位*）那么也不需要连接M-到Mana。如果不是那就需要连接了，因为电位参考不一样啊。如果我这样说，都没明白的话，举个例，DC24V的电源不接地的，你站在绝缘板上，抓抓24V的正负极，没有啥感觉吧。但是如果电源依然不接地，你站在一个接地良好的地方摸摸电源正极，有可能你就疼了，喊妈妈了。为什么？参考电位不*哈。
   4.再强调个东西，如果模块不是电隔离的，记得要将模块的Mana端子接到CPU或者是IM模块的M端哦。同理要参考电位*嘛。

   2、为应对这种共模干扰电压(Ucm)现象，相信大家都是外加AI信号隔离模块解决。但这种方案同时也增加了硬件成本开销、控制柜体布局容量、硬件安装调试时间，以及设备故障点等诸多问题。
   3、当然，一些系统集成商将增加AI信号隔离模块的方案，作为项目成本开销并向用户追加投入费用的依据。
   4、*，在SIENENS的S7-300系列4～20mADC测量范围手册说明书里，有很大篇幅讲解关于2线或
   4线制仪表、隔离与非隔离模块、I/U/RTD/TC等信号抑制共模干扰电压(Ucm)接线的*方案。
   5、简单的说，SIENENS的S7-300系列4～20mADC测量范围手册说明书中，对抑制共模干扰电压(Ucm)接线的处理方法如下：
   （1）每个通道的M－输入端必须连接到模块地。
   （2）Mana端也必须接地。
   （3）再将Mana端与每个通道的M－输入端短接线。
   （4）将未用到的COMP+端接地。
   6、个人在现场遇见过几次这种干扰现象，都以SIENENS*的接线方案处理好，并且还按此方案成功指导过其他同事类似的问题处理。

•  

  关于S7-300系列I/O模块抑制共模干扰电压(Ucm)信号接线*方案的图示整理如下：
   1、隔离传感器与隔离AI接线图：
  
  
   2、隔离传感器与非隔离AI接线图：
  
  
   3、非隔离传感器与隔离AI接线图：
  
  
   4、非隔离传感器与非隔离AI接线图：
  
  
   5、隔离AO输出接线图：
  
  
   6、非隔离AO输出接线图：
  

  我想说说数字量输出模块：在我平时S7-300、ET200M项目的设计、实施中，经常采用的数字量输出模块是DO32 24V/0.5A(6ES7 322-1BL00-0AA0)，32个输出点，属于安全电压等级的模块；此模块输出属于晶体管类型，具有快速响应的特征；可以看出此模块输出驱动能力较小，理论上触点容量只有24x0.5=12VA；一般在输出驱动类似指示灯之类的较小负载时，会直接去驱动；在驱动较大负载时，会采用加中间继电器的形式，中间继电器一般选择带续流二极管的中间继电器（也可以在中间继电器线圈A1、A2反向并联一个二极管），这样中间继电器在失电时，可以快速释放线圈产生的反向电势，防止反向电势窜入模块或者控制回路中，既保护了模块内的晶体管，又消除了一些杂波的干扰！
   提供几张我平时S7-300、ET200M项目的设计、实施中，DO模块及输出驱动的参考贴图：
  
  
  
  
  
  
  

  在项目现场施工中，工艺上的变化，有些是想象不到。造成了电气和自动化方面也需要做相应的增加或者修改。在一项目中，系统已经试生产了，可工艺需要增加一个温度测点，查了一下PLC的备用模拟量通道，都是四线制4-20mA的备用通道，可是只有2线制的温度变送模块了。不允许停机，急人啊！还好，以前测试过两线制变送器和四线制通道的接法，刚好用上了，在这里和大家分享一下，见下图（仅供参考）
  

  关于FM350-1模块，挂在远程io上，由于远程io出现问题，比如瞬间掉站，又马上恢复。
   这是编码器的值就变成0了。
   引申出一个问题，如果增量型的编码器当值编码器用的时候，必须保证远程io站的断电顺序要晚于plc的断电顺序，否则就会出现plc上点没有将断电前fm350-1的数保持住，而是保持了0这个数值。
   不知道有没有人遇到过这种情况，也算是经验的分享吧。

  1、关于SM331 AI 8×12Bit（即6ES7 331-7KF02-0AB0）是S7-300中常用的AI模块之一。这类模块在电流型AI输入时，可按传感器的两线制或四线制要求，进行通道软件设置使用。
   2、当设置为两线制并正确设置好模块侧面的卡件时，AI通道的两个接线端就有约24VDC电压输出，用于两线制传感器的外部配电。
   3、但现实的使用中却经常出现烧坏两线制配电的通道故障，特别是在设备安装调试期间易发生此类现象！
   4、原因是设备安装调试期间，现场施工凌乱，安装人员将缆线敷设至传感器安装位置后，由于传感器未安装，或踩踏拉扯，或直接裸露等原因造成接线脱落。此时，中控调试人员将模块送电，如果带电裸露的导线接地或相互短接，那可就出现悲剧了！
   5、所以我们通常在设备安装调试期间，为安全起见，将此类AI模块通道先设置和调整为四线制方式。
   6、待确认要调试该AI通道时，先仔细检查外部传感器接线，再设置和调整为两线制方式后送电。
   7、不知大家对待此类模块出现的此类问题，还有何好的处理方法？

  等电位连接的S7-300安装：
   当使用接地参考电位组态 S7-300 时，所有干扰电流都将对接地导线/地放电。 300上的“接地滑块”
   用于此目的。但在实际安装过程中，如果“地”的质量不够好，等电位连接做反而会产生干扰。