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西門子CPU中央控制單元6ES7214-2AS23-0XB8價格優(yōu)勢

閱讀:411        發(fā)布時間:2021-7-28

西門子CPU中央控制單元6ES7214-2AS23-0XB8
2 PLC系統(tǒng)設(shè)備選型 
PLC最主要的目的是控制外部系統(tǒng)。這個系統(tǒng)可能是單個機器,機群或一個生產(chǎn)過程。不同型號的PLC有不同的適用范圍。根據(jù)生產(chǎn)工藝要求,分析被控對象的復(fù)雜程度,進行I/O點數(shù)和I/O點的類型(數(shù)字量、模擬量等)統(tǒng)計,列出清單。適當進行內(nèi)存容量的估計,確定適當?shù)牧粲杏嗔慷焕速M資源的機型(小、中、大形機器)。并且結(jié)合市場情況,考察PLC生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品及其售后服務(wù)、技術(shù)支持、網(wǎng)絡(luò)通信等綜合情況,選定價格性能比較好的PLC機型。 
目前市場上的PLC產(chǎn)品眾多,國外有德國的SIEMENS;日本的 OMRON、MITSUBISHI、FUJI、Panasonic;美國的GE;韓國的LG等。國產(chǎn)品牌有研華、研祥、合力時等。近幾年,PLC產(chǎn)品的價格有較大的下降,其性價比越來越高。PLC 的選型應(yīng)從以下幾個方面入手。 
2.1 確定PLC 控制系統(tǒng)的規(guī)模 
依據(jù)工廠生產(chǎn)工藝流程和復(fù)雜程度確定系統(tǒng)規(guī)模的大小。可分為大、中、小三種規(guī)模。 
小規(guī)模PLC控制系統(tǒng):單機或者小規(guī)模生產(chǎn)過程,控制過程主要是條件、順序控制,以開關(guān)量為主,并且I/O點數(shù)小于128 點。一般選用微型PLC,如SIEMENS S7-200等。 
中等規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是復(fù)雜邏輯控制和閉環(huán)控制,I/O點數(shù)在128——512 點之間。應(yīng)該選用具有模擬量控制、PID控制等功能的PLC,如SIEMENS S7-300等。 
大規(guī)模PLC控制系統(tǒng):生產(chǎn)過程是大規(guī)模過程控制、DCS系統(tǒng)和工廠自動化網(wǎng)絡(luò)控制,I/O點數(shù)在512點以上。應(yīng)該選用具有通信聯(lián)網(wǎng)、智能控制、數(shù)據(jù)庫、中斷控制、函數(shù)運算的高檔PLC,如SIEMENS S7-400等, 再和工業(yè)現(xiàn)場總線結(jié)合實現(xiàn)工廠工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的通訊和控制。 
2.2 確定PLC I/O 點的類型 
根據(jù)生產(chǎn)工藝要求,分析被控對象的復(fù)雜程度,進行I/O點數(shù)和I/O點的類型(數(shù)字量、模擬量等)統(tǒng)計,列出清單。適當進行內(nèi)存容量的估計,確定適當?shù)牧粲熊浻布Y源余量而不浪費資源的機型(小、中、大型機器)。 
根據(jù)PLC輸出端所帶的負載是直流型還是交流型,是大電流還是小電流,以及PLC輸出點動作的頻率等,從而確定輸出端采用繼電器輸出,還是晶體管輸出,或品閘管輸出。不同的負載選用不同的輸出方式,對系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是很重要的。 
電磁閥的開閉、大電感負載、動作頻率低的設(shè)備,PLC輸出端采用繼電器輸出或者固態(tài)繼電器輸出;各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調(diào)速器的啟動/停止應(yīng)采用晶體管輸出。 
2.3 確定PLC編程工具 
(1) 一般的手持編程器編程。 手持編程器只能用商家規(guī)定語句表中的語句表(STL)編程。這種方式效率低,但對于系統(tǒng)容量小、用量小的產(chǎn)品比較適宜,具有體積小、價格低、易于現(xiàn)場調(diào)試等優(yōu)點。 這主要用于微型PLC的編程。 
(2) 圖形編程器編程。圖形編程器采用梯形圖(LAD)編程,方便直觀,一般的電氣人員短期內(nèi)就可應(yīng)用自如,但該編程器價格較高,主要用于微型PLC和中檔PLC。 
(3) 計算機加PLC軟件包編程 。這種方式是效率zui高的一種方式,但大部分公司的PLC 開發(fā)軟件包價格昂貴,并且該方式不易于現(xiàn)場調(diào)試,主要用于中高檔PLC系統(tǒng)的硬件組態(tài)和軟件編程。 
3 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計 
PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。 
3.1 PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 
硬件設(shè)計是PLC控制系統(tǒng)的至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié),這關(guān)系著PLC控制系統(tǒng)運行的可靠性、安全性、穩(wěn)定性。主要包括輸入和輸出電路兩部分。 
(1) PLC控制系統(tǒng)的輸入電路設(shè)計。PLC供電電源一般為AC85—240V,適應(yīng)電源范圍較寬,但為了抗干擾,應(yīng)加裝電源凈化元件(如電源濾波器、1:1隔離變壓器等);隔離變壓器也可以采用雙隔離技術(shù),即變壓器的初、次級線圈屏蔽層與初級電氣中性點接大地,次級線圈屏蔽層接PLC 輸入電路的地,以減小高低頻脈沖干擾。 
PLC輸入電路電源一般應(yīng)采用DC 24V, 同時其帶負載時要注意容量,并作好防短路措施,這對系統(tǒng)供電安全和PLC安全至關(guān)重要,因為該電源的過載或短路都將影響PLC的運行,一般選用電源的容量為輸入電路功率的兩倍,PLC輸入電路電源支路加裝適宜的熔絲,防止短路。 
(2) PLC控制系統(tǒng)的輸出電路設(shè)計。依據(jù)生產(chǎn)工藝要求,各種指示燈、變頻器/數(shù)字直流調(diào)速器的啟動停止應(yīng)采用晶體管輸出,它適應(yīng)于高頻動作,并且響應(yīng)時間短;如果PLC 系統(tǒng)輸出頻率為每分鐘6 次以下,應(yīng)繼電器輸出,采用這種方法,輸出電路的設(shè)計簡單,抗干擾和帶負載能力強。 
如果PLC輸出帶電磁線圈等感性負載,負載斷電時會對PLC的輸出造成浪涌電流的沖擊,為此,對直流感性負載應(yīng)在其旁邊并接續(xù)流二極管,對交流感性負載應(yīng)并接浪涌吸收電路,可有效保護PLC。 
當PLC掃描頻率為10次/min 以下時,既可以采用繼電器輸出方式,也可以采用PLC輸出驅(qū)動中間繼電器或者固態(tài)繼電器(SSR),再驅(qū)動負載。 
對于兩個重要輸出量,不僅在PLC內(nèi)部互鎖,建議在PLC外部也進行硬件上的互鎖,以加強PLC系統(tǒng)運行的安全性、可靠性。 
對于常見的AC220V交流開關(guān)類負載,例如交流接觸器、電磁閥等,應(yīng)該通過DC24V微小型中間繼電器驅(qū)動,避免PLC的DO接點直接驅(qū)動,盡管PLC手冊標稱具有AC220V交流開關(guān)類負載驅(qū)動能力。 
(3) PLC控制系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計。隨著工業(yè)自動化技術(shù)的日新月異的發(fā)展,晶閘管可控整流和變頻調(diào)速裝置使用日益廣泛,這帶來了交流電網(wǎng)的污染,也給控制系統(tǒng)帶來了許多干擾問題,防干擾是PLC控制系統(tǒng)設(shè)計時必須考慮的問題。一般采用以下幾種方式: 
隔離:由于電網(wǎng)中的高頻干擾主要是原副邊繞組之間的分布電容耦合而成,所以建議采用1:1超隔離變壓器,并將中性點經(jīng)電容接地。 
屏蔽:一般采用金屬外殼屏蔽,將PLC系統(tǒng)內(nèi)置于金屬柜之內(nèi)。金屬柜外殼可靠接地,能起到良好的靜電、磁場屏蔽作用,防止空間輻射干擾。 
布線:強電動力線路、弱電信號線分開走線,并且要有一定的間隔;模擬信號傳輸線采用雙絞線屏蔽電纜。 
西門子模塊6ES71386AA000BA0 S7-200的接口模塊主要有數(shù)字量I/O模塊、模擬量I/O模塊和通信模塊。下面分別介紹這些模塊。 (一)數(shù)字量I/O模塊 數(shù)字量I/O模塊是為了解決本機集成的數(shù)字量輸入/輸出點不能滿足需要而使用的擴展模塊。S7-200PLC目前總共可以提供3大類,共9種數(shù)字量I/O模塊。 1.EM221數(shù)字量輸入擴展模塊 8DI,DC24V(直流輸入) 2.EM222數(shù)字量輸出擴展模塊 8DO,DC24V(直流輸出) 8DO,Relay(DC24V/ AC24~230V)(繼電器輸出) 3.EM223數(shù)字量混合模塊 4DI(DC24V),4DO(DC24V/2A) 4DI(DC24V),4DO(Relay 2A) 8DI(DC24V),8DO(DC24V/2A) 8DI(DC24V),8DO(Relay 2A) 16DI(DC24V),16DO(Relay 2A) 16DI(DC24V),16DO(DC24V/2A) (二)模擬量I/O模塊 模擬量I/O模塊提供了模擬量輸入和模擬量輸出的擴展功能。S7-200的模擬量擴展模塊具有較大的適應(yīng)性、可以直接與傳感器相連,并有很大的靈活性,且安裝方便。 1.EM231模擬量輸入模塊 4AI(電壓或電流)輸入信號的范圍由SW1、SW2和SW3設(shè)定。 2.EM232模擬量輸出模塊 2AO(電壓或電流) 3.EM235模擬量混合模塊 4AI(電壓或電流),量程由SW1~SW6設(shè)定 1AO(電壓或電流) (三)通信模塊 S7-200系列PLC除了CPU226本機集成了兩個通信口以外,其他均在其內(nèi)部集成了一個通信口,通信口采用了RS-485總線。此外,各PLC還可以接入通信模塊,以擴大其接口的數(shù)量和聯(lián)網(wǎng)能力。 1.EM277模塊 EM277模塊是PROFIBUS-DP從站模塊,同時也支持MPI從站通訊; 2.EM241:調(diào)制解調(diào)器(Modem)通訊模塊 3.CP243-1:工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊; 4.CP243-1 IT:工業(yè)以太網(wǎng)通訊模塊,同時提供Web/E-mail等IT應(yīng)用; 5.CP243-2:AS-Ⅰ主站模塊,可連接**多62個AS-Ⅰ從站。 S7-200PLC的配置就是由S7-200CPU和這些擴展模塊構(gòu)成的。 一般的邏輯控制系統(tǒng)用軟繼電器、定時器和計數(shù)器及基本指令就可以實現(xiàn)。利用功能指令可以開發(fā)出更復(fù)雜的控制系統(tǒng),以致構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。這些功能指令實際上是廠商為滿足各種客戶的特殊需要而開發(fā)的通用子程序。功能指令的豐富程度及其合用的方便程度是衡量PLC性能的一個重要指標

  •  西門子PLC S7-1500  
    西門子PLC S7-1500

  • 自動化的**利器
    **強性能-*易用性
    SIMATIC S7-1500是TIA博途中的新一代控制器,是自動化領(lǐng)域的里程碑


  •  西門子PLC S7-1200  
    西門子PLC S7-1200

  • 具有靈活性和可擴展性,實現(xiàn)了緊湊設(shè)計下的高性能,并且仍然適合在較低的性能范圍內(nèi)實現(xiàn)**復(fù)雜的任務(wù)


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  • 功能**強大的PLC
    面向工廠自動化和過程自動化的**解決方案


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  • 體積小巧,功能強大
    無論是**的過程控制還是復(fù)雜的通用機械,總能為您提供**解決方案


  •  西門子PLC S7-200 SMART  
    西門子PLC S7-200 SMART

  • 體積小巧,擴展性強,性價比高,適用于中小型自動化項目


  •  西門子PLC S7-200  
    西門子PLC S7-200

  • 體積小巧,功能齊全,**適應(yīng)于中小機器設(shè)備的控制


  •  西門子PLC LOGO!系列  
    西門子PLC LOGO!系列

  • 體積小巧,功能適用,**適應(yīng)于小型設(shè)備的控制

S7-300
模塊化微型PLC系統(tǒng),滿足中、小規(guī)模的性能要求
各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù)
簡單實用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力,應(yīng)用十分靈活
方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計
當控制任務(wù)增加時,可自由擴展
大量的集成功能使它功能非常強勁
S7-300F
故障安全型自動化系統(tǒng),滿足工廠日益增加的安全需求
基于S7-300
可連接配有安全相關(guān)模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
通過采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS DP 進行安全相關(guān)通訊
此外,還有用于與安全無關(guān)應(yīng)用的標準模塊
ST 70 產(chǎn)品樣本:
您也可以在產(chǎn)品目錄 ST 70 中查找有關(guān) SIMATIC S7-300 的信息:
Area of application
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S7-300
SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng),可滿足中、低端的性能要求。
模塊化、無風(fēng)扇設(shè)計、易于實現(xiàn)分布式結(jié)構(gòu)以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應(yīng)用中各種不同任務(wù)的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。
SIMATIC S7-300 的應(yīng)用領(lǐng)域包括:
特殊機械,
紡織機械,
包裝機械,
一般機械設(shè)備制造,
控制器制造,
機床制造,
安裝系統(tǒng),
電氣與電子工業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)。
多種性能等級的 CPU,具有用戶友好功能的全系列模塊,可允許用戶根據(jù)不同的應(yīng)用選取相應(yīng)模塊。任務(wù)擴展時,可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。
SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器:
具有高電磁兼容性和抗震性,可**限度地用于工業(yè)領(lǐng)域。
S7-300F
SIMATIC S7-300F 故障安全自動化系統(tǒng)可使用在對安全要求較高的設(shè)備中。其可對立即停車過程進行控制,因此不會對人身、環(huán)境造成損害。

一系列具有不同功率范圍的CPU,以及具有很多用戶友好功能的一系列擴展模塊,可以使用戶根據(jù)不
同的應(yīng)用情況選擇相應(yīng)的模塊。 如果控制任務(wù)需要擴展,可以隨時使用附加模塊對控制系統(tǒng)進行擴展。
SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器。
高等級的電磁兼容性以及高等級的抗震性,使得它具有*的工業(yè)控制能力。
模塊化微型PLC系統(tǒng),滿足中、小規(guī)模的性能要求
各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù)
簡單實用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力,應(yīng)用十分靈活
方便用戶和簡易的無風(fēng)扇設(shè)計
當控制任務(wù)增加時,可自由擴展
大量的集成功能使它功能非常強勁
大量功能特性為用戶針對 S7-300 進行的編程、調(diào)試和維護提供支持。
**的指令處理:
指令處理時間為 0.01μs,可在低端和中端性能范圍中*開辟新的應(yīng)用。
浮點算術(shù)運算:
使用浮點運算可以有效地執(zhí)行更為復(fù)雜的運算功能。
用戶友好的參數(shù)設(shè)置:
只需一個帶有統(tǒng)一用戶界面的軟件工具便可參數(shù)化所有模塊。
 
操作和監(jiān)控 (HMI):
用戶友好的人機界面 (HMI) 服務(wù)已集成在 S7-300 的操作系統(tǒng)中。這些功能不再需要耗時的編程:
SIMATIC HMI 系統(tǒng)需要來自 SIMATIC S7-300 的過程數(shù)據(jù) - S7-300 按照請求的更新周期傳輸過程數(shù)據(jù)。
SIMATIC S7-300 操作系統(tǒng)可自主執(zhí)行傳輸。所有這些都是使用同一的符號和數(shù)據(jù)庫完成的。

S7-300F 滿足下列安全要求:
要求等級 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
安全要求等級 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
類別 1 - 4 符合 EN 954-1
另外,標準模塊還可用在 S7-300F 及故障安全模塊中。因此它可以創(chuàng)建一個全集成的控制系統(tǒng),在非安全相關(guān)和安全相關(guān)任務(wù)共存的工廠中使用。使用相同的標準工具對整個工廠進行組態(tài)和編程。
Design
S7-300
一般步驟
S7-300自動化系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計。它擁有豐富的模塊,且這些模塊均可以獨立地組合使用。
一個系統(tǒng)包含下列組件:
CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范圍,包括具有集成 I/O 和對應(yīng)功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和點對點接口的 CPU。
用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出的信號模塊 (SM)。
用于連接總線和點對點連接的通信處理器 (CP)。
用于高速計數(shù)、定位(開環(huán)/閉環(huán))及 PID 控制的功能模塊(FM)。
根據(jù)要求,也可使用下列模塊:
用于將 SIMATIC S7-300 連接到 120/230 V AC 電源的負載電源模塊(PS)。
接口模塊 (IM),用于多層配置時連接中央控制器 (CC) 和擴展裝置 (EU)。
通過分布式中央控制器 (CC) 和 3 個擴展裝置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多達 32 個模塊。所有模塊均在外殼中運行,并且無需風(fēng)扇。
SIPLUS 模塊可用于擴展的環(huán)境條件:
適用于 -25 至 +60℃ 的溫度范圍及高濕度、結(jié)露以及有霧的環(huán)境條件。防直接日曬、雨淋或水濺,在防護等級為 IP20 機柜內(nèi)使用時,可直接在汽車或室外建筑使用。不需要空氣調(diào)節(jié)的機柜和 IP65 外殼。
設(shè)計
簡單的結(jié)構(gòu)使得 S7-300 使用靈活且易于維護:
安裝模塊:
只需簡單地將模塊掛在安裝導(dǎo)軌上,轉(zhuǎn)動到位然后鎖緊螺釘。
集成的背板總線: 
背板總線集成到模塊里。模塊通過總線連接器相連,總線連接器插在外殼的背面。
模塊采用機械編碼,更換極為容易:
更換模塊時,必須擰下模塊的固定螺釘。按下閉鎖機構(gòu),可輕松拔下前連接器。前連接器上的編碼裝置防止將已接線的連接器錯插到其他的模塊上。
現(xiàn)場證明可靠的連接:
對于信號模塊,可以使用螺釘型、彈簧型或絕緣刺破型前連接器。
TOP 連接:
為采用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子連接的 1 線 - 3 線連接系統(tǒng)提供預(yù)組裝接線另外還可直接在信號模塊上接線。
規(guī)定的安裝深度:
所有的連接和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi),并有前蓋保護。因此,所有模塊應(yīng)有明確的安裝深度。
無插槽規(guī)則:
信號模塊和通信處理器可以不受限制地以任何方式連接。系統(tǒng)可自行組態(tài)。
擴展
若用戶的自動化任務(wù)需要 8 個以上的 SM、FM 或 CP 模塊插槽時,則可對 S7-300(除 CPU 312 和 CPU 312C 外)進行擴展:
中央控制器和3個擴展機架**多可連接32個模塊:
總共可將 3 個擴展裝置(EU)連接到中央控制器(CC)。每個 CC/EU 可以連接八個模塊。
通過接口模板連接:
每個 CC / EU 都有自己的接口模塊。在中央控制器上它總是被插在 CPU 旁邊的插槽中,并自動處理與擴展裝置的通信。
通過 IM 365 擴展:
1 個擴展裝置**遠擴展距離為 1 米;電源電壓也通過擴展裝置提供。
通過 IM 360/361 擴展:
3 個擴展裝置, CC 與 EU 之間以及 EU 與 EU 之間的**遠距離為 10m。
單獨安裝:
對于單獨的 CC/EU,也能夠以更遠的距離安裝。兩個相鄰 CC/EU 或 EU/EU 之間的距離:長達 10m。
靈活的安裝選項:
CC/EU 既可以水平安裝,也可以垂直安裝。這樣可以**限度滿足空間要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口:
連接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)的通信處理器。
用于點到點連接的通信處理器
多點接口 (MPI), 集成在 CPU 中;
是一種經(jīng)濟有效的方案,可以同時連接編程器/PC、人機界面系統(tǒng)和其它的 SIMATIC S7/C7 自動化系統(tǒng)。
PROFIBUS DP進行過程通信
SIMATIC S7-300 通過通信處理器或通過配備集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 連接到 PROFIBUS DP 總線系統(tǒng)。通過帶有 PROFIBUS DP 主站/從站接口的 CPU,可構(gòu)建一個高速的分布式自動化系統(tǒng),并且使得操作大大簡化。
從用戶的角度來看,PROFIBUS DP 上的分布式I/O處理與集中式I/O處理沒有區(qū)別(相同的組態(tài),編址及編程)。


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