2023西门子S7-1200 可编程控制器样本产品手册.pdf
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1、SIMATIC S7-1200可编程控制器使用 TIA 博途软件平台进行工程组态23S7-1200 可编程控制器产品样本 05.2023技术综述 4-10通信CM 1241 通信模块 14CSM 1277 紧凑型交换机模块 15CM 1243-5 PROFIBUS DP 主站模块 16CM 1242-5 PROFIBUS DP 从站模块 16CP 1242-7 GPRS 模块 17CP 1243-1 以太网通信处理器 17SM 1278 IO 主站模块 18SM 1238 电能模块 18S7-1200(F)CPU 标准型和安全型 CPUCPU 1211C 20CPU 1212(F)C 22CP
2、U 1214(F)C 24CPU 1215(F)C 26CPU 1217C 29输入/输出扩展模块 SM(信号模块)SM 1221 数字量输入模块 32SM 1222 数字量输出模块 32SM 1223 数字量直流输入/输出模块 33SM 1223 数字量交流输入/输出模块 34SM 1231 模拟量输入模块 34SM 1232 模拟量输出模块 35SM 1231 热电偶和热电阻模拟量输入模块 35SM 1234 模拟量输入/输出模块 36输入/输出扩展模块信号板 SB 及通信板 CB SB 1221 数字量输入信号板 36SB 1222 数字量输出信号板 36SB 1223 数字量输入/输出
3、信号板 37SB 1231 热电偶和热电阻模拟量输入信号板 38SB 1231 模拟量输入信号板 38SB 1232 模拟量输出信号板 39CB 1241 RS485 通信信号板 39故障安全输入/输出扩展模块 SM 1226 F-DI 技术规范 40SM 1226 F-DQ 技术规范 41SM 1226 F-RQ 技术规范 42SIPLUS S7-1200 极端环境型 PLC 44附件电源模块 PM 1207 45输入仿真器 SIM 1274 45存储卡 45TIA 博途产品范围总览 46TIA 博途安装的系统要求 46附录附录 1 中央处理单元接线图 47 扩展模块接线图 50附录 2 通
4、用技术规范 55附录 3 订货数据 564SIMATIC S7-1200 技术综述西门子控制器家族产品西门子控制器系列是一个完整的产品组合,包括从高性能可编程逻辑控制器的书本型迷你控制器LOGO!到基于PC的控制器,无论多么苛刻的要求,它都能满足要求 根据具体应用需求及预算,灵活组合、定制(系列化的控制器家族产品满足你的不同应用及需求)。SIMATIC S7-1200SIMATIC S7-1200 具有集成 PROFINET 接口、强大的集成工艺功能和灵活的可扩展性等特点,为各种工艺任务提供了简单的通SIMATIC S7-1200 小型可编程控制器充分满足中小型自动化的系统需求。在研发过程中充
5、分考虑了系统、控制器、人机界面和软件的无缝整合和高效协调的需求。SIMATIC S7-1200 系列的问世,标志着西门子在原有产品系列基础上拓展了产品版图,代表了未来小型可编程控制器的发展方向,西门子也将一如既往开拓创新,引领自动化潮流。信和有效的解决方案,尤其满足多种应用中完全不同的自动化需求。通信模块(CM)I/O 端子连接器PROFINET 接口CPU信号板(SB)信号模块(SM)西门子 SIMATIC 系列产品定位SIMATIC S7-400SIMATIC S7-300SIMATIC S7-200应用复杂性PROFINET/TCP/IPLOGO!0BA6I/O 能力,程序大小,指令速度
6、,通讯能力.PROFIBUS DP/RS485SIMATIC S7-1200/S7-200 SMARTLOGO!8SIMATIC S7-15005S7-1200 外形及安装S7-1200 设备WHDCPUCPU 1211C 和 CPU 1212(F)C90 mm100 mm 75 mmCPU 1214(F)C110 mm100 mm 75 mmCPU 1215(F)C130 mm100 mm 75 mmCPU 1217C150mm 100mm 75mm信号模块(SM)8 和 16 点 DC 和继电器型(8I、16I、8Q、16Q、8I/8Q)模拟量(4AI、8AI、4AI/2AQ、2AQ、4A
7、Q、TC4、RTD4、TC8)45 mm100 mm 75 mm16I/16Q 继电器型(16I/16Q)8 继电器切换模拟量 RTD8故障安全(16DI、8DQ、2 继电器)70 mm100 mm 75 mm通信模块(CM)CM 1241 RS232、CM 1241 RS485/422、CM 1243-5、CM 1242-5、CP 1243-130 mm 100 mm 75 mm 侧视图 垂直安装 水平安装 空隙区域规划安装时,务必注意以下指导原则:将设备与热辐射、高压和电噪声隔离开。留出足够的空隙以便冷却和接线。必须在设备的上方和下方留出 25 mm 的发热区以便空气自由流通。有关安装的具
8、体要求和指导原则,请参考S7-1200 系统手册。安装简单方便所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有内置安装夹,能够方便地安装在一个标准的 35 mm DIN 导轨上。这些内置的安装夹可以咬合到某个伸出位置,以便在需要进行背板悬挂安装时提供安装孔。SIMATIC S7-1200 硬件可进行竖直安装或水平安装。这些特性为用户安装 PLC 提供了灵活性,同时也使得 SIMATIC S7-1200 成为众多应用场合的理想选择。可拆卸的端子所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都配备了可拆卸的端子板。因此只需要进行一次接线即可,从而在项目的启动和调试阶段节省了宝贵的时间。除此之外,它
9、还简化了硬件组件的更换过程。紧凑的结构所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在设计时都力求紧凑,以节省在控制柜中的安装占用空间。例如,CPU 1215C 的宽度仅有 130 mm,CPU 1214C 的 宽 度 仅 有 110 mm,CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度也仅有 90 mm。通信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更高的效率和灵活性。6集成工艺高速输入SIMATIC S7-1200 控制器带有多达 6 个高速计数器,本体最大支持 100 kHz,信号板最大支持 200 kHz,用于计数和测量。高速输
10、出SIMATIC S7-1200 控制器集成了四个 100 kHz 的高速脉冲输出,用于步进电机或伺服驱动器的速度和位置控制。(使用 PLCopen 运动控制指令)这四个输出都可以输出脉宽调制信号来控制电机速度、阀位置或加热元件的占空比。SIMATIC S7-1217C 的 4 个 DI 和 4 个 DO 最大支持 1MHz 的差分输入、差分输出。集成 PROFINET 接口集成的 PROFINET 接口用于编程、HMI 通信和 PLC 间的通信。此外它还通过开放的以太网协议支持与第三方设备的通信。该接口带一个具有自动交叉网线(auto-cross-over)功能的 RJ45 连接器,提供 1
11、0/100 Mbit/s 的数据传输速率,支持以下协议:TCP/IP native、ISO-on-TCP、S7、UDP、Modbus TCP、Profinet IO、OPC UA 通信等。最大的连接数为 68 个连接,其中:12 个连接用于 HMI 与 CPU 的通信 4个连接用于编程设备(PG)与CPU的通信,但只能连接一个编程设备(PG)8 个连接用于 Open IE(TCP,ISO-on-TCP、UDP、Modbus TCP)的编程通信,使用 T-block 指令来实现,可用于 S7-1200 之间的通信,S7-1200 与 S7-300/400/1500 的通信 8 个连接用于 S7
12、通信的客户端连接,可以实现与 S7-1200,S7-300/400/1500 的以太网 S7 通信 2 个连接用于与 Web 浏览器的连接 34 个动态资源,可以用于连接 OPC UA 客户端,用于 S7 通信的服务器或者其他连接。作为 Profinet IO 控制器可连接最多 16 个 IO 设备通信,例如 ET200SP、V90PN、智能设备等。具有双端口的 CPU,支持 MRP 环网客户端与管理员功能。通信模块SIMATIC S7-1200 CPU 最多可以添加三个通信模块,支持 PROFIBUS 主从站通信,RS485 和 RS232 通信模块为点对点的串行通信提供连接及 I/O连接主
13、站。对该通信的组态和编程采用了扩展指令或库功能、USS 驱动协议、Modbus RTU 主站和从站协议,它们都包含在 SIMATIC STEP 7 Basic 工程组态系统中。简单远程控制应用新的通信处理器 CP 1242-7 可以通过简单 HUB(集线器)或移动电话网络或 Internet(互联网)同时监视和控制分布式的 S7-1200 单元。67可扩展的灵活设计信号板一块信号板可以连接至所有的 CPU,由此您可以通过向控制器添加数字量或模拟量输入/输出通道来量身订制 CPU,而不必改变其体积。SIMATIC S7-1200 控制器的模块化设计允许您按照实际的应用需求准确地设计控制器系统。信
14、号模块多达 12 种信号模块可连接到CPU,以支持更多的数字量、模拟量输入/输出、通信模块连接。速度和位置控制 PLCopen 运动控制指令 PLCopen 是一个国际性的运动控制标准 支持绝对、相对运动和控制速度的运动 支持找原点和点动控制 用于步进或伺服电机的简单启动和试运行 提供在线检测PID 控制SIMATIC S7-1200 控制器中提供了 3 种 带自动调节功能的 PID 控制回路,用于简单的闭环过程控制。闭环运动控制SIMATIC S7-1200 控制器中提供了 8 路闭环运动控制。可以连接支持 Profinet/Profibus的伺服驱动器,或者模拟量驱动器。存储器为用户指令和
15、数据提供高达 250 KB 的共用工作内存。同时还提供了高达 4 MB 的集成装载内存和 14 KB 的掉电保持内存。SIMATIC 存储卡可选,通过不同的设置可用作编程卡、传送卡和固件更新卡三种功能。通过它可以方便地将程序传输至多个 CPU。该卡还可以用来存储各种文件或更新控制器系统的固件。智能设备通过简单的组态,S7-1200 控制器可组态为 Profinet IO 智能设备,与IO 控制器实现主从架构的分布式 IO应用。78CPU 型号工作存储器V4.5 固件版本V4.6 固件版本S7-1211C50 KB75 KBS7-1212C75 KB100 KBS7-1214C100 KB150
16、 KBS7-1215C125 KB200 KBS7-1217C150 KB250 KBS7-1212FC100 KB150 KBS7-1214FC125 KB200 KBS7-1215FC150 KB250 KBSIMATIC S7-1200 在上一个固件版本 V4.5 中,已经将保持性存储器由 10KB 扩展到 14KB。现在,SIMATIC S7-1200 采用新版固件V4.6,工作存储器实现大幅扩展,增幅最高可达 66%,为用户提S7-1200 CPU 支持 OPC UA 服务器通信功能,可以与上位 SCADA/MES/ERP 或者云端进行安全高效的通信。S7-1200 CPU 的 OP
17、C UA 功能大大增强。目前 S7-1200 OPC UA 服务器支持浏览、读写、订阅、方法、伴随规范、诊断功能。用户可以在服务器接口上定义多达 2000 个节点 OPC UA 服务器可实现最短 100ms 的采样时间间隔 OPC UA 服务器可实现最短 200ms 的发布时间间隔 最多同时与 10 个 OPC UA 客户端进行通信3云连接2安全邮件传输1通信现在,SIMATIC S7-1200 的连接性更好,灵活性更高 新版固件 V4.6OPC UA供更多可能性。此外,在V4.6版本中默认情况下禁用 SNMP 服务。9位置开关(安全门)E-StopF-CPUSINAMICS G120PROF
18、INET with PROFIsafeF-DI SM 1226 F-DI 16 x 24 V DC SM 1226 F-DQ 4 x 24 V DC SM 1226 F-DQ 2 x Relay除此以外 S7-1200 F PLC 还可以通过 Profinet IO 或者 Profibus DP网络连接 ET200 系列的安全模块,支持安全功能的 SINAMICS 变频器以及更多第三方安全产品。故障安全型 CPU SIMATIC S7-1200F S7-1200 F PLC 是 S7-1200 PLC 家族中的一员,用于有功能安全要求的应用场合,它除了拥有普通 S7-1200 所有特点外,还集
19、成了安全功能,可支持到 SIL3/Cat.4/PL e 安全完整性等级,符合 IEC 61508、IEC 62061、ISO 13849-1、GB 20438、GB 20830 等国际和国内安全标准,其将安全技术轻松地和标准自动化合二为一,无缝地集成在一起。目前 S7-1200 F 系列包含以下模块:CPU 1212 FC DC/DC/DC、CPU 1212 FC DC/DC/RLY CPU 1214 FC DC/DC/DC、CPU 1214 FC DC/DC/RLY CPU 1215 FC DC/DC/DC、CPU 1215 FC DC/DC/RLYS7-1200 CPU 支持安全 TCP
20、通信功能。该安全通信使用非对称加密机制,使用 X.509 证书传送和保存公钥,并使用 TLS 作为加密协议,实现实现以下目标:机密性,数据安全/窃听者无法读取。完整性,接收方接收到的消息与发送方发送的消息完全相同,未经更改。消息在传送过程中未经更改。端点认证,端点通信伙伴确实是声称为参与通信的本人。对伙伴方的身份进行检查。S7-1200 通过本体以太网口或者扩展以太网通信模块 CP1243-1支持 MQTT 协议。使用西门子官方提供的功能块库“LMQTT_Client”,实现与第三方 MQTT broker 的消息传送或订阅功能。带 SIMATIC S7-1200F 的安全集成 使用西门子官方
21、提供的功能块库“LMindConn_MQTT”,实现与西门子基于云平台的 MindSphere 的 MQTT 消息传送与接收。安全 TCPMQTT故障安全10能源效率在工业领域的地位日益重要。法律法规的要求、渐趋增长 的利润压力和日益提高的气候保护意识,这三者是促使人们降低能 源成本和引入能源管理系统的主要推动因素。电度表模块可以采集 能源数据。与 SIMATIC S7-1200 的功能相结合,可以对测定的数据 进行评估、显示和归档。S7-1200 通过 SM1238 模块可以实现多达 200 余种不同的电气测 量以及能源计量,使您实现生产设备直至机器级别的各个组件的能 源需求透明化。该模块支
22、持特性:支持单相、两相、三相的交流电源网络 支持的最大线电压可以达到 480V AC,最大相电压可以达到277V AC。支持记录的测量值:o 电压o 电流o 相位角o 功率(有功功率、无功功率、视在功率)o 电能计量o 频率o 最小最大值o 功率因数o 工作时长应用示例:配备 SIMATIC S7-1200F、SIMATIC HMI、SIMATIC Field PG 的电度表。1.使用电度表测量能源数据2.使用 S7-1200 继续处理测得的能源数据并保存3.可以使用 HMI 和/或个人计算机/编程设备,对测得的数据进行可视化管理4.可在运行期间,使用个人计算机/编程设备下载创建的 DataL
23、ogS7-1200 CPU 工艺对象支持三种方式控制伺服、步进驱动器:通过本体或信号板输出高速脉冲,实现开环定位控制 通过 Profinet IO 协议控制 V90、S210、S120 等伺服控制器,实现闭环定位控制集成式功能和灵活的驱动连接 使用 SINAMICS V90 和 SIMATIC S7-1200 在印制标签上定位SIMATIC S7-1200SINAMICS V90SIMOTICS S-1FL6 通过模拟量输出控制第三方伺服控制器,实现闭环定位控制 最多 4 路开环定位控制,最多 8 路闭环定位控制能源数据管理配电图SM 1238 电能表10 kV480 VSIMATICPLC
24、S7-1200运动控制电能模块11S7-1200 家族提供各种各样的通信选项以满足您所有的网络要求。I-Device PROFINET PROFIBUS 远距离控制通信 点对点(PtP)通信 USS 通信 Modbus RTU AS-i IO LINK MASTERPROFINET集成的 PROFINET 接口允许与以下设备通信:编程设备 HMI 设备 其它 SIMATIC 控制器支持以下协议:TCP/IP UDP OPC UA(服务器)ISO-on-TCP Modbus TCP S7 通信 Profinet IO组网简单SIMATIC S7-1200 通信接口由一个抗干扰的 RJ45 连接器
25、组成。该连接器具有自动交叉网线(auto-cross-over)功能,支持最多 68 个以太网连接,数据传输速率达 10/100 Mbit/s。为了使布线最少并提供组网灵活性,可以将紧凑型交换机模块 CSM 1277 和 SIMATIC S7-1200 一起使用,以便轻松组建成一个统一或混合的网络(具有线型、树型或星型的拓扑结构)。CSM 1277 是一个 4 端口的非托管交换机,用户可以通过它将 SIMATIC S7-1200 连接到最多 3 个附加设备。除此之外,如果将 SIMATIC S7-1200 和 SIMATIC NET 工业无线局域网组件一起使用,您还可以构建一个全新的组网规模。
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