西门子PLC全系列总代理商存储卡

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西门子PLC数字量输出模块及参数设置

 1. 数字量输出模块

  SM 322数字量输出模块用于驱动电磁阀、接触器、小功率电动机、灯和电动机起动器等负载。数字量输出模块将内部信号电平转化为控制过程所需的外部信号电平，同时有隔离和功率放大的作用。输出模块的功率放大元件有驱动直流负载的大功率晶体管和场效应晶体管、驱动交流负载的双向晶闸管或固态继电器，以及既可以驱动交流负载又可以驱动直流负载的小型继电器。输出电流的额定值为0.5~8A(与模块型号有关)，负载电源由外部现场提供。

  图2-45是继电器输出电路，某一输出点Q为1状态时，梯形图中的线圈“通电”，通过背板总线接口和光耦合器，使模块中对应的微型继电器线圈通电，其常开触点闭合，使外部负载工作。输出点为0状态时，梯形图中的线圈“断电”，输出模块对应的微型继电器的线圈也断电，其常开触点断开。

  图2-46是固态继电器(SSR)输出电路，虚线框内的光敏双向晶闸管和虚线框外的双向晶闸管等组成固态继电器。SSR的输入功耗低，输入信号电平与CPU内部的电平相同，同时又实现了隔离，并且有一定的带负载能力。梯形图中某一输出点Q为1状态时，其线圈“通电”，使光敏晶闸管中的发光二极管点亮，光敏双向晶闸管导通，使另一个容量较大的双向晶闸管导通，模块外部的负载得电工作。图2-46中的RC电路用来抑制晶闸管的关断过电压和外部的浪涌电压。这类模块只能用于交流负载，其响应速度较快，工作寿命长。

  双向晶闸管由关断变为导通的延迟时间小于1ms，由导通变为关断的大延迟时间为10ms(工频半周期)。如果因负载电流过小使晶闸管不能导通，可以在负载两端并联电阻。

  图2-47是晶体管或场效应晶体管输出电路，只能驱动直流负载。输出信号经光耦合器送给输出元件，图中用一个带三角形符号的小方框表示输出元件。输出元件的饱和导通状态和截止状态相当于触点的接通和断开。

  继电器输出模块的负载电压范围宽，导通压降小，承受瞬时过电压和瞬时过电流的能力较强，但是动作速度较慢，寿命(动作次数)有一定的限制。如果输出量的变化不是很频繁，建议选用继电器型的输出模块。

  固态继电器型输出模块只能用于交流负载，晶体管型、场效应晶体管型输出模块只能用

  适用

  于直流负载，它们的可靠性高，响应速度快，寿命长，但是过载能力稍差。

  在选择数字量输出模块时，应注意负载电压的种类和大小、工作频率和负载的类型(电阻性、电感性负载、机械负载或白炽灯)。除了每一点的输出电流外，还应注意每一组的大输出电流。

  2. 数字量输入/输出模块

  SM 323是S7-300的数字量输入/输出模块，它有两种型号可供选择。一种有8点输入和8点输出，输入点和输出点均只有一个公共端。另外一种有16点输入和16点输出(均为8点1组)。输入、输出的额定电压均为DC24V，输入电流为7mA，大输出电流为0.5A，每组总输出电流为4A。输入电路和输出电路通过光耦合器与背板总线相连，输出电路为晶体管型，有电子保护功能。

  3. 数字量输出模块的参数设置

  双击硬件组态视图的机架中的数字量输出模块“D08xDC24V/0.5A”(订货号为6ES7

  SK322-8BF00-0AB0)，出现图2-48所示的属性对话框。点击“输出”选项卡的“诊断中断”复选框，可以设置是否产生诊断中断。在“诊断”区，可以逐点设置是否有下列的诊断功能断线、丢失负载电压L 、对M点短路和对L 点短路。

  “对CPU STOP模式的响应”下拉式列表框用来选择CPU进入STOP模式时，模块各输出点的处理方式。如果选择“保持个有效的值”，CPU进入STOP模式后，模块将保持后的输出值。如果选择“替换值”，CPU进入STOP模式后，可以使各输出点分别输出“0”或“1”。此时可以在对话框下面的“替代值”区的“替代‘1’”所在的行，为每个输出点设置替换值。复选框内出现“√”表示替代值为1，反之为0。

西门子产品S7-1200主要由CPU模块(简称为CPU)、信号板、信号模块、通信模块和编程软件组成，各种模块安装在标准导轨上。S7-1200的硬件组成具有高度的灵活性，用户可以根据自身需求确定plc的结构，系统扩展十分方便。

　　1、CPU模块

　　S7-1200的CPU模块将微处理器、电源、数字量输入/输出电路、模拟量输入/输出电路、PROFINET以太网接口、高速运动控制功能组合到一个设计紧凑的外壳中。每块CPU内可以安装一块信号板(见图2)，安装以后不会改变CPU的外形和体积。

　　S7-1200集成的PROFINET接口用于与编程计算机、hmi人机界面)、其他PLC或其他设备通信。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。

　　2、信号模块

　　输入(Input)模块和输出(Output)模块简称为I/O模块，数字量(又称为开关量)输入模块和数字量输出模块简称为DI模块和DO模块，模拟量输入模块和模拟量输出模块简称为AI模块和AO模块，它们统称为信号模块，简称为SM。

　　信号模块安装在CPU模块的右边，扩展能力的CPU可以扩展8个信号模块，以增加数字量和模拟量输入、输出点。

　　信号模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号，数字量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的数字量输入信号。模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号，或者直接接收热电阻、热电偶提供的温度信号。

　　数字量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出模块用来控制电动调节阀、变频器等执行器。

　　CPU模块内部的工作电压一般是DC5V，而PLC的外部输入/输出信号电压一般较高，例如DC24V或AC220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU中的元器件，或使PLC不能正常工作。在信号模块中，用光耦合器、光敏晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的输入、输出电路。信号模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。

　　3、通信模块

　　通信模块安装在CPU模块的左边，多可以添加3块通信模块，可以使用点对点通信模块、PROFIBUS模块、工业远程通信模块、AS-i接口模块和IO-Link模块。与S7-1200配套的第二代精简面板的64K色高分辨率宽屏显示器的尺寸有4.3in、7in、9in和12in这4种，支持垂直安装，用TIA博途中的WinCC组态。它们有一个RS-422/RS-485接口或一个RJ45以太网接口，还有一个USB 2.0接口。USB接口可连接键盘、鼠标或条形码扫描仪，可用优盘实现数据记录。

　　4、SIMATIC HMI精简系列面板

　　与S7-1200配套的第二代精简面板的64K色高分辨率宽屏显示器的尺寸有4.3in、7in、9in和12in这4种，支持垂直安装，用TIA博途中的WinCC组态。它们有一个RS-422/RS-485接口或一个RJ45以太网接口，还有一个USB 2.0接口。USB接口可连接键盘、鼠标或条形码扫描仪，可用优盘实现数据记录。

　　5、编程软件

　　TIA是Totally Integrated Automation(全集成自动化)的简称，TIA博途(TIA Portal)是西门子自动化的全新工程设计软件平台。S7-1200用TIA博途中的STEP 7 Basic(基本版)或STEP 7 Professional(版)编程。