SIEMENS/6ES7214-1BG40-0XB0参数详细

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可编程控制器控制系统设计的基本步骤

1 ．系统设计的主要内容

（ 1 ）拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定，它是整个设计的依据；

（ 2 ）选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；

（ 3 ）选定 PLC 的型号；

（ 4 ）编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图；

（ 5 ）根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计；

（ 6 ）了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；

（ 7 ）设计操作台、电气柜及非标准电器元部件；

（ 8 ）编写设计说明书和使用说明书；

根据具体任务，上述内容可适当调整。

2 ． 系统设计的基本步骤

可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤，
1 可编程控制器应用系统设计与调试的主要步骤

（ 1 ）深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

a ．被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统，还可将控制任务分成几个独立部分，这种可化繁为简，有利于编程和调试。

（ 2 ）确定 I/O 设备

根据被控对象对 PLC 控制系统的功能要求，确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

（ 3 ）选择合适的 PLC 类型

根据已确定的用户 I/O 设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的 PLC 类型，包括机型的选择、容量的选择、 I/O 模块的选择、电源模块的选择等。

（ 4 ）分配 I/O 点

分配 PLC 的输入输出点，编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC 程序设计，同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（ 5 ）设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

（ 6 ）将程序输入 PLC

当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。

（ 7 ）进行软件测试

程序输入 PLC 后，应*行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。

（ 8 ）应用系统整体调试

在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可*行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。

（ 9 ）编制技术文件

建议将 SIMOTION D 在需要满足以下多轴控制要求的任何应用中使用。

紧凑型机器

分布式自动化设计，尤其是对于具有大量轴的机器

模块化的机器 – 也可作为 SIMOTION P 或 SIMOTION C 的补充

SIEMENS 6FC5203-0AB00-0AA0多轴控制解决方案优点一览

将运动控制功能、工艺功能和 PLC 功能直接集成到变频器中，从而显著降低成本

设计紧凑，减小了控制柜的体积

没有接口，因此响应速度较快

SIMOTION D – 基于变频器

多轴控制功能集成在变频器中

在我们的 SIMOTION D 轴控制系统中，SIMOTION 功能直接集成在 SINAMICS S120 变频器系统的控制模块中。这种基于变频器的运动控制系统的优点是，它使得由控制器与变频器组成的整体系统明显更加紧凑，响应更加迅速。

另外，这种创新的多轴控制系统还在单轴或多轴控制系统中提供了*的可扩展性和灵活性，具有多种型号，适用于各种各样的应用。

西门子6FC5203-0AB10-0AA1 SIMODRIVE� 611变频系统，可以配合使用多种不同的驱动系统，并且可以很容易地对它们进行适配，以满足必要的驱动性能和机器轴数。

一种模块化晶体管脉冲变频器，可以实现多轴以及组合驱动解决方案。基于其模块化设计，使用SIMODRIVE，可以提供根据驱动而量身定做的灵活而经济的驱动解决方案。SIMODRIVE 611由几个功能模块组成。电源馈电模块可以提供大120 kW的总功率。目前，已经有上百万个驱动器采用了SIMODRIVE 611系统进行驱动控制，尤其是机床行业。SIMODRIVE 611 universal插入式闭环控制单元可适用于所有三相电机，为各种应用场合提供理想的驱动解决方案，包括印刷、包装、塑料工业、玻璃工业、陶瓷和石材加工工业中的加工机器，以及冲压机、材料装卸、输送和运输设备。

---- SIMODRIVE 611已通过CE、EN、CUL认证，适用于多种输入电压等级，通用。

---- SIEMENS 6FC5203-0AB00-0AA0除了传统的速度和转矩控制等驱动功能以外，SIMODRIVE 611 universal还在标准型号中提供有集成的功能，从而减轻控制器的负担。在进给程序段编辑器中，每个轴可以以纯文本的方式多保存64个独立的进给程序段。采用用户友好的调试工具SimoCom U，在调试过程中即可很容易地进行程序段的输入和保存。

---- SIMODRIVE电源模块可以与任何电机配合。使用SIMODRIVE 611 universal插入式闭环控制单元，可以控制所有类型的电机-包括同步电机、感应电机、直线电机或扭矩电机-用于伺服或主传动轴应用。根据应用需要，感应电机还可选装编码器。使用SlMODRIVE 611，即使双轴应用，结构也较为紧凑，除了单轴应用以外，SIMODRIVE 611还提供有双轴驱动型号。它使用双轴电源模块，结构较为紧凑。

---- "模块化"是SIMODRIVE 611的设计宗旨

• 可连接各种电网

- 电源电压范围宽，3 AC 400 V，3 AC415 V，3 AC 480 V

- 可以直接在TN网中运行

- 通过使用用于I/RF模块(16 kW及以上)的电源滤波器，还可在通用的电流选择性保护设备上运行。

• I/RF模块：提高运行安全性，降低系统扰动

o 通过闭环电源接口模块供电,驱动轴的运行不受电源扰动影响。

o SIEMENS 6FC5203-0AB00-0AA0在制动过程中，多余电能将被反馈到电网中，实现节电功能

• 不同的冷却方式，较力满足各种需要对于I/RF模块和功率模块，提供有以下冷却方式：

o 内部散热

o 外部散热

o 风道散热

• 单轴型和双轴型SIMODRIVE 611 universal 插入式闭环控制单元直接测量系统。

• 所有数据军安全的保存在一个数据包中

• 安全停机功能

SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器：

具有高电磁兼容性和抗震性，可zui大限度地用于工业领域。

S7-300F

SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制，因此不会对人身、环境造成损害。

S7-300F 满足下列安全要求：

要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801

安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508

类别 1 - 4 符合 EN 954-1

另外，标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统，在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

Design

S7-300

一般步骤

S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。

一个系统包含下列组件：

CPU：

不同的 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。

用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。

用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。

用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。

根据要求，也可使用下列模块：

用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。

接口模块 (IM)，用于多层配置时连接*控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。

通过分布式*控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行，并且*风扇。

SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：

适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20 机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。

设计

简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护：

安装模块：

只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。

集成的背板总线：

背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。

模块采用机械编码，更换较为容易：

更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。

现场明可靠的连接：

对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。

TOP 连接：

为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。

规定的安装深度：

所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此，所有模块应有明确的安装深度。

无插槽规则:

信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。

扩展

若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）进行扩展：

*控制器和3个扩展机架zui多可连接32个模块：

总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到*控制器（CC）。每个 CC/EU 可以连接八个模块。

通过接口模板连接：

每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在*控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。

通过 IM 365 扩展：

1 个扩展装置zui远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。

通过 IM 360/361 扩展：

3 个扩展装置， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的zui远距离为 10m。

单独安装：

对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：长达 10m。

灵活的安装选项：

CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以zui大限度满足空间要求。

通信

S7-300 具有不同的通信接口：

连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。

用于点到点连接的通信处理器

多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中；

是一种经济有效的方案，可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。

PROFIBUS DP进行过程通信

SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 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，PROFIBUS DP 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）。

以下设备可作为主站连接：

SIMATIC S7-300

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

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**过 2 个