西门子CPU 6ES7211-1HE40-0XB0参数详细

西门子CPU 6ES7211-1HE40-0XB0参数详细

SMIATICS7-300是模块化微型PLC,满足中、小规模的性能要求模块化与无风扇设计，易于实现
分布式结构以及用户友好的操作,使得SIMATICS7-300成为中小规模应用中各种不同控制任务的
经济、方便的解决方案。SIMATICS7-300的应用领域包括：机床,纺织机械,包装机械,通用
机械工程,控制器制造,机床,楼宇自动化,电气与电子工业及相关产业。一系列具有不同功率范围的C
PU，以及具有很多用户友好功能的一系列扩展模块，可以使用户根据不同的应用情况选择相应的
模块。 如果控制任务需要扩展，可以随时使用附加模块对控制系统进行扩展。SIMATICS7-300
是一个通用的控制器。高等级的电磁兼容性以及高等级的抗震性，使得它具有*的工业控制能
力。S7-300采用模块化结构设计。含有多种模块，可进行单独组合。一个系统包含下列组件：中
央处理单元（CPU）：各种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)用于连接网络和点对点连接的通讯处理器 (CP)。用于高速计数、定位控制以及
闭环控制的功能模块（FM）。根据客户需要，还可以使用以下设备：用于将SIMATICS7-300
连接到120/230VAC电源的负载电源模块(PS)。接口模块(IM)，用于多机架配置时连接*控

制器(CC)和扩展机架(ER)。S7-300通过分布式*控制器(CC)和3个扩展单元EU可以操作多
达32个模块。所有模块都是密封的，运行时*风扇。SIPLUS模块扩展的环境条件下使用：适
用于-25至+60°C的温度范围高湿度、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,可直接用于车载或室外使用。不需要全天候防护的机柜和IP65机柜
保护。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DIN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，总线连接器插在机壳的背面。模块具**械编码，更换较为容易：更换时只需松开模
板上的紧固螺钉。 按下锁紧机构，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。可靠的连接系统:对于信号模块可以使用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子。

TOP连接：为采用螺丝端子或弹簧端子连接的1线-3线连接系统提供预组装接线。可以替代直接在
信号模块上接线。确定的安装深度：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
此所有的模块都有确定的安装深度无插槽规则:信号模块和通讯处理模块可以不受限制地插到任何
一个槽上。系统自行组态。扩展如果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 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）可以扩展：

*控制器和3个扩展机架zui多可连接32个模块：zui多可将3个扩展机架（EU）连接到*控制
器（CC）。每个CC/EU可插8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旁边的模块插槽中，并自动处理与扩展单元的通信。通过IM 
365 扩展：1 EUzui远扩展距离为 1米，电源电压也通过该扩展提供。使用 IM 360/361 扩展：

可扩展到 3个 EU, CC 与 ER 之间以及 EU 与 EU 之间zui远距离 10m。分布式安装：通过连接 
CC/EU以增加连接距离。两个相邻CC/EU或EU/EU之间的距离：zui长10 m。灵活的安装方式：

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。

 西门子PLC模块6ES7338-4BC01-0AB0

S7-300 具有不同的通讯接口：

连接 AS-i、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通讯处理器。用于点到点连接
的通讯处理器多点接口 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进行过程通讯IMATIC 
S7-300 通过通讯处理器或通过内置的 PROFIBUS DP 接口CPU连接到 PROFIBUS DP总线
系统。带 PROFIBUS DP 主/从接口的 CPU 可以进行分布式自动化结构，可以高速通讯并且
易于使用。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(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)

SIMATIC S7-400(使用带 PROFIBUS DP 接口的 CPU 或 PROFIBUS DP CP)

SIMATIC C7 (使用带 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由于性能原因，每条链路上主站的数量限制为2个。

以下设备可作为从站连接：

ET200分布式 I/O设备S7-300，通过CP342-5，CPU313C-2DP、CPU314C-2 DP、CP
U 315-2 DP、CPU 315-2 PN/DP、CPU 317-2 DP、CPU 317-2 PN/DP 和 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现场设备尽管配有 STEP 7 的编程设备/PC 或 OP 在总线上可作为主站使用，但
是通过 PROFIBUS DP 也可以部分运行 MPI 功能。通过 PROFINET IO 进行过程通讯SIMA
TICS7-300通过通讯处理器或通过配备集成 PROFINET 接口的 CPU 连接到 PROFINETIO 
总线系统。配备 PROFINET 接口的 CPU 可实现高速、易于使用的分布式自动化组态。从用户
的角度来看，通过 PROFINET IO 进行通讯的分布式 I/O 可作为* I/O（相同的组态、寻
址和编程）。

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SIMATIC S7-300（通过 PROFINET CP）现场设备通过AS-Inte
face通讯对于 S7-300，通讯处理器(CP 342-2)适用于AS-Interface总线，可用来连接到现
场设备(AS-Interface从站)。

*节 PLC概念
1、PLC的基本概念
可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大**过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC 
2、PLC的基本结构 
PLC实质是一种于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，如图所示：
a. *处理单元(CPU)
*处理单元(CPU)是PLC的控制**。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，zui后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可*性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
b、存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
C、电源 
PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可*得电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。
3、PLC的工作原理
一. 扫描技术
当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
(一) 输入采样阶段
在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
(二) 用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
(三) 输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。
比较下二个程序的异同：
程序1：
程序2：
这两段程序执行的结果完全一样，但在PLC中执行的过程却不一样。
※ 程序1只用一次扫描周期，就可完成对%M4的刷新；
※ 程序2要用四次扫描周期，才能完成对%M4的刷新。
这两个例子说明：同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，也可以看到：采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。
一般来说，PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等，如下图所示，即一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。
二. PLC的I/O响应时间
为了增强PLC的抗干扰能力，提高其可*性，PLC的每个开关量输入端都采用光电隔离等技术。
为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制，PLC采用了不同于一般微型计算机的运行方式(扫描技术)。
以上两个主要原因，使得PLC得I/O响应比一般微型计算机构成的工业控制系统满的多，其响应时间至少等于一个扫描周期，一般均大于一个扫描周期甚至更长。
所谓I/O响应时间指从PLC的某一输入信号变化开始到系统有关输出端信号的改变所需的时间。其zui短的I/O响应时间与zui长的I/O响应时间如图所示： 
*(n-1)个
扫描周期
zui短I/O响应时间：
zui长I/O响应时间
SIEMENS PLC在中国的产品，根据规模和性能的大小，主要有 S7-200 S7-300 和S7-400三种，下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。
S7-200
针对低性能要求的摸块化小控制系统，它zui多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线，它的网络联接有RS-485通讯接口和Profibus两种，可通过编程器PG访问所有模块，带有电源、CPU和I/O的一体化单元设备。
其中的扩展模块（EM）有以下几种：数字量输入模块（DI）——24VDC 和 120/230VAC；数字量输出（DO）——24VDC 和 继电器；模拟量输入模块（AI）——电压、电流、电阻和热电偶；模拟量输出模块——电压和电流。  还有一个比较特殊的模块-通讯处理器（CP）——该块的功能是可以把S7-200作为主站连接到AS-接口（传感器和执行器接口），通过AS-接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显著的扩展S7-200的输入和输出点数