西门子模块6ES7321-1EL00-0AA0详细说明

西门子模块6ES7321-1EL00-0AA0详细说明

S7-200 SMART，超越SMART

S7-200SMART是西门子针对中国的OEM市场研发的新一代PLC。作为S7-200CN的升级产品，一方面继承了S7-200CN丰富的功能，另一方面融入了新的亮点，将全面覆盖并超越S7-200CN。从产品上市至今，S7-200SMART在包装、纺织、机床、食品、橡塑等众多行业得到广泛应用，在提升设备性能和降低设备成本上发挥着重要作用。

·        机型丰富，更多选择

提供不同类型、I/O点数丰富的CPU模块，单体I/O点数

可达60点，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。CPU模块配备标准型和经济型供用户选择，对于不同的应用需求，产品配置更加灵活，大限度的控制成本。

·        选件扩展，**定制

新颖的信号板设计可扩展通信端口、数字量通道、模拟量通道。在不额外占用电控柜空间的前提下，信号板扩展能更加贴合用户的实际配置，提升产品的利用率，降低用户的扩展成本。

·        高速芯片，性能

配备西门子高速处理器芯片，基本指令执行时间可达0.15 μs，在同级别小型PLC中*。一颗强有力的“芯"，能让您在应对繁琐的程序逻辑，复杂的工艺要求时表现的从容不迫。

·        以太互联，经济便捷

CPU模块本体标配以太网接口，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中，方便快捷，省去了编辑电缆。通过以太网接口还可与其它CPU模块、触摸屏、计算机进行通信，轻松组网。

·        三轴脉冲，运动自如

CPU模块本体多集成3路高速脉冲输出，频率高达100kHz,支持PWM/PTO输出方式以及多种运动模式，可自由设置运动包络。配以方便易用的向导设置功能，快速实现设备调整、定位等功能。

·        通用SD卡，快速更新

本机集成Micro SD卡插槽，使用市面上通用的MicroSD卡即可实现程序的更新和PLC固件升级，*地方便了客户工程师对终用户的服务支持，也省去了因PLC固件升级返厂服务的不便。

·        软件友好，编程高效

在继承西门子编程软件强大功能的基础上，融入了更多的人性化设计，如新颖的带状式菜单、全移动式界面窗口、方便的程序注释功能、强大的密码保护等。在体验强大功能的大幅提高开发效率，缩短产品上市时间。

·        *整合，无缝集成

        SBCM01 通信信号板，RS485/RS232 6ES7288-5CM01-0AA0

·        SBDT04 数字量扩展信号板，2 x 24 VDC 输入/2 x 24 VDC 输出 6ES7288-5DT04-0AA0

·        SBAE01 模拟量扩展信号板，1×12位模拟量输入6ES7288-5AE01-0AA0

·        SBAQ01 模拟量扩展信号板，1 x12 位模拟量输出6ES7288-5AQ01-0AA0

·        SBBA01 电池信号板，支持 CR1025 纽扣电池（电池单独购买） 6ES7288-5BA01-0AA0

·        附件订货号

·        I/O扩展电缆 S7-200SMARTI/O 扩展电缆，长度1米6ES7288-6EC01-0AA0

·        PM207S7-200 SMART 配套电源，24 V DC/3 A 6ES7288-0CD10-0AA0

·        PM207S7-200 SMART 配套电源，24 V DC/5 A 6ES7288-0ED10-0AA0

·        CSM1277 以太网交换机，4 端口6GK7277-1AA00-0AA0

·        SCALANCEXB005 以太网交换机，5端口6GK5005-0BA00-1AB2

·        SIMATICHMI 订货数据

·        SMART700 IE V3 新一代SMARTLINE触摸屏，7寸，64K色，集成以太网口，USB2.0host接口，RTC，归档记录功能6AV6648-0CC11-3AX0

·        SMART1000 IE V3 新一代SMARTLINE触摸屏，10.2寸，64K色，集成以太网口，USB2.0host接口，RTC，归档记录功能6AV6648-0CE11-3AX0

西门子电抗器6SE7031-5ES87-1FE0

　新型SITOPPSU8600的优点如下：这款三厢电源设备输出电流为40A、拥有4路可独立监控的输出端，宽度仅125mm，特别节省空间。每路输出电流阈值可以设置在0.5-10A之间，输出电压可以设置在12-28V之间。通过连接器（SystemClip Link）,无需额外布线，用户即可通过增加多达三个可提供多路输出的模块以及两个缓冲模块，来扩展SITOPPSU8600模块化系统中的电源。这使得应用系统可以承受长达600ms的外电网短时故障，从而避免造成的损失。

　　因为能集成到TIA博途中，工程、组态和操作等都得以大幅简化。用户可以通过集成的Profinet接口获取广泛的电源运行和诊断信息。这些信息可直接通过SimaticS7得到评估，并显示在WinCC界面中。适用于Simatic控制器的标准化S7功能块及现成的WinCC面板软件包均可免费下载并快速整合到用户程序中。

　　集成的状态监测功能可提供电源的各种运行状态信息，从而及早为用户提供输出过载、温度超限、系统过载或电源故障等预警。这使用户可以及时采取预防措施，避免故障发生，提高可用性。众多功能还支持高校的电源管理，包括实际电流和电压值的捕获、通过Profienergy对输出端进行独立的开/关切换（如在设备闲置期），以及与电源管理系统的集成。

　　作为全面集成在全集成自动化 (TIA) 系统中的一种电源系统，SITOP PSU8600在工业电源领域中树立了新的标准。这种集成的优点是，不仅可在 TIA博途中以透明方式进行工程组态，还可实现可靠运行。可分别为电源系统的每个输出设置电压和电流响应阈值，并且通过对每个输出进行选择性过载监控，可以快速找到故障。根据具体要求，不用进行接线，即可添加模块化系统中的附加模块，例如用于缓冲短时电源故障。

　　通过 PROFINET，可以获得全面的诊断和维护信息。可以在 SIMATIC S7 中直接对其进行评估并在 SIMATICWinCC 中显示。还针对工厂或设备的能源管理提供了支持：可以从各输出采集能量数据，通过 PROFIenergy分别激活和禁用各输出，并可直接集成在能源管理系统中。

　　优势

　　具有多个用于选择性监控的输出，所需空间和成本较低

　　可单独设置参数的输出（无需附加电源装置，例如，5 V、12 V 或 15 V 电源）

　　可为每个输出分别设置功率损耗补偿

　　宽度小，无需侧面安装间隙

　　效率，控制柜内的温升低

　　如果需要，无需接线即可添加模块化系统中的额外单元（更多输出、缓冲模块）

　　可缓冲短时电源故障，运行可靠

　　两个集成 Ethernet/PROFINET 端口（无需外部开关）

　　集成 Web 服务器

　　适用于开放式多供应商通信的集成 OPC UA 服务器

　　可在较短时间内集成在 TIA 中，可以节省组态 (TIA Portal) 和运行成本

　　使用 SIMATIC S7 函数块，可方便地集成在 STEP 7 用户程序中

　　通过 WinCC 面板，快速集成在操作员控制与监视系统中

　　通过 SITOP 库直接集成在 SIMATIC PCS 7 中

　　通过预防性维护缩短停机时间

　　通过有目标地切换输出，可在中断期间节约能量

　　方便地集成在能源管理系统中（PROFIenergy 协议）

　　应用

　　SITOP PSU8600 电源系统用作带有联网自动化系统的大型机器设备的中央直流电源PSU8600可通过其两个端口直接集成到 LAN 基础设施中。

通过监控各个直流支路是否发生过载和短时电源故障（断电），可取得直流电源供电可靠性。通过提供综合诊断和维护信息（例如，输出的负载状态、相/电网故障、过热），可取得全面透明性并实现快速故障定位。

　　通过测量各个输出的当前功率和电压值以及在终端期间通过 PROFIenergy分别激活和禁用直流输出，可实现能量优化的运行。

　　设计

　　基本装置

　　SITOP PSU8600，三相电源，24 V DC/20 A/4x 5 A，带四个输出（每个输出 5 A）和两个Ethernet/PROFINET 端口

　　SITOP PSU8600，三相电源，24 V DC/20 A，带有一个输出和两个 Ethernet/PROFINET端口

　　SITOP PSU8600，三相电源，24 V DC/40 A/4x 10 A，带四个输出（每个输出10 A）和两个Ethernet/PROFINET 端口

　　SITOP PSU8600，三相电源，24 V DC/40 A，带有一个输出和两个 Ethernet/PROFINET端口

　　模块化系统，包括：

　　SITOP CNX8600 4x 5 A（带 4 个输出的扩展模块，每个输出 5 A）

　　SITOP CNX8600 4x 10 A（带 4 个输出的扩展模块，每个输出 10 A）

　　SITOP BUF8600 100 ms/40 A（缓冲模块，40 A 下为 100 ms）

　　SITOP BUF8600 300 ms/40 A（缓冲模块，40 A 下为 300 ms）

　　SITOP BUF8600 4 s/40 A（缓冲模块，4 s 下为 40 A）

　　SITOP BUF8600 10 s/40 A（缓冲模块，10 s 下为 40 A）

　　可将三个 CNX8600 扩展模块以及两个 BUF8600 缓冲模块连接到 PSU8600 基本设备。通过 SystemClipLink（用于提供系统数据和电源的连接插头），可在模块顶部进行连接，无需进行接线。六个附加模块的顺序任意的，随后添加模块，也无需改变现有配置。

　　功能 为连接的负载供电

　　可对电源系统的每个输出分别设置电源电压。这意味着，可以仅通过一台为具有不同额定电压的负载供电。还可以单独补充不同电缆长度所引起的电压降，也就是可为每个负载提供电压。

　　监控输出是否过载

　　可分别监控电源系统的每个输出是否过载。如果负载电流超出设置的响应阈值，则将根据的时间-电流特性将该输出关断。所有其它输出的供电不受影响。

　　启用和禁用输出

　　可直接在设备上手动启用或禁用每个输出（例如，用于调试或维护），并可以复位过载脱扣。也可以使用远程信号（24 V输入）远程复位因过载而被禁用的输出。

　　还可使用集成的 Ethernet/PROFINET 接口，通过程序来控制输出的启用和禁用。这也意味着，可以通过PROFIenergy 在中断期间禁用具体输出以节省能量。

　　通信

　　运行期间，可通过集成的 Ethernet/PROFINET接口来查询和处理综合诊断信息，以获得设备状态以及各个输出的状态。从而实现全面透明性、极短停机时间和快速故障定位。通过集成式 Web服务器，也可对电源系统进行远程监控。

　　缓冲

　　发生短时电源故障时，该缓冲模块通过其储能单元为各输出提供负载电流免维护型电解电容器或双层电容器用作储能单元。

　　集成 用于基于 TIA 的自动化系统的软件

　　使用提供的不同软件组件，可方便地将 SITOP PSU8600 集成在 TIA 环境中。

　　通过 TIA Portal 方便地进行组态。通过 SIMATIC S7-300、S7-400、S7-1200 和S7-1500 的专用函数块，还可集成在 STEP 7 用户程序中。

　　使用现成可用的 PSU8600 面板（用于 WinCC），可以显示电源系统的全面运行与诊断数据。

　　TIA Portal

　　通过拖放操作，方便且故障安全地将 SITOP PSU8600 集成在 PROFINET 网络中

　　通过从 V14 及以上版本的 TIA Portal 硬件产品目录中进行简单选型，可方便地组态 PSU8600 基本单元以及CNX8600 和 BUF8600 附加模块

 1、基本概况
     S7-300的CPU用16位的二进制补码表示模拟量值。其中高位为符号位S，“0”表示正值，“1”表示负值，被测值的精度可以调整，取决于模拟量模块的性能和它的设定参数，对于精度小于15位的模拟量值，低字节中幂项低的位不用。
     S7-300模拟量输入模块可以直接输入电压、电流、电阻、热电偶等信号，而模拟量输出模块可以输出0～10 V、1～5 V、－10V～10 V、0～20 mA、4～20 mA等模拟信号。
2、模拟量输入模块SM331 
     模拟量输入(简称模入(AI))模块SM331目前有三种规格型号，即8AI×l2位模块、2AI×l2位模块和8AI×l6位模块。
SM331主要由A/D转换部件、模拟切换开关、补偿电路、恒流源、光电隔离部件、逻辑电路等组成。A/D转换部件是模块的核心，其转换原理采用积分方法，被测模拟量的精度是所设定的积分时间的正函数，也即积分时间越长，被测值的精度越高。SM331可选四档积分时间：2.5ms、16.7 ms、20 ms和l00 ms，相对应的以位表示的精度为8、12、12和14。
SM331与电压型传感器的连接，如图1所示。
 

图1  输入模块与电压型传感器的连接

     SM331与2线电流变送器的连接如图2a)所示，与4线电流变送器的连接如图2b)所示。4线电流变送器应有单独的电源。
 

图2  输入模块与2/4线变送器电流输入的连接

3、模拟量输出模块SM332 
      模拟量输出(简称模出(AO))模块SM332目前有三种规格型号，即4AO×l2位模块、2AO×12位模块和4AO×l6位模块，分别为4通道的12位模拟量输出模块、2通道的12位模拟量输出模块、4通道的16位模拟量输出模块。
     SM332可以输出电压，也可以输出电流。在输出电压时，可以采用2线回路和4线回路两种方式与负载相连。采用4线回路能获得比较高的输出精度。

1、液位传感器及硬件接线
      LT100液位变送器是基于浮力原理设计，用于测量液位并传送测量数据的仪表，它适用于敞口或密封的各种容器，可输出4-20mA标准电流，还可进行界面液位的测量。液位传感器与S7-300模拟量模块的接线示意如图1所示。

 
图1 液位传感器与模拟量模块的接线示意

     图2是采用6ES7331-7KF02-0AA0模拟量输入模块与LT100液位传感器的具体接线图。

 
图2 液位传感器与模拟量模块的具体接线

2、硬件组态
      （1）模拟量模块的硬件组态如图3所示。

 
图3模拟量模块硬件组态

      （2）进行常规属性设置。
     （3）进行模拟量输入模块的地址属性设置。根据硬件接线中可以得知，PIW128开始的地址为128。
      （4）故障诊断设置。
     模拟量输入模块可以诊断下列故障：组态/参数分配错误；错误；断线（要求激活断线检查）；测量值超下界值；测量值超上界值；无负载电压L+。当硬件中断触发时，OB40启动信息中的OB40_POINT_ADDR（LD8）
      （5）模拟量模块的输入设置。
     模拟量模块的输入设置包含的信息非常丰富，比如模拟量输入模块可以诊断下列故障：组态/参数分配错误；错误；断线（要求激活断线检查）；测量值超下界值；测量值超上界值；无负载电压L+。还有，输入传感器的类型，如测量型号是电压、电流、热电阻还是热电偶，对应测量型号的还有测量范围。本案例的液位传感器设置为2线制电流传感器，其输入范围为4～20mA。
3、软件编程
     读取模拟量输入变量在软件编程中采用MOVE指令即可，并采用在线监控即可获得实际值，并可以通过修改表达式数据类型来满足用户需求。