在学习任何一种PLC的时候,我们需要先熟悉PLC的硬件,为什么呢?
这是因为要进行实操的一个设备,我们都需要做任何一个PLC控制项目,就要对PLC外围硬件进行接线,那么接线以及使用之前,我们就要了解这个PLC的硬件。
那么这篇文章,我们就给大家介绍一下S7-1200 PLC的硬件结构,下面所述是以CPU1214C为例进行说明。
🛠️ 硬件组件详解
西门子S7-1200 PLC的硬件组件真的让人眼前一亮。它的CPU是1214C,自带两路模拟量输入,公共端为0和1,可以用来接收模拟量信号。另外,它还有24V直流电源输入和输出,DC/DC/DC表示24V直流电源输入,DC/DC/RLY表示24V直流电源输出和继电器输出。这款CPU不仅功能强大,还具备扩展能力,可以连接多达8个信号模块和3个通信模块。
右边的RS422/485模块也是一大亮点,通过这个模块,PLC可以和触摸屏进行数据传输,实现无缝整合。此外,西门子S7-1200系列还支持多种输入输出电压类型,如DC、AC和RLY,满足不同的项目需求。
📦 型号选择指南
西门子S7-1200系列有5个大类,分别是1211C、1212C、1214C、1215C和1217C,每类PLC的点位数量依次递增。对于新手来说,选择1214C是个不错的选择,因为它既有足够的点位,又有扩展能力。
具体来说,1211C没有扩展能力,不能增加扩展模块;其他大类下面又有三种类型的PLC,分别是DC/DC/DC、DC/DC/RLY以及AC/DC/RLY,主要是输入输出的电压类型不同。大家可以根据自己的项目需求选择最适合的产品。例如,如果你需要更多的输入输出点,可以选择1217C;如果你需要继电器输出,可以选择DC/DC/RLY类型的PLC。
CPU模块
每款CPU根据电源信号和输入/输出信号的类型有不同的型号,其本机自带数字量输入/输出点数亦有所差异
CPU模块电源信号版本
CPU模块面板
①电源接口
②存储卡插槽(上部保护盖下面)
③可拆卸用户接线连接器(保护盖下面)
④板载 I/O 的状态 LED
⑤一个或两个 PROFINET 连接器(CPU 的底部)
CPU 的操作模式
CPU 有以下三种操作模式:STOP 模式、STARTUP 模式和 RUN 模式。CPU 前面的状 态 LED 指示当前操作模式。
- 在 STOP 模式下,CPU 不执行任何程序,用户可以下载项目。
- 在 STARTUP 模式下,CPU 会执行任何启动逻辑(如果存在)。在 STARTUP 模式 下不处理任何中断事件。
- 在 RUN 模式下,重复执行扫描周期。在程序循环阶段的任何时刻都可能发生和处理 中断事件。
说明 :CPU 处于 RUN 模式下时,无法下载任何项目。只有在 CPU 处于 STOP 模式时,才 能下载项目。
通信模块
通信模块 (CM) 和通信处理器 (CP) 将增加 CPU 的通信选项,例如 PROFIBUS 或 RS232/RS485 的连接性(适用于 PtP、Modbus 或 USS)或者 AS-i 主站。
CP 可以提供其它通信类型的功能,例如通过 GPRS、LTE、IEC、DNP3 或 WDC 网络连接到 CPU。
- CPU 最多支持三个 CM 或 CP
- 各 CM 或 CP 连接在 CPU 的左侧(或连接到另一 CM 或 CP 的左侧)
① 状态 LED ② 通信连接器
信号模块
信号模块 (SM) 可以为 CPU 增加其它功能。SM 连接在 CPU 右侧。
- 数字量 I/O
- 模拟量 I/O
- RTD 和热电偶
- SM 1278 IO-Link 主站
- SM 1238 电能表
① 状态 LED ② 总线连接器滑动接头 ③ 可拆卸用户接线连接器
插入式扩展版
CPU 支持一个插入式扩展板:
- 信号板 (SB) 可为 CPU 提供附加 I/O。SB 连接在 CPU 的前端。
- 通信板 (CB) 可以为 CPU 增加其它通信端口。
- 电池板 (BB) 可提供长期的实时时钟备份。
① SB 上的状态 LED ② 可拆卸用户接线连接器
1、PLC供电电源端子
根据PLC的型号有所不同,可以是直流24V供电,或者是交流220V供电。如果PLC型号是DC/DC/DC、DC/DC/RLY的采用的是直流24V供电,如果型号是AC/DC/RLY的采用的是交流220V供电。
2、24V输出电源
PLC提供一个24V电源的输出,可用于给传感器或者模块供电。CPU1211C和CPU1212C可提供300mA电流,CPU1214C/1215C/1217C可提供400mA的电流。因为这个电流容量是有限制的,当我们使用的传感器或者模块的电流容量超过规定值时,就不能使用这个内置电源了。所以小编建议不使用,而是外部接24V开关电源。
3、数字量输入端子开关、按钮、传感器、编码器等数字量信号或脉冲量信号可以通过数字量输入端子接入到PLC。1200PLC的输入接法可以支持源型接法和漏型接法。
4、模拟量输入端子S7-1214C支持两路0~10V的电压信号的模拟量输入。当需要使用模拟量输入功能的时候,将一些传感器接到该输入端子。
5、数字量输出端子数字量输出端子是用于接外部负载的,比如指示灯、继电器、电磁阀等。根据PLC的输出类型不同,接线方式也有不同。这里所讲的PLC输出类型指PLC是晶体管输出还是继电器输出,晶体管输出是接直流负载,继电器输出可以接交流也可以接直流负载。
6、输入指示灯当有信号输入时,对应的输入指示灯会点亮为绿色。
7、输出指示灯当有信号输出时,对应的输出指示灯会点亮为绿色。
8、状态指示灯PLC上的状态指示灯有三个,STOP/RUN指示灯、ERROR指示灯、MAINT指示灯。
STOP/RUN指示灯为绿色时表示PLC处于RUN运行模式,为橙色的时候表示PLC处于STOP停止模式,如果是绿色和橙色之间交替闪烁表示CPU正在启动。
ERROR指示灯出现红色闪烁状态时表示有错误,比如CPU内部错误、组态错误等等,为红色常亮时表示硬件故障。
MAINT指示灯是在每次插入存储卡的时候会出现闪烁的状态。
包括有LINK和Rx/Tx指示灯,主要是用于显示网络连接状态的。如果硬件连接是没有问题的话,LINK指示灯是常亮的,如果在进行数据交换的时候,Rx/Tx指示灯将会闪烁。
10、通信模块扩展口S7-1200 PLC最多可以扩展3个通信模块,是扩展在CPU左侧的这个通信模块扩展口上的。
11、信号模块扩展插槽信号模块包括有数字量输入、数字量输出、数字量输入/输出、模拟量输入、模拟量输出、模拟量输入/输出等模块,这些信号模块是扩展到这个模块扩展插槽上的。
12、MC卡插槽S7-1200 PLC提供有专用的MC卡,作为程序卡、传送卡,或者更新硬件固件,以及清除密码、恢复出厂值使用。这个MC卡可以支持4M、12M、14M、2G的。
13、PROFINET/IE接口这个接口可以支持PROFINET通信和以太网通信,可以用于PLC与编程软件的通信连接、PLC与触摸屏/上位机之间的通信连接,以及PLC与PLC之间的以太网通信等。
这个端口除了支持S7协议之外,还支持TCP/IP协议、UDP协议、ISO_on_TCP协议、MODBUS TCP等通信协议。
14、信号板扩展插槽S7-1200 PLC可以扩展信号板,包括有数字量输入信号板、数字量输出信号板、数字量输入输出混合信号板、模拟量输入信号板、模拟量输出信号板、通信信号板和电池信号板。
这些信号板是扩展在PLC正上方的,使用这些信号板的好处是可以不占用空间的前提下增加输入输出点。
以上就是S7-1200 PLC的硬件结构介绍,其实基本上与S7-200 SMART PLC差不多,不同点在于,S7-200 SMART PLC不支持模拟量输入的功能、而S7-1200 PLC可以支持,此外像状态指示灯、通讯接口有些许不同。我们在学习的时候可以拿S7-200 SMART PLC进行对比学习哦。