西门子模块6SL3120-1TE31-3AA3

西门子模块6SL3120-1TE31-3AA3

设计

概述

S7-1500 自动化系统具有模块化的结构，可包含 32 个模块。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。S7-1500 自动化系统支持单层配置，其中的所有模块均安装在一个 DIN 导轨上（请参见手册以了解要求）。

系统包含下列组件：

• 控制器：
  CPU 具有不同性能等级，并具有集成 PROFINET 接口或 PROFINET 和 PROFIBUS 接口，用于连接分布式 I/O 或用于编程设备、操作员面板、其它 SIMATIC 控制器或第三方设备间的通信。
  SIMATIC S7-1500 适合使用多种型号的 CPU：

• 标准 CPU（MFP 版本：能够在控制器上执行 C/C++ 代码）

• 紧凑型 CPU 不仅配备数字型和模拟型输入输出，还配备计数器输入和高速输出，将技术功能直接集成在 CPU 上。

• 故障安全型 CPU（MFP 版本：能够在控制器上执行 C/C++ 代码）适用于在同一台计算机上执行标准程序和安全相关的程序。

• 具有扩展运动控制功能的 T-CPU，如同步运行（通过同步位置进行同步）、凸轮以及运动控制功能。

• 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块。

• 工艺模块用于高速计数、位置检测或测量等功能。

• 通信模块和通信处理器可通过通信接口将控制器进行扩展

根据具体要求，也可使用下列模块：

• 在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，电源模块 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。另外，60 W 24/48/60 V DC HF PS 还可让 CPU 性存储整个工作存储器的内容（数据）。

• 用于将 SIMATIC S7-1500 连接到 120/230 VAC 电源的负载电源模块 (PM)。

• 接口模块用于连接基于 S7-1500 的分布式 I/O。

设计

简单的设计使得 SIMATIC S7-1500 多功能，便于维护。

• 集成背板总线：
  集成的背板总线；背板总线集成在模块上。模块通过 U 形连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。可以节省安装时间。

• 模块组装在 S7-1500 安装导轨上：
  具有各种长度，包括切割至定长的型号。由于具有集成式 DIN 导轨，可以卡装广泛的标准部件，如附加端子、小型断路器或小型继电器。

• 性能可靠，接线方便：

• I/O 信号是通过统一的 40 针前连接器来连接的。信号模块和前连接器之间具有机械编码，可防止因意外的错误插入而对电路造成破坏。

• 为了对前连接器进行简单接线，可将该连接器置于“预接线位置"。在此位置上，插头尚未与模块电路接触。此位置还可用于在运行过程中进行改动。用户可借助于前盖内侧的一个印制电缆连接图进行连接。

• 前连接器作为带螺钉型端子或推入式端子的型号提供。两个型号都可以连接线芯截面积为 0.252 ~ 1.5 mm2（AWG 24 ~ AWG 16）的导线。

• 另外，数字量信号模块可通过 TOP Connect 进行系统接线。通过 TOP Connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执行器，并可在控制柜中进行简便接线。

• 对于模拟量模块，可以直接在模块上进行屏蔽；随模块提供了一个屏蔽连接套件，无需工具即可进行安装。

• 设备特定标签：
  标签条可用于 SIMATIC S7-1500 的信号模块。可使用标准激光打印机来打印这些 DIN A4 标签纸上的标签。可以从 TIA Portal 进行自动打印，而无需重新输入符号或地址。通过这些标签条的设计形式，可为通道或诊断显示 1:1 分配标签。如果前盖打开，则诊断显示到端子的这种 1:1 分配会保留。

• 可变和可扩展的站配置：

• 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。

• 配置包括带有 31 个模块（30 个模块 + 1 个电源）的 CPU。在 CPU 向背板总线的输出对于所有连接的模块来说不够充分的情况下，需要由电源 (PS) 通过背板总线为 S7-1500 模块的内部电路供电。

• 尺寸紧凑：
  SIMATIC S7-1500 可顺利安装到 SIMATIC S7-300 或 ET 200M 的可用安装空间内。

• 移动敷设：
  SIMATIC S7-1500 及其模块可以垂直和水平安装，从而可以方式安装到可用空间内。

I/O 模块

以下模块类型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP：

• 标准和故障安全数字量输入模块

• 标准和故障安全数字量输出模块

• 数字量输入/输出模块

• 模拟量输入模块

• 模拟 I/O 模块

• 模拟量输出模块

• 包括高速 (HS) 模拟量模块，无论激活的通道数如何，基本执行时间都是 62.5 µs

• 用于计数和定位的工艺模块

• 用于点到点通信和总线连接的通信模块

提供了各种模块等级，可使用户在其应用中实现扩展。模块本身通过标签进行相应标记：

• BA（基本型）：简易低成本模块，无诊断功能，没有参数

• ST（标准型）：具有与模块或负载组相关的诊断的模块，如果适用，带有参数；模拟量模块：准确度等级 0.3%

• HF（高性能型）：模块具有特定通道诊断功能和参数设置功能并支持等时同步模式；对于模拟量模块：准确度等级 0.1%，抗扰度和电流隔离程度提高

• HS（高速型）：具有滤波和转换时间的模块适用于超高速应用以及对同步模式的支持；例如 8 通道模拟量模块，无论激活的通道数如何，基本执行时间都是 62.5 µs。

I/O 模块的附件：

• 标签纸：
  可插入到 I/O 模块中（10 张 DIN A4 标签纸，每张标签纸带有 10 个标签，预穿孔，可使用标准激光打印机进行打印；可用颜色：Al 灰）

• 屏蔽连接：
  SIMATIC S7-1500 系统（模拟量模块和工艺模块）提供了一个简易屏蔽连接套件，无需使用工具即可安装。此套件包含一个 24 V DC 馈电元件、一个屏蔽夹和一个通用屏蔽端子。该屏蔽端子可用于单根细干线电缆、多根细干线电缆或一根粗干线电缆。由于对 24 V DC 电源和测量信号进行分离，并且在屏蔽和信号电缆之间具有低阻抗连接，因此可确保较高的 EMC 稳定性和抗干扰性。

• 统一的 40 针前连接器

• I/O 模块的前门或自组装背板总线的 U 型连接器等其它附件

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S7-200 PLC 编程

　　?® 在STEP 7-MicroWIN 中主程序中，调用子程序ETH0_CTRL;

　　图14： 调用ETH0_CTRL

　　其中CP_Ready 为CP 243-1 IT 的状态（0 未准备就绪，1 准备就绪），CH_Ready 为每个通道或 IT 服务的状态（0通道 ，值为256）：Error 为出错或报文代码；

　　?® 程序建立后，需通过PPI连接 将程序块和数据块下载到S7-200 CPU中；

　　图15： 设置 PG/PC 接口CP5611(PPI)

　　?® 这样以后就可以通过以太网接口进行下载，将PG/PC接口设为TCP/IP连接；

　　?® 在STEP 7-MicroWIN 中主程序中，调用子程序ETH0_XFR读取服务器数据,相应的连接通道和数据;

　　图16：调用ETH0_XFR 读取服务器

　　?® 在STEP 7-MicroWIN 中主程序中，调用子程序ETH0_XFR写入服务器数据,相应的连接通道和数据;

　　图17：调用ETH0_XFR 写入服务器

　　?® 将程序下载到S7-200 CPU 中；

　　4. 5 检测 S7-1200 与S7-200 PLC 通信结果

　　?® 从S7-200 程序中可知，在M10.0 从0变为1时，读取S7-1200的数据DB2.DBB0~DB2.DBB15 到VB0~VB15中；

　　图18：S7-1200 DB2.DBB0~DBB15

　　图19：S7-200 VB0~VB15

　　?® 从S7-200 程序中可知，在M11.0 从0变为1时，将S7-200的数据VB16~VB31 写入S7-1200 的DB2.DBB16~DB2.DBB31中；

　　图20：S7-200 VB16~VB31

　　图21：S7-1200 DB2.DBB16~DBB31

　　5．总结

　　S7 1200 与 S7-200 通过 S7通信的基本原理如下图所示：

　　图22：S7-200与S7-1200 通信原理

　　注意：

　　CP 243-1 IT 可支持一个或多个远程通讯伙伴的多 8 个 S7 通讯通道到客户机（多212 字节）或服务器。CP 243-1 IT 可以根据客户机/服务器原理在每个通道运行。每个通道，每次只能接收、处理或响应（主动响应或被动响应）一个请求。只有在发送响应后，CP 243-1 IT 通讯处理器才能接受其它请求