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西门子CPU 6ES7212-1BE40-0XB0参数

发布时间: 2022-09-23  点击次数: 257次

西门子CPU 6ES7212-1BE40-0XB0

S7-1200系列PLC可扩展性强、灵活度高的设计
大的 CPU 多可连接八个信号模块,以便支持其它数字量和模拟量 I/O。
可将一个信号板连接至所有的 CPU,让您通过在控制器上添加数字量或模拟量 I/O 来自定义 CPU,同时不影响其实际大小。SIMATIC S7-1200 提供的模块化概念可让您设计控制器系统,以满足您应用的需求。
为用户程序和用户数据之间的浮动边界提供多达 50 KB 的集成工作内存。同时提供多达 2 MB 的集成加载内存和 2 KB 的集成记忆内存。可选的 SIMATIC 存储卡可轻松转移程序供多个 CPU 使用。该存储卡也可用于存储其它文件或*新控制器系统固件
集成的PROFINET 接口用于进行编程以及 HMI 和 PLC-to-PLC 通信。另外,该接口支持使用开放以太网协议的第三方设备。该接口具有自动纠错功能的 RJ45 连接器,并提供 10/100 兆比特/秒的数据传输速率。它支持多达 16 个以太网连接以及以下协议:TCP/IP native、ISO on TCP 和 S7 通信。
SIMATIC S7-1200 具有用于进行计算和测量、闭环回路控制和运动控制的集成技术,是一个功能非常强大的系统,可以实现多种类型的自动化任务
SIMATIC S7-1200 控制器集成了两个高速输出,可用作脉冲序列输出或调谐脉冲宽度的输出。当作为 PTO 进行组态时,以高达 100 千赫的速度 提供50% 的占空比脉冲序列,用于控制步进马达和伺服驱动器的开环回路速度和位置。使用其中两个高速计数器在内部提供对脉冲序列输出的反馈。当作为 PWM 输出进行组态时,将提供带有可变占空比的固定周期数输出,用于控制马达的速度、阀门的位置或发热组件的占空比。


同样传感器也有隔离与非隔离的问题。

通常非隔离的传感器电源的负端与信号的负端公用一个端子,例如传感器有三个端子 L, M 和S+,通过L, M端子向传感器供电,S+,M为信号的输出,公用M端。

判断传感器是否隔离最好还是参考手册。

隔离传感器信号负端与地M可以不连接,以信号负端作为信号源端的参考电位。

非隔离传感器信号负端必须在源端(设备端)接地,以源端的地作为信号的参考电位。

下面就是如何保证测量端与信号源端等电位接线的问题。

在下面建议的连接图中所用的缩写词和助记符含义如下:

M +:

 测量导线(正)

M -:

  测量导线(负)

MANA:

 模拟量模块基准电位点

这里需要注意MANA  ,不同的接线方式都是以MANA  为参考基准电位。

M:

    接地端子 

L +:

 24 VDC电源端子

UCM:

 MANA与模拟量输入通道之间或模拟量输入通道之间的电位差

UCM共模电压,有两种:

1)不同输入信号负端的电位差,例如一个输入信号为3V,另一个输入信号也为3V,但是它们的基准点电位可能不同,可能是1~4V或3~6V,那么它们之间的共模电压为2V。

2)输入信号负端与MANA的电位差。

模块的UCM  是造成模拟量值超上限的主要原因。

不同模块UCM  的最大值不同。

UISO:

 MANA和CPU的M端子之间的电位差

03

使用隔离的模拟量模块连接隔离的传感器

隔离传感器与隔离模拟量信号连接图如图1所示:

图1 连接隔离的传感器至隔离的模拟量输入模块

这种方式都与地隔离,都不需要接地,但是输入信号(传感器)负端与MANA  电压超过UCM最大限制,例如SM331(6ES7331-7KF02-0AB0)为2.5 VDC,就需要短接信号负端与MANA  ,否则会出现超上限问题。

现场可以查看一下,几乎所有超上限问题都是没有连接信号负端与MANA  。

如果UISO   超过限制,例如75V DC,就需要连接信号负端、MANA 端以及接地端M,这时模块以大地M端为参考电位,实际变为非隔离使用了,这种情况很少见。

有的模块通道组间都是隔离的,没有MANA  ,例如模块6ES7331-7NF10-0AB0,接线如图2所示:

这时每一个通道组(每组2通道)的M-就是MANA ,输入通道组间UCM 最大为以达到75VDC。

 

都隔离的情况下连接信号负端与MANA 端就可以了(2线制和电阻测量除外)。

手册每个模块接线图中MANA都是建议接地的,我认为这是在接地良好、不会产生共模电压(例如单端接地)的情况下。

04

使用非隔离的模拟量模块连接隔离的传感器

这回我来讲讲使用非隔离的模拟量模块连接隔离的传感器的情况,模块的MANA与地M不隔离,这样必须连接MANA与地M,模拟量的参考点电位变成地M,典型接线如图3所示:

非隔离的模块都要求连接连接MANA与地M,例如模块SM334(6ES7334-0CE01-0AA0),在提示中强调必须连接,下面为引用手册的提示部分。

05

使用隔离的模拟量模块连接非隔离的传感器

传感器不隔离,那么信号源端以传感器本地的地为基准点电位。

模块是隔离的,以MANA点为测量基准电位。

典型接线如图4所示:

从图4可以看到,非隔离的传感器信号负端在源端接地,但是如果连接多个非隔离的传感器并且分布在不同的地方(不同的接地点),这种情况下就比较麻烦。

各个传感器信号的负端会有共模电压UCM ,为了消除UCM ,将各个信号的负端在源端使用短而粗的导线进行等电位连接,由于模块的MANA和信号源端的地可能存在电位差,还要将MANA与源端的地进行等电位连接。

在这里不能在模块处进行短接,否则不能消除UCM。

如果工厂接地不好,最好还是使用隔离的传感器。

06

使用非隔离的模拟量模块连接非隔离的传感器

如果使用非隔离的模拟量连接非隔离的传感器,那么一定将所有的点接地并进行等电位处理。

典型接线如图5所示:

从图5可以看到,按照隔离与非隔离的要求,模块不隔离,必须连接MANA与地M,传感器不隔离则需要连接信号负端到本地的地,这样一边以信号源的地作为基准点,一边以模块的地M作为基准点,为了消除两者之间的电位差(共模电压UCM),需要使用足够粗的导线进行等电位连接。

如果整个工厂有等电位的接地网,使用非隔离的仪表和模块就比较简单,只需要连接MANA到本地的地M即可,因为每个点都等电位。

往往事与愿违,由于非隔离的仪表价格便宜,越是使用这样仪表的地方,地通常打得都不会好,就更别提接地网和等电位连接了。

不采取措施肯定有问题,必须保证等电位。

使用万用表可以测量,那是因为万用表与地是隔离的,最大的共模电压UCM   也可能不同 ,与模块不在相同的条件下。

建议使用隔离的传感器和模块。

讲了一系列的接线方式,最终的结论就是模拟量接线的几种方式都集中在一点上,

就是信号源端与测量端一定要等电位。

讲到这里我觉得还是要再扩展一下,利用这个原则同样也可以解决数字量接线问题。下面是在现场遇见的一个问题,

如图6所示,CPU与I/O的供电分开,I/O是一个非隔离模块,当现场给出信号,但是I/O模块的输入灯没有点亮,在CPU中也不能读出,使用万用表测量,在端子上有24V电压。模块没有问题,将两个电源PS的M端短接,就可以检测到输入信号,这也是由于参考点电位不同造成的。

希望一点小小的提示可以帮助大家解决现场模拟量接线的问题。


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