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SIMATIC ET 200为所有应用提供*解决方案

SIMATIC ET 200 有丰富的分布式 I/O 系统可供选用，既可以用在控制柜中，也可以直接用在不带控制柜的机器上，还可在危险区域中使用域。

模块化的设计让您能够轻松、快速地调整和扩展 ET200 系统。已集成的附加模块可以降低成本，同时拓宽了应用范围。您可以从多种不同的组

合方案中进行选择：数字量和模拟量输入/输出、带 CPU 的智能模块、安全系统、电机启动器、气动装置、变频器以及各种不同的技术模块

（例如，计数、定位等）。

通过PROFIBUS和PROFINET进行的通信、统一的工程组态、透明诊断功能以及 SIMATIC 控制器和 HMI 单元的接口，都证明全集成自动化具

有的集成功能。

PROFINET

PROFINET 是自动化领域中的开放式、跨供应商工业以太网标准 (IEC 61158/61784)。

PROFINET 基于工业以太网，可实现现场设备（IO 设备）和控制器（IO 控制器）之间直接通信，能够用于运动控制应用的同步驱动控制解决方案。

PROFINET 基于符合 IEEE 802.3 标准的标准以太网技术，可将现场层的任何设备连接管理层。

这样，PROFINET 可实现系统范围内的通信、工厂范围内的工程组态，并将 Web 服务器或 FTP 等 IT 标准技术一直应用到现场层。可以方便地集

成经过反复检验的现场总线系统（如 PROFIBUS 或 AS-Interface），无需对现有设备进行任何改动。

概述：

TM Count 2x24V，订货号： 6ES7550-1AA00-0AB0 是一个能够提供双通道计数、测量以及位置反馈功能的工艺模块。

图01. TM Count 2x24V 模块视图

工艺模块 TM Count 2x24V 的主要属性：

1. 支持的编码器/信号类型：

• 24 V 增量编码器；
• 具有方向信号的 24 V 脉冲编码器；
• 不具有方向信号的 24 V 脉冲编码器；
• 用于向上和向下计数脉冲的 24 V 脉冲编码器；

1. 支持的技术功能：

• 高速计数
• 测量 (频率, 速度, 脉冲周期)
• 作为运动控制的位置反馈

1. 集中式应用/分布式应用：

• 可以在 S7-1500 自动化系统中集中使用工艺模块。
• 可以通过 ET 200MP 分布式 I/O 的接口模块在分布式系统中使用工艺模块，如在 S7-300/400 系统中的分布式运行或者在第三方系统中的分布式运行。

工艺模块 TM Count 2x24V 的接线：

工艺模块 TM Count 2x24V 可以接两路 24V 脉冲信号编码器，每个通道同时提供了三个数字量输入和两个数字量输出信号，具体接线方式请参考图02 和图03。



图02. TM Count 2x24V 端子分配


图03. TM Count 2x24V 模块的接线

在本例中，使用的是带有方向信号的 24V 脉冲编码器，所以将脉冲信号接到模块的1号端子，将方向信号接到模块的2号端子。 

计数功能概述：

计数是指对事件进行记录和统计，工艺模块的计数器 捕获编码器信号和脉冲，并对其进行相应的评估。可以使用编码器或脉冲信号或通过用户程序计数的方向。也可以通过数字量输入控制计数过程。模块内置的比 较值功能可在定义的计数值处准确切换数字量输出（不受用户程序及 CPU 扫描周期的影响）。

计数功能组态实例：

    1. 本文中所使用的系统硬件及软件信息：

1. 硬件配置：

首先将项目切换到项目视图，然后从左侧的硬件目录中找到：工艺模块->计数->TM Count 2x24V, 并将计数模块拖拽到设备机架上（图04）；


图04. TM Count 2x24V 硬件配置 01

在模板下方点击属性，进入模板的基本参数设置界面，将通道 0 的工作模式选择为：通过工艺对象组态通道（图05）；


图05. TM Count 2x24V 硬件配置 02

1. 组态工艺对象：

硬件配置完成后需要组态计数器的工艺对象。首先从左侧的项目树中，选择工艺对象下面的：插入新对象（图06）；

图06. 插入新对象

在插入新对象时选择：计数和测量，并填入对象名称（图07）；

图07. 选择新对象类型

插 入对象后，在左侧的项目树下就能看到新建的计数器工艺对象，选择这个计数器工艺对象，点击“组态”即可在中间的工作区域看到工艺对象的参数配置界面。参数界面可以通过 状态图标反映出参数分配状态：红色图标表示参数里包含错误或者不可用的参数；绿色图标表示配置里面包含手动修改过得可用参数；蓝色图标表示系统默认可用的 配置参数（图08）；

图08. 组态工艺对象

在工艺对象的基本参数中，首先需要给这个计数器工艺对象分配一个硬件，也就是前面组态的高速计数模块，并选择相应的模块通道，完成工艺对象与硬件的关联（图09）；

图09. 为工艺对象分配硬件

在计数器输入参数中选择输入信号的类型，可选择的类型参见下表，在附加参数里面还可以选择对脉冲的滤波和传感器类型（图10），可以支持的信号类型请参见表01

图10. 选择计数器工艺对象的信号类型

计数器工艺对象支持的信号类型：

图例	名称	信号类型
	增量编码器（A、B 相差）	带有 A 和 B 相位差信号的增量编码器。
	增量编码器（A、B、N）	带有 A 和 B 相位差信号以及零信号 N 的增量编码器。
	脉冲 (A) 和方向 (B)	带有方向信号（信号 B）的脉冲编码器（信号 A）。
	单相脉冲 (A)	不带方向信号的脉冲编码器（信号 A）。可以通过控制接口计数方向。
	向上计数 (A)，向下计数 (B)	向上计数（信号 A）和向下计数（信号 B）的信号。

表01. 计数器工艺对象支持的信号类型

在计数器特性里面可以配置计数器的起始值，上下极限值和计数值到达极*的状态，以及门启动时计数值的状态。在本例中设置起始值为0，上下极限为+/-10000，设置当计数值到达极*计数器将停止，并且将计数值重置为起始值，将门功能设置为继续计数（图11）。

图11.  设置计数器的上下限及门功能

1. 组态 DO 在计数值大于比较值时输出：

该 计数模块内置了两个比较器，可以将计数值与预设的比较值之间进行比较，在 DO 特性里面可以设置计数模块本体的两个数字量输出根据比较器的状态做相应的响应。在本例中，将 DQ0 设置为当计数值大于比较值且小于上限值时输出，也就是当计数值大于1000且小于10000的时候，*个数字量DQ 会输出为 1 ，同时，比较器的状态还可以在后面的程序块输出管脚的“CompResult”中显示（图12）。该参数界面还可以设置DO更多的响应特性，具体细节请参 见模板手册。

图12.  组态 DO 在计数值大于比较值时输出

1. 调试工艺对象：

计 数功能中必要的参数基本配置完毕，其他功能如数字量输入/输出，测量等，可根据实际需要来做一定的修改，具体功能和使用方法请参考功能手册。接下来进入计 数功能的调试阶段。计数工艺对象提供了一个可以调试的控制面板，在这个调试界面下可以进行计数器的基本操作和错误诊断。需要注意的是，使用调试界面前，需 要先在主程序中调用高速计数功能块才能正常使用。

将主画面切换到 OB1 编辑界面，从右侧的指令列表里面找到工艺类->计数和测量，找到 High_Speed_Counter 功能块并拖拽到程序段中，并在背景数据块中选择之前建立的计数器工艺对象（图13）：

图13. 在程序中调用功能块

将项目存盘编译并下载之后，可以通过项目树或者功能块的快捷图标进入到工艺对象的调试功能（图14）；

图14. 在程序中调用功能块

进 入调试界面后，首先点击左上角的在线图标切换到在线模式，在在线模式下首先要使能软件门”SwGate”，然后观察反馈的门状态”StatusGate” 是否为 TRUE，如果为 TRUE 说明计数器已经开始工作，这时候如果有外部脉冲信号的话，计数器将进行计数并将计数值反馈到”CountValue”处（图15）。

图15. 计数器工艺对象的调试界面

1. 故障诊断：
   可以通过项目树或功能块上的快捷图标切换到诊断界面。在诊断界面可以看到错误的ID、描述和相关的状态位（图16）：

图16. 计数器工艺对象的诊断界面

1. 编程：

如果调试面板没有问题可以回到程序块进行编程，程序块的管脚及使用方法与之前的调试面板**，所以非常方便的参考调试面板进行编程（图17），工艺功能块的部分主要参数及功能请参见表02。


图17. 高速计数程序功能块

计数器工艺功能的主要参数：

表02. 计数器工艺功能的主要参数

    7. 通过用户程序修改实际计数值：

在很多情况下都有可能需要人工修改一下当前的实际计数值，这需要首先将要修改的值传送到工艺DB的新计数值"NewCountValue"中，然后置位功能块输入管脚“SetCountValue” 则新计数值生效（图18）。具体步骤如下：

(1). 选中左面项目树的"High_Speed_Couter"工艺对象；
(2). 展开下面的详细视图，则可以看到工艺DB中的所有变量；
(3). 找到"NewCountValue"变量，并将其拖拽到用户程序的传送指令输出端；
(4). 将新的计数值传送到"NewCountValue"；
(5). 置位功能块输入管脚“SetCountValue” ；
(6). 新的计数值生效。


图18. 通过用户程序修改实际计数值

简易接线促进了安装过程

接线工作量减少，节省了安装时间与成本

工程组态功能促进了组态与调试

高速诊断可确保缩短工厂停产时间，实现较高工厂可用性

较高的过程透明度可实现功耗管理

控制柜中的解决方案 (IP20)

SIMATIC ET 200SP – 具有突出的用户友好性的可扩展 I/O 系统sp：

按位模块化设计，采用单导线或多导线连接。

结构紧凑。

插入式端子适合单手接线，无需使用工具。

性能高。

部件种类有限。

具有广泛的诊断功能。

SIMATIC ET 200MP - 全新一代多通道分布式 I/O

模块化和可扩展的站点设置，配备 SIMATIC S7-1500 的 I/O 模块

较高的性能

系统特性诊断

应用通道

紧凑型设计，模块尺寸仅 25 mm

下部零件变化

简化的订购、物流和仓储流程

SIMATIC ET 200S – 具有综合功能的多功能设备：

可通过多导线连接进行独立的模块化配置

因具有广泛的模块而功能多样：电机起动器、变频器、安全技术、分布式智能以及 IO-link 模块

可在危险区域 (Zone 2) 中使用

作为带有集成 DI/DO 的可扩展模块 I/O：SIMATIC ET 200S COMPACT。

SIMATIC ET 200M – 多通道 S7-300：

使用标准 SIMATIC S7-300 模块的模块化设计；也可进行冗余设计

故障安全 I/O 模块

在不超过 Zone 2 的危险区中使用，传感器和执行器不超过 Zone 1。

可进行冗余配置、热插拔并在运行过程中进行配置更改，因此可获得很高的工厂可用性。

SIMATIC ET 200iSP – 适合在危险区域中使用本质安全型 I/O 设备：

模块化设计，具有冗余性

坚固可靠的本质安全设计

可在较高 Zone 1/21 的危险区域中使用，传感器和执行期甚至可在 Zone 0/20 危险区域中使用

可进行冗余配置、热插拔并在运行过程中进行配置更改，因此可获得很高的工厂可用性。

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SIMATIC ET 200 为所有应用提供*解决方案SIMATIC ET 200 有丰富的分布式 I/O 系统可供选用，既可以用在控制柜中，也可以直接用在不带控制柜的机器上，还可在危险区域中使用域。模块化的设计让您能够轻松、快速地调整和扩展 ET200 系统。已集成的附加模块可以降低成本，同时拓宽了应用范围。您可以从多种不同的组合方案中进行选择：数字量和模拟量输入/输出、带 CPU 的智能模块、安全系统、电机启动器、气动装置、变频器以及各种不同的技术模块（例如，计数、定位等）。

通过 PROFIBUS 和 PROFINET 进行的通信、统一的工程组态、透明诊断功能以及 SIMATIC 控制器和 HMI 单元的接口，都证明全集成自动化具有*无的集成功能。

PROFINET 是自动化领域中的开放式、跨供应商工业以太网标准 (IEC 61158/61784)。

PROFINET 基于工业以太网，可实现现场设备（IO 设备）和控制器（IO 控制器）之间直接通信，能够用于运动控制应用的同步驱动控制解决方案。

PROFINET 基于符合 IEEE 802.3 标准的标准以太网技术，可将现场层的任何设备连接管理层。

这样，PROFINET 可实现系统范围内的通信、工厂范围内的工程组态，并将 Web 服务器或 FTP 等 IT 标准技术一直应用到现场层。可以方便地集成经过反复检验的现场总线系统（如 PROFIBUS 或 AS-Interface），无需对现有设备进行任何改动。

PROFIBUS 是工业现场级的标准 (IEC 61158/61784)。它是经认可的在加工制造和过程工业两种领域均可进行通讯的现场总线。

PROFIBUS 用于将现场设备（如分布式 I/O 设备或驱动器）连接到自动化系统（如 SIMATIC S7、SIMOTION、SINUMERIK 或 PC 机）。

PROFIBUS 是标准化的现场总线，符合 IEC 61158 规范，是功能强、开放式、坚固耐用、响应时间短的现场总线系统。PROFIBUS 有多种规格，可用于各种应用环境。

PROFIBUS DP（分布式 I/O）PROFIBUS DP 用于连接分布式现场设备（如SIMATIC ET 200）或响应时间的驱动器。PROFIBUS DP 用在传感器/执行器分布在机器或厂房内的情况（如，现场级别）。

AS 接口

AS-Interface 符合标准 (IEC 62026/EN 50295)，可代替电缆束，只需一条双股线即可极其经济可靠地将传感器和执行器连接起来。这条双股线还用于为各个工作站提供电力。这使 AS-Interface 成为 PROFIBUS DP 现场总线的理想伙伴。

IO-link

通过通信标准 IO-link，可将传感器和分断装置智能连接到控制层。IO-link 促进了控制柜和现场层中了所有部件的集成，实现直至zui终过程仪表的较大集成度和无缝通信。

西门子的 IO-link 解决方案可确保任何生产系统实现较高精度和经济实用性。IO-link 已*集成在全集成自动化 (TIA) 中，具有众多优点。

借助于开放式标准，可以将来自不同厂商的设备联网简易接线促进了安装过程接线工作量减少，节省了安装时间与成本工程组态功能促进了组态与调试高速诊断可确保缩短工厂停产时间，实现较高工厂可用性较高的过程透明度可实现能源管理

西门子PLC模块6ES7153-1AA03-0xB4

小车行进往返的S7-200 PLC控制系统构成及编程

在S7-200中，编程元件顺序控制继电器S是专门用于编写顺序控制(常称为步进控制)程序的。一个步进控制程序是由若干个SCR段组成，每个SCR段对应步进控制中的一个功能控制步，简称步。每个SCR都是一个相对稳定的状态，都有段开始、段结束、段转移。在57-200中，有3条简单的SCR指令与之对应。

    在语句表中，SCR的指令格式为:LSCR Sx.y

                  SORT Sx.y

                   SCRE

    (1)段(步)开始指令LSCR  (Load Sequence Control Relay)

段开始指令的功能是标记一个SCR段(或一个步)的开始，其操作数是状态继电器Sx.y(如S0.0 )，Sx..y是当前SCR段的标志位，当Sx.y为1时，允许该SCR段工作。

 (2)段(步)转移指令SORT C Sequence Control Relay Transition)

段转移指令的功能是将当前的SCR段切换到下一个SCR段，其操作数是下一个SCR段的标志位Sx.y(如S0.1)。当允许输入有效时，进行切换，即停止当前SCR段工作，启动下一个SCR段工作。

 (3)段(步)结束指令SORE （ Sequence Control Relay End)

段结束指令的功能是标记一个SCR段(或一个步)的结束。每个SC必须使用段结束指令来表示该SCR段的结束。

图1是一个装料/卸料小车的行程控制系统示意图。

图1 小车的行程控制系统示意图

1、控制要求

（1）           初始位置，小车在左端，左限位开关SQ1被压下。

（2）           按下起动按钮sBl，小车开始装料。

（3）           8s后装料结束，小车自动开始右行，碰到右限位开关SQ2时，停止右行，小车开始卸料。

（4）           Ss后卸料结束，小车自动左行，碰到左限位开关SQ1后，停止左行，开始装料。

（5）           延时8s后，装料结束，小车自动右行……，如此循环，直到按下停止按钮SB2，在当前循环完成后，小车结束工作。

2、编程元件地址分配

①输入/输出继电器地址分配如表1所示。

表1输入/输出继电器的地址分配表

②其他编程元件地址分配如表2所示。

表2其他编程元件的地址分配

3、电路

本实验采用S7-200CPU222，其I/O接线图如图2所示。

图2 装料/卸料小车的I/O接线图

4、参考梯形图程序

步进控制程序可借助于状态流程图来编程，装料/卸料小车的状态流程图如图3所示。参考梯形图程序如图4所示。

定位模块EM 253

EM 253是一个用于简单定位任务的功能模块（1轴）。可以将它连接到步进电机和伺服电机，通过高频脉冲输入从Micro Stepper连接到高性能伺服驱动器。

EM 253定位模块以与扩展模块相同的方式进行安装，通过一体化连接电缆连接到S7 - 200扩展总线。

连接之后，从CPU自动读出配置数据

该模块具有以下特点：

• 用于来自过程信号的5位输入

• 驱动器直接激活用24脉冲输出（向前/向后或者速度/方向）

• 2控制输出（DIS；CLR）。

• 12个状态LED

称重模块SIWAREX MS

SIWAREX MS是一种多用途称重模块，用于各种简单称重和力测量任务。在SIMATIC S7-200自动化系统中可以很容易安装地紧凑型模块。可以在SIMATIC CPU中直接访问实际重量的数据，无需任何额外接口。

• 使用65000件高分辨率和0.05％的准确度测量重量或者力

• 通过RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序简便地调整规模

• 支持更换模块，无需更新规模调整

• 针对在Ex 2区使用，通过Ex接口为1区供电的本质安全测压元件

热电偶模块EM231（模拟模块）

热电偶模块EM231是一个采用标准热电偶和高精度温度传感器。在±80 mV范围内也可能检测到低电平模拟信号。热电偶模块EM231可以与CPU 222，224和226配套使用。

• 4个或者8个模拟输入

• 不同的测量范围：J，K，T，E，R，S和N型热电偶；±80 mV的模拟信号采集

• 检查开放线路

• 冷连接点的补偿

• 温度刻度：可以将测得的温度规定为°C或者°F。

热电阻模块EM231 RTD（模拟模块）

热电阻模块EM231是一个采用标准电阻温度检测器的高精度温度传感器。它们可以与CPU222，224和226配套使用。
热电阻模块应安装在低温度波动的位置处，从而确保zui高的准确度和可重复性。

• 两个或四个温度检测器用模拟输入

• 全部电阻温度检测器必须为相同类型

• 在墙或者DIN导轨上直接安装

SIMATIC ET 200pro模块化多功能化

SIMATIC ET 200pro 是一个高性能、小型化的坚固的 I/O 系统，防护等级IP65/67。它不需要使用控制柜，可直接安装在机器上。通过其模块化和以节省时间

SIMATIC ET 200pro 是一个高性能、小型化的坚固的 I/O 系统，防护等级IP65/67。它不需要使用控制柜，可直接安装在机器上。通过其模块化和以节省时间为导向的结构，可实现灵活、定制的分布式解决方案。
  ET 200pro 可与 PROFIBUS 或 PROFI-NET（一种用于公司范围内自动化的开放式工业以太网标准）等相连。
  ET 200pro 所提供的广泛诊断功能可以降低工厂的停产时间。
  标准模板具有模板诊断功能，可检查编码器电源或输出的短路情况。
  高性能模板通过用于检查短路和断线情况的通道诊断，提供了更为精确的诊断功能。附加的过程中断可用于6个数字量输入通道。
  诊断报警通过 PROFIBUS 或 PROFI-NET 以普通文本的形式通过被发送到上位 PLC。
  ET 200pro 设计紧凑，可根据需要在不超过 1 米的长度上组合16个模板。可以在工作台上用窄模板安装导轨对 ET 200pro 站进行预组装，然后将其作为一个装置安装到机器上。此外，也可以首先将紧凑型模板安装导轨固定到位，然后再组装操作站。

 只需将模板卡到模板挡板上，并将它们相互推合在一起。扩展模板分为总线模板、电子模板和连接模板三个部分：
  总线模板包含信号背板总线和可随意设计的电源。
  电子模板决定功能，可在设备带电的正常运行过程中更换（热插拔）模板。因此，在发生故障时，站点也会保持正常工作。部件编码可防止不经意插入错误的模板。
  带独立接线的连接模板在插入后可用两个螺丝紧固。可以快速、轻松对预组装电缆进行连接。
  安全型模板和高性能接口模板可用于安全要求*的自动化任务。这种扩展模板可在站中单独使用，或与标准模板结合使用。
  通过使用安全型 SIMATIC S7-300F 和 S7-400F 控制器，可以不使用控制柜而高效完成安全要求高达 SIL 3 (EN 61508) 或 4 类 (EN 954-1) 的自动化任务。
  ET 200pro 和相关安全型 CPU 之间的安全通讯使用 PROFIsafe 行规并通过 PROFIBUS 或 PROFINET 来完成。
 8 通道电子模板可以通过 8 个 M12 或 4 个 M12 连接插孔组合。这样您就可以选择一对一或一对二 M12 插孔。因此，可以将大量不同类型的传感器和执行器连接到电子模板，而无需使用 Y 型连接器或 Y 型导线等额外附件。这不仅可减少接线，而且还可降低附件和部件库存成本。

SIMATIC ET 200S

完备的系统源于功能丰富的模块

说明

SIMATIC ET 200S 是多功能、高度模块化的 I/O 系统，具有 IP20 的防护等级，可以针对自动化任务精确的量身定制。

带有集成的 CPU 和 PROFINET/PROFIBUS 连接的接口模块现已推出-有标准设计和安全型设计两种。模块化的 ET 200S 可以提供丰富的模块，包括了电源模块、数字或模拟输入和输出模块、技术模块、一个 IO-link 主站以及电机起动器、变频器和一个启动接口。由于具有坚固的结构，ET 200S 还可以用在高机械压力的条件下。

在空间紧张条件下，可以扩展一个小巧的块 I/O ET 200S COMPACT。ET 200S 还有 SIPLUS 版本，它具有更大的适用温度范围。

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应用领域：

丰富的模块使 ET 200S 成为了几乎适用于所有行业的理想 I/O 系统，而且特别适用于需要为模块设计和丰富功能的情况。

ET 200S 具有强大的内部数据传输能力和同步工作模式，还非常适用于时间关键型应用。

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优点

• 集成了 CPU 功能

• 大大节省了接线

• 在控制柜中的空间要求少

• 具有紧凑版

• 模块化设计

• 模块系列齐全

• 面向集成安全性设计

• 集成了具体通道诊断功能

• 可用于危险场所（2 类区域）

• 作为安全设备提供了变频器和电机起动器

• 选件装卸简化了组态工作

• 可以在运行中更换模块（热插拔）

ET200S
接口模板
6ES7 151-1AA05-0AB0
6ES7 151-1AB02-0AB0
6ES7 151-1BA02-0AB0
6ES7 151-1CA00-0AB0
6ES7 151-7AB00-0AB0
6ES7 138-4HA00-0AB0
光纤附件
6GK1 901-0FB00-0AA0
6ES7 195-1BE00-0xA0
电源模板
6ES7 138-4CA01-0AA0
6ES7 138-4CB11-0AB0
6ES7 138-4CF02-0AB0
电子模板
开关量输入模板
6ES7 131-4BB01-0AA0
6ES7 131-4BB01-0AB0
6ES7 131-4BD01-0AA0
6ES7 131-4BD01-0AB0
6ES7 131-4BD51-0AA0
6ES7 131-4CD00-0AB0
6ES7 131-4EB00-0AB0
6ES7 131-4FB00-0AB0
6ES7 131-4RD00-0AB0
开关量输出模板
6ES7 132-4BB01-0AA0
6ES7 132-4BB01-0AB0
6ES7 132-4BD02-0AA0
6ES7 132-4BB31-0AA0
6ES7 132-4BB31-0AB0
6ES7 132-4BD32-0AA0
6ES7 132-4FB01-0AB0
6ES7 132-4HB01-0AB0 
6ES7 132-4HB10-0AB0
模拟量输入模板
6ES7 134-4FB01-0AB0
6ES7 134-4FB52-0AB0
6ES7 134-4LB02-0AB0
6ES7 134-4GB01-0AB0
6ES7 134-4GB52-0AB0
6ES7 134-4GB11-0AB0
6ES7 134-4GB62-0AB0
6ES7 134-4MB02-0AB0
6ES7 134-4JB51-0AB0
6ES7 134-4JB01-0AB0
6ES7 134-4NB01-0AB0
6ES7 134-4NB51-0AB0
模拟量输出模板
6ES7 135-4FB01-0AB0
6ES7 135-4GB01-0AB0
6ES7 135-4LB02-0AB0
6ES7 135-4MB02-0AB0
功能模板
6ES7 138-4DA04-0AB0
6ES7 138-4DB03-0AB0
6ES7 138-4DD00-0AB0
6ES7 138-4DC00-0AB0
6ES7 138-4DF01-0AB0
6ES7 138-4DF11-0AB0
6ES7 138-4DL00-0AB0
6ES7 138-4GA00-0AB0
端子模块
6ES7 193-4CC20-0AA0
6ES7 193-4CC30-0AA0
6ES7 193-4CD20-0AA0
6ES7 193-4CD30-0AA0
6ES7 193-4CE00-0AA0
6ES7 193-4CE10-0AA0
6ES7 193-4CA20-0AA0 
6ES7 193-4CA30-0AA0
6ES7 193-4CB20-0AA0
6ES7 193-4CB30-0AA0
6ES7 193-4CB00-0AA0
6ES7 193-4CB10-0AA0
6ES7 193-4CA40-0AA0
6ES7 193-4CA50-0AA0
6ES7 193-4JA00-0AA0、

西门子PLC模块6ES7153-1AA03-0xB4

PLC的工作过程，PLC的运行方式

zui初研制生产的 PLC主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置，但这两者的运行方式是不相同的：

    (1)继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通电或断电，该继电器所有的触点（包括其常开或常闭触点）在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。

    (2)PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。

    为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上，而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms，因此，PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式---扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合，PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。

1、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。

    (1)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。

    (2)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。

    (1)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*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。

2、PLC的I/O响应时间

    为了增强 PLC的抗*力，提高其可靠性，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：

    zui短 I/O响应时间：

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SIMATIC ET 200为所有应用提供*解决方案

SIMATIC ET 200 有丰富的分布式 I/O 系统可供选用，既可以用在控制柜中，也可以直接用在不带控制柜的机器上，还可在危险区域中使用域。

模块化的设计让您能够轻松、快速地调整和扩展 ET200 系统。已集成的附加模块可以降低成本，同时拓宽了应用范围。您可以从多种不同的组

合方案中进行选择：数字量和模拟量输入/输出、带 CPU 的智能模块、安全系统、电机启动器、气动装置、变频器以及各种不同的技术模块

（例如，计数、定位等）。

通过PROFIBUS和PROFINET进行的通信、统一的工程组态、透明诊断功能以及 SIMATIC 控制器和 HMI 单元的接口，都证明全集成自动化具

有的集成功能。

PROFINET

PROFINET 是自动化领域中的开放式、跨供应商工业以太网标准 (IEC 61158/61784)。

PROFINET 基于工业以太网，可实现现场设备（IO 设备）和控制器（IO 控制器）之间直接通信，能够用于运动控制应用的同步驱动控制解决方案。

PROFINET 基于符合 IEEE 802.3 标准的标准以太网技术，可将现场层的任何设备连接管理层。

这样，PROFINET 可实现系统范围内的通信、工厂范围内的工程组态，并将 Web 服务器或 FTP 等 IT 标准技术一直应用到现场层。可以方便地集

成经过反复检验的现场总线系统（如 PROFIBUS 或 AS-Interface），无需对现有设备进行任何改动。

概述：

TM Count 2x24V，订货号： 6ES7550-1AA00-0AB0 是一个能够提供双通道计数、测量以及位置反馈功能的工艺模块。

图01. TM Count 2x24V 模块视图

工艺模块 TM Count 2x24V 的主要属性：

1. 支持的编码器/信号类型：

• 24 V 增量编码器；
• 具有方向信号的 24 V 脉冲编码器；
• 不具有方向信号的 24 V 脉冲编码器；
• 用于向上和向下计数脉冲的 24 V 脉冲编码器；

1. 支持的技术功能：

• 高速计数
• 测量 (频率, 速度, 脉冲周期)
• 作为运动控制的位置反馈

1. 集中式应用/分布式应用：

• 可以在 S7-1500 自动化系统中集中使用工艺模块。
• 可以通过 ET 200MP 分布式 I/O 的接口模块在分布式系统中使用工艺模块，如在 S7-300/400 系统中的分布式运行或者在第三方系统中的分布式运行。

工艺模块 TM Count 2x24V 的接线：

工艺模块 TM Count 2x24V 可以接两路 24V 脉冲信号编码器，每个通道同时提供了三个数字量输入和两个数字量输出信号，具体接线方式请参考图02 和图03。



图02. TM Count 2x24V 端子分配


图03. TM Count 2x24V 模块的接线

在本例中，使用的是带有方向信号的 24V 脉冲编码器，所以将脉冲信号接到模块的1号端子，将方向信号接到模块的2号端子。 

计数功能概述：

计数是指对事件进行记录和统计，工艺模块的计数器 捕获编码器信号和脉冲，并对其进行相应的评估。可以使用编码器或脉冲信号或通过用户程序计数的方向。也可以通过数字量输入控制计数过程。模块内置的比 较值功能可在定义的计数值处准确切换数字量输出（不受用户程序及 CPU 扫描周期的影响）。

计数功能组态实例：

    1. 本文中所使用的系统硬件及软件信息：

1. 硬件配置：

首先将项目切换到项目视图，然后从左侧的硬件目录中找到：工艺模块->计数->TM Count 2x24V, 并将计数模块拖拽到设备机架上（图04）；


图04. TM Count 2x24V 硬件配置 01

在模板下方点击属性，进入模板的基本参数设置界面，将通道 0 的工作模式选择为：通过工艺对象组态通道（图05）；


图05. TM Count 2x24V 硬件配置 02

1. 组态工艺对象：

硬件配置完成后需要组态计数器的工艺对象。首先从左侧的项目树中，选择工艺对象下面的：插入新对象（图06）；

图06. 插入新对象

在插入新对象时选择：计数和测量，并填入对象名称（图07）；

图07. 选择新对象类型

插 入对象后，在左侧的项目树下就能看到新建的计数器工艺对象，选择这个计数器工艺对象，点击“组态”即可在中间的工作区域看到工艺对象的参数配置界面。参数界面可以通过 状态图标反映出参数分配状态：红色图标表示参数里包含错误或者不可用的参数；绿色图标表示配置里面包含手动修改过得可用参数；蓝色图标表示系统默认可用的 配置参数（图08）；

图08. 组态工艺对象

在工艺对象的基本参数中，首先需要给这个计数器工艺对象分配一个硬件，也就是前面组态的高速计数模块，并选择相应的模块通道，完成工艺对象与硬件的关联（图09）；

图09. 为工艺对象分配硬件

在计数器输入参数中选择输入信号的类型，可选择的类型参见下表，在附加参数里面还可以选择对脉冲的滤波和传感器类型（图10），可以支持的信号类型请参见表01

图10. 选择计数器工艺对象的信号类型

计数器工艺对象支持的信号类型：

图例	名称	信号类型
	增量编码器（A、B 相差）	带有 A 和 B 相位差信号的增量编码器。
	增量编码器（A、B、N）	带有 A 和 B 相位差信号以及零信号 N 的增量编码器。
	脉冲 (A) 和方向 (B)	带有方向信号（信号 B）的脉冲编码器（信号 A）。
	单相脉冲 (A)	不带方向信号的脉冲编码器（信号 A）。可以通过控制接口计数方向。
	向上计数 (A)，向下计数 (B)	向上计数（信号 A）和向下计数（信号 B）的信号。

表01. 计数器工艺对象支持的信号类型

在计数器特性里面可以配置计数器的起始值，上下极限值和计数值到达极*的状态，以及门启动时计数值的状态。在本例中设置起始值为0，上下极限为+/-10000，设置当计数值到达极*计数器将停止，并且将计数值重置为起始值，将门功能设置为继续计数（图11）。

图11.  设置计数器的上下限及门功能

1. 组态 DO 在计数值大于比较值时输出：

该 计数模块内置了两个比较器，可以将计数值与预设的比较值之间进行比较，在 DO 特性里面可以设置计数模块本体的两个数字量输出根据比较器的状态做相应的响应。在本例中，将 DQ0 设置为当计数值大于比较值且小于上限值时输出，也就是当计数值大于1000且小于10000的时候，*个数字量DQ 会输出为 1 ，同时，比较器的状态还可以在后面的程序块输出管脚的“CompResult”中显示（图12）。该参数界面还可以设置DO更多的响应特性，具体细节请参 见模板手册。

图12.  组态 DO 在计数值大于比较值时输出

1. 调试工艺对象：

计 数功能中必要的参数基本配置完毕，其他功能如数字量输入/输出，测量等，可根据实际需要来做一定的修改，具体功能和使用方法请参考功能手册。接下来进入计 数功能的调试阶段。计数工艺对象提供了一个可以调试的控制面板，在这个调试界面下可以进行计数器的基本操作和错误诊断。需要注意的是，使用调试界面前，需 要先在主程序中调用高速计数功能块才能正常使用。

将主画面切换到 OB1 编辑界面，从右侧的指令列表里面找到工艺类->计数和测量，找到 High_Speed_Counter 功能块并拖拽到程序段中，并在背景数据块中选择之前建立的计数器工艺对象（图13）：

图13. 在程序中调用功能块

将项目存盘编译并下载之后，可以通过项目树或者功能块的快捷图标进入到工艺对象的调试功能（图14）；

图14. 在程序中调用功能块

进 入调试界面后，首先点击左上角的在线图标切换到在线模式，在在线模式下首先要使能软件门”SwGate”，然后观察反馈的门状态”StatusGate” 是否为 TRUE，如果为 TRUE 说明计数器已经开始工作，这时候如果有外部脉冲信号的话，计数器将进行计数并将计数值反馈到”CountValue”处（图15）。

图15. 计数器工艺对象的调试界面

1. 故障诊断：
   可以通过项目树或功能块上的快捷图标切换到诊断界面。在诊断界面可以看到错误的ID、描述和相关的状态位（图16）：

图16. 计数器工艺对象的诊断界面

1. 编程：

如果调试面板没有问题可以回到程序块进行编程，程序块的管脚及使用方法与之前的调试面板**，所以非常方便的参考调试面板进行编程（图17），工艺功能块的部分主要参数及功能请参见表02。


图17. 高速计数程序功能块

计数器工艺功能的主要参数：

表02. 计数器工艺功能的主要参数

    7. 通过用户程序修改实际计数值：

在很多情况下都有可能需要人工修改一下当前的实际计数值，这需要首先将要修改的值传送到工艺DB的新计数值"NewCountValue"中，然后置位功能块输入管脚“SetCountValue” 则新计数值生效（图18）。具体步骤如下：

(1). 选中左面项目树的"High_Speed_Couter"工艺对象；
(2). 展开下面的详细视图，则可以看到工艺DB中的所有变量；
(3). 找到"NewCountValue"变量，并将其拖拽到用户程序的传送指令输出端；
(4). 将新的计数值传送到"NewCountValue"；
(5). 置位功能块输入管脚“SetCountValue” ；
(6). 新的计数值生效。


图18. 通过用户程序修改实际计数值

简易接线促进了安装过程

接线工作量减少，节省了安装时间与成本

工程组态功能促进了组态与调试

高速诊断可确保缩短工厂停产时间，实现较高工厂可用性

较高的过程透明度可实现功耗管理

控制柜中的解决方案 (IP20)

SIMATIC ET 200SP – 具有突出的用户友好性的可扩展 I/O 系统sp：

按位模块化设计，采用单导线或多导线连接。

结构紧凑。

插入式端子适合单手接线，无需使用工具。

性能高。

部件种类有限。

具有广泛的诊断功能。

SIMATIC ET 200MP - 全新一代多通道分布式 I/O

模块化和可扩展的站点设置，配备 SIMATIC S7-1500 的 I/O 模块

较高的性能

系统特性诊断

应用通道

紧凑型设计，模块尺寸仅 25 mm

下部零件变化

简化的订购、物流和仓储流程

SIMATIC ET 200S – 具有综合功能的多功能设备：

可通过多导线连接进行独立的模块化配置

因具有广泛的模块而功能多样：电机起动器、变频器、安全技术、分布式智能以及 IO-link 模块

可在危险区域 (Zone 2) 中使用

作为带有集成 DI/DO 的可扩展模块 I/O：SIMATIC ET 200S COMPACT。

SIMATIC ET 200M – 多通道 S7-300：

使用标准 SIMATIC S7-300 模块的模块化设计；也可进行冗余设计

故障安全 I/O 模块

在不超过 Zone 2 的危险区中使用，传感器和执行器不超过 Zone 1。

可进行冗余配置、热插拔并在运行过程中进行配置更改，因此可获得很高的工厂可用性。

SIMATIC ET 200iSP – 适合在危险区域中使用本质安全型 I/O 设备：

模块化设计，具有冗余性

坚固可靠的本质安全设计

可在较高 Zone 1/21 的危险区域中使用，传感器和执行期甚至可在 Zone 0/20 危险区域中使用

可进行冗余配置、热插拔并在运行过程中进行配置更改，因此可获得很高的工厂可用性。

西门子S7-1500一级代理商西门子S7-1500总代理西门子软启动器代理商西门子软启动器中国总代理西门子中国总代理西门子CCU1维修西门子CCU3代理西门子CCU3.4一级代理商西门子PCU维修西门子NCU数控主板维修西门子NCU代理西门子PCU数控主板维修西门子电缆报价西门子PLC维修西门子NCU上海代理商西门子接头代理西门子S7-300模块一级代理商

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PROFINET 是自动化领域中的开放式、跨供应商工业以太网标准 (IEC 61158/61784)。

PROFINET 基于工业以太网，可实现现场设备（IO 设备）和控制器（IO 控制器）之间直接通信，能够用于运动控制应用的同步驱动控制解决方案。

PROFINET 基于符合 IEEE 802.3 标准的标准以太网技术，可将现场层的任何设备连接管理层。

这样，PROFINET 可实现系统范围内的通信、工厂范围内的工程组态，并将 Web 服务器或 FTP 等 IT 标准技术一直应用到现场层。可以方便地集成经过反复检验的现场总线系统（如 PROFIBUS 或 AS-Interface），无需对现有设备进行任何改动。

PROFIBUS 是工业现场级的标准 (IEC 61158/61784)。它是经认可的在加工制造和过程工业两种领域均可进行通讯的现场总线。

PROFIBUS 用于将现场设备（如分布式 I/O 设备或驱动器）连接到自动化系统（如 SIMATIC S7、SIMOTION、SINUMERIK 或 PC 机）。

PROFIBUS 是标准化的现场总线，符合 IEC 61158 规范，是功能强、开放式、坚固耐用、响应时间短的现场总线系统。PROFIBUS 有多种规格，可用于各种应用环境。

PROFIBUS DP（分布式 I/O）PROFIBUS DP 用于连接分布式现场设备（如SIMATIC ET 200）或响应时间的驱动器。PROFIBUS DP 用在传感器/执行器分布在机器或厂房内的情况（如，现场级别）。

AS 接口

AS-Interface 符合标准 (IEC 62026/EN 50295)，可代替电缆束，只需一条双股线即可极其经济可靠地将传感器和执行器连接起来。这条双股线还用于为各个工作站提供电力。这使 AS-Interface 成为 PROFIBUS DP 现场总线的理想伙伴。

IO-link

通过通信标准 IO-link，可将传感器和分断装置智能连接到控制层。IO-link 促进了控制柜和现场层中了所有部件的集成，实现直至zui终过程仪表的较大集成度和无缝通信。

西门子的 IO-link 解决方案可确保任何生产系统实现较高精度和经济实用性。IO-link 已*集成在全集成自动化 (TIA) 中，具有众多优点。

借助于开放式标准，可以将来自不同厂商的设备联网简易接线促进了安装过程接线工作量减少，节省了安装时间与成本工程组态功能促进了组态与调试高速诊断可确保缩短工厂停产时间，实现较高工厂可用性较高的过程透明度可实现能源管理

西门子PLC模块6ES7153-1AA03-0xB4

小车行进往返的S7-200 PLC控制系统构成及编程

在S7-200中，编程元件顺序控制继电器S是专门用于编写顺序控制(常称为步进控制)程序的。一个步进控制程序是由若干个SCR段组成，每个SCR段对应步进控制中的一个功能控制步，简称步。每个SCR都是一个相对稳定的状态，都有段开始、段结束、段转移。在57-200中，有3条简单的SCR指令与之对应。

    在语句表中，SCR的指令格式为:LSCR Sx.y

                  SORT Sx.y

                   SCRE

    (1)段(步)开始指令LSCR  (Load Sequence Control Relay)

段开始指令的功能是标记一个SCR段(或一个步)的开始，其操作数是状态继电器Sx.y(如S0.0 )，Sx..y是当前SCR段的标志位，当Sx.y为1时，允许该SCR段工作。

 (2)段(步)转移指令SORT C Sequence Control Relay Transition)

段转移指令的功能是将当前的SCR段切换到下一个SCR段，其操作数是下一个SCR段的标志位Sx.y(如S0.1)。当允许输入有效时，进行切换，即停止当前SCR段工作，启动下一个SCR段工作。

 (3)段(步)结束指令SORE （ Sequence Control Relay End)

段结束指令的功能是标记一个SCR段(或一个步)的结束。每个SC必须使用段结束指令来表示该SCR段的结束。

图1是一个装料/卸料小车的行程控制系统示意图。

图1 小车的行程控制系统示意图

1、控制要求

（1）           初始位置，小车在左端，左限位开关SQ1被压下。

（2）           按下起动按钮sBl，小车开始装料。

（3）           8s后装料结束，小车自动开始右行，碰到右限位开关SQ2时，停止右行，小车开始卸料。

（4）           Ss后卸料结束，小车自动左行，碰到左限位开关SQ1后，停止左行，开始装料。

（5）           延时8s后，装料结束，小车自动右行……，如此循环，直到按下停止按钮SB2，在当前循环完成后，小车结束工作。

2、编程元件地址分配

①输入/输出继电器地址分配如表1所示。

表1输入/输出继电器的地址分配表

②其他编程元件地址分配如表2所示。

表2其他编程元件的地址分配

3、电路

本实验采用S7-200CPU222，其I/O接线图如图2所示。

图2 装料/卸料小车的I/O接线图

4、参考梯形图程序

步进控制程序可借助于状态流程图来编程，装料/卸料小车的状态流程图如图3所示。参考梯形图程序如图4所示。

定位模块EM 253

EM 253是一个用于简单定位任务的功能模块（1轴）。可以将它连接到步进电机和伺服电机，通过高频脉冲输入从Micro Stepper连接到高性能伺服驱动器。

EM 253定位模块以与扩展模块相同的方式进行安装，通过一体化连接电缆连接到S7 - 200扩展总线。

连接之后，从CPU自动读出配置数据

该模块具有以下特点：

• 用于来自过程信号的5位输入

• 驱动器直接激活用24脉冲输出（向前/向后或者速度/方向）

• 2控制输出（DIS；CLR）。

• 12个状态LED

称重模块SIWAREX MS

SIWAREX MS是一种多用途称重模块，用于各种简单称重和力测量任务。在SIMATIC S7-200自动化系统中可以很容易安装地紧凑型模块。可以在SIMATIC CPU中直接访问实际重量的数据，无需任何额外接口。

• 使用65000件高分辨率和0.05％的准确度测量重量或者力

• 通过RS232接口，使用SIWATOOL MS PC程序简便地调整规模

• 支持更换模块，无需更新规模调整

• 针对在Ex 2区使用，通过Ex接口为1区供电的本质安全测压元件

热电偶模块EM231（模拟模块）

热电偶模块EM231是一个采用标准热电偶和高精度温度传感器。在±80 mV范围内也可能检测到低电平模拟信号。热电偶模块EM231可以与CPU 222，224和226配套使用。

• 4个或者8个模拟输入

• 不同的测量范围：J，K，T，E，R，S和N型热电偶；±80 mV的模拟信号采集

• 检查开放线路

• 冷连接点的补偿

• 温度刻度：可以将测得的温度规定为°C或者°F。

热电阻模块EM231 RTD（模拟模块）

热电阻模块EM231是一个采用标准电阻温度检测器的高精度温度传感器。它们可以与CPU222，224和226配套使用。
热电阻模块应安装在低温度波动的位置处，从而确保zui高的准确度和可重复性。

• 两个或四个温度检测器用模拟输入

• 全部电阻温度检测器必须为相同类型

• 在墙或者DIN导轨上直接安装

SIMATIC ET 200pro模块化多功能化

SIMATIC ET 200pro 是一个高性能、小型化的坚固的 I/O 系统，防护等级IP65/67。它不需要使用控制柜，可直接安装在机器上。通过其模块化和以节省时间

SIMATIC ET 200pro 是一个高性能、小型化的坚固的 I/O 系统，防护等级IP65/67。它不需要使用控制柜，可直接安装在机器上。通过其模块化和以节省时间为导向的结构，可实现灵活、定制的分布式解决方案。
  ET 200pro 可与 PROFIBUS 或 PROFI-NET（一种用于公司范围内自动化的开放式工业以太网标准）等相连。
  ET 200pro 所提供的广泛诊断功能可以降低工厂的停产时间。
  标准模板具有模板诊断功能，可检查编码器电源或输出的短路情况。
  高性能模板通过用于检查短路和断线情况的通道诊断，提供了更为精确的诊断功能。附加的过程中断可用于6个数字量输入通道。
  诊断报警通过 PROFIBUS 或 PROFI-NET 以普通文本的形式通过被发送到上位 PLC。
  ET 200pro 设计紧凑，可根据需要在不超过 1 米的长度上组合16个模板。可以在工作台上用窄模板安装导轨对 ET 200pro 站进行预组装，然后将其作为一个装置安装到机器上。此外，也可以首先将紧凑型模板安装导轨固定到位，然后再组装操作站。

 只需将模板卡到模板挡板上，并将它们相互推合在一起。扩展模板分为总线模板、电子模板和连接模板三个部分：
  总线模板包含信号背板总线和可随意设计的电源。
  电子模板决定功能，可在设备带电的正常运行过程中更换（热插拔）模板。因此，在发生故障时，站点也会保持正常工作。部件编码可防止不经意插入错误的模板。
  带独立接线的连接模板在插入后可用两个螺丝紧固。可以快速、轻松对预组装电缆进行连接。
  安全型模板和高性能接口模板可用于安全要求*的自动化任务。这种扩展模板可在站中单独使用，或与标准模板结合使用。
  通过使用安全型 SIMATIC S7-300F 和 S7-400F 控制器，可以不使用控制柜而高效完成安全要求高达 SIL 3 (EN 61508) 或 4 类 (EN 954-1) 的自动化任务。
  ET 200pro 和相关安全型 CPU 之间的安全通讯使用 PROFIsafe 行规并通过 PROFIBUS 或 PROFINET 来完成。
 8 通道电子模板可以通过 8 个 M12 或 4 个 M12 连接插孔组合。这样您就可以选择一对一或一对二 M12 插孔。因此，可以将大量不同类型的传感器和执行器连接到电子模板，而无需使用 Y 型连接器或 Y 型导线等额外附件。这不仅可减少接线，而且还可降低附件和部件库存成本。

SIMATIC ET 200S

完备的系统源于功能丰富的模块

说明

SIMATIC ET 200S 是多功能、高度模块化的 I/O 系统，具有 IP20 的防护等级，可以针对自动化任务精确的量身定制。

带有集成的 CPU 和 PROFINET/PROFIBUS 连接的接口模块现已推出-有标准设计和安全型设计两种。模块化的 ET 200S 可以提供丰富的模块，包括了电源模块、数字或模拟输入和输出模块、技术模块、一个 IO-link 主站以及电机起动器、变频器和一个启动接口。由于具有坚固的结构，ET 200S 还可以用在高机械压力的条件下。

在空间紧张条件下，可以扩展一个小巧的块 I/O ET 200S COMPACT。ET 200S 还有 SIPLUS 版本，它具有更大的适用温度范围。

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SIMATIC S7-300 CPU 捆绑包 组成部分： S7-300 CPU 313C-2 DP （6ES7313-6CG04-0AB0）, 1个前面板连接器 （6ES7392-1AM00-0AA0） 带螺丝触点，40针

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应用领域：

丰富的模块使 ET 200S 成为了几乎适用于所有行业的理想 I/O 系统，而且特别适用于需要为模块设计和丰富功能的情况。

ET 200S 具有强大的内部数据传输能力和同步工作模式，还非常适用于时间关键型应用。

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优点

• 集成了 CPU 功能

• 大大节省了接线

• 在控制柜中的空间要求少

• 具有紧凑版

• 模块化设计

• 模块系列齐全

• 面向集成安全性设计

• 集成了具体通道诊断功能

• 可用于危险场所（2 类区域）

• 作为安全设备提供了变频器和电机起动器

• 选件装卸简化了组态工作

• 可以在运行中更换模块（热插拔）

ET200S
接口模板
6ES7 151-1AA05-0AB0
6ES7 151-1AB02-0AB0
6ES7 151-1BA02-0AB0
6ES7 151-1CA00-0AB0
6ES7 151-7AB00-0AB0
6ES7 138-4HA00-0AB0
光纤附件
6GK1 901-0FB00-0AA0
6ES7 195-1BE00-0xA0
电源模板
6ES7 138-4CA01-0AA0
6ES7 138-4CB11-0AB0
6ES7 138-4CF02-0AB0
电子模板
开关量输入模板
6ES7 131-4BB01-0AA0
6ES7 131-4BB01-0AB0
6ES7 131-4BD01-0AA0
6ES7 131-4BD01-0AB0
6ES7 131-4BD51-0AA0
6ES7 131-4CD00-0AB0
6ES7 131-4EB00-0AB0
6ES7 131-4FB00-0AB0
6ES7 131-4RD00-0AB0
开关量输出模板
6ES7 132-4BB01-0AA0
6ES7 132-4BB01-0AB0
6ES7 132-4BD02-0AA0
6ES7 132-4BB31-0AA0
6ES7 132-4BB31-0AB0
6ES7 132-4BD32-0AA0
6ES7 132-4FB01-0AB0
6ES7 132-4HB01-0AB0 
6ES7 132-4HB10-0AB0
模拟量输入模板
6ES7 134-4FB01-0AB0
6ES7 134-4FB52-0AB0
6ES7 134-4LB02-0AB0
6ES7 134-4GB01-0AB0
6ES7 134-4GB52-0AB0
6ES7 134-4GB11-0AB0
6ES7 134-4GB62-0AB0
6ES7 134-4MB02-0AB0
6ES7 134-4JB51-0AB0
6ES7 134-4JB01-0AB0
6ES7 134-4NB01-0AB0
6ES7 134-4NB51-0AB0
模拟量输出模板
6ES7 135-4FB01-0AB0
6ES7 135-4GB01-0AB0
6ES7 135-4LB02-0AB0
6ES7 135-4MB02-0AB0
功能模板
6ES7 138-4DA04-0AB0
6ES7 138-4DB03-0AB0
6ES7 138-4DD00-0AB0
6ES7 138-4DC00-0AB0
6ES7 138-4DF01-0AB0
6ES7 138-4DF11-0AB0
6ES7 138-4DL00-0AB0
6ES7 138-4GA00-0AB0
端子模块
6ES7 193-4CC20-0AA0
6ES7 193-4CC30-0AA0
6ES7 193-4CD20-0AA0
6ES7 193-4CD30-0AA0
6ES7 193-4CE00-0AA0
6ES7 193-4CE10-0AA0
6ES7 193-4CA20-0AA0 
6ES7 193-4CA30-0AA0
6ES7 193-4CB20-0AA0
6ES7 193-4CB30-0AA0
6ES7 193-4CB00-0AA0
6ES7 193-4CB10-0AA0
6ES7 193-4CA40-0AA0
6ES7 193-4CA50-0AA0
6ES7 193-4JA00-0AA0、

西门子PLC模块6ES7153-1AA03-0xB4

PLC的工作过程，PLC的运行方式

zui初研制生产的 PLC主要用于代替传统的由继电器接触器构成的控制装置，但这两者的运行方式是不相同的：

    (1)继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通电或断电，该继电器所有的触点（包括其常开或常闭触点）在继电器控制线路的哪个位置上都会立即同时动作。

    (2)PLC的CPU则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被接通或断开，该线圈的所有触点(包括其常开或常闭触点)不会立即动作，必须等扫描到该触点时才会动作。

    为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点的动作时间一般在100ms以上，而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms，因此，PLC采用了一种不同于一般微型计算机的运行方式---扫描技术。这样在对于I/O响应要求不高的场合，PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。

1、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。

    (1)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。

    (2)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。

    (1)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*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。

2、PLC的I/O响应时间

    为了增强 PLC的抗*力，提高其可靠性，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：

    zui短 I/O响应时间：

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SIMATIC ET 200为所有应用提供*解决方案

SIMATIC ET 200 有丰富的分布式 I/O 系统可供选用，既可以用在控制柜中，也可以直接用在不带控制柜的机器上，还可在危险区域中使用域。

模块化的设计让您能够轻松、快速地调整和扩展 ET200 系统。已集成的附加模块可以降低成本，同时拓宽了应用范围。您可以从多种不同的组

合方案中进行选择：数字量和模拟量输入/输出、带 CPU 的智能模块、安全系统、电机启动器、气动装置、变频器以及各种不同的技术模块

（例如，计数、定位等）。

通过PROFIBUS和PROFINET进行的通信、统一的工程组态、透明诊断功能以及 SIMATIC 控制器和 HMI 单元的接口，都证明全集成自动化具

有的集成功能。

PROFINET

PROFINET 是自动化领域中的开放式、跨供应商工业以太网标准 (IEC 61158/61784)。

PROFINET 基于工业以太网，可实现现场设备（IO 设备）和控制器（IO 控制器）之间直接通信，能够用于运动控制应用的同步驱动控制解决方案。

PROFINET 基于符合 IEEE 802.3 标准的标准以太网技术，可将现场层的任何设备连接管理层。

这样，PROFINET 可实现系统范围内的通信、工厂范围内的工程组态，并将 Web 服务器或 FTP 等 IT 标准技术一直应用到现场层。可以方便地集

成经过反复检验的现场总线系统（如 PROFIBUS 或 AS-Interface），无需对现有设备进行任何改动。

概述：

TM Count 2x24V，订货号： 6ES7550-1AA00-0AB0 是一个能够提供双通道计数、测量以及位置反馈功能的工艺模块。

图01. TM Count 2x24V 模块视图

工艺模块 TM Count 2x24V 的主要属性：

1. 支持的编码器/信号类型：

• 24 V 增量编码器；
• 具有方向信号的 24 V 脉冲编码器；
• 不具有方向信号的 24 V 脉冲编码器；
• 用于向上和向下计数脉冲的 24 V 脉冲编码器；

1. 支持的技术功能：

• 高速计数
• 测量 (频率, 速度, 脉冲周期)
• 作为运动控制的位置反馈

1. 集中式应用/分布式应用：

• 可以在 S7-1500 自动化系统中集中使用工艺模块。
• 可以通过 ET 200MP 分布式 I/O 的接口模块在分布式系统中使用工艺模块，如在 S7-300/400 系统中的分布式运行或者在第三方系统中的分布式运行。

工艺模块 TM Count 2x24V 的接线：

工艺模块 TM Count 2x24V 可以接两路 24V 脉冲信号编码器，每个通道同时提供了三个数字量输入和两个数字量输出信号，具体接线方式请参考图02 和图03。



图02. TM Count 2x24V 端子分配


图03. TM Count 2x24V 模块的接线

在本例中，使用的是带有方向信号的 24V 脉冲编码器，所以将脉冲信号接到模块的1号端子，将方向信号接到模块的2号端子。 

计数功能概述：

计数是指对事件进行记录和统计，工艺模块的计数器 捕获编码器信号和脉冲，并对其进行相应的评估。可以使用编码器或脉冲信号或通过用户程序计数的方向。也可以通过数字量输入控制计数过程。模块内置的比 较值功能可在定义的计数值处准确切换数字量输出（不受用户程序及 CPU 扫描周期的影响）。

计数功能组态实例：

    1. 本文中所使用的系统硬件及软件信息：

1. 硬件配置：

首先将项目切换到项目视图，然后从左侧的硬件目录中找到：工艺模块->计数->TM Count 2x24V, 并将计数模块拖拽到设备机架上（图04）；


图04. TM Count 2x24V 硬件配置 01

在模板下方点击属性，进入模板的基本参数设置界面，将通道 0 的工作模式选择为：通过工艺对象组态通道（图05）；


图05. TM Count 2x24V 硬件配置 02

1. 组态工艺对象：

硬件配置完成后需要组态计数器的工艺对象。首先从左侧的项目树中，选择工艺对象下面的：插入新对象（图06）；

图06. 插入新对象

在插入新对象时选择：计数和测量，并填入对象名称（图07）；

图07. 选择新对象类型

插 入对象后，在左侧的项目树下就能看到新建的计数器工艺对象，选择这个计数器工艺对象，点击“组态”即可在中间的工作区域看到工艺对象的参数配置界面。参数界面可以通过 状态图标反映出参数分配状态：红色图标表示参数里包含错误或者不可用的参数；绿色图标表示配置里面包含手动修改过得可用参数；蓝色图标表示系统默认可用的 配置参数（图08）；

图08. 组态工艺对象

在工艺对象的基本参数中，首先需要给这个计数器工艺对象分配一个硬件，也就是前面组态的高速计数模块，并选择相应的模块通道，完成工艺对象与硬件的关联（图09）；

图09. 为工艺对象分配硬件

在计数器输入参数中选择输入信号的类型，可选择的类型参见下表，在附加参数里面还可以选择对脉冲的滤波和传感器类型（图10），可以支持的信号类型请参见表01

图10. 选择计数器工艺对象的信号类型

计数器工艺对象支持的信号类型：

图例	名称	信号类型
	增量编码器（A、B 相差）	带有 A 和 B 相位差信号的增量编码器。
	增量编码器（A、B、N）	带有 A 和 B 相位差信号以及零信号 N 的增量编码器。
	脉冲 (A) 和方向 (B)	带有方向信号（信号 B）的脉冲编码器（信号 A）。
	单相脉冲 (A)	不带方向信号的脉冲编码器（信号 A）。可以通过控制接口计数方向。
	向上计数 (A)，向下计数 (B)	向上计数（信号 A）和向下计数（信号 B）的信号。

表01. 计数器工艺对象支持的信号类型

在计数器特性里面可以配置计数器的起始值，上下极限值和计数值到达极*的状态，以及门启动时计数值的状态。在本例中设置起始值为0，上下极限为+/-10000，设置当计数值到达极*计数器将停止，并且将计数值重置为起始值，将门功能设置为继续计数（图11）。

图11.  设置计数器的上下限及门功能

1. 组态 DO 在计数值大于比较值时输出：

该 计数模块内置了两个比较器，可以将计数值与预设的比较值之间进行比较，在 DO 特性里面可以设置计数模块本体的两个数字量输出根据比较器的状态做相应的响应。在本例中，将 DQ0 设置为当计数值大于比较值且小于上限值时输出，也就是当计数值大于1000且小于10000的时候，*个数字量DQ 会输出为 1 ，同时，比较器的状态还可以在后面的程序块输出管脚的“CompResult”中显示（图12）。该参数界面还可以设置DO更多的响应特性，具体细节请参 见模板手册。

图12.  组态 DO 在计数值大于比较值时输出

1. 调试工艺对象：

计 数功能中必要的参数基本配置完毕，其他功能如数字量输入/输出，测量等，可根据实际需要来做一定的修改，具体功能和使用方法请参考功能手册。接下来进入计 数功能的调试阶段。计数工艺对象提供了一个可以调试的控制面板，在这个调试界面下可以进行计数器的基本操作和错误诊断。需要注意的是，使用调试界面前，需 要先在主程序中调用高速计数功能块才能正常使用。

将主画面切换到 OB1 编辑界面，从右侧的指令列表里面找到工艺类->计数和测量，找到 High_Speed_Counter 功能块并拖拽到程序段中，并在背景数据块中选择之前建立的计数器工艺对象（图13）：

图13. 在程序中调用功能块

将项目存盘编译并下载之后，可以通过项目树或者功能块的快捷图标进入到工艺对象的调试功能（图14）；

图14. 在程序中调用功能块

进 入调试界面后，首先点击左上角的在线图标切换到在线模式，在在线模式下首先要使能软件门”SwGate”，然后观察反馈的门状态”StatusGate” 是否为 TRUE，如果为 TRUE 说明计数器已经开始工作，这时候如果有外部脉冲信号的话，计数器将进行计数并将计数值反馈到”CountValue”处（图15）。

图15. 计数器工艺对象的调试界面

1. 故障诊断：
   可以通过项目树或功能块上的快捷图标切换到诊断界面。在诊断界面可以看到错误的ID、描述和相关的状态位（图16）：

图16. 计数器工艺对象的诊断界面

1. 编程：

如果调试面板没有问题可以回到程序块进行编程，程序块的管脚及使用方法与之前的调试面板**，所以非常方便的参考调试面板进行编程（图17），工艺功能块的部分主要参数及功能请参见表02。


图17. 高速计数程序功能块

计数器工艺功能的主要参数：