西门子S7-1200模块6ES7241-1CH32-0XB0

西门子S7-1200与增量编码器的连接.

　　西门子S7-1200的数字输入开关点均提供了增量编码器脉冲信号的快速计数器功能，单相信号达到200KHz，双相信号（可四倍频及判断方向）达到80KHz，对于常用的2500PPR（每转分辨脉冲数），转速快达到1920RPM（每分钟转数）。增量编码器的信号为PNP单向开路信号，推荐选型的增量编码器建议为10—30V推挽式输出型，例如GI58N增量型编码器。

西门子S7-1200与值编码器4—20mA信号的连接

　　值编码器信号不怕干扰，停电数据不会丢失，PLC对于值编码器无需时刻计数，对于CPU扫描无需计算中断时间并节省CPU资源，尤其是现在值编码器的市场价格大幅度下降，同时因数据可靠性的提高，对于使用值编码器可节省调试时间，减少售后服务成本，实际使用效果及性价比已远优于选用增量型编码器，在PLC位置定位中已有越来越多的用户倾向于使用值编码器。

　　由于S7-1200的经济性，与值编码器的连接较为经济和方便的4—20mA信号接口，西门子S7-1200均自带2路4—20mA输入接口，可直接连接2个带有4—20mA输出接口的值编码器。

　　值编码器分单圈值和多圈值，单圈值编码器是指编码器旋转在360度以内工作，或者0—180度内工作，这样选择的编码器，4mA对应0度，360度（或180度）对应20mA，在PLC内的数据线性对应角度值，每一个数值对应的角度值，该数据无需靠计数，不怕干扰与停电，可直接编程使用。单圈值编码器推荐使用GMS412.LB（代号9400S）,该编码器可设定20mA对应的角度值和旋转方向、零点偏置，例如可设定20mA对应180度，编码器工作在0—180度内。

　　在长度或高度的PLC定位控制中，常需要编码器旋转超过360度的工作范围，就需要选择多圈值编码器了，多圈值编码器的4—20mA输出有两类，一类是固定量程的多圈值，例如16圈、64圈、256圈，即20mA对应值为16圈终点、64圈或256圈，此类编码器较为经济，推荐的型号为GEX60.LB；另一类为智能型多圈值编码器，20mA可设定在1—4096圈中间的任何位置，并可设置零点偏置，推荐的型号为GAX60.LB（代号9600），此款编码器应用极为广泛，已在起重、水利、、石油、化工、及各种工业机械等很多领域有大量成功应用。

西门子S7-1200与值编码器RS485或Modbus RTU信号的连接

　　西门子S7-1200可配置通讯接口RS485，该接口可连接值编码器的RS485信号，包括单圈值和多圈值，值编码器的RS485信号有多种形式，较为常用的有简单型RS485广播模式（主站模式主动广播发送）、带地址由指令发送的自由协议（从站被动模式）、Modbus RTU模式等等，其中如果仅连接一个值编码器，可用编码器主动模式，协议简单信号可靠，而如果要连接多个编码器（总线方式），可选用Modbus Rtu模式，但是该方式因为要轮询，每个编码器返回数据刷新较慢，不适合快速移动的控制。

　　推荐的主动模式RS485编码器，单圈值的型号为GES38.RDB，或GES60.RDB，或GMS412.LB（代号9400S）;多圈值的型号为GEX60.LB（64圈），或GAX60.LB（代号9600）(4096圈)

　　推荐的被动指令模式RS485编码器（可连接1-9个编码器，含地址），单圈值的型号为GMS412.LB（代号9400S）;多圈值的型号为GEX60.LB（64圈），或GAX60.LB（代号9600）(4096圈)。

　　推荐的Modbus RTU模式的编码器，单圈值的型号为GMS412.RMB;多圈值的型号为GAX60.RMB (4096圈)。

西门子S7-1200与值编码器Profibus-DP信号的连接

　　西门子S7-1200可配置Profibus—DP总线通讯接口，这个接口为欧系值编码器常用的输出模式，可选各种欧系进口品牌编码器，包括国产品牌的值编码器，该接口为西门子常用接口，但是该接口编码器成本高，包括配置电缆布线成本都较高，对于1200的经济性已经不合适了，不在此推荐。

西门子S7-1200模块6ES7241-1CH32-0XB0

S7-1200 外形及安装
安装简单方便
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有内置安装夹，能够方便地安
装在一个标准的 35 mm DIN 导轨上。这些内置的安装夹可以咬合
到某个伸出位置，以便在需要进行背板悬挂安装时提供安装孔。
SIMATIC S7-1200 硬件可进行竖直安装或水平安装。这些特性为用
户安装 PLC 提供了大的灵活性，同时也使得 SIMATIC S7-1200
成为众多应用场合的理想选择。
可拆卸的端子
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都配备了可拆卸的端子板。因此只需
要进行一次接线即可，从而在项目的启动和调试阶段节省了宝贵的
时间。除此之外，它还简化了硬件组件的更换过程。
紧凑的结构
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在设计时都力求紧凑，以节省在控制
柜中的安装占用空间。例如，CPU 1215C 的宽度仅有 130 mm，
CPU 1214C 的宽度仅有 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽
度也仅有 90 mm。通信模块和信号模块的体积也十分小巧，使得
这个紧凑的模块化系统大大节省了空间，

SIMATIC S7-1200 CPU 多 可
以添加三个通信模块，支持
PROFIBUS 主从站通信，RS485
和 RS232 通信模块为点对点的
串行通信提供连接及 I/O 连接主
站。对该通信的组态和编程采
用了扩展指令或库功能、USS 驱
动协议、Modbus RTU 主站和从
站协议，它们都包含在 SIMATIC
STEP 7 Basic 工程组态系统中。

存储器
智能设备
为用户指令和数据提供高达
150 KB 的共用工作内存。同时
还提供了高达 4 MB 的集成装载
内存和 10 KB 的掉电保持内存。
SIMATIC 存储卡可选，通过不同
的设置可用作编程卡、传送卡和
固件更新卡三种功能。通过它
可以方便地将程序传输至多个
CPU。该卡还可以用来存储各种
文件或更新控制器系统的固件。
（对V3.0及之后的版本不适用）
通过简单的组态，S7-1200 控制
器通过对 I/O 映射区的读写操作可
实现主从架构的分布式 I/O 应用。
CPU可以连接在不同的网络系统中

SIMATIC S7-1200 系统有三种不同模块，分别为 CPU 1211C、CPU 1212C 和 CPU 1214C。可在任何 CPU 的前方加入一个信号板，轻松扩展数字或模拟量 I/O，同时不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至 CPU 的右侧，进一步扩展数字量或模拟量 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块，CPU 1214C 可连接 8 个信号模块。最后，所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左侧均可连接多达 3 个通讯模块，便于实现端到端的串行通讯。安装简单方便所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都有内置的卡扣，可简单方便地安装在标准的 35 mm DIN 导轨上。这些内置的卡扣也可以卡入到已扩展的位置，当需要安装面板时，可提供安装孔。SIMATIC S7-1200 硬件可以安装在水平或竖直的位置，为您提供其它安装选项。这些集成的功能在安装过程中为用户提供了最大的灵活性，并使 SIMATIC S7-1200 为各种应用提供了实用的解决方案。.

节省空间的设计所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都经过专门设计，以节省控制面板的空间。例如，经过测量，CPU 1214C 的宽度仅为 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度仅为 90 mm。结合通信模块和信号模块的较小占用空间，在安装过程中，该模块化的紧凑系统节省了宝贵的空间，为您提供了率和最大灵活性。SIMATIC S7-1200可扩展的紧凑自动化的模块化概念SIMATIC S7-1200 具有集成的 PROFINET 接口、强大的集成技术功能和可扩展性强、灵活度高的设计。它实现了简便的通信、有效的技术任务解决方案，并能*一系列的独立自动化需求。亮点可扩展性强、灵活度高的设计信号模块：最大的 CPU 最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。信号板：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*您应用的需求。内存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更新控制器系统固件。
 
集成的 PROFINET 接口集成的 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 集成技术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。用于速度、位置或占空比控制的高速输出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。PLCopen 运动功能块SIMATIC S7-1200 支持控制步进马达和伺服驱动器的开环回路速度和位置。使用轴技术对象和国际认可的 PLCopen 运动功能块，在工程组态 SIMATIC STEP 7 Basic 中可轻松组态该功能。除“home”和“jog”功能，也支持绝对移动、相对移动和速度移动。驱动调试控制面板工程组态 SIMATIC STEP 7 Basic 中随附的驱动调试控制面板，简化了步进马达和伺服驱动器的启动和调试操作。它提供了单个运动轴的自动控制和手动控制，以及在线诊断信息。用于闭环回路控制的 PID 功能SIMATIC S7-1200 最多可支持 16 个 PID 控制回路，用于简单的过程控制应用。借助 PID 控制器技术对象和工程组态 SIMATIC STEP 7 Basic 中提供的支持编辑器，可轻松组态这些控制回路。另外，SIMATIC S7-1200 支持 PID 自动调整功能，可自动为节省时间、积分时间和微分时间计算最佳调整值。
PID 调试控制面板SIMATIC STEP 7 Basic 中随附的 PID 调试控制面板，简化了回路调整过程。它为单个控制回路提供了自动调整和手动控制功能，同时为调整过程提供了图形化的趋势视图。

西门子PLC S7-1200系列是一款中小型西门子PLC，可以在各种自动化项目中进行应用。S7-1200系列设计较为紧凑，经济性较好，而且指令功能较为强大，因此在各种自动化控制解决方案中有较广泛的应用。作为西门子PLC S7-200系列的升级版，西门子PLC S7-1200具有很多集成在CPU上的功能，与此同时，它还具有多种扩展模块，例如：模拟量扩展模块，用户可以根据实际项目的需求进行选择和配置。本文下面对西门子PLC S7-1200的模拟量扩展模块中的信息类型做一个说明，供用户在选择配置过程中进行参考使用。
二、西门子PLC S7-1200模拟量信号类型
西门子PLC S7-1200系列模拟量信号分为模拟量输入和模拟量输出两大类，分别介绍如下：
1. 模拟量输入信号
（1）SM1231 4AI，分辨率12位+符号位，负载信号类型±10V，±5V，±2.5V，0~20mA，量程范围：-27648~27648，电流信号范围是0~27648；
（2）SM1231 8AI，分辨率12位+符号位，负载信号类型±10V，±5V，±2.5V，0~20mA，量程范围：-27648~27648，电流信号范围是0~27648；
（3）SM1231 4AI/2AO，分辨率12位+符号位，负载信号类型±10V，±5V，±2.5V，0~20mA，量程范围：-27648~27648，电流信号范围是0~27648；
2. 模拟量输出信号
（1）SM1232 2AO，分辨率：电压14位，电流13位，负载信号类型：电压±10V，电流0~20mA，量程范围：电压-27648~27648，电流0~27648；
（2）SM1232 8AO，分辨率：电压14位，电流13位，负载信号类型：电压±10V，电流0~20mA，量程范围：电压-27648~27648，电流0~27648；
（3）SM1232 4AI/2AO，分辨率：电压14位，电流13位，负载信号类型：电压±10V，电流0~20mA，量程范围：电压-27648~27648，电流0~27648；
（4）SM1232 1AO，分辨率：电压12位，电流11位，负载信号类型：电压±10V，电流0~20mA，量程范围：电压-27648~27648，电流0~27648；