西门子PLC总线插头6ES7972-0BA42-0XA0

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一、概述

　　西门子PLC S7-300和S7-400系列，在中大型自动化控制系统中应用广泛，为用户提供了控制系统的解决方案。在这类自动化控制系统中，由于设备较多，需要控制的点数也较多，因此需要配置扩展模块；西门子PLC分布式IO模块系列为用户提供了解决方法，包括ET200M，ET200S等多种分布式I/O模块供用户根据现场的不同情况来使用。本文下面就为您介绍一下西门子分布式I/O模块的产品特点，供用户进行参考。

　　二、西门子PLC分布式I/O产品特点

　　西门子PLC分布式I/O模块有多种类型，下面对应用较为广泛的几种类型做一个介绍：

　　1. ET200SP

　　西门子分布式I/O ET200SP具有如下特点：

　　（1）PROFINET总线适配器为用户提供了多种连接选择；

　　（2）无需单独的供电模块形成各个负载组；

　　（3）系统支持接线，热插拔，模块空缺运行；

　　（4）具有扩展诊断功能；

　　（5）更加节省空间的直插式端子，用户可以轻松的实现接线；

　　（6）具有单线或者多线连接的端子；

　　（7）易于辨识的的彩色编码标签，标识牌，方便用户识别。

　　2. ET200MP

　　西门子分布式I/O ET200MP具有如下特点：

　　（1）具有高性能、响应时间短的特点，能充分满足高速应用需要；

　　（2）灵活设计的35mm和25mm宽模块，配置更加简单；

　　（3）具有改进的硬件设计，功能组合，选型更加简单

　　（4）具有标准化的针脚定义，带有电缆预接线位置，为用户提供简单的接线方式；

　　（5）具有标准化的诊断和显示理念；

　　3. ET200S

　　西门子分布式I/O ET200S具有如下特点：

　　（1）这是一种支持多线连接的模块

　　（2）功能丰富，该系列有多种模块种类，电机起动器，安全技术，功能模块，CPU，通讯模块等；

　　（3）可安装于危险区域（Zone 2）

　　（4）具有高速模块（HS），满足高速和高精度要求的现场；

　　（5）具有集成DI/DO的紧凑型扩展模块，如：SIMATIC ET 200S COMPACT

　　4. ET200M

　　西门子分布式I/O ET200M具有如下特点：

　　（1）该系列支持冗余系统；

　　（2）具有故障安全模块，能满足控制要求高的用户；

　　（3）具有64通道高密度模块；

　　（4）可用于危险区Zone 2，传感器和执行器可用于Zone 1；

　　（5）可以实现冗余，热插拔，在线修改配置，为用户带来高可用性

（ 5 ）设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的核心工作，也是比较困难的一步，要设计好梯形图，首先要十分熟悉控制要求，同时还要有一定的电气设计的实践经验。

（ 6 ）将程序输入 PLC

当使用简易编程器将程序输入 PLC 时，需要先将梯形图转换成指令助记符，以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时，可通过上下位机的连接电缆将程序下载到 PLC 中去。

（ 7 ）进行软件测试

程序输入 PLC 后，应先进行测试工作。因为在程序设计过程中，难免会有疏漏的地方。因此在将 PLC 连接到现场设备上去之前，必需进行软件测试，以排除程序中的错误，同时也为整体调试打好基础，缩短整体调试的周期。

（ 8 ）应用系统整体调试

在 PLC 软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试，如果控制系统是由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后再连接起来总调。调试中发现的问题，要逐一排除，直至调试成功。

（ 9 ）编制技术文件

系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC 梯形图。

三、 PLC 硬件系统设计

1 ． PLC 型号的选择

在作出系统控制方案的决策之前，要详细了解被控对象的控制要求，从而决定是否选用 PLC 进行控制。

在控制系统逻辑关系较复杂（需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等）、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理（有数据运算、模拟量的控制、 PID 调节等）、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下，使用 PLC 控制是很必要的。

目前，国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的 PLC 产品，使用户眼花缭乱、无所适从。所以全面权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨，不要盲目贪大求全，以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。

（ 1 ）对输入 / 输出点的选择

盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。

要先弄清除控制系统的 I/O 总点数，再按实际所需总点数的 15 ～ 20 ％留出备用量（为系统的改造等留有余地）后确定所需 PLC 的点数。

另外要注意，一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有限制，一般同时接通的输入点不得超过总输入点的 60 ％； PLC 每个输出点的驱动能力（ A/ 点）也是有限的，有的 PLC 其每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异；一般 PLC 的允许输出电流随环境温度的升高而有所降低等。在选型时要考虑这些问题。

PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级，但这种 PLC 平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离，则应选择前两种输出方式的 PLC 。

（ 2 ）对存储容量的选择

对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中，可以用输入总点数乘 10 字 / 点＋输出总点数乘 5 字 / 点来估算；计数器 / 定时器按（ 3 ～ 5 ）字 / 个估算；有运算处理时按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模拟量输入 / 输出的系统中，可以按每输入 / （或输出）一路模拟量约需（ 80 ～ 100 ）字左右的存储容量来估算；有通信处理时按每个接口 200 字以上的数量粗略估算。后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。对缺乏经验的设计者，选择容量时留有裕量要大些。

（ 3 ）对 I/O 响应时间的选择

PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟（一般在 2 ～ 3 个扫描周期）等。对开关量控制的系统， PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求，可不必考虑 I/O 响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。

（ 4 ）根据输出负载的特点选型

不同的负载对 PLC 的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 PLC 有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的 PLC 。

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