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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。*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，为您提供了率和大的灵活性。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：*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。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*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 *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*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；

一般的市电传输系统中，火线和零线的区别在于它们对地的电压不同：火线的对地电压等于220V;零线的对地的电压等于零(它本身跟大地相连接在一起的)。所以当人的一部分碰上了火线，另一部分站在地上，人的这两个部分之间的电压等于220V，就有触电的危险了。反之，人即使用手去抓零线，如果人是站在地上的话，由于零线的对地的电压等于零，所以人的身体各部分之间的电压等于零，人就没有触电的危险。

　　如果火线和零线一旦碰起来，由于两者之间的电压等于220伏，而两接触点间的电阻几乎等于零，这时的电流非常大，在火线和零线的接触点处将产生巨大的热量，从而发出电火花，火花处的温度高到足以把金属导线烧得熔化。

读电气图的主要目的是指导施工、维修和设备管理，涉及的知识面很广。对初学者来说，掌握电气图的基础知识主要包括以下三方面。
一、熟悉电气图的有关规定
读电气图，需要了解有关电气工程的各种标准和规范，特别是导线的表示法、电气图形符号、电气文字符号、线路及照明灯具的标注方法等应重点了解。

二、熟悉常用电气图的特点
各种电气图都有一些独特的绘制和表示方法，只有了解各种电气的特点，才可能明白电气图所表达的含义。也只有了解电气图的特点，才能有针对性地读图，达到事半功倍的效果。
例如，在电路原理图中，各电器触点位置都按电路未通电未受外力作用时的常态位置画出，分析原理时，应从触点的常态位置出发。
在电路原理图中，各电气元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一国标符号画出。
在电路原理图中，各电气元件不按它们的实际位置画在一起，而是按其线路中所起作用分画在不同电路中，但它们的动作却是相互关联的，必须标以相同的文字符号。
在电路原理图中，对有直接电联系的交叉导线连接点，用小黑点表示，无直接电联系的交叉导线连接点则不画小黑圆点。
又如，电气照明施工平面图是在建筑平面图的基础上绘制而成，主要内容包括以下几方面。
1、电源进户线的位置、导线规格、型号、根数、引入方法（架空引入时注明架空高度，从地下敷设引入时注明穿管材料、名词、管径等）。
2、配电箱的位置（包括主配电箱、分配电箱等）。
3、各用电器材、设备的平面位置、安装高度、安装方法、用电功率。
4、线路的敷设方法，穿线器材的名词、管径，导线名词、规格、根数。
5、从各配电箱引出回路的编号。
6、屋顶防雷平面图及室外接地平面图，还反映避雷带布置平面，选用材料、名称、规格、防雷引下线敷设，接地极材料、规格、安装要求等。
再如，配电系统图用来表示整个照明供电线路的全貌和连接关系，主要内容包括：建筑物的供电方式和容量分配；供电线路的布置形式，进户线和各干线、支线、配线的数量、规格和敷设方法：配电箱及电度表、开关、熔断器等数量、型号等。
三、熟悉电气元件的结构和原理
每一个电路都是由各种电气元件构成的，例如，在供电电路中，常用到高压隔离开关、断路器、熔断器、互感器、避雷器等；在低压电路中，常用到各种继电器、接触器和控制开关等。因此，在看电路图时，首先要搞清这些电气元件的性能、相互控制关系及在整个电路中的地位和作用，才能看懂电流在整个回路中的流动过程和工作原理，否则电路图是无法看懂的。
例如，接触器的触点包括主触点和辅助触点，主触点的作用是接通和分断主回路，控制较大的电流；辅助触点在控制回路中起电气联锁作用，一般动合、动断各两对，以满足各种控制方式的要求。在识读继电——接触器控制系统原理图时，必须知道继电器、接触器的线圈通电后其触点状态会发生改变（至于如何改变要根据电路原理去分析），从而去控制其他回路的原理。不懂得这些原理，就无法读懂电气图。
同时，掌握主要元件的位置、作用、特性、主要技术指标及其功能作用，可以帮助我们理解电路图的指导思想。对电路图、方框示意图、元件分布图上的元件，要做到对号入座。有必要时，可将实际电路板和几种图互相结合来进行分析。