柳州地区西门子模块总代理

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概述

3SF1 行程开关可直接通过 AS-Interface 总线系统连接，实现安全通信。该安全功能就没有必要再按照惯例进行接线。

通过 3SF1 行程开关，ASIsafe 电子组件可以集成到开关外壳中。

模块化系统中选型举例

模块化系统

3SF11.4 和 3SF12.4 系列行程开关具有模块化结构设计，由不同形式的基本开关和按钮头（需单独订购）组成。得益于开关的模块化设计，终用户可以从为数众多的型号中选择适合自己应用的正确解决方案，并在很短时间内自行安装。

设计

3SF1 开关具有各种外壳尺寸：

• 塑料和金属外壳，符合标准 EN 50047，31 mm 宽，带 M12 插头

• 根据 EN 50041，塑料外壳，40 mm 宽，带 M12 插头

• 塑料外壳，50 mm 宽，带 M12 插头和 M12 插座

• 金属外壳，56 mm 宽，带 M12 插头和 M12 插座

显示

该开关系列配有带三个 LED 的状态显示屏：

LED 1（黄色）：F-IN1

LED 2（黄色）：F-IN2

LED 3（绿/红）：AS-i/FAULT

连接

到 AS-Interface 的连接是通过一个连接到黄色 AS-Interface 总线电缆的 4 极 M12 插头式连接器（塑料型）完成的。

宽外壳（50 或 56 mm）还具有用于连接第二个行程开关的 M12 接口。因此可以达到符合 EN ISO 13849-1 的 Category 4 D。

PROFIBUS 简介
1. PROFIBUS 基本性质
PROFIBUS规定了串行现场总线系统的技术和功能特性。通过这个系统，从底层（传感器、执行器级）到中层（单元级）的分布式、数字现场可编程控制器都可以连网。PROFIBUS区分为主站和从站。
> 主站 主站掌握总线中数据流的控制权。只要它拥有访问总线权（令牌），主站可在没有外部请求的情况下发送信息。在PROFIBUS协议中，主站也被称作主动节点。
> 从站 从站是简单的输入、输出设备。典型的从站为传感器，执行器以及变频器。从站也可为智能从站，如S7300／400带集成口的CPU等。从站不 会拥有总线访问的授权。从站只能确认收到的信息或者在主站的请求下发送信息。从站也被称作被动节点。
> 传输方法 符合美标准准EIA RS485的闭合电路传输，是制造工程、服务管理 系统和动力工程的基本标准。它采用铜导体的双绞线，也可用光纤。
> 传输速度 PROFIBUS总线的传输速率从9.6Kbit/s—12Mbit/s。
网段总线长度与传输速率的关系
传输速率/(Kbit/s) 9.6—187.5 500 1500 3000--12000
总线长度/m 1000 400 200 100
> 大节点数 127（地址0－126）
2． ROFIBUS现场应用类型
PROFIBUS提供了三种通信协议类型：FMS，DP和PA
> PROFIBUS－FMS： 用于现场通用通信任务的FMS接口（DIN 19245 T.2）
> PROFIBUS－DP：　用于与分布式I/O进行高速通讯
> PROFIBUS－PA： 用于执行规定现场设备特性的PA设备，它使用扩展的PROFIBUS－DP协议进行数据传输。
3． 利用PROFIBUS DP进行的通信
PROFIBUS－DP是为了实现在传感器－执行器级*数据交换而设计的。控制装置（例如可编程控制器）在这里通过一种*的串行接口与分布式输入和输出设备通信。与这些装置的通信一般是循环发生的。
控制器（主站）从从站读取输入信息并将输出信息写到从站。
单主站或者多主站系统可以由PROFIBUS－DP来实现。这使得系统配置异常方便。一条总线多可以连接126个设备（主站或从站）。
> 系统配置
系统配置的规范包含一系列的站点，I/O地址的分配， 输入输出数据的完整性，诊断信息的格式以及总线参数。
> 设备类型
DP1类主站            这是一种在给定的信息循环中与分布式站点（DP从站）交换信息
的控制器。
典型的设备有：   可编程控制器（PLC），微机数值控制（CNC）或计算机（PC）
等。
DP2类主站           属于这一类的装置包括编程器，组态装置和诊断装置，例如上位
机。这些设备在DP系统初始化时用来生成系统配置。
DP从站                 一台DP从站是一种对过程读和写信息的输入、输出装置（传感器/
执行器），例如分布式I/O,ET200，变频器等。

信号模块包括数字量模块和模拟量模块两种。

数字量也称为开关量，是指信号的取值只有0和1两种状态。有时候也将1称为“真”0称为“假”

模拟量是指信号的值会连续变化的物理量，比如温度、压力、速度等等；

根据信号是从外部输入到模块内部，还是从模块向外输出，数字量模块又分为数字量输入模块和数字量输出模块。同样的，模拟量模块也分为模拟量输入模块和模拟量输出模块。

本节我们仅讨论数字量输入模块，其它的模块将在后续介绍。

西门子S7-1200有两种数字量输入模块：

①SM1221 DI8x24V DC;

②

SM1221 DI16×24V DC;

名称中的SM英文是“SignalModule”的缩写，即“信号模块”；“12”表示S7-1200系列， “21”是产品序列号；“DI”是英文“Digital Input”的缩写，表示“数字量输入”后面的数字表示通道的数量，

“8”表示有8个通道，“16”表示有16个通道；“24V 

DC”表示通道的输入电压为“DC24V”;

所谓源型输入，是指将模块的公共端连接到电源的正极，电流从公共端流入，从模块的通道流出，经过外部按钮或开关，再回到电源负极的接线方式；

所谓漏型输入，是指将模块的公共端连接到电源的负极，电流从外部开关流入通道，经内部电路、公共端然后回到电源负极的接线方式；

西门子S7-1200的数字量输模块包括8通道型和16通道两大类。其中8通道型根据出类型的不同，分为三种：①SM1222DQ8x24VDC晶体管输出型；铃声

②SM1222 DQ8xRelay，继电器输出型；

③SM1222 DQ8XRelay

ChangeOver，继电器切换

16通道模块根据输出类型的不同，分为三种：

1

SM1222 DQ16×24DC,源型输出；

②SM1222DQ16X24DCSinking，漏型输出；

③SM1222 DQ16xRelay,继电器输出；

以SM1222 DQ8x24VDC为例，名称中的“SM”是英文“Signal Module”的缩写，表示“信号模块”I

“DQ”是英文“DigitalOutput"的缩写，表示“数字量输出”；

“8”表示有8个通道；

“24V DC”表示输出电压为直流24V；

继电器输出型和晶体管输出型有如下一些不同：

①继电器输出型为无源触点，可接直流电或交流电；晶体管输出型为源型或漏型，额定电压为直流24V;

②由于其机械特性，继电器输出型不适合用作PWM或PTO脉冲输出。这种场合应使用晶体管输出型；

③继电器输出型可以承载的电流大于晶体管输出型；

模拟量是指能连续变化的物理量，比如：温度、压力、速度等等。模拟量信号的采集需要使用相应的传感器，比如压力传感器、温度传感器等等。这些模拟量传感器，会将采集到的模拟量信号转换成标准的电压或电流信号向外输出，常见的电压信号有±10V，±5V等，常见的电流信号有0~20mA和4~20mA。

PLC需要使用专用的信号转换模块，将这种标准的电压或电流信号，按照比例转换成CPU能处理的数值，这种转换称为模数转换，实现这种转换的模块被称为模拟量输入模块。

西门子S7-1200系列PLC有三种模拟量输入模块：

1SM1231 AI4x13bit;

2SM1231 AI8x13bit;

③SM1231AI4×16bit;

名称中的AI是英文“AnalogInput"的缩写，表示模拟量输入；后面的数字表示通道的数量，“4”表示有4个通道，

“8”表示有8个通道；

“13bit”表示模块的分辨率是13位(12位数值+1位符号)，“16bit”表示模块的分辨率为16位；分辨率越大，模数转换后的数值就越接近实际值；

补充说明一点：

西门子S7-1200的CPU模块本身也集成了模拟量输入通道，不过仅支持0~10V的电压信号；另外，工业上温度的采集经常使用热电偶和热电阻，这两种传感器输出的不是电压或电流信号，我们将在后续介绍。

模拟量输出模块的作用是将指定区间范围内的某个数值，转换成电压或电流信号向外输出。换句话说，模拟量输出模块是向外输出电压或电流信号的模块。

模拟量模块输出的电压或电流都有一个标准的量程范围。常见的电压信号量程有0~10V，±10V等；常见的电流信号量程有0~20mA和4~20mA。

工业上常见的比例阀通常使用模拟量信号控制。

假设某比例阀接收4~20mA的电流信号，我们可以使用模拟量输出模块(比如西门子S7-1200的SM 1232 AQ2x14位)，将其输出通道连接到该比例阀。

当模块输出4mA电流时，比例阀的开度为0；当模块输出20mA电流时，比例阀的开度为；那么当模块输出4~20mA的中间值(12mA)时，比例阀的开度为50%。在PLC程序中，通过输出一个百分比的数值，就能控制比例阀的开度，这是模拟量输出模块的典型应用。

名称中的“AQ”是英文

“Analog Output”的缩写，表示模拟量输出；

“2”表示有2路通道；

“14位”表示它的分辨率为14位；这个模块可以输出±10V的电压信号、0~20mA的电流信号或者4~20mA的电流信号中的一种，可在组态中进行选择。

比如S7-1200系列PLC有两种热电偶模块，SM 1231

AI4x16bit TC和SM 1231AI8x16bit TC。两者的分辨率都是16位(15位数值+1位符号)，前者有4组输入通道，后者有8组输入通道。热电偶的两种金属一种是正极，另一种是负极。接线时将热电偶的正负极分别连接到热电偶模块通道的正负极即可。

西门子S7-1200系列PLC提供两种热电阻模块：

SM 1231 AI 4xRTDx16bitSM 1231 AI 8xRTDx16bit名称中的“SM”是“SignalModule"的缩写，即“信号模块”，“12”是指S7-1200系列产品，“31”是序列号，与后面的

“AI”表示相同的意思，即“模拟量输入；后面的数字表示通道的数量，

“4”表示有“4”个通道，

“8”表示有“8”个通道；

“RTD”表示可连接RTD传感器；

“16bit”表示模块的分辨率为16位；

SM1231 RTD模块的测量类型可以是“电阻”或“热电阻”。电阻→RTD传感器的阻值，传感器的量程可以在组态中设置，满量程数值为27648；热电阻一温度值x10，单位可以是C或F，组态中可选择。比如：假设设置的温度单位为摄氏度，测量值为262，则实际温度为26.2℃。

SM 1231 RTD模块支持2线制、3线制和4线制的热电阻传感器。实际应用中2线制传感器导致的测量误差较大，建议采用3线制或4线制传感器。