西門子S7-1200CPU模塊6ES7211-1AE40-0XB0

時間：2018-06-29

西門子S7-1200CPU模塊6ES7211-1AE40-0XB0 西門子S7-1200CPU模塊6ES7211-1AE40-0XB0 西門子這個自動化行業(yè)的巨人在simatic產(chǎn)品的歷史長河里又一次投了一顆礫石激起了一片漣漪，而這顆礫石的名字就叫作s7-1200。從產(chǎn)品命名上來看較像是s7-200的一個延伸或者升級，在這里筆者想詳細的講解一下這款產(chǎn)品，在講解之前我覺得應該了解一下西門子plc的家族史。

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1、西門子plc的歷史

從西門子公司1872進入中國以來，中國自動化前進的之路一直有西門子自動化產(chǎn)品相伴，說到西門子的plc大家都能說出那些耳熟能詳?shù)男吞杝7-200/300/400，但是可能大家并不知道這些產(chǎn)品并非所有都是西門子的德國血統(tǒng)，s7-300/400采用的是step7編程而s7-200則采用step7micro/win編程，曾經(jīng)有很多人都嘆息過為什么熟悉了s7-300產(chǎn)品之后再去學習s7-200產(chǎn)品仿佛換了一個公司產(chǎn)品而需要從頭學起反之亦然。這是為什么呢？這就是因為s7-200產(chǎn)品是西門子利用收購的一家美國公司開發(fā)軟件和產(chǎn)品，為了能夠爭奪plc的低端市場而整合上市的。相信大家也看出來s7-200的編程模式和sm特殊寄存器設置都能夠找到一些美日式plc編程模式的痕跡，而西門子也一直尋找合適的時機開發(fā)屬于德國血統(tǒng)的低端plc產(chǎn)品，就在2009年s7-1200這款產(chǎn)品應運而生。

2、s7-1200的市場定位

有控友說s7-1200是s7-200的一個簡單的升級，可以說這句話說得知其然而不知其所以然，因為它確實不是升級而是替代，為什么這樣說呢！因為s7-1200的這個產(chǎn)品是西門子低端plc產(chǎn)品的一記重拳。西門子已經(jīng)停止除在中國的s7-200c n系列以外的s7-200生產(chǎn)線，s7-200c n以其低廉的價格還要爭奪*三發(fā)展中國家的自動化市場份額。而在歐美低端市場將全部被s7-1200產(chǎn)品覆蓋。在中國有很多廠商相繼推出兼容s7-200的模塊這也使得西門子在低端市場的份額占去一部分，所以為了降低成本而保住市場還要延續(xù)200c n系列的輝煌，而西門子將會把較新的通訊和控制技術應用在s7-1200這款產(chǎn)品上同樣西門子也將會用s7-1200這款產(chǎn)品強力打造**plc中低端市場。

3、s7-1200的產(chǎn)品定位

s7-1200這款產(chǎn)品的定位還是相當明確的，瞄準的正是中低端小型plc產(chǎn)品線，硬件結構由緊湊模塊化結構組成，系統(tǒng)io點數(shù)、內(nèi)存容量，均比s7-200多出30%，充分滿足市場的針對小型plc的需求，現(xiàn)在很多離散行業(yè)和過程控制行業(yè)的小型單元和系統(tǒng)點數(shù)均是在離散點200以內(nèi)、模擬點在36-48點之內(nèi)，所以在這個時候s7-200將不能應對，客戶只能選購s7-300中型plc以大馬拉小車形式來面對工程這也給客戶造成了一定成本上的浪費。而s7-1200這款產(chǎn)品容量上的設計是在充分積累客戶多年需求之上而得。

4、s7-1200的產(chǎn)品新特性

a)緊湊模塊化結構

s7-1200產(chǎn)品延續(xù)了200緊湊式結構，cpu1214c的寬度僅有110mm，cpu1212c和cpu1211c的寬度也僅有90mm。通訊模塊和信號模塊的體積也十分小巧，使得這個緊湊的模塊化系統(tǒng)大大節(jié)省了空間，從而在安裝過程中為您提供了較高的效率和靈活性。另外s7-1200增加一個特殊結構的io模塊叫做信號板，它是鑲嵌在cpu箱體上的分別為2di/o和1ao這正是西門子設計精髓之道可以隨時定制所需要補充的io模塊，中小型工程的問題突顯之處就是工程的不確定性，很有可能在工程實施過程當中出現(xiàn)di/o和ao不夠用，而ai卻是能夠較為富裕信號通道。

b)強大的控制功能

系統(tǒng)集成了16路pid的控制回路，并且pid都是能夠支持自適應的快速功能塊，并且提供了pid參數(shù)調(diào)試和觀測的控制畫面，可以讓用戶在并不熟悉pid參數(shù)如何調(diào)整的情況下把工藝參數(shù)控制到所需標準。系統(tǒng)集成了多達6個高速計數(shù)器（3個100khz，3個30khz），用于精確監(jiān)視增量編碼器、頻率計數(shù)或對過程事件進行高速計數(shù)。系統(tǒng)集成了2個高速輸出，可用作高速脈沖輸出或脈寬調(diào)制輸出。當組態(tài)成pto時，它們將提供較高頻率為100khz的50%占空比高速脈沖輸出，以便對步進電機或伺服驅動器進行開環(huán)速度控制和定位控制。通過2個高速計數(shù)器對高速脈沖輸出進行內(nèi)部反饋。當組態(tài)成pwm輸出時，將生成一個具有可變占空比的固定周期輸出來控制電機速度、閥位置或加熱元件的占空比。系統(tǒng)支持對步進電機和伺服驅動器進行開環(huán)速度控制和位置控制。對該功能的組態(tài)十分簡單：通過一個軸工藝對象和通用的plcopen運行功能塊即可實現(xiàn)。除了返回（home）和點動（jog）功能以外，還支持**、相對和速度運動。

c)經(jīng)典的編程模式

s7-1200使用simaticstep7basic工具編程，而這款的工具的使用風格基本與step7professional一樣，提供lad和fbd兩種編程語言并采用ob組織塊fb功能塊fc功能函數(shù)db數(shù)據(jù)塊的編程形式（通過背景db的支持可以實現(xiàn)功能塊參數(shù)化調(diào)用），這次西門子公司終于把全線產(chǎn)品的編程風格統(tǒng)一了。

d)復雜的數(shù)據(jù)結構

復雜的數(shù)據(jù)結構意味著什么呢！其實就是數(shù)組、結構等這樣的多元素組成的數(shù)據(jù)單位，而市面上很少會有低端plc的編程語言能夠支持復雜的數(shù)據(jù)結構，都是采用扁平式的數(shù)據(jù)類型（bool、int、word、dword、real）。s7-1200這款產(chǎn)品繼承了300/400中**plc所具備的數(shù)據(jù)結構開始支持數(shù)組和結構等。

e)指令參數(shù)的多態(tài)性

在西門子的經(jīng)典的編程指令當中都是采用數(shù)據(jù)類型一致分類，例如加/減/乘/除的指令根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型是不同的指令，而在對s7-1200編程時不分數(shù)據(jù)類型只是調(diào)用功能，讓功能塊放置在n e t w ork中時才會讓用戶選擇是哪種的數(shù)據(jù)類型，這就輕松實現(xiàn)了參數(shù)的多態(tài)性。

f)基于控制對象編程

剛才上文提到了s7-1200增加了db數(shù)據(jù)塊和struckt數(shù)據(jù)類型，正因為具有了這兩個*的條件這才引出此系統(tǒng)的一個很重要的功能，這就是基于控制對象的編輯和編程，添加控制對象也只需要單擊一下鼠標。添加新的對象（如一個軸或一個pid控制器）時，工程組態(tài)系統(tǒng)的“添加新對象”（addnewobject）窗口中會顯示相關設置。根據(jù)對象的功能為對象命名。微調(diào)各種對象時，用戶可以使用功能描述，分配完對象的所有信息后，編輯器中會立即打開該對象。

g)集成hmi工程組態(tài)

simaticstep7basic包括功能強大的hmi軟件simaticwinc c basic，用于對simatichmi精簡系列面板進行高效的編程和組態(tài)。高效的工程組態(tài)包括，例如：通過智能拖放功能直接使用hmi項目中的控制器過程值。hmi是整個項目的一部分，hmi數(shù)據(jù)可始終保持一致性。hmi和plc之間的連接可以集中定義。還可以創(chuàng)建多個模板并分配給其它畫面。完全集成的hmi功能使組態(tài)simatichmi精簡系列面板變得十分方便且高效。

h)通訊集成profin e t接口

在當前自動化推崇工業(yè)以太網(wǎng)通訊的趨勢中，西門子的全線產(chǎn)品已經(jīng)開始“**盔貫甲”全部武裝上了profin e t的接口，而唯*低端產(chǎn)品s7200還是停留在以太網(wǎng)通訊s7協(xié)議的這個層面上，這是為什么呢！因為西門子已經(jīng)把具有profin e t接口的s7-1200**上市了。s7-1200支持傳統(tǒng)的以太網(wǎng)s7通訊同樣也支持profin e t工業(yè)以太網(wǎng)總線通訊主要是用于simatichmi精簡系列面板（用于可視化）；其它控制器（用于plc間的通訊）；第三方設備（用于可選的**集成）。

i)靈活的第三方通訊

與第三方方設備通訊一直都是plc自動化廠商的軟肋，而s7-1200配備了cm模塊支持rs232/485以及自身以太網(wǎng)口通訊。針對串行通訊rs232/485采用使用功能塊配置幀通訊的方式來完成數(shù)據(jù)流的通訊，并且s7-1200支持send_ptp和rcv_ptp功能塊串行通訊的封裝這樣就意味著很*封裝出來各種串行通訊協(xié)議。而針對以太網(wǎng)s7-1200提供了tcp和udp的兩種通訊方式，并且提供了標準t-send/t-receive功能塊完善通訊的解決方案，例如完全可以利用這兩組指令封裝出來modbus-tcp協(xié)議庫提供給用戶。另外系統(tǒng)提供了豐富字符處理的指令庫（left、right、delete、insert、replace、val_strg、strg_val和s_conv）這就意味著增強了這款產(chǎn)品對通訊中ascii字符處理的能力，可以和大量第三方進行自定義字符通訊（稱重、二次儀表、單片機等）。

5、s7-1200的產(chǎn)品展望

上邊說了這么多s7-1200的一些特點，但并不表示這款產(chǎn)品就沒有不足，“金無足赤人無完人”而且這款產(chǎn)品還是在成長過程當中，他在很多功能方面都不完善，例如：不支持profin e tcab和io組態(tài)；不支持ppi、mpi和profibus通訊；不支持配方功能等，但是這些功能對于西門子開發(fā)并不是問題這也僅僅西門子為了能及早上市，把某些通訊模塊和軟件功能相繼隨后推出和規(guī)劃在下一版本的軟件中，所以用戶現(xiàn)在可以因地制宜根據(jù)自己的項目范圍使用此款產(chǎn)品，隨著中國經(jīng)濟的快速復蘇和歐美經(jīng)濟的衰退，現(xiàn)在正是出現(xiàn)大量中國設備出口的局面，而s7200c n系列沒有ce等認證是不能出口到歐美，而s7-1200正是良好的一款低端緊湊型plc產(chǎn)品非常適合中小型開發(fā)項目和設備，并且如果需要與大量第三方設備通訊這款產(chǎn)品真是物盡其用，筆者在這里覺得這款產(chǎn)品將會在未來3年的自動化市場處處開花。

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