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                                                 上海庆惜自动化设备有限公司

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SIMATIC S7-1200 PLC的运动控制功能使用入门应用描述

S7-1200 CPU将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置 PROFINET、高速运动控制 I/O 以及板载模拟量输入组合到一个设计紧凑的外壳中来形成功能强大的控制器。S7-1200可以方便地执行速度控制、位置控制等基本运动控制功能，被广泛地应 用到各行各业的自动化解决方案中。

TIA Portal 结合 CPU S7-1200 的“运动控制”功能，可帮助用户实现通过脉冲接口控制步进电机和伺服电机：

● 在 TIA Portal 中，可以组态“轴”和“命令表”工艺对象。 CPU S7-1200 可以使用这些工艺对象控制用于控制驱动器的脉冲和方向输出。

● 在用户程序中，通过运动控制指令来控制轴，启动驱动器的运动任务。

解决方案

本文以CPU 1214C和V80为例，具体讲解了如何在TIA Portal下对S7 1200进行面向运动控制的组态、编程、调试等操作。

西门子PLC S7-1200系列可编程控制器

S7-1200 小型可编程控制器充分满足于中小型自动化的系统需求。在研发过程中充分考虑了系统、控制器、人机界面和软件的无缝整合和高效协调的需求。SIMATIC S7-1200 集成了PROFINET接口，使得编程、调试过程以及控制器和人机界面的通信可以全面地使用PROFINET工业以太网技术，并对现有的PROFIBUS系统的升级提供了很好的支持。

S7-1200 小型控制器的设计具备可扩展性和灵活性，使其能够精确完成自动化任务对控制器的复杂要求。CPU本体可以通过嵌入输入/输出信号板完成灵活扩展。“信号板” 是S7-1200的一大亮点，信号板嵌入在CPU模块的前端，可以提供两个数字量输入/数字量输出接口或者一个模拟量输出。这一特点使得系统设计紧凑，配置灵活。同时 通过独立的RS-232 或 RS-485通信模块可实现S7-1200通信灵活扩展。 

SIMATIC S7-1200 系列的问世，标志着西门子在原有产品系列基础上拓展了产品版图，代表了未来小型可编程控制器的发展方向，西门子也将一如既往开拓创新，**自动化潮流。

SIMATIC S7-1200 CPUSIMATIC S7-1200 系统的 CPU 有三种不同型号：CPU 1211C、CPU 1212C 和 CPU1214C。每一种都可以根据您机器的需要进行扩展。任何一种 CPU 的前面都可以增加一块信号板，以扩展数字或模拟 I/O，而不必改变控制器的体积。信号模块可以连接到 CPU 的右侧，以进一步扩展其数字或模拟 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块，CPU 1214C 则可连接 8 个。所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 都可以配备较多3 个通讯模块（连接到控制器的左侧）以进行点到点的串行通讯。安装简单方便 

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有内置夹，能够方便地安装在一个标准的 35 mmDIN 导轨上。这些内置的夹子可以咬合到某个伸出位置，以便在需要进行面板安装时提供安装孔。SIMATIC S7-1200 硬件可进行竖直安装或水平安装。这些集成功能在安装过程中为用户提供了较大的灵活性，同时也使得 SIMATIC S7-1200 成为众多应用场合的理想选择。 

紧凑的结构 

所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在设计时都力求紧凑，以节省控制面板中的空间。例如，CPU 1214C 的宽度仅有 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度也仅有90 mm。通讯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，从而在安装过程中为您提供了较高的效率和灵活性。 

SIMATIC S7-1200 I/O模块 

信号模块和通讯模块具有大量可供选择的信号板，可量身定做控制器系统以满足需求，而不必增加其体积。 

多达8个信号模块可连接到扩展能力较高的CPU。一块信号板就可连接至所有的 CPU，由此您可以通过向控制器添加数字或模拟量输入/输出信号来量身定做 CPU，而不必改变其体积。

西门子300/400编程电缆：6GK1571-0BA00-0AA0西门子适配器

 西门子300/400编程电缆：6GK1571-0BA00-0AA0西门子适配器

6GK1571-0BA00-0AA0

PC 适配器 USB A2 USB 适配器 (USB V2.0)用于连接 PG/PC 或笔记本年脑连接 SIMATIC S7，通过 PROFIBUS 或 MPI 包含 5m USB 电缆， 可使用 0.3m MPI 电缆 操作系统 Windows XP/Vista/ Windows 7 32/64 位 和更高的

西门子通信模块工控机6GK7243-1EX01-0XE0 

西门子控制器家族产品6gt

西门子plc1200控制器s7-1200系列是一个完整的产品组合，包括从高性能可编程

逻辑控制器的书本型迷你控制器 LOGO! 到基于 PC 的控制器，无

论多么苛刻的要求，它都能满足要求 — 根据具体应用需求及预算，

灵活组合、定制（系列化的控制器家族产品满足你的不同应用及

需求）。

SIMATIC S7-1200

SIMATIC S7-1200 具有集成 PROFINET 接口、强大的集成工艺功能

和灵活的可扩展性等特点，为各种工艺任务提供了简单的通信和有

SIMATIC S7-1200 小型可编程控制器充分满足中小型自动化的系统

需求。在研发过程中充分考虑了系统、控制器、人机界面和软件的

无缝整合和高效协调的需求。SIMATIC S7-1200 系列的问世，标志

着西门子在原有产品系列基础上拓展了产品版图，代表了未来小型

可编程控制器的发展方向，西门子也将一如既往开拓创新，**自

动化潮流。

效的解决方案，尤其满足多种应用中完全不同的自动化需求。

西门子plc1200概述

数字量输入/输出作为 SIMATIC S7-1200 CPU 的集成 I/O 的补充

信号模块作为独立的模块；

可以与 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用（CPU 1211C 除外）

信号板将作为模块插到 CPU 上，在空间有限的情况下使用；

可以与 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用

用于使控制器灵活地适应相关任务的要求

用于使用附加输入端和输出端对系统进行后续扩展

应用

除了现有的集成数字量输入/输出之外，数字扩展模块还可以提供更多的数字量输入/输出使用选项s。

这为用户提供了下列优势：

较佳适应性：

使用可以根据需要混合的信号模块，用户可以使其控制器准确地满足相关任务的要求。这可以避免产生不必要的投资。可以使用带有 8 个、16 个和 32 个输入/输出通道的模块

在空间有限的情况下，或只需要少数附加输入/输出的情况下，可以使用信号板。通过信号板可以对 S7-1200 CPU 进行模块化扩展。这不会增加控制器所需的安装空间

灵活性：

如果任务后续有所扩展，可以升级控制器。更新用户程序非常简单。

设计

信号模板

信号模块具有与基本设备相同的设计特点：

安装在 DIN 导轨上：

模块安装在右侧 CPU 旁边的导轨上，相互电气、机械地连接，并且通过滑块机构连接到 CPU

直接安装：

水平或垂直安装在 DIN 导轨上或使用集成的钻孔直接安装在控制柜中

由于所有数字模块均配备可拆卸的连接端子（“独立接线”），所以更换方便。

信号板

信号板直接插到每个 S7-1200 CPU 前面的插座中。

安装：

信号板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中，因此可以电气、机械地连接到 CPU

CPU 的安装尺寸保持不变

由于所有信号板均配备可拆卸的连接端子（“独立接线”），所以更换方便。

说明

信号模块不能与 CPU 1211C 一起使用。

信号板可以与 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用。SIEMENS西门子 编程电缆 6GK1571-0BA00-0AA0

产品名称：西门子S7-300编程电缆，西门子PLC通用编程电缆。

产品型号：6GK1 571-0BA00-0AA0

产品参数：2014升级产品。全新未开封。

产品质保期：6GK1 571-0BA00-0AA0 该编程适配器质保期一年

产品概述：

6GK1 571-0BA00-0AA0功能介绍

6GK1 571-0BA00-0AA0是USB到MPI和PPI通信协议转换器，

支持计算机的USB口与西门子S7-300/400PLC的MPI口或

S7-200PLC的PPI口通信，上载、下载程序和数据。6GK1 571-0BA00-0AA0与西门子的PC Adapter USB相同，都

需要安装西门子的PC_Adapter_USB驱动程序，然后在

STEP7或STEP7 Micro/WIN软件“设置 PG/PC 接口”的

“本地连接”中选择USB选项（业界将此称为“真 USB

口”），而非早期产品采用虚拟串口通信（业界将此称

为“伪 USB 口” ）。 与西门子的PC Adapter USB不

同的是，6GK1 571-0BA00-0AA0的工作电源不再由PLC端口

给，而从计算机的USB口供给，这样6GK1 571-0BA00-0AA0就

可用于没有电源输出的MPI端口的设备。

6GK1 571-0BA00-0AA0是面向工业设计的光电隔离型，在USB

端口和RS485端口均设有浪涌保护和防雷击保护电路，

适用于西门子S7-300/400全系列PLC和S7-200全系列

PLC。特别适合于干扰较大易损坏通信口的工业现场，

电路中的各种保护措施保证了系统的安全运行。

功能特点：

1、支持西门子S7-200/300/400 PLC通信。

2, 信号部分通过高速光藕隔离。

3，支持MPI和DP多主站通信。

4，支持200PLC及ET200通信，及PPI多主站通信。

5、支持840D数控系统编程。

6、安装西门子原装驱动，*生成串口，直接选择USB

7、支持WIN7 32和64位系列，支持V5.5软件（在V5.5中*安装驱动）

8、外壳有软胶保护，防压，防摔。

9、选用PTC自恢复保险丝，在过压、过流、短路的情况下很好的保护内部电路。

10、支持西门子PLC多种高端通讯方式

使用方法：

当你在计算机中安装好STEP7 或STEP7 Micro/WIN编程软件后，使用6GK1 571-0BA00-0AA0 编程电缆还需安装西门子的 PC_Adapter_USB 驱动程序，该驱动程序包含在随产品发售的光盘

的 Drivers for PC_Adapter_USB V2.0文件夹中，直接双击其中的 Setup.exe 文件按提示安装驱动程序。 你可以从西门子技术支持网站上下载新版本的 PC_Adapter_USB 驱动程序，驱动程序安装完成后，在 STEP7 编程软件“设置 PG/PC 接口”的“本地连接”设置中会出现“USB”选项，选择该USB 选项即可。

检查972-OCB20-OXAO安装驱动程序后是否正常工作：鼠标选择桌面“我的电脑”单击右键->属性->硬件->设备管理器，将972-OCB20-OXAO插入电脑的 USB 口，设备管理会出现一个新的设备，如下图中红线内的显示，则说明硬件与驱动工作正常

   S7-200系列PLC共有4个不同的基本型号、8种CPU供选择。

    1)  CPU 221

    CPU 221集成了6输入/4输出共10个数字量I/O点，无I/O扩展能力；6K字节程序和数据存储空间；4个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出；1个RS-485通信/编程口，具有PPI通信协议、MPI通信协议和自由方式通信能力；非常适合于小点数控制的微型控制器。

    2)  CPU 222

    CPU 222集成了8输入/6输出共14个数字量I/O点，可连接两个扩展模块；6K字节程序和数据存储空间；4个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出；1个RS-485通信/编程口，具有PPI通信协议、MPI通信协议和白由方式通信能力；非常适合于小点数控制的微型控制器。

    3) CPU 224

    CPU 224集成了14输入/10输出共24个数字量I/O点，可连接7个扩展模块，较大扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点；13K字节程序和数据存储空间；6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器；1个RS-485通信/编程口，具有PPI通信协议、MPI通信协议和自由方式通信能力；具有较强的控制能力。

    4) CPU 224XP

    CPU 224XP集成了14输入/10输出共24个数字量I/O点，2输入/1输出共3个模拟量I/O点，可连接7个扩展模块，较人扩展至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点；20K字节程序和数据存储空问；6个独立的高速计数器（100kHz），2个100kHz的高速脉冲输出；2个RS-485通信/编程口，具有PPI通信协议、MPI通信协议和自由方式通信能力；同时，还新增多种功能，如内置模拟量I/O、位控特性、自整定PID功能、线性斜坡脉冲指令、诊断LED、数据记录及配方功能等，是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU。

    5) CPU 226

    CPU 226集成了24输入/16输出共40个数字量I/O点，可连接7个扩展模块，较大扩展至248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点；13K字节程序和数据存储空间；6个独立的30kHz高速计数器，2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器；2个RS-485通信/编程口，具有PPI通信协议、MPI通信协议和自由方式通信能力；I/O端子排可很*地整体拆卸；用于较高要求的控制系统，具有更多的输入/输出点、更强的模块扩展能力、更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能；可完全适用于一些复杂的中小型控制系统。

扩展: 智能功率模块是以IGBT为内核的先进混合集成功率部件，由高速低功耗管芯（IGBT）和优化的门较驱动电路，以及快速保护电路构成。IPM内的IGBT管芯都选用高速型的，而且驱动电路紧靠IGBT，驱动延时小，所以IPM开关速度快，损耗小。IPM内部集成了能连续检测IGBT电流和温度的实时检测电路，当发生严重过载甚至直接短路时，以及温度过热时，IGBT将被有控制地软关断，同时发出故障信号。此外IPM还具有桥臂对管互锁、驱动电源欠压保护等功能。尽管IPM价格高一些，但由于集成的驱动、保护功能使IPM与单纯的IGBT相比具有结构紧凑、可靠性高、易于使用等优点。

检测判断方法: 功率模块输入的直流电压（P、N之间）一般为260V-310V左右，而输出的交流电压为一般不应**220V。如果功率模块的输入端无310V直流电压，则表明该机的整流滤波电路有问题，而与功率模块无关；如果有310V直流电压输入，而U、V、W三相间无低于220V均等的交流电压输出或U、V、W三相输出的电压不均等，则可初步判断功率模块有故障。