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SIEMENS    上海湘驰自动化设备有限公司              
 
我公司经营西门子全新原装现货PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 触摸屏，变频器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服数控备件：原装进口电机（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），国产电机（1LG0，1LE0）大型电机（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服电机（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西门子保内全新原装产品‘质保一年。一年内因产品质量问题免费更换新产品；不收取任何费用。咨询。

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本公司优势产品; PLC 、触摸屏、变频器、电缆及通讯卡、数控系统、网络接头、伺服驱动、  凡在公司采购西门子产品，均可质保一年，假一罚十

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S7-300采用了模块式结构，主要由机架(RACK)、电源模块(PS)、ZY处理单元模块( CPU)、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)和通信处理器(CP)等部分组成，如图2-1所示。S7-300的模块都有名称，同样名称的模块根据接口名称和功能的不同，又有不同的规格，在PLC的硬件组态中，以定货号为准。

图2-1  S7-300的硬件组成

(1)ZY处理器单元模块

  各种型号的CPU模块有不同的性能，如有的CPU模块集成了数字量和模拟量的I/O通道，有的CPU集成了PROFIBUS-DP的通信接口。CPU模块面板上有状态指示灯、模式转换开关、24 V电源端子、电池盒和存储卡插槽。

(2)电源模块

电源模块(PS)用于将220 V交流电转换为24 V直流电，供给CPU和其他模块使用。电源模块的额定输出电流有2A、SA和10A三种，电源模块的面板上有工作开关和状态指示灯，当电源过载时指示灯会闪烁。

(3)信号模块

信号模块(SM)包括数字量和模拟量的I/O模块，它们作为PLC的过程输入和输出通道。信号模块主要有数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322、模拟量输入模块SM331和模拟量输出模块SM332。模拟量输入模块可以输入热电量、热电阻、直流4~20 mA和直流0～10 V等多种不同类型和不同量程的模拟量信号。信号模块通过背板总线将现场的过程信号传递给CPU。

(4)功能模块

功能模块(FM)主要用于对实时性和存储容量要求较高的特殊控制任务，如计数器模块、快速／慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位模块、定位和连续路径控制模块、闭环控制模块、工业标识系统的接口模块、称重模块、位置输入模块和超声波位置解码器等。

(5)通信处理器

通信处理器(CP)用于PLC与PLC之间、PLC与计算机之间、PLC与其他智能设备之间的通信，它可以将PLC连人PROFIBUS现场总线、AS-1现场总线和工业以太网，或用于实现点对点通信等。通信处理器可以减轻CPU处理通信的负担，并减少用户对通信的编程工作。

(6)接口模块

接口模块(IM)用于组成多机架系统时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。S7 -300通过主机架和3个扩展机架，Z多可以配置32个信号模块．功能模块和通信处理器（需要相应的CPU支持）

 

 

 

 

 

 

总线连接器 概要：

用于将 PROFIBUS 节点连接到 PROFIBUS 总线电缆 安捉便 FastConnect 插头采用绝缘刺破连接技尸可确保极短的组装时间 集成端接电阻 (6ES7 972-0BA30-0A0 中不具有) 通过带 Sub-D 接口的连接器可以连接编程器，无需额外安装网络节点

用于 PROFIBUS 的 RS485 总线连接器，可用于连接 PROFIBUS 节点或 PROFIBUS 网络部件到 PROFIBUS 总线电缆提供有各种类型的总线连接器，可优化用于连接的设备：

总线连接器具有轴向电缆引出线（180°），可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP，传输速率高达 12 Mbit/s，带集成的总线端接电阻 带垂直电缆引出线的总线连接器（90°）这种接头采用垂直电缆引出线（有或没有编程器接口），数据传输速率高达 12 Mbit/s，带集成的终端电阻。传输速率为 3、6 或12 Mbit/s 时，在带编程器接口的总线接头和编程器之间，需要使用 SIMATIC S5/S7 连接电缆。

有 30°电缆引出线的总线接头（经济型），无编程器接口，数据传输速率Z大为 1.5 Mbit/s，无集成的总线端接电阻。 PROFIBUS 快速连接 RS485 总线接头（90°或 180°电缆引出线），传输速率Z大为 12Mbit/s，采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装（用于硬线和软线）总线连接器可钟插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 网络组件的 PROFIBUS 接口（9 针 Sub-D 接口）中。西门子DP接头标准详细介绍：
用于将 PROFIBUS 节点连接到 PROFIBUS 总线电缆。
安装方便：
FastConnect 插头采用绝缘刺破连接技术，可确保极短的组装时间。
集成端接电阻 (6ES7 972-0BA30-0A0 中不具有)
通过带 Sub-D 接口的连接器可以连接编程器，无需额外安装网络节点。
西门子DP接头说明：
用于 PROFIBUS 的 RS485 总线连接器，可用于连接 PROFIBUS 节点或 PROFIBUS 网络部件到 PROFIBUS 总线电缆。
西门子DP接头特性：
提供有各种类型的总线连接器，可优化用于连接的设备：
总线连接器具有轴向电缆引出线（180°），可用于如 PC 和 SIMATIC HMI OP，传输速率高达 12 Mbit/s，带集成的总线端接电阻
带垂直电缆引出线的总线连接器（90°）；
这种接头采用垂直电缆引出线（有或没有编程器接口），数据传输速率高达 12 Mbit/s，带集成的终端电阻。传输速率为 3、6 或12 Mbit/s 时，在带编程器接口的总线接头和编程器之间，需要使用 SIMATIC S5/S7 连接电缆。
有 30°电缆引出线的总线接头（经济型），无编程器接口，数据传输速率Z大为 1.5 Mbit/s，无集成的总线端接电阻。
PROFIBUS 快速连接 RS485 总线接头（90°或 180°电缆引出线），传输速率Z大为 12Mbit/s，采用绝缘刺破技术可实现快速简单安装（用于硬线和软线）。
西门子DP接头概述：
总线连接器可直接插入到 PROFIBUS 站或 PROFIBUS 网络组件的 PROFIBUS 接口（9 针 Sub-D 接口）中。
可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 PROFIBUS 电缆。
通过从外部清晰可见的便于接触的开关，可以连接总线连接器中集成的总线端接器（不适用于 6ES7 972-0BA30-0A0）。在此过程中，连接器中的进线和出线总线电缆是分开的（隔离功能）。
必须在 PROFIBUS 网段的两端进行这种连接。

可使用 4 个端子在插头中连接进入和离开的 PROFIBUS 电缆通过从外部清晰可见的便于接触的开关，可以连接总线连接器中集成的总线端接器（不适用于 6ES7 972-0BA30-0A0）。在此过程中，连接器中的进线和出线总线电缆是分开的（隔离功能）。

一、西门子s7-200plc指示灯说明 西门子s7-200plc指示灯说明指示灯通常包括SF、RUN、STOP指示灯和开入开出指示灯，通过SF、RUN和STOP三个指示灯可以判断出CPU的当前运行状态，通过开入开出指示灯可以判断出PLC开入开出点的状态，具体说明如下： 1、SF指示灯：只有plc出现致命错误时点亮（红色），其他情况下均熄灭；故障状态下可以通过菜单栏，另PLC帮助文件中附有详细的故障信息及故障代码对照表，可供排查故障时使用。 2、RUN指示灯：CPU处于运行状态时点亮（绿色），CPU处于停止状态时熄灭； 3、STOP指示灯：CPU处于停止状态时点亮（绿色），CPU处于运行状态时熄灭； 4、 开入开出指示灯：位于各开入开出模块上，按位指示，该位为1时点亮（绿色），该位为0时熄灭。 二、西门子s7-200plc拨码开关说明 西门子s7-200plc CPU模块拨码开关包含RUN、TEMP、STOP三个位置，具体说明如下： 1、RUN：PLC上电自动进入运行状态；编程软件中不能对PLC进行RUN（运行）和STOP（停止）操作；运行状态下将拨码开关打到TEMP 位置，不影响运行；运行状态下将拨码开关直接打到STOP位置，则PLC进入停止状态。 2、TEMP：PLC上电自动进入运行状态；编程软件中可以对PLC进行RUN（运行）和STOP（停止）操作；运行状态下将拨码开关打到RUN 位置，不影响运行；运行状态下将拨码开关打到STOP位置，则PLC进入停止状态。 3、STOP：PLC上电自动进入停止状态；编程软件中不能对PLC进行RUN（运行）和STOP（停止）操作；停止状态下将拨码开关打到TEMP位置，不影响运行；停止状态下将拨码开关直接打到RUN位置，则PLC进入运行状态。西门子EM235模拟量输入/输出模块6ES7235-0KD22-0XA0 6ES7235-0KD22-0XA0 SIMATIC S7-200，模拟量I/OEM 235，仅用于S7-22X CPU，4 AI，DC +/-10V；1AQ，DC +/-10V12位转换器 概述 ?用于 SIMATIC S7-200 的模拟量输入和输出 Area of application 模拟量输入/输出模块支持： ?连接控制系统的模拟量过程信号 ?向过程控制系统输出模拟量控制信号 它们转换： ?将过程模拟量信号转换为在SIMATIC S7-200内所处理的数字量信号 ?将S7-200的数字信号转换为过程所需的模拟量信号 Technical Specifications 6ES7 235-0KD22-0XA0 输入电流 从背板总线 5 V DC，大 30 mA 从传感器电流或外部电源 (24 V DC)，大 60 mA 功耗 功耗,典型值 2 W 模拟量输入 模拟量输入点数 4 点；差分式输入 电压输入时的允许输入电压（破坏极限），大值 30 V 电流输入时允许的大输入电流 32 mA 输入范围 ?电压 √ ?电流 √ 输入范围(额定值)，电压 ?0 ～ +50 mV √ ?0 ～ +100 mV √ ?0 ～ +500 mV √ ?0 至 +1 V √ ?0 至 +5 V √ ?0 至 +10 V √ ?-1 V 至 +1 V √ ?-10 V 至 +10 V √ ?-100 mV ～ +100 mV √ ?-2.5 V 至 +2.5 V √ ?-25 mV ～ +25 mV √ ?-250 mV 至 +250 mV √ ?-5 V 至 +5 V √ ?-50 mV 至 +50 mV √ ?-500随着我国经济进入新常态，加快信息化发展显得至关重要。在此之前，则要先完成工业自动化目标。换言之，只有实现Z基本的工业自动化，才有可能达到更高层级的信息化生产。

近年来随着城市轨道交通自动化系统的快速发展，很多大型设备的监视和控制都选用微型PLC进行改造。对某些控制点少而控制逻辑又较复杂的小型设备来说，微型可编过程控制器紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格、强大的指令以及较高的可靠性和简便的维护近乎的满足了小规模的控制要求。如750v直流开关柜的测控单元开关整流器的监视单元和400v开关柜的测控单元等均采用了plc可编程程控制器，给安装、运行、维护带来诸多的便利。以下给出的就是S7-200plc在北京轨道交通五号线直流牵引监控系统中的一个典型应用实例。

2 需求分析

2.1控制网络

城市轨道交通供电系统是自成体系的配电系统，包含有传统的交流供电系统和直流牵引供电系统两部分。为了实现整体系统的安全可靠运行，必须实现电力系统的调度、运营和管理的自动化。变电站综合自动化系统是轨道交通供电自动化的基本组成，是实现电力监控系统功能的基本单元。轨道交通变电站内各层之间的信息可充分共享，并通过通信接口与外系统交换信息。设计一个快速、稳定、可靠的控制网络是轨道交通变电站自动化控制系统的基本要求之一，是实现轨道交通供电系统运行管理功能的前提。

2.2网络结构

整个上来讲，轨道交通变电站综合自动化系统划分为站级管理层，网络通信层，间隔层：

（1）站级管理层为设置在控制信号盘内的冗余热备的通信控制器、通用测控装置和一体化监视计算机。

（2）间隔层包括分散安装于供电一次设备中的各种微机保护测控单元、信息采集设备、智能测控单元以及采用硬接点接入的现场设备。设备包括400v及10kv交流保护测控单元、750v直流保护测控单元、变压器温控器、轨电位限制装置、制动能量吸收装置、杂散电流监控单元、ups直流屏、电度表、上网隔离开关、跟随所负荷开关等。

（3）网络通信层即为所内通信网络和接口设备，间隔单元通过所内通信网络层与站级管理层进行数据交换。

整个系统面向变电所通盘考虑，通过间隔单元与一次开关设备、ct/pt等设备接口，实现对变电所设备的控制、监视、测量、继电保护及数据管理、远程通信等综合自动化管理，以保证供电系统的安全可靠运行。

一般来讲，轨道交通供电系统分为高压电源系统，直流牵引供电系统，动力、照明、信号电源三个系统。在轨道交通五号线供电系统中，作为轨道交通变电所自动化系统间隔层非常重要的组成部分，直流牵引供电系统直接给列车提供动力，其好坏直接影响整个地铁供电系统质量的高低。如果牵引供电系统出现问题，小则影响某个变电站、几个供电区间的输送电，大则引起整个牵引供电系统崩溃，给地铁列车的安全、运营造成影响。

轨道交通牵引供电系统是直接为地铁列车提供动力的系统，可以保证地铁列车高速、安全、可靠、经济节电地运行。目前北京轨道交通五号线牵引供电的运行采用双机组双边供电方式，即每个牵引变电站2台牵引机组带2台总闸，并列向直流母线供电运行，直流母线下设4台分闸，即馈线开关（加上备用共5台），分别向上行、下行车辆进行主备供电，两个相邻的牵引变电站同时向站内同一馈电区间供电，如图1所示。

         （图1）轨道交通变电站直流牵引供电系统典型主接线图

3、S7-200 PLC具体实现功能

图1中，r1、r2为整流器装置，60、70为直流进线隔离开关，10、20、30、40和50为馈线断路器，61和71为进线断路器，65和75为负极断路器，14、24、34和44为旁路隔离开关，而16、26、36和46为上网隔离开关，813和824为越区隔离开关，除了旁路隔离开关和上网隔离开关之外，所有的保护和测控工作一般均由直流保护装置（如dpu96）进行监视和控制，而对于旁路隔离开关和上网隔离开关的监视和控制工作将是由s7-200plc来完成，对于每一个馈线开关来讲，均配置一个型号为“6es7 277-0aa2-0xa0”的s7-200plc，该plc主要有8个字节的输出和8个字节的输入，其完成的监控功能如表1所示。

4、 s7-200plc与上位机通信过程

以北京轨道交通五号线为例，变电所自动化系统采用的是南瑞的rt21-sas系统，而750v直流开关柜测控单元s7-200plc与上位机rt21-sas系统的通信接口采用就是Profibus-dp规约与南瑞的c101通信控制器profibus主站进行连接，c101通信控制器除了s7-200plc进行主从连接外，还提供另一路profibus-dp接口与750v直流开关柜直流保护测控单元dpu96，每个站设置2套协议及光电转换模块，实现profibus-dp信息的接入。此外，10kv的整流器监控单元与rt21-sas系统的通信接口方案也是经过profibus-dp规约与c101通信控制器实现互联。具体连接方案如图2所示。

（图2）s7-200plc 与轨道交通变电所自动化系统上位机连接图

   s7-200plc作为dp从站，与c101通信控制器实现互联通信。c101通信控制器为南瑞自主研发的遵循en50170标准的profibus-dp主站，它主要完成profibus协议转换成与总控通信的can2.0b协议。s7-200plc作为c101的从站，主要用于750v直流馈线柜的旁路隔离开关和上网隔离开关的监控、数据采集等功能。从通信流程上来讲，s7-200plc主要是通过em 277将s7-200 plc cpu作为dp从站连接到profibus-dp现场总线网络中，此外，s7-200plc的em 277还用来作为西门子step7  v5.3对s7-200 plc进行组态，主要是通过s7-200plc的mpi通讯口与装有西门子step7 v5.3的计算机来对step s7软件进行组态。为了使s7-200 plc的em 277profibus-dp模块可以与主站通讯，s7-200 plc与主站必须工作在相同的波特率下。当em 277profibus-dp模块用作mpi通讯时，其mpi主站必须使用dp模块的站址向s7-200发送组态信息，发送到em  277dp模块的mpi组态信息，将会被传送到s7-200 plc上，从而达到对s7-200 plc组态的目标。以下为s7-200plc作为dp从站与c101主站的组态参数配置如表2所示。

                                                （表2）

      整体上，所有的现场profibus-dp通信设备均使用profibus-dp规约接入南瑞自主研发的c101通信控制器，c101通信控制器主要目的就是利用profibus-dp通信规约采集底层现场设备的数据，并通过双can现场总线规约送往南瑞的pscada总控系统c302，另外，c101还将接受c302的各种控制、查询命令，对底层profibus-dp现场设备进行实时监控，从而满足了北京地铁五号线的750v直流测控的实时数据采集、监控、继电保护等各种功能。

实现上，c101通信控制器与底层设备的数据传输速率为187.5k，c101做dp的通信主站，周期性的扫描底层设备，根据北京地铁轨道交通公司的要求，c101通信控制器提供两组Profibus通信接口。其中一组光纤接口连接西门子的直流测控保护装置dpu96，另一组光纤接口连接西门子的系列S7-200完成对750v直流进线柜、负极柜、馈线柜一次设备的实时监控功能。之所以采用两组光纤接口是由于750v直流开关室与变电所监控ZX的距离比较远（一般500～1km），使用电接口将会导致信号衰减以致于误码率将会大大提高。

profibus的应用，首先必须进行严格的组态，使主站与从站的数据严格一致，考虑到使用者大多熟悉Siemens公司提供的通用组态软件com profibus，应用软件使用的数据文件格式和用com profibus生成的数据文件格式完全相同，并且支持到Z新的5.0版本。通过“超级终端”，还可以随时观察组态数据文件的参数内容，以确认组态的正确性。

5、结束语

使用西门子s7-200可编程控制器替代继电控制，不但省略了许多繁琐的中间控制环节，还大大提高了可靠性和精确性，达到了理想的效果。s7-200PLC应用于轨道交通直流牵引领域，不仅在很大程度上减少了二次接线、设备，减少了变电站运行维护量；取消了轨道交通牵引供电系统保护屏，大大降低了系统的造价；而且提高二次回路的智能控制能力、自动化水平和供电质量，降低故障率，使牵引供电系统能更加可靠地运行。s7-200plc作为profibus-dp从站，用一根双绞线连接主站，若要扩展dp从站， 只需将总线延伸，加入其它s7-200plc从站，不再增加布线的工作量和费用，系统扩展非常快捷。目前该应用方案可以在北京轨道交通五号线直流牵引监控现场稳定运行。由于s7-200plc具有数据传输速度快、系统实现简单、可靠性高等优点，其必将在轨道交通系统中得到广泛的应用。

本项目s7-200 plc应用的不足之处在于它不具备时间记忆功能，即无对时功能。但由于s7-200plc的主要定位在直流牵引开关和断路器的监控，不涉及保护动作（保护工作主要由西门子dpu96来完成），因此，完全可以通过c101的时间戳来加以弥补。

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