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S7-1500的数字量输出模块

• DQ 16x24VDC/0.5A ST

• DQ 32x24VDC/0.5A ST

• DQ 8x24VDC/2A HF

• DQ 8x230VAC/2A ST

• DQ 8x230VAD/5A ST

型号简介，以个型号为例：

DQ： Digital Ouput, 数量输出 16x24VDC：共16个输出通道，输出电压为DC24V, 容量每个通道大0.5A。 HF：High Feature, 高性能型，通常意味着模块带诊断功能。相对应的是ST(Standard，标准)型，无诊断功能。

5.S7-1500的模拟量输入模块

• AI 8xU/I/RTD/TC ST以个型号为例，型号简介：

AI： Analogue input，模拟量输入模块 8xU/I：8个通道，支持电压或电流型号输入

6.S7-1500的模拟量输出模块

• AQ 4xU/I ST

• AQ 8xU/I HS同样以个型号为例，型号简介：

AQ：Analogue Output，模拟量输出模块 4xU/I：共4个通道，支持电压，电流输出 ST：标准型

7.选定CPU和I/O模块之后，要确定系统的供电，选择电源模块，电源模块选型需要注意S7-1500有两种背板供电方式：

• PM模块： 不提供机架的背板工作电源，由CPU提供

PM 70 W 120/230 VAC PM 190 W 120/230 VAC

• PS模块：连接到机架背板，提供背板工作电压，有诊断功能

PS 25W 24VDC PS 60W 120/230V AC/DC

S7-1500电源选型按模块消耗的功率选，TIA 博途软件提供电源计算：

根据软件提供的模块功率可以选电源模块， 需要提一下是上图的选项：

“Supply voltage L+ connected"选中，意思是CPU的电源端子有输入，CPU(也)提供背板的电源供电。

8.S7-1500安装需要导轨，导轨按长度分，有这么几种规格：

160mm，482mm，530mm，830mm，2000mm。

9.编程使用的工具是TIA博途软件，使用以太网网线直接连接计算机网卡与CPU1500就可以下载程序

对于变频器电路结构主要由整流电路、限流电路、滤波电路、制动电路、逆变电路和检测取样电路部分组成。

1）驱动电路

驱动电路是将主控电路中CPU产生的六个PWM信号，经光电隔离和放大后，作为逆变电路的换流器件（逆变模块）提供驱动信号。

对驱动电路的各种要求，因换流器件的不同而异。同时，一些开发商开发了许多适宜各种换流器件的驱动模块。有些品牌、型号的变频器直接采用驱动模块。但是，大部分的变频器采用驱动电路。从修理的角度考虑，这里介绍较典型的驱动电路。图1是较常见的驱动电路（驱动电路电源见图2）。驱动电路由隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源组成。三个上桥臂驱动电路是三个独立驱动电源电路，三个下桥臂驱动电路是一个公共的驱动电源电路。

2）保护电路

当变频器出现异常时，为了使变频器因异常造成的损失减少到小，甚至减少到零。每个品牌的变频器都很重视保护功能，都设法增加保护功能，提高保护功能的有效性。

在变频器保护功能的领域，厂商可谓使尽解数，作好文章。这样，也就形成了变频器保护电路的多样性和复杂性。有常规的检测保护电路，软件综合保护功能。有些变频器的驱动电路模块、智能功率模块、整流逆变组合模块等，内部都具有保护功能。

图3所示的电路是较典型的过流检测保护电路。由电流取样、信号隔离放大、信号放大输出三部分组成。

3）开关电源电路

开关电源电路向操作面板、主控板、驱动电路及风机等电路提供低压电源。图4富士G11型开关电源电路组成的结构图。

直流高压P端加到高频脉冲变压器初级端，开关调整管串接脉冲变压器另一个初级端后，再接到直流高压N端。开关管周期性地导通、截止，使初级直流电压换成矩形波。由脉冲变压器耦合到次级，再经整流滤波后，获得相应的直流输出电压。它又对输出电压取样比较，去控制脉冲调宽电路，以改变脉冲宽度的方式，使输出电压稳定。

4）主控板上通信电路

当变频器由可编程（PLC）或上位计算机、人机界面等进行控制时，必须通过通信接口相互传递信号。图5是LG变频器的通讯接口电路。

频器通信时，通常采用两线制的RS485接口。西门子变频器也是一样。两线分别用于传递和接收信号。变频器在接收到信号后传递信号之前，这两种信号都经过缓冲器A1701、75176B等集成电路，以保证良好的通信效果。所以，变频器主控板上的通信接口电路主要是指这部分电路，还有信号的抗干扰电路。

5）外部控制电路

变频器外部控制电路主要是指频率设定电压输入，频率设定电流输入、正转、反转、点动及停止运行控制，多档转速控制。频率设定电压（电流）输入信号通过变频器内的A/D转换电路进入CPU。其他一些控制通过变频器内输入电路的光耦隔离传递到CPU中。

自二十世纪六十年代美国推出可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）取代传统继电器控制装置以来，PLC得到了**发展，在世界各地得到了广泛应用。同时，PLC的功能也不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高，PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能的PLC不再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用。

作为离散控的制的产品，PLC在二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的PLC年增长率保持为20%～30%。随着工厂自动化程度的不断提高和PLC市场容量基数的不断扩大，近年来PLC在工业发达地区的增长速度放缓。但是，在中国等发展中地区PLC的增长十分迅速。综合相关资料，2004年PLC的销售收入为100亿美元左右，在自动化领域占据着十分重要的位置

PLC是由摸仿原继电器控制原理发展起来的，二十世纪七十年代的PLC只有开关量逻辑控制，首先应用的是制造行业。它以存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和运算等操作的指令；并通过数字输入和输出操作，来控制各类机械或生产过程。用户编制的控制程序表达了生产过程的工艺要求，并事先存入PLC的用户程序存储器中。运行时按存储程序的内容逐条执行，以完成工艺流程要求的操作。PLC的CPU内有指示程序步存储地址的程序计数器，在程序运行过程中，每执行一步该计数器自动加1，程序从起始步（步序号为零）起依次执行到终步（通常为END指令），然后再返回起始步循环运算。PLC每完成一次循环操作所需的时间称为一个扫描周期。不同型号的PLC，循环扫描周期在1微秒到几十微秒之间。PLC用梯形图编程，在解算逻辑方面，表现出**的优点，在微秒量级，解算1K逻辑程序不到1毫秒。它把所有的输入都当成开关量来处理，16位（也有32位的）为一个模拟量。

在I/O寻址设备工作正常的情况下，从单边读入的信息始终可以被两个*控制器使用。在出现故障的情况下，受到影响的*控制器的I/O模块将会停止工作。 单边组态用于：不需要很高可用性的工厂部分。 连接基于用户程序的冗余 I/O。此时，系统必须具有一种对称设计。 增加可用性（倒换型配置） 在switched组态中，I/O模块为单通道设计，但是其寻址工作是由两个*控制器通过冗余PROFIBUS DP完成。Switched I/O模块仅能插接 

目前，PLC 不仅可以执行开环控制，而且还可以执行 

闭环控制、

定位、

计数、比例控制、

阀门控制以及其它功能。

为此，西门子公司开发了各种智能型 I/O 模板。 它们均为微处理器控制，能够完全独立地执行时间要求苛刻的控制任务，并可直接通过其输入/输出通道连接到过程控制。 避免了对 CPU 的额外负担。 

分布式 I/O 

在连接远距离分布的过程与 I/O 模板时，其布线往往非常复杂，而且极易造成故障。 若需要一个模块化的灵活自动化系统，我们还是建议使用分布式 I/O 系统： 

使用分布式 I/O 系统 ET 200，即可从距离远达 23km 的过程站远程操控远程 I/O 设备、小型控制系统以及大量现场设备。设备之间通过**现场总线 PROFIBUS-DP 连接，符合标准 EN 50 170。

编程器，软件 

SIMATIC® 系列产品提供有一种精心打造的全面编程器解决方案，包括从经济的便携式编程器，到功能强大的台式编程器。 

同时，我们还提供与之相匹配的应用软件。 所适用的操作系统： 

Windows 95/98/NT 或业已验证的 SIMATIC® 软件以及适用于所有 PC 的应用程序

并且，通过西门子 STEP® 7 软件，可**、地对控制器进行编程。 使用同一种软件，即可进行归档和测试。

西门子PLC串口通讯方法

1、RS485串口通信

第三方设备大部分支持，西门子S7 PLC可以通过选择自由口通信模式控制串口通信。较简单的情况是只用发送指令（XMT）向打印机或者变频器等第三方设备发送信息。不管任何情况，都必须通过S7 PLC编写程序实现。当选择了自由口模式，用户可以通过发送指令（XMT）、接收指令（RCV）、发送中断、接收中断来控制通信口的操作。 

2、PPI通信 

    PPI协议是S7-200CPU基本的通信方式，通过原来自身的端口（PORT0或PORT1）就可以实现通信，是S7-200 CPU默认的通信方式。 PPI是一种主-从协议通信，主-从站在一个令牌环网中。在CPU内用户网络读写指令即可，也就是说网络读写指令是运行在PPI协议上的。因此PPI只在主站侧编写程序就可以了，从站的网络读写指令没有什么意义。 

3、MPI通信 

    MPI通信是一种比较简单的通信方式，MPI网络通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s，MPI网络多支持连接32个节点，大通信距离为50M。通信距离远，还可以通过中继器扩展通信距离，但中继器也占用节点。 MPI网络节点通常可以挂S7-200、人机介面、编程设备、智能型ET200S及RS485中继器等网络元器件。