西门子6ES7194-3JA00-0AA0

简要描述：西门子6ES7194-3JA00-0AA0
接口输入输出接口是PLC与工业现场控制或检测元件和执行元件连接的接口电路。PLC的输入接口有直流输入、交流输入、交直流输入等类型；输出接口有晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出等类型。晶体管和晶闸管输出为无触点输出型电路，晶体管输出型用于高频小功率负载、晶闸管输出型用于高频大功率负载；继电器输出为有触点输出型电路用于低频负载。现场控制或检测元件输入给PLC

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所属分类：ET200

更新时间：2022-02-24

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西门子6ES7194-3JA00-0AA0

接口输入输出接口是PLC与工业现场控制或检测元件和执行元件连接的接口电路。PLC的输入接口有直流输入、交流输入、交直流输入等类型；输出接口有晶体管输出、晶闸管输出和继电器输出等类型。晶体管和晶闸管输出为无触点输出型电路，晶体管输出型用于高频小功率负载、晶闸管输出型用于高频大功率负载；继电器输出为有触点输出型电路，用于低频负载。现场控制或检测元件输入给PLC各种控制信，如限位开关、操作按钮、选择开关以及其他一些传感器输出的开关量或模拟量等，通过输入接口电路将这些信转换成CPU能够接收和处理的信。输出接口电路将CPU送出的弱电控制信转换成现场需要的强电信输出，以驱动电磁阀、器等被控设备的执行元件

输入输出（I/O）点数的估算I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。存储器容量的估算存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10。

功能SB1223数字量输入/输出信号板将过程中的外部数字信号电转换为S7-1200的内部信号电，还可将S7-1200的内部信号电转换为过程所需的外部信号电用于SIMATICS7-1200的模拟量输入和输出信号模块作为独立的模块；可以与SIMATICS7-1200的所有CPU一起使用（CPU1211C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SIMATICS7-1200的所有CPU一起使用极短的转换时间用于连接模拟传感器和执行机构，而无需增加放大器用于应对更为复杂的自动化任务应用除了现有的集成模拟量输入/输出之外，模拟扩展模块还可以提供更多的模拟量输入/输出使用。

浙江省<strong><strong><strong>西门子6ES7194-3JA00-0AA0</strong></strong></strong>

PROFIBUS 是工业现场级的标准 (IEC 61158/61784)。它是经认可的在加工制造和过程工业两种领域均可进行通讯的现场总线。

PROFIBUS 用于将现场设备（如分布式 I/O 设备或驱动器）连接到自动化系统（如 SIMATIC S7、SIMOTION、SINUMERIK 或 PC 机）。

PROFIBUS 是标准化的现场总线，符合 IEC 61158 规范，是功能强、开放式、坚固耐用、响应时间短的现场总线系统。PROFIBUS 有多种规格，可

用于各种应用环境。

PROFIBUS DP（分布式 I/O）

PROFIBUS DP 用于连接分布式现场设备（如SIMATIC ET 200）或响应时间的驱动器。PROFIBUS DP 用在传感器/执行器分布在机器或厂房内的

情况（如，现场级别）。

AS-Interface

AS-Interface 符合标准 (IEC 62026/EN 50295)，可代替电缆束，只需一条双股线即可极其经济可靠地将传感器和执行器连接起来。这条双股

线还用于为各个工作站提供电力。这样，AS-Interface 就成为 PROFIBUS DP 或 PROFINET 现场总线的理想接口。

IO-link

通过通信标准 IO-link，可将传感器和分断装置智能连接到控制层。IO-link 促进了控制柜和现场层中了所有部件的集成，实现直至**终过程仪表

的较大集成度和无缝通信。

西门子的 IO-link 解决方案可确保任何生产系统实现较高精度和经济实用性。IO-link 已完全集成在全集成自动化 (TIA) 中，具有众多优点。

借助于开放式标准，可以将来自不同厂商的设备联网

ET 200iSP 是一种模块化、本质安全型 I/O 系统，防护等级为 IP30，可以在环境温度范围为 -20 至 +70 °C 的气体和粉尘环境中运行。

根据 ATEX 指令 94/9/EC，可以将 ET200iSP 远程 I/O 站直接安装在 Ex 区域 1、2、21 或 22 中以及非危险区域内。必要时，还可以在zone0

或 20 中安装本质安全传感器、执行器和 HART 现场设备。

ET 200iSP 采用模块化设计，可根据相应的自动化任务，通过各种组态和灵活扩展调整远程 I/O 站。为了提高工厂利用率，站的压力封装电源和

本质安全型 PROFIBUS DP 连接 (RS 485-iS) 也可以采用冗余设计。

通过带有独立接线和自动插槽编码功能的*结构，可以在没有消防证书的情况下，简单而可靠地对每个模块进行热插拔。

除了用于实现过程工艺（基本过程控制）自动化的模拟量和数字量 I/O 模块之外，该系列电子模块还包含用于实现安全应用的安全有关 F-I/O

模块。各种类型的电子模块可以在站内混合布置。

ET 200iSP 分布式 I/O 系统的主要部件：

端子扩展模块

安装在 S7‑300 导轨上；以用于连接电源、接口、电子器件、监测模块和备用模块并用于预布线

带适用于危险环境中的蓝色螺旋型或弹簧承载型端子

带适用于非危险环境中的黑色螺旋型端子

电源装置

1 个或 2 个（冗余）电源模块 PS，带有用于 24 V 直流和 120/230 V 交流供电的正压外壳。

接口模块

1 个或 2 个（冗余）IM 152 接口模块，用于将站连接到 PROFIBUS DP

电子模块（2 个/4 个/8 个通道）：**多 32 个（任何组合）

数字量电子模块 (DI，DO)

模拟量电子模块 (AI，AO)

安全相关电子模块（F-DI、F-DO 和 F-AI）

看门狗模块

附件

占位模块，用于为任意电子模块预留插槽

端子模块（包含在 PROFIBUS 接口的端子模块的供货范围内）

带有可打印标签带的标签纸

用于插槽编号的标签

装配

组装快速而简单：

将终端模板卡到 S7‑300 导轨上

使用弹簧型端子或螺钉型端子将过程信号电缆预接到端子模块上

插入电源、接口和电子模块，无需使用附加工具

扩展限制

在带有 32 个电子模块的较大组态中，站宽度为 107 cm。

每个站可用电子模块的较大数目是有限的，具体取决于完成自动化任务所需的模块的电流消耗。但是，在不受限制的情况下，**多可使用16个电子

模板。不锈钢外壳

如果将 ET 200iSP 在危险区域中使用，则必须将其安装在防爆外壳中，其防护等级至少为 IP54。在“不锈钢外壳”一节中介绍了防护等级为 IP65

的外壳。

出色的设计特色

可以不使用电子模块，事先安装和测试接线（独立接线）

借助机械和电子系统的隔离以及独立的过程连线，可以快速、轻松地更换电子模块

*将电子模块插入到端子模块中时进行机械编码，可防止替换模块连接错误

可以在没有消防证书的情况下，对电源模板和电子模板进行热插拔

Integration

分布式 ET 200iSP 站通过 PROFIBUS DP 连接到 SIMATIC PCS 7 自动化站（控制器），到 Ex zone 1 的连线中使用了一个隔离变压器（RS485‑iS

耦合器）以保持本质安全性。数据传输速度较高可达到 1.5 Mbit/s。

ET 200iSP 通过标准的驱动程序块集成到 SIMATIC PCS 7 中。因此，您可以非常简单地使用 HW Config 在工程组态系统的 SIMATIC Manager 中

组态 ET 200iSP。此外也支持系统功能 CiR（运行中组态）。

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PLC顺序控制系统的几种简易设计方法

引言

在生产机械的自动控制领域，PLC顺序控制系统的应用量大面广。然而，工艺不同的生产机械要求设计不同的控制系统梯形图。目前，不少电气设计人员仍然采用经验设计法来设计PLC顺序控制系统，不仅设计效率低，容易出差错，而且设计阶段难以发现错误，需要多次调试、修改才符合设计要。本文提出的4种简易设计方法，能快速地一次设计成功PLC顺序控制系统。

顺序控制系统的特点及设计思路

1．特点顺序控制系统是指按照预定的受控执行机构动作顺序及相应的转步条件，一步一步进行的自动控制系统。其受控设备通常是动作顺序不变或相对固定的生产机械。这种控制系统的转步主令信号大多数是行程开关（包括有触点或无触点行程开关、光电开关、干簧管开关、霍尔元件开关等位置检测开关），有时也采用压力继电器、时间继电器之类的信号转换元件作为某些步的转步主令信号。

为了使顺序控制系统工作可靠，通常采用步进式顺序控制电路结构。所谓步进式顺序控制，是指控制系统的任一程序步（以下简称步）的得电必须以前一步的得电并且本步的转步主令信号已发出为条件。对生产机械而言，受控设备任一步的机械动作是否执行，取决于控制系统前一步是否已有输出信号及其受控机械动作是否已完成。若前一步的动作未完成，则后一步的动作无法执行。这种控制系统的互锁严密，即便转步主令信号元件失灵或出现误操作，亦不会导致动作顺序错乱。

2．设计思路本文提出的4种简易设计方法都是先设计步进阶梯，在步进阶梯实现由转步主令信号控制辅助继电器得失电；然后根据步进阶梯设计输出阶梯，在输出阶梯实现由辅助继电器控制输出继电器得失电。这4种设计法所设计的梯形图电路结构及相应的指令应适用于大多数PLC机型，具有通用性。

由于各种PLC机型的编程元件代号及其编号不尽相同，为便于阐述，本文约定：所有梯形图中的输入继电器、输出继电器、辅助继电器（又称内部继电器）的代号分别为：X、Y、M。设计中所用到的某些功能指令，如置位指令约定为S×，复位指令为R×；移位指指令为SR×。其中的“×”表示编程元件的编号，用十进制数表示。用这些方法设计实际的控制系统时，应将编程元件代号和编号变换成所选用的PLC机型对应的代号和编号。

图1 顺序控制流程

下面分别介绍各种设计方法。其中，前3种方法的设计依据都是图1所示的顺序控制流程。图中，步1的转步主令信号X0为连接启动按钮的输入继电器（为简明起见，后述的转步主令信号均省去“输入继电器”几个字，只提输入信号），X1为原位开关信号，X2、X3、X4分别为步2、3、4的转步主令开关信号。M1～M5分别为各步的受控辅助继电器。Y1～Y4分别为各步受控的输出继电器。

一、逐步得电同步失电型步进顺序控制系统设计法

如图2所示，这种设计方法是根据“与”、“或”、“非”的基本逻辑关系，设计成串联、并联或串、并联复合的电路结构。

图2 逐步得电同步失电步进顺控梯形图

1．步进阶梯的设计步进阶梯的结构

如图2a所示。步1的M1得电条件是受控机械原位开关X1处于压合状态（若受控机械有多个执行机构，则要求每个执行机构的原位开关均处于压合状态），满足原位条件后按起动按钮X0才能得电。M1得电后自锁，并为步2提供步进条件信号（M1的常开触点）。步1的执行动作完成时触发的行程开关信号X2作为步2的转步条件信号。步2的M2的输入满足其步进条件和转步条件后得电自锁，并为步3提供步进条件信号。按此规律即可实现后续每一工作步辅助继电器的得电和自锁。停止步M5的步进条件信号和转步条件信号分别为：**后一个工作步M4发出的步进条件信号（M4的常开触点）和该步动作完成时所触发的转步信号X1。由于M5的得电信号令控制系统失电，所以M5的回路不自锁，而且要将其常闭触点串联在步1回路的**左端。从步2起后续各个步的回路构成分支回路。一旦M5得电便使整个系统失电。如不用分支回路的结构，也可采用图3所示的回路。即把M5常闭触点分别串联在每步辅助继电器的回路上。应该注意的是：无论工作步还是停止步，如果某步的转步主令信号有多个，则应将多个转步主令信号互相串联。

图3 逐步得电同步失电梯形图

2．输出阶梯的设计输出阶梯

如图2b所示。其设计方法是：（1）在控制流程图中，找出某输出继电器M在哪一步开始得电和在哪一步开始失电，以此确定其得电信号（步进阶梯中使M开始得电的辅助继电器常开触点）和失电信号（步进阶梯中使M开始失电的辅助继电器常闭触点）；（2）将得电信号、失电信号和受控输出继电器线圈串联。如果某个输出继电器在一个工作循环中多次得电失电，则将每次得失电的串联信号互相并联即可。例如，图1中输出继电器Y1要求在步1和步3得电，在其余步失电。在图2b画其控制回路时，将图1所示的**次得电信号M1和**次失电信号M2串联，第二次得电信号M4和第二次失电信号串联，然后将二者并联起来，再与Y1的线圈串联便构成Y1的控制回路。其余依此类推。

二、逐步得电逐步失电型步进顺序控制系统设计法

1．步进阶梯设计

按图1所示的控制流程，采用逐步得电逐步失电型顺序控制系统设计法设计的步进阶梯如图4a所示，其电路结构与图3的不同点之一是每步的失电由下一步辅助继电器的常闭接点控制；之二是步1回路必须串联步2至**后工作步4的辅助继电器常闭触点。以防电路工作时，因误操作再次起动而导致控制顺序错乱。其余的电路结与图3相同。