西门子模块6ES7307-1KA02-0AA0详细说明

设计

前连接器模块

经调整后的前连接器被称为前连接器模块，可与该模块连接，将其插入该模块而不是前连接器进行连接。前连接器模块有各种不同的型号可供选择。SIMATIC S7-300和SIMATIC S7-400分别有数字式和模拟式两种型号。连接电缆插入前连接器模块。

连接电缆

可提供两种不同形式的连接电缆。

预装16极圆形电缆（有屏蔽或无屏蔽），大长度5m。或者16极圆形护套带状电缆（有屏蔽或无屏蔽），由用户自行组装，组装简单，或者2 x 16极圆形护套带状电缆（无屏蔽）。

组装时电缆两端提供一至两个绝缘压穿连接器（母带状电缆连接器）。

圆形护套电缆由用户使用夹钳（需单独定购）组装。电缆可传输8或2 x 8信号通道，大距离为30m。

连接电缆通过连接模块连接前连接器模块，

连接模块

系统有数字和模拟连接模块，用于连接I/O信号。安装时卡到标准滑轨上。

连接模块采用两种连接方法：压接式端子和螺钉式端子。

基本装置:

连接模块的基本功能是将信号从现场送入模块，或者从模块送入现场，使用方便、快捷。适用于传输数字或模拟信号。

信号模板:

数字基本模块可选配LED，用以指示工作态高电平，从而为调试工作带来方便，始终监控I/O的信号状态。其中一个LED作为电源指示灯。

功能模板:

配备继电器或光电耦合器的数字连接模块。

如果现场需要使用其他电压或功率，可使用 TPRo 或 TPOo 连接模块提供输出信号。TPRo 连接模块实施时须使用继电器。TPOo 连接模块实施时须使用光电耦合器。该模块能够将24 V DC输出信号转为其他电压或功率大小，使用简单，工作可靠。如果需要将230 V AC输入信号送到现场的控制器上，可使用配备TPRi继电器的连接模块，从而将230 V AC信号转为24 V DC信号，即模块侧始终保持同一电压水平。

与 TPRo 继电器模块的光电耦合器组合使用

如果输出信号要求继电器连接模块具有较高的开关频率，可改用光电耦合器（请注意技术数据）代替继电器以提高开关频率

程序结构

1 系统程序OS

OS：为厂家固化在PLC内部用来管理PLC的执行（即系统程序）。这部分对于编程者来说是不能修改的。

2 用户程序结构

1200的用户程序结构是由各种块组成的，这些块使的程序结构可以模块化。可以通过这些块的相互调用来组织程序，便于修改与调试。几种块的简要描述见下表：

在博途软件中添加好S7-1200的CPU模块后，默认会自动添加一个OB1组织块。在项目树中单击“添加新块"，可以添加其他块，如下图所示：

西门子S7-1200程序结构

西门子S7-1200程序结构模块

2.1 OB 组织块

西门子S7-1200程序0B组织模块

它们充当操作系统和用户程序之间的接口。由操作系统调用，用于控制循环扫描和中断程序的执行、PLC的启动和错误处理等。组织块的程序是用户编写的。接下来我们来看看一些常用的组织块介绍。

1）循环组织块OB1

2）初始化组织块OB100

PLC启动过程和运行过程如下图所示：

通过“循环中断"OB，可以定时的执行其中的代码。在新建时可以设置好，执行的时间间隔，如下图所示：

功能(Function，FC)是用户程序编写的子程序，它包含完成特定任务的代码和参数。当某些代码需要经常重复被执行时，可以将其写入功能中，但需要执行时调用该功能即可，例如某些算术运算。

注：无自己专属的数据块，执行结束后，其临时变量中的数据就丢失了

2.3 功能块 (FB)

数据块(Data block，DB)是用于存放执行代码块时所需的数据的数据区，有两种类型的数据块：

1) 全局(bbbbbb)数据块：存储供所有的代码块使用的数据，所有的OB、FB和FC都可以访问。例如，可以用全局数据块来存储那些在功能执行结束后需要保持的数据。

2) 背景数据块：存储供特定的FB使用的数据。背景 DB 中数据的结构反映了 FB的参数（bbbbb、Output 和 InOut）和静态数据。

2.5 调用关系

组织块（OB）、功能块（FB）和功能（FC）调用关系如下图所示：

目前断路器在正常使用期间，维护量很少，尤其是SF6断路器、真空断路器等，基本上属于免维护型，本体和液压机构不解体。但现场还是需要按《规程》定期维护。每5年进行操作试验就是其中维护内容，测量分合闸时间和分合闸不同步程度等。
    一、动作时间定义
    1.固有分闸时间。它是由发布分闸命令（指分闸回路接通）起到灭弧触头刚分离的一段时间。
    2.合闸时间。它是由发布合闸命令（指合闸回路接通）起到*后一相的主灭弧触头刚接触为止的一段时间。
    3.分闸和合闸同步差。它是指分闸或合闸时三相之差。
    二、时间测量方法
    1.用电秒表测量法或周波计数器测量法测量分合闸时间，测量接线图如图1所示。

图1 所示断路器分、合闸时间测量原理接线图
(a)分闸时间测量；(b)合闸时间测量
1-电秒表；2-开关触头；3-分闸绕组；4-合闸绕组；5-开关；电源开关
图1(a)中，先合开关5.然后合电源开关6，电秒表1和分闸绕组3的电路同时接通，电秒表1开始计时；而同时分闸绕组起动断路器分闸，而开关触头2分开，电秒表因电源停电而停止计时，此时电秒表记录的时间即为断路器的固分时间。如图(b)所示，先合开关5，后合开关6，此时合闸绕组4和电秒表1同时接通，电秒表开始计时，当断路器的动触头接通时，电秒表停止计时，此时电秒表记录的时间为断路器的合闸时间。
    电秒表虽然简单，但因受电秒表本身的启动时间和电源开关不同步等给测量带来误差，使分散性较大，应该至少测3次，取其平均值。但没有更先进的测量仪器时，测量比较简单。
    2.三相同步差的测量方法。
    (1)可人工慢分、慢合开关，可用各相行程的差值近似估算断路器动作的同步差，接线图如2所示。

图2 用灯亮法测量断路器的同步差接线图
1-断路器动触头；2-断路器静触头；3-灯泡；4-断路器
灯泡3与断路器4的动、静触头串联，合上电源开关S，观看慢分、慢合过程中灯泡亮暗先后次序，也就是各相动静触头接触或分离的先后次序，用直尺量各相的行程差，以此来大概估算三相动作的同步差。
    (2)对于快速断路器，应采用示波器录波或数字式毫秒表测量同步差，可得到准确结果。测量接线图如图4和5所示。目前使用的光线示波器，也不用冲洗胶卷，直接在感光线上用日光灯或太阳光照射即可，非常方便。
    用示波图可以计算分合闸和不同时期。如时间tab,为ab段所跨越的时标周波数乘以时标的周期T。时标频率f=1000Hz,则周期T=1/f=1（ms），即tab=nT(ms).其中，n为ab段所跨越的时标周波数。
    三相断路器也可以按图3接线进行测量。这样二次录波，就可以把分合闸和同步差测量出来。

图3 用电磁示波器测量断路器动作时间原理接线图
1-断路器；2-分闸绕组；3-合闸绕组；4-分流器；5-分压器；
6-示波器振子；S1～S4-断口；DC-电池

图4 断路器分闸录波图
1～4-断口的波形；5-分闸电流线；6-时标；tab-分闸时间；tbc-分闸同步差

图5 断路器合闸录波图
1～6-断口的波形；7-合闸电流线；tab+tbc-合闸时间；tbc-合闸同步差。
3.专门断路器动特性测试仪测量。
目前，由于科技的发展，对断路器特征测量制造出多种型号的整套测量仪器，不但使用方便，而且测量数据准确；一台开关动特性测试仪，可以测量各种参数。如GKC-Y高压开关动特性测试仪，适合各种断路器测量分、合闸时间、同期性；合分闸瞬时、平均及*大速度，以及升距、超距等；还能测量弹跳时间、次数及弹跳*大幅度等。