Главная » Siemens » S7-1200 » Siemens Simatic S7-1200 6ES7 214-1HG40-0XB0 CPU 1214C

Siemens Simatic S7-1200 6ES7 214-1HG40-0XB0 CPU 1214C

36 500 

Компактный программируемый контроллер CPU 1214C DC/DC/Relay из серии SIMATIC S7-1200 компании Siemens. Предназначен для автоматизации машин, установок

Описание

6ES7214-1HG40-0XB0 компактный центральный процессор CPU 1214C из семейства SIMATIC S7-1200, предназначенный для построения систем промышленной автоматизации малого и среднего уровня сложности. Устройство объединяет в едином корпусе центральный процессор, блок питания, а также встроенные дискретные и аналоговые входы/выходы, представляя собой экономичное и функционально насыщенное решение для управления машинами, насосными станциями, конвейерами, системами вентиляции и другим оборудованием. Контроллер допускает расширение до 8 сигнальными модулями S7-1200 (SM), одной сигнальной платой (SB) и тремя коммуникационными модулями (CM).

Модуль питается от сети постоянного тока напряжением 20.4…28.8 В и оснащен 14 встроенными дискретными входами 24 В DC (Source/Sink), 10 релейными выходами (коммутируемый ток до 2 А на канал) и 2 аналоговыми входами 0–10 В DC с разрешением 10 бит. Внутренний источник 24 В DC обеспечивает питание датчиков и маломощных исполнительных устройств. Встроенные высокоскоростные входы (6 входов) поддерживают функцию High Speed Counting (HSC), что позволяет использовать их для подсчета импульсов от энкодеров и датчиков расхода.

Программирование осуществляется в среде TIA Portal (STEP 7) начиная с версии V20. CPU поддерживает стандартные языки программирования МЭК 61131-3 (LAD, FBD, SCL) и оснащен встроенной энергонезависимой памятью (EEPROM) с типовым временем резервного копирования данных при отключении питания не менее 480 часов. Встроенный интерфейс PROFINET с одним портом RJ45 обеспечивает связь с панелями оператора, устройствами распределенного ввода-вывода и интеграцию в системы автоматизации верхнего уровня. Процессор поддерживает такие протоколы связи, как TCP/IP, ISO-on-TCP, USS drive protocol, Modbus Master/Slave, что обеспечивает гибкость при интеграции с оборудованием сторонних производителей.

Модуль имеет степень защиты IP20, монтируется на стандартную 35-миллиметровую DIN-рейку и имеет габаритные размеры 110 x 100 x 75 мм. Типовое энергопотребление составляет 12 Вт. Масса нетто — 0.384 кг. Контроллер поддерживает до 8 осей управления движением (Motion Control) и выполняет типовую битовую инструкцию за 0.08 мкс.

Основные технические характеристики:

Параметр Значение
Производитель / Серия Siemens / SIMATIC S7-1200
Артикул (Part Number) 6ES7214-1HG40-0XB0
Тип устройства Центральный процессор (CPU 1214C DC/DC/Relay)
Прошивка (Firmware) V4.7
Программное обеспечение STEP 7 V20 или выше (TIA Portal)
Питание 20.4…28.8 В DC
Защита от обратной полярности Да
Потребляемый ток (ном.) 500 мА (только CPU)
Потребляемый ток (макс.) 1 500 мА (CPU со всеми модулями расширения)
Пусковой ток, макс. 12 А при 28.8 В
I²t 0.8 A²·с
Потери мощности (тип.) 12 Вт
Рабочая память 150 кБ
Загрузочная память (встроенная) 4 МБ
Загрузочная память (опционально) SIMATIC Memory Card
Резервное копирование Энергонезависимое, необслуживаемое (без батареи)
Время резервирования 480 ч (тип.)
Битовая операция (тип.) 0.08 мкс
Операция со словом (тип.) 1.7 мкс
Операция с плавающей точкой (тип.) 2.3 мкс
Дискретные входы (DI) 14 × 24 В DC (Source/Sink, 6 высокоскоростных HSC)
Дискретные выходы (DO) 10 × реле (2 А на канал)
Аналоговые входы (AI) 2 × 0–10 В DC
Интерфейс связи 1 × PROFINET (RJ45), 10/100 Мбит/с
Поддерживаемые протоколы PROFINET IO, TCP/IP, ISO-on-TCP, Modbus TCP/RTU (Master/Slave), USS
Максимальное количество модулей расширения 8 × SM, 1 × SB, 3 × CM
Количество осей Motion Control до 8 (PTO/PWM)
Степень защиты IP20
Габаритные размеры (Ш × В × Г) 110 × 100 × 75 мм
Масса нетто 0.384 кг
Диапазон рабочих температур -20…+60 °C
Температура хранения -40…+70 °C
Влажность до 95%, без конденсации
Сертификация CE, UL, cULus, FM, ATEX (зона 2), IECEx
Страна происхождения Китай
Статус продукта Активный (PM300)

Эксплуатационные параметры и условия монтажа:

Процессор рассчитан на эксплуатацию в широком диапазоне температур: от -20 до +60 °C при относительной влажности до 95% без конденсации. Степень защиты IP20 предполагает обязательную установку в распределительный шкаф. Монтаж выполняется на стандартную 35‑миллиметровую DIN‑рейку или на монтажную панель. При монтаже нескольких устройств в линейку необходимо обеспечить зазоры для естественной вентиляции (рекомендации приведены в руководстве по эксплуатации S7-1200).

Схема подключения:

Питание:

  1. Напряжение питания 20.4…28.8 В DC подается на клеммы L+ и M встроенного блока питания CPU. Для защиты цепей питания рекомендуется установить автоматический выключатель с характеристикой C на 2 А.

Питание датчиков:

  1. Встроенный источник 24 В DC (клеммы L+ и M) обеспечивает питание подключенных датчиков и исполнительных устройств. Напряжение питания датчиков: L+ минус 4 В DC (мин.).

Дискретные входы:

  1. Четырнадцать дискретных входов группы (I0.0–I1.5) поддерживают подключение как по схеме Sink, так и по схеме Source. Шесть из них (I0.0–I0.5) могут быть сконфигурированы как высокоскоростные счетчики (HSC).

Дискретные выходы:

  1. Десять релейных выходов (Q0.0–Q1.1) коммутируют цепи нагрузки с током до 2 А (резистивная нагрузка) при напряжении до 30 В DC или 250 В AC.

Аналоговые входы:

  1. Два аналоговых входа (AI0–AI1) принимают сигналы напряжения 0–10 В DC с разрешением 10 бит. Входное сопротивление составляет ≥ 100 кОм.

Интерфейс PROFINET:

  1. Встроенный порт PROFINET (RJ45, 10/100 Мбит/с) используется для программирования, связи с панелями оператора и организации сетей PROFINET IO.

Рекомендации по подключению:

  • Для защиты CPU и цепей питания на входе необходимо установить автоматический выключатель.
  • Силовые кабели и кабели связи рекомендуется прокладывать раздельно для минимизации электромагнитных помех.
  • Клемма защитного заземления (PE) должна быть соединена с контуром заземления шкафа.
  • При индуктивной нагрузке на релейные выходы обязательно используйте защитные RC-цепочки или варисторы.

Типовые применения:

Контроллер CPU 1214C широко используется для решения задач автоматизации малого и среднего масштаба:

  • Насосные станции и системы водоподготовки: управление насосами, клапанами, контроль давления и уровня.
  • Конвейерные системы: управление приводами, контроль датчиков положения, синхронизация скорости.
  • Системы отопления, вентиляции и кондиционирования (ОВК/HVAC): ПИД-регулирование температуры, управление заслонками и вентиляторами.
  • Упаковочное и фасовочное оборудование: управление циклограммой, дозирование, маркировка.
  • Станкостроение: управление небольшими токарными, фрезерными и сверлильными станками.
  • Автоматизация зданий: управление освещением, энергоменеджмент, контроль доступа.

Комплектация и документация:

  • Центральный процессор 6ES7214-1HG40-0XB0.
  • Техническая документация (Datasheet, руководство по эксплуатации) доступна на официальном сайте Siemens Industry Support.

Связанные компоненты:

  • Модули расширения: SM 1223 (DI/DQ), SM 1231 (AI), SM 1232 (AQ), SM 1234 (AI/AQ)
  • Сигнальные платы (SB): SB 1221 (DI), SB 1222 (DQ), SB 1232 (AQ)
  • Коммуникационные модули (CM): CM 1241 (RS-232/485), CM 1243-5 (PROFIBUS DP Master)
  • SIMATIC Memory Card: для расширения загрузочной памяти и хранения архивов
  • Панели оператора: SIMATIC HMI Basic Panels (KTP400, KTP700, KTP1200)
  • Программное обеспечение: TIA Portal V20 или выше (STEP 7 Basic/Professional)

Детали

Состояние

Новый

FAQs

Раздел часто задаваемых вопросов по компактному процессору CPU 1214C DC/DC/Relay (6ES7214‑1HG40‑0XB0)

Как обновить прошивку (firmware) CPU до версии 4.7 или более новой?

Обновление выполняется через TIA Portal или с помощью карты памяти SIMATIC Memory Card.

  • Через TIA Portal: подключитесь к CPU, откройте «Online & Diagnostics», выберите «Firmware update». Укажите файл прошивки (.upd), скачанный с сайта Siemens. CPU должен находиться в состоянии STOP.

  • Через карту памяти: скопируйте файл прошивки на пустую SIMATIC Memory Card (создайте папку «Firmware» и поместите в неё файл). Вставьте карту в CPU и выполните общий сброс (MRES), удерживая переключатель режимов. Процесс обновления запустится автоматически. Перед обновлением обязательно сохраните резервную копию проекта, так как все данные в рабочей памяти будут потеряны.

Как использовать аналоговые входы 0–10 В для измерения сигнала 4–20 мА?

Встроенные аналоговые входы рассчитаны только на напряжение. Для подключения токовых датчиков подключите прецизионный резистор 500 Ом (0,1%) параллельно входу (между AIx и общим проводом). Ток 4–20 мА создаст на резисторе падение напряжения 2–10 В, которое будет линейно преобразовано. После этого в программе масштабируйте полученное значение с учётом диапазона 4–20 мА.

Как настроить связь по протоколу Modbus TCP (клиент)?

В TIA Portal добавьте в программу вызов функционального блока MB_CLIENT (из библиотеки Modbus TCP). Укажите IP‑адрес сервера Modbus, номер порта (обычно 502), идентификатор соединения и интервал опроса. Свяжите регистры Modbus (Holding Registers) с переменными в DB. Циклический вызов блока инициирует обмен; результат выполнения возвращается в параметрах ND (готово) и ERROR. Для Modbus RTU потребуется отдельный коммуникационный модуль CM 1241 (RS‑232/485).

Как активировать и использовать встроенный веб‑сервер для удалённого мониторинга?

В свойствах CPU в TIA Portal перейдите на вкладку «Web server» и установите флажок «Activate web server». Создайте учётные записи пользователей с правами доступа. Загрузите конфигурацию. После этого веб‑сервер будет доступен по IP‑адресу CPU через стандартный браузер. Вы можете просматривать переменные, состояние CPU и даже подгружать пользовательские веб‑страницы.

Чем этот CPU (DC/DC/Relay) отличается от версии AC/DC/Relay (1BG40) и как выполнить замену?

Основные отличия:

  • Питание: 1HG40 питается от 20.4…28.8 В DC, а 1BG40 — от 85…264 В AC. Замена потребует обеспечения источника 24 В DC.

  • Прошивка и ПО: 1HG40 поставляется с FW V4.7 и требует TIA Portal V20 или выше, в то время как 1BG40 — с FW V4.6 и TIA Portal V17.

  • Пусковой ток: у 1HG40 выше (до 12 А), что важно учесть при выборе источника питания. При замене в проекте TIA Portal достаточно заменить тип устройства на 6ES7 214‑1HG40‑0XB0, перекомпилировать и загрузить конфигурацию. Программа пользователя, как правило, не требует изменений.

Можно ли с помощью этого CPU управлять шаговым двигателем?

CPU поддерживает до 8 осей управления движением (Motion Control), однако для вывода импульсных последовательностей (PTO) необходимы транзисторные выходы, которых у данной модели нет. Для реализации управления шаговым двигателем вы можете:

  • Установить сигнальную плату SB 1222 (DQ) с транзисторными выходами и сконфигурировать на неё PTO.

  • Использовать модуль распределённого ввода-вывода PROFINET (например, ET 200SP) с соответствующими выходами и управлять им по сети.

  • Управлять позиционером, выдавая команды по PROFINET на внешний модуль.

Как выполнить полный сброс (Memory Reset) CPU до заводских настроек?

Поверните ключ‑переключатель на передней панели в положение MRES и удерживайте примерно 5 секунд, пока светодиод STOP не начнёт медленно мигать. Затем переведите ключ в RUN и снова в MRES. Все пользовательские программы и данные будут удалены. Если установлена карта памяти, она не форматируется, и CPU загрузится с неё при следующем запуске. Чтобы очистить и карту, предварительно извлеките её или выполните сброс с установленной картой, а затем в TIA Portal загрузите пустой проект.

Что делать, если при включении питания не светятся индикаторы и CPU не запускается?

Проверьте:

  • Напряжение на клеммах L+ и M должно быть в диапазоне 20.4…28.8 В DC, с соблюдением полярности. Встроенная защита от обратной полярности предотвратит повреждение, но CPU не запустится.

  • Внешний автоматический выключатель должен быть включён и исправен.

  • Не превышен ли пусковой ток (может достигать 12 А при 28.8 В) — если источник питания не выдерживает такой бросок, он может уходить в защиту. Используйте источник с запасом по току.

  • При отсутствии реакции после проверки питания возможно повреждение самого CPU.

Как расширить память для хранения архивов данных (Data Logging)?

CPU 1214C поддерживает запись архивов на SIMATIC Memory Card. В TIA Portal сконфигурируйте объект Data Log и укажите в качестве места хранения «Memory Card». Карта должна быть вставлена в слот CPU. Количество циклов записи на карту ограничено, поэтому для часто обновляемых архивов настройте циклическую запись с достаточным интервалом. При отсутствии карты можно записывать небольшие объёмы во внутреннюю загрузочную память, но её ресурс также конечен.

Как подключить несколько панелей оператора к одному CPU через PROFINET?

Встроенный порт PROFINET поддерживает до 16 одновременных HMI‑соединений. Добавьте в TIA Portal каждую панель как отдельное устройство и настройте связь с тем же IP‑адресом CPU. Никаких дополнительных настроек на стороне контроллера не требуется. Учтите, что общая пропускная способность сети и загрузка CPU должны оставаться в допустимых пределах.

Как диагностировать ошибки обмена по PROFINET?

В TIA Portal откройте «Online & Diagnostics» CPU, перейдите на вкладку «Communication». Здесь отображается состояние PROFINET‑интерфейса и активные соединения. Если устройство ввода‑вывода не отвечает, проверьте кабель, IP‑адреса и наличие питания на удалённой станции. Также в диагностическом буфере CPU фиксируются события обрыва связи.

Как использовать высокоскоростные счётчики (HSC) на входах I0.0–I0.5?

В аппаратной конфигурации TIA Portal для нужного канала выберите режим «HSC». Задайте тип счёта (например, счёт импульсов, частотомер), частоту фильтрации и другие параметры. После этого в программе можно считывать текущее значение счётчика через соответствующий технологический объект. Максимальная частота счёта — 100 кГц (для версий с транзисторными входами, у релейных — до 30 кГц на практике). Убедитесь, что сигнал поступает на клеммы, соответствующие назначенному HSC.

Какой максимальный ток может отдать встроенный источник питания датчиков?

Встроенный источник 24 В DC (клеммы L+ и M) обеспечивает питание подключённых датчиков и цепей управления током до 400 мА (суммарно для всех нагрузок). Если этого недостаточно, используйте внешний промышленный блок питания 24 В DC. Подключите его параллельно, строго соблюдая полярность, и запитывайте дополнительные устройства напрямую от внешнего источника. Не пытайтесь нагружать встроенный источник больше указанного лимита, это может привести к его отключению или повреждению.