本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点,2输入/1输出共3个模拟量I/O点,可连接7个扩展模块,较大扩展值至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。20K字节程序和数据存储空间,6个独立的高速计数器(100KHz),2个100KHz的高速脉冲输出,2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。本机还新增多种功能,如内置模拟量I/O,位控特性,自整定PID功能,线性斜坡脉冲指令,诊断LED,数据记录及配方功能等。是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU。
模块类型
S7-200数字量模块有进口与国产两种类型。进口与国产模块在功能上没有区别,并且在一个S7-200系统中可以混合使用。
S7-200 数字量模块根据模块功能分为以下三个类型:
? DI:数字量输入模块EM221
? DO:数字量输出模块EM222
? DI/DO:数字量输入/输出模块EM223
具体可参见下表所示:
注:(1)表中未标注“只有进口模块”注释的其它模块都有进口与国产两种类型的模块
(2)EM223中输入/输出类型中:24V DC/24VDC-0.75A是指:输入类型是直流24V,输出类型是直流24V且较大每点电流为0.75A
模块技术规范
在使用S7-200 数字量模块时,我们需要了解模块的很多的具体参数,如:输入输出类型、输入输出的点数、模块功耗﹑输入/输出点额定电流等,您可以在以下文档中获得这些具体参数
《S7-200可编程控制器系统手册》附录A 技术规范表A-12至表A-14
如何查询西门子产品的技术数据,请点击 查看
在众多参数中,需要特别提醒您注意模块的以下两个重要参数:
? 模块的电源消耗
? 输出点的切换频率
参数1: 模块的电源消耗:主要指模块对5V电源和24V电源的消耗能力。
(1) 5V电源消耗:5V电源是CPU通过I/O总线电缆供给模块使用的,5V电源是无法通过外接电源补充和扩展的。我们需计算所有S7-200数字量模块的5V电源消耗总和,以保证其不**过CPU 5V电源供应能力。
(2) 24V电源消耗:部分S7-200数字量模块的供电、数字量输入点及输出点需要使用24V电源。24V电源可由CPU模块的24V DC传感器输出电源提供,也可外加24V DC电源。通常,我们需计算S7-200数字量模块的24V电源消耗总和,以保证其不**过CPU模块的电源定额或选用正确容量的24V电源模块。
模块5V/24V电源消耗请参考《S7-200可编程控制器系统手册》附录A 技术规范表A-12 。
5V/24V电源计算请参考《S7-200可编程控制器系统手册》附录B 计算电源定额。
参数2:输出点的切换频率
S7-200数字量模块晶体管输出类型的DO点不能输出高速脉冲;继电器输出的DO点较大切换频率为1HZ且**械寿命,因此不能频繁开关。
除了以上重要参数外,还需要提醒您注意模块连接的负载类型,尤其对于数字量输出点连接接感性负载时,应设计保护电路。
感性负载设计请参考《S7-200可编程控制器系统手册》*3章 S7-200的安装->感性负载设计指南
模块安装
S7-200数字量模块可安装在CPU模块右侧的任意位置。
每个S7-200数字量模块都自带一根带状I/O总线电缆,如果该电缆满足模块之间的安装宽度需求,可直接将该电缆插接在其它模块上的10针插槽内,如下图:
如果S7-200数字量模块自带的电缆不能满足模块之间的安装宽度需求,可选用0.8米I/O扩展电缆。安装示意图如下:
注:每套系统仅允许使用一条I/O扩展电缆.
I/O扩展电缆的详细信息请点击 查看
安装说明请参考《S7-200可编程控制器系统手册》*3章S7-200的安装。
模块I/O接线
? DI接线:
S7-200数字量模块的DI有以下类型:
? 24V DC输入:
这种输入又分为24V DC漏型输入和24VDC源型输入。“漏型输入”是电流流入DI输入点的形式,如下图箭头所示:电流由外部流入模块的I x.0输入点,1M接0V DC;
“源型输入”是电流由DI输入点流出的形式,如下图箭头所示:电流由模块的I x.0输入点流出,1M接24V DC。
? 120/230V AC输入
只有6ES7221-1EF22-0XA0这一种型号的模块可以接交流输入,具体的接线方式如下:
? DO接线:
S7-200数字量模块的DO有以下三种类型:
? 24V DC输出
S7-200数字量扩展模块的24V DC输出点只能接成源型输出。
“源型输出”是电流由DO输出点流出的形式,如下图箭头所示:电流由模块的Q x.0输出点流出,1M接0V DC,1L+接24V DC。
提示:如果需要输出类型为漏型,只能选择CPU224XPsi本体集成的输出点。
? 继电器输出
继电器输出的DO点可接交流或直流。如下图所示:1L接24V DC或250V AC 都可以。
? 120/230V AC输出
只有6ES7222-1EF22-0XA0为120V/230V AC输出,具体的接线图如下所示:
S7-200数字量模块接线图请参考《S7-200可编程控制器系统手册》附录A 图A-9至图A-12。
模块I/O寻址
S7-200数字量模块的位置和I/O地址不需要在编程软件中配置,模块的位置和I/O地址将按照离CPU的距离递增排列。
S7-200的DI/DO地址总是以8位(一个字节)为单位递增。如果CPU上的物理DI/DO点没有完全占据一个字节,其中剩余未用的位也不能分配给后续模块的DI/DO信号。如下图所示的例子:CPU224 XP未占用的I1.6,I1.7及Q1.2-Q1.7都不能再分配给后续的4输入/4输出数字量扩展模块,此扩展模块将使用从I 2.0和Q 2.0开始的地址。
在Step 7 Micro/Win编程软件中也可以查看到模块的具体地址分配。使用Step 7 Micro/Win编程软件的菜单命令“PLC >信息”,可查看扩展模块实际位置和I/O地址分配。如上范例:CPU224XP扩展4DI/4DO其地址分配如下图所示:可查看到数字量模块的模块位置为0,输入点起始地址为I2.0,输出点起始地址为Q2.0。
S7-200扩展I/O寻址请参考《西门子 S7-200?LOGO!?SITOP 参考》(更新版)S7-200 PLC->功能﹑编程与调试->访问S7-200的数据-寻址->CPU的集成I/O和扩展I/O寻址。
模块使用常见问题
在使用模块时,除了以上关于模块的安装﹑接线等问题外,我们还会遇到以下常见问题:
(1)当CPU 需要停机调试时,S7-200的数字量输出状态是否可以保持在停机之前?
在Step 7 Micro/Win 编程软件中,可以设置S7-200 CPU模块停止模式下S7-200数字量模块输出点的状态。
设置步骤请参考《S7-200可编程控制器系统手册》*4章PLC的基本概念->S7-200的特性->S7-200允许您设置停止模式下的数字量输出状态
(2)NPN/PNP输出的传感器,能否接到S7-200 CPU上?
(3)S7-200能否使用两线制的数字量(开关量)传感器?
以上两个问题可以参考《西门子 S7-200?LOGO!?SITOP 参考》(更新版)S7-200 PLC->输入/输出信号(I/O)->数字量I/O接线
S7-1500 控制器产品系列中带有集成式数字量和模拟量输入和输出的紧凑型 CPU
带有集成技术功能,比如高速计数器 (HSC)、测量功能、周期测量或步进电机控制、脉宽调制、输出等
适用于对程序范围和处理速度具有中等要求的应用
在具有集中式和分布式 I/O 的生产线上作为集中式控制器使用
PROFINET IO IRT 接口,带 2 端换机
PROFINET I/O 控制器,用于在 PROFINET 上运行分布式 I/O
用于连接 CPU 作为 SIMATIC 或非西门子 PROFINET IO 控制器下的 PROFINET 设备的 PRIFINET I-Device
OPC UA (数据访问)作为运行时选件,可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/
等时同步
集成运动控制功能,用于控制速度控制轴和定位轴,支持外部编码器,凸轮/凸轮轨道和
用于诊断集成 Web ,带有创建用户定义的 Web 站点的选项
注
运行 CPU 所需的 SIMATIC 存储卡。
应用
CPU 1512C-1 PN 是紧凑型 CPU,用于非连续生产技术中对处理速度和响应速度要求不高的应用。
CPU 1512C-1 PN 具有 5 点模拟量输入;通过这些输入,可以压力或温度等模拟。其中 4 点个输入可用于电流或电压测量,1 点输入可用于电阻测量。
CPU 上的集成模拟量输出将 16 位数字值转换为电流或电压并输出到。例如,它们适合控制比例阀。
借助于 32 点集成式数字量输入,可在控制器上直接记录来自设备的 24 V DC 。
32 点集成式数字量输出可以切换 24 V DC 电压,从而将内部从控制器传送到设备。
集成的计数器可记录速度高达 100 kHz 的并直接在控制器中分析计数器状态或当前速度,*使用附加模块。速度可以或周期的形式输出,或以用户归一化速度的形式输出。
CPU 的运动控制功能可将计数器用作实际位置值,将模拟量输出用作速度设定值输出。4 – 100 kHz 输出可用于:
直接控制步进电机
输出
或通过 PWM 功能进行控制:
直接控制阀门或,
通过数字发送模拟
另外,CPU 通过易组态的块提供控制功能,以及通过化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。
CPU 1512C-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能(PROFINET 智能设备)。集成式 PROFINET IO IRT 接口设计为双端换机以便在中设立总线型拓扑。
设计
The CPU 1512C-1 PN 的特点:
功能强大的处理器:
该 CPU 的单条二进制命令的命令执行时间可低至 60 ns。
大容量工作存储器:
250 KB 用于程序,1 MB 用于数据
集成输入/输出;
32 点数字量输入和 32 点数字量输出以及 5 点模拟量输入和 2 点模拟量输出(用于电流/电压),并具有一个用于测量 CPU 温度的附加输入。
SIMATIC 存储卡作为装载存储器:
具有数据记录和归档等附加功能
灵活的扩展功能:
单层组态多可支持 32 个模块(CPU + 31 个模块)
显示器的功能为:
显示概览信息,如集成接口的 IP 地址、站名称、设备名称、位置标识符等。
显示器以及诊断确认和用户消息
模块信息显示
显示可由用户定义的徽标
显示设置
设置 IP 地址
设置日期和时间
选择运行
将 CPU 复位为出厂设置
项目的备份与恢复
禁用/启用显示
启用保护级别
PROFINET IO IRT 接口:
具有通过 PROFINET 连接分布式 I/O 的选件。
功能
性能
指令处理速度更快, 取决于 CPU 型号、语言扩展和新的数据类型
由于背板总线速度显着,CPU 的响应时间缩短
功能强大的网络连接:
每个 CPU 均标配PROFINET IO IRT(2 端换机)接口。
集成技术
通过化的块 (PLCopen) 连接模拟驱动器和具有 PROFIdrive 功能的驱动器
支持速度控制轴和定位轴以及外部编码器,各轴之间可实现位置的传动,凸轮/凸轮轨道和
集成式 I/O,例如,用于直接操作步进电机和模拟轴或直接记录HTL编码器。
组态与编程中的计数器功能设计与 TM Count 2x24V 模块兼容。
具有所有 CPU 变量的跟踪功能,用于实时诊断和偶发故障检测。
的控制功能,例如,通过便于组态的块可自动控制参数实现优控制。
集成功能
通过进行知识保护,防止未经读取和修改程序块
通过保护,可绑定 SIMATIC 存储卡的程序块和序列号:只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时,该程序块才可运行。
4-级 理念:
与 HMI 设备的通信也会受到。
操作保护:
控制器识别已改变的或未经的工程组态数据的传输
设计与操作
显示概览信息:
例如,站名称,工厂标识符,位置名称,诊断信息,模块信息,显示设置。
显示屏上的操作员控制选项:
设置 CPU 或所连接以太网通信处理器的地址、设置日期和时间、选择 CPU 的操作、复位 CPU 至默认设置、禁用/启用显示器、保护等级,确认消息,备份和恢复项目。
集成诊断
显示屏上、TIA 博途中、HMI 设备上以及 Web 上以纯文本形式一致显示诊断信息(甚至能显示来自变频器的消息),即使 CPU 处于停止也会进行更新。
集成在 CPU 的固件中,无须进行特殊组态。
SIMATIC 存储卡(用来运行 CPU)
用作式装载存储器,或用于更新固件。
还可用于存储附加文档或 csv 文件(用于配方和归档)
通过用户程序的函数创建数据块实现数据存储/读取
数据记录(归档)和配方
配方和归档以 csv 文件保存在 SIMATIC 存储卡中;
便于使用 Office 工具或通过 web ,访问工厂运行数据
通过 Web 浏览器或 SD 读卡器,可方便地访问机器的组态数据(与控制器之间的双向数据交换)
编程
使用 STEP 7 Professional V13 SP 1 UPD 4 或更高版本进行编程
用于从 SIMATIC S7-300/S7-400 移植到 S7-1500 的移植工具;可基本上自动转换程序代码。记录不可转换的代码,并可以手动进行。
通过与粘贴操作,可将 S7-1200 基本程序传送到 S7-1500。