湖南环辰泰瑞电气设备有限公司
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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。
1.概述
通过以太网可以实现S7-1200与S7-200连接通信。S7-200可以使用 模块(CP243-1或CP 243-1 IT)连接到以太网上,该模块提供S7 通信的功能,既可作为客户机,也可以作为服务器,可以同时与较多8个S7 通信伙伴进行通信;S7-1200 集成以太接口,提供S7 通信的功能,只能作为服务器,可以同时建立3 个通信连接。
下面会用一个实例来描述S7-200 如何与S7-1200建立通信连接。
图1: 实例网络拓扑图
2.硬件需求
?? S7-1214C AC/DC/RLY
?? CPU 224 XP CN DC/DC/DC
?? CP243-1 IT
?? SCALANCE X204-2
?? PG/PC(使用编程电缆)
3.软件需求
?? S7-1200编程软件 STEP 7 Basic V10.5
?? S7-200 编程软件 STEP 7 –MicroWIN V4.0 SP6
4.组态
4. 1 S7-1200 配置
?? 使用STEP 7 Basic 创建项目“comS7200”;
图2: 创建项目
?? 添加S7-1200 设备 CPU1214C;
图3: 添加PLC设备
4. 2 S7-1200 PLC 编程
?? 在Program blocks 下,添加程序块(DB1,DB2,DB3),其中DB1和DB3为符号DB(选择 Symbolic access only),DB3为**地址DB(不选择 Symbolic access only) , S7 通信只支持**地址DB 寻址通信;
图4: 创建**地址DB2
?? 打开全局DB2,输入2个数组类型数据,每个数组有16 个元素;
西门子CPU226CN
图5: 在DB2中添加数据
?? 创建两个Watch table(Watch table_1, Watch table_2) 用来观察DB2的实时状态;
?? 将程序下载到PLC CPU1214C 中。
4. 3 S7-200 配置
使用STEP 7-MicroWIN 中以太网向导将CP243-1 IT 配置为 S7 客户端。
?? 通过菜单打开以太网向导工具;
图6: 以太网向导
?? 设置模块位置,可以使用“读取模块”来自动识别;
图7: 模块位置设置
?? 设置模块CP243-1 IT 的IP地址192.168.0.8和子网掩码255.255.255.0;
图8: 设置IP 地址
?? 设置模块的连接数1 ,较多只能设置8个,也就是说S7-200可同时与较多 8 个 S7 通讯伙伴进行通讯;
图9: 设置模块连接数;
?? 建立客户端连接 Connection_1,设置服务器传输层服务接入点 TSAP 03.01和服务器IP地址 192.168.0.18 , TSAP 由 2 个字节组成。**个字节为连接资源。*二个字节为通讯模板的机架号和插槽号;
图10: 配置连接
?? 创建读取数据传输 PeerMessage_1, 读取服务器 16字节 DB2.DBB0~ DB2.DBB15 到VB0~VB15;
图11: 配置数据传输0
?? 创建读取数据传输 PeerMessage_2, 将 16字节VB16~VB31写入服务器DB2.DBB16~ DB2.DBB31 ;
图12: 配置数据传输1
?? 为配置分配存储区;
图13: 分配存储区
4. 4 S7-200 PLC 编程
?? 在STEP 7-MicroWIN 中主程序中,调用子程序ETH0_CTRL;
图14: 调用ETH0_CTRL
其中CP_Ready 为CP 243-1 IT 的状态(0 未准备就绪,1 准备就绪),CH_Ready 为每个通道或 IT 服务的状态(0通道 ,值为256):Error 为出错或报文代码;
?? 程序建立后,需通过PPI连接 将程序块和数据块下载到S7-200 CPU中;
图15: 设置 PG/PC 接口CP5611(PPI)
?? 这样以后就可以通过以太网接口进行下载,将PG/PC接口设为TCP/IP连接;
?? 在STEP 7-MicroWIN 中主程序中,调用子程序ETH0_XFR读取服务器数据,*相应的连接通道和数据;
图16:调用ETH0_XFR 读取服务器
?? 在STEP 7-MicroWIN 中主程序中,调用子程序ETH0_XFR写入服务器数据,*相应的连接通道和数据;
图17:调用ETH0_XFR 写入服务器
?? 将程序下载到S7-200 CPU 中;
4. 5 检测 S7-1200 与S7-200 PLC 通信结果
?? 从S7-200 程序中可知,在M10.0 从0变为1时,读取S7-1200的数据DB2.DBB0~DB2.DBB15 到VB0~VB15中;
图18:S7-1200 DB2.DBB0~DBB15
图19:S7-200 VB0~VB15
?? 从S7-200 程序中可知,在M11.0 从0变为1时,将S7-200的数据VB16~VB31 写入S7-1200 的DB2.DBB16~DB2.DBB31中;
图20:S7-200 VB16~VB31
图21:S7-1200 DB2.DBB16~DBB31
5.总结
S7 1200 与 S7-200 通过 S7通信的基本原理如下图所示: