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西门子EM223模块6ES7223-1BH22-0XA8

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更新时间:2017-03-23 19:02:41浏览次数:381

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产品简介

西门子EM223模块6ES7223-1BH22-0XA8
上海隆彦*低价销售西门子PLC,200,300,400,1200,西门子PLC附件,西门子电机,西门子人机界面,西门子变频器,西门子数控伺服,西门子总线电缆现货供应,咨询系列产品,折扣低,货期准时,并且备有大量库存.*有效

详细介绍

西门子EM223模块6ES7223-1BH22-0XA8

SIEMENS中国*分销商

上海隆彦自动化科技有限公司

       :詹雪芬

全国统一 西门子PLC模块CPU226CN紧凑型单元

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希望我的用心能换来您对我们的信心!

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西门子没有在其他操作系统下测试,不保证能够使用。

2:Step7 Micro/WIN V4.0和其他的版本兼容性如何?

Micro/WIN V4.0生成的项目文件,旧版本的Micro/WIN不能打开或上载。

3:siemens200 PLC硬件版本有什么区别?

二代S7-200(CPU22x)系列也分几个主要的硬件版本。

6ES721x-xxx21-xxxx是21版;6ES721x-xxx22-xxxx是22版。

22版与21版相比,硬件、软件都有改进。22版向下兼容21版的功能。

22版与21的主要区别是:西门子EM223模块6ES7223-1BH22-0XA8

21版CPU的自由口通讯速率300、600被22版的57600、115200所取代,22版不再支持300和600波特率 ,22版不再有智能模块位置的限制

4:plc的电源改如何连接?

在给CPU进行供电接线时,一定要特别小心分清是哪一种供电方式,如果把220VAC接到24VDC供电的CPU上,或者不小心接到24VDC传感器输出电源上,都会造成CPU的损坏。

5:200PLC的处理器是多少位的?

S7-200 CPU的*处理芯片数据长度为32位。从CPU累加器AC0/AC1/AC2/AC3的数据长度也可以看出。

6:如何进行S7-200的电源需求与计算?

S7-200 CPU模块提供5VDC和24VDC电源:

当有扩展模块时CPU通过I/O总线为其提供5V电源,所有扩展模块的5V电源消耗之和不能超过该CPU提供的电源额定。若不够用不能外接5V电源。 
每个CPU都有一个24VDC传感器电源,它为本机输入点和扩展模块输入点及扩展模块继电器线圈提供24VDC。如果电源要求超出了CPU模块的电源定额,你可以增加一个外部24VDC电源来提供给扩展模块。 
所谓电源计算,就是用CPU所能提供的电源容量,减去各模块所需要的电源消耗量。

注意:

EM277模块本身不需要24VDC电源,这个电源是通讯端口用的。24VDC电源需求取决于通讯端口上的负载大小。 
CPU上的通讯口,可以连接PC/PPI电缆和TD 200并为它们供电,此电源消耗已经不必再纳入计算。

7:200PLC能在零下20度工作吗?
S7-200的工作环境要求为:

0°C-55°C,水平安装 
0°C-45°C,垂直安装 
相对湿度95%,不结露

西门子还提供S7-200的宽温度范围产品(SIPLUS S7-200):

工作温度范围:-25°C-+70°C 
相对湿度:55°C时98%,70°C时45% 
其他参数与普通S7-200产品相同 
S7-200的宽温型产品,每种都有其单独的订货号,可以到SIPLUS产品主页查询。如果没有找到,则说明目前没有对应的SIPLUS产品。
文本和图形显示面板没有宽温型产品。
还要注意国内没有现货,如需要请和当地西门子办事处或经销商。

8:数字量输入/输出(DI/DO)响应速度有多快?能作高速输入和输出吗?

S7-200在CPU单元上设有硬件电路(芯片等)处理高速数字量I/O,如高速计数器(输入)、高速脉冲输出。这些硬件电路在用户程序的控制下工作,可以达到很高的频率;但点数受到硬件资源的限制。

S7-200 CPU按照以下机制循环工作:

读取输入点的状态到输入映像区 
执行用户程序,进行逻辑运算,得到输出信号的新状态 
将输出信号写入到输出映像区 
只要CPU处于运行状态,上述步骤就周而复始地执行。在第二步中,CPU也执行通讯、自检等工作。

上述三个步骤是S7-200 CPU的软件处理过程,可以认为就是程序扫描时间。

实际上,S7-200对数字量的处理速度受到以下几个因素的限制:

输入硬件延时(从输入信号状态改变的那一刻开始,到CPU刷新输入映像区时能够识别其改变的时间) 
CPU的内部处理时间,包括: 
读取输入点的状态到输入映像区 
执行用户程序,进行逻辑运算,得到输出信号的新状态 
将输出信号写入到输出映像区 
输出硬件延时(从输出缓冲区状态改变到输出点真实电平改变的时间) 
上述ABC三段时间,就是限制PLC处理数字量响应速度的主要因素。

9:S7-200处理快速响应信号的对策有那些?

使用CPU内置的高速计数器和高速脉冲发生器处理序列脉冲信号 
使用部分CPU数字量输入点的硬件中断功能,在中断服务程序中处理;进入中断的延时可以忽略 
S7-200拥有“直接读输入”和“直接写输出”指令,可以越过程序扫描周期的时间限制 
使用部分CPU数字量输入点的“脉冲捕捉”功能捕捉短暂的脉冲 
注意: S7-200系统中zui小周期的定时任务为1ms。
所有实现快速信号处理的措施,都要考虑所有限制因素的影响。例如,为一个需要毫秒级响应速度的信号选择500μs输出延时的硬件,显然是不合理的。

10:S7-200程序扫描时间和程序大小有关系吗?

程序扫描时间与用户程序的大小成正比。

《S7-200系统手册》中有每个指令所需执行时间的数据。实际上很难事先预先精确计算出程序扫描时间,特别是还没有开始编程序时。

可以看出,常规的PLC处理模式不适合时间响应要求高的数字量信号。可能需要根据具体任务采用一些特别的方法。


11:CPU224 XP高速脉冲输出zui快能达到多少?
  
   CPU224 XP的高速脉冲输出Q0.0和Q0.1支持高达100KHz的频率。
   Q0.0和Q0.1支持5 - 24VDC输出。但是它们必须和Q0.2 - Q0.4一起成组输出相同的电压。高速输出只能用在CPU224 XP DC/DC/DC型号
  
  12:CPU 224 XP本体上的模拟量输入也是高速响应的吗?
   
   它的响应速度是250ms,不同于模拟量扩展模块的数据。CPU 224 XP本体上的模拟量I/O芯片与模拟量模块所用的不同,应用的转换原理不同,因此精度和速度不一样。
  
  13:CPU 224 XP后面挂的模拟量模块的地址如何分配?
  
   S7-200的模拟量I/O地址总是以2个通道/模块的规律增加。所以CPU 224 XP后面的*个模拟量输入通道的地址为AIW4;*个输出通道的地址为AQW4,AQW2不能用。 
  
  14:S7-200 CPU上的通讯口支持哪些讯协议?
  
   1)PPI协议:西门子专为S7-200开发的通讯协议 
   2)MPI协议:不*支持,只能作从站 
   3)自由口模式:由用户自定义的通讯协议,用于与其他串行通讯设备通讯(如串行打印机等)。
   S7-200编程软件Micro/WIN提供了通过自由口模式实现的通讯功能: 
   1)USS指令库:用于S7-200与西门子变频器(MM4系列、SINAMICS G110和老的MM3系列) 
   2)Modbus RTU指令库:用于与支持Modbus RTU主站协议的设备通讯 
   S7-200 CPU上的两个通讯口基本一样,没有什么特殊的区别。它们可以各自在不同的模式、通讯速率下工作;它们的口地址甚至也可相同。分别连接到CPU上两个通讯口上的设备,不属于同一个网络。S7-200 CPU不能充当网桥的作用。
  
  15:S7-200 CPU上的通讯口都能干什么用?
   1)安装了编程软件Micro/WIN的编程电脑可以对plc编程
   2)可以连接其他S7-200 CPU的通讯口组成网络 
   3)可以与S7- 300/400的MPI通讯口通讯 
   4)可以连接西门子的HMI设备(如TD 200、TP170micro、TP170、TP270等) 
   5)可以通过OPC Server(PC Access V1.0)进行数据发布 
   6)可以连接其他串行通讯设备 
   7)可以与第三方HMI通讯
  
  16:S7-200 CPU上的通讯口是否可以扩展?
  
   不能扩展出与CPU通讯口功能*一样的通讯口。
  
   在CPU上的通讯口不够的情况下,可以考虑:
  
   购买具有更多通讯口的CPU 
   考察连接设备的种类,如果其中有西门子的人机界面(HMI,操作面板),可以考虑增加EM277模块,把面板连接到EM277上 
  
  17:S7-200 CPU上的通讯口,通讯距离究竟有多远?
  
   《S7-200系统手册》上给出的数据是一个网段50m,这是在符合规范的网络条件下,能够保证的通讯距离。凡超出50m的距离,应当加中继器。加一个中继器可以延长通讯网络50米。如果加一对中继器,并且它们之间没有S7-200 CPU站存在(可以有EM277),则中继器之间的距离可以达到1000米。符合上述要求就可以做到非常可靠的通讯。
  
   实际上,有用户做到了超过50m距离而不加中继器的通讯。西门子不能保证这样的通讯一定成功。
  
  18:用户在设计网络时,应当考虑到哪些因素?
  
   S7-200 CPU上的通讯口在电气上是RS-485口,RS-485支持的距离是1000m 
   S7-200 CPU上的通讯口是非隔离的,需要注意保证网络上的各通讯口电位相等 
   信号传输条件(网络硬件如电缆、连接器,以及外部的电磁环境)对通讯成功与否的影响很大 
  
  
  19:S7-200的有实时时钟吗?
  
   CPU221、CPU222没有内置的实时时钟,需要外插“时钟/电池卡”才能获得此功能。CPU224、CPU226和CPU226 XM都有内置的实时时钟。
  
  20:如何设置日期、时间值,使之开始走动?
  
   1)用编程软件(Micro/WIN)的菜单命令PLC  Time of Day Clock...,通过与CPU的在线连接设置,完成后时钟开始走动 
   2)编用户程序使用Set_RTC(设置时钟)指令设置。


22:Step7 - Micro/WIN 的兼容性如何?
   
   目前常见的Micro/WIN版本有V4.0和V3.2。再老的版本,如V2.1,除了用于转化老项目文件,已经没有继续应用的价值。
   不同版本的Micro/WIN生成的项目文件不同。高版本的Micro/WIN能够向下兼容低版本软件生成的项目文件;低版本的软件不能打开高版本保存的项目文件。建议用户总是使用的版本,目前的版本是Step7 - Micro/WIN V4.0 SP1。
  
  23:通讯口参数如何设置?
  
   缺省情况下,S7-200 CPU的通讯口处于PPI从站模式,地址为2,通讯速率为9.6K。
   要更改通讯口的地址或通讯速率,必须在系统块中的Communicaiton Ports(通讯端口)选项卡中设置,然后将系统块下载到CPU中,新的设置才能起作用。
  
  24:如何设置通讯口参数才能提高网络的运行性能?
  
   假设一个网络中有2号站和10号站作为主站,(10号站的)zui高地址设置为15。则对于2号站来说,所谓地址间隙就是3到9的范围;对于10号站来说,地址间隙就是11到zui高站址15的范围,同时还包括0号和1号站。
   网络通讯中的主站之间会传递令牌,分时单独控制整个网络上的通讯活动。网络上的所有主站不会同时加入到令牌传递环内,因此必须由某个持有令牌的主站定时查看比自己高的站址是否有新的主站加入。刷新因数指的就是在第几次获得令牌后检查一次高站址。
   如果为2号站设置了地址间隙因数3,则在2号站第三次拿到令牌时会检查地址间隙中的一个地址,看是否有新的主站加入。
   设置比较大的因数会提高网络的性能(因为无谓的站址检查少了),但会影响新的主站加入的速度。如下设置会使网络的运行性能提高:
   1)设置zui接近实际zui高站址的zui高地址 
   2)使所有主站地址连续排列,这样就不会再进行地址间隙中的新主站检测。
  
  25:如何设置数据保持功能?
  
   数据保持设置定义CPU如何处理各数据区的数据保持任务。在数据保持设置区中选中的就是要“保持”其数据内容的数据区。所谓“保持”就是在CPU断电后再上电,数据区域的内容是否保持断电前的状态。在这里设置的数据保持功能靠如下几种方式实现:
   在这里设置的数据保持功能靠CPU内置的超级电容实现,超级电容放电完毕后,如果安装了外插电池(或CPU221/222用的时钟/电池)卡,则电池卡会继续数据保持的电源供电,直到放电完毕数据在断电前被自动写入相应的EEPROM数据区中(如果设置MB0 - MB13为保持)
  
  26:数据保持设置与EEPROM有什么关系?
  
   如果将MB0 - MB13共14个字节范围中的存储单元设置为“保持”,则CPU在断电时会自动将其内容写入到EEPROM的相应区域中,在重新上电后用EEPROM的内容覆盖这些存储区 
  如果将其他数据区的范围设置为“不保持”,CPU会在重新上电后将EEPROM中数值复制到相应的地址 
   如果将数据区范围设置为“保持”,如果内置超级电容(+电池卡)未能成功保持数据,则会将EEPROM的内容覆盖相应的数据区,反之则不覆盖


28:设置了CPU密码后,为何看不出密码已经生效?
   在系统块中设置了CPU密码并下载后,因为你仍然保持了Micro/WIN与CPU的通讯连接,所以CPU不会对设置密码的Micro/WIN做保护。
  要检验密码是否生效,可以:
   1)停止Micro/WIN与CPU的通讯一分钟以上 
   2)关闭Micro/WIN程序,再打开 
   3)停止CPU的供电,再送电 
  
  29:数字量/模拟量有冻结功能吗?
  
   数字量/模拟量输出表规定的是当CPU处于停机(STOP)状态时,数字量输出点或者模拟量输出通道如何操作。
   此功能对于一些必须保持动作、运转的设备非常重要。如抱闸,或者一些关键的阀门等,不允许在调试PLC时停止动作,就必须在系统块的输出表中进行设置。
  
   数字量:在选中“Freeze output in last state”后,冻结zui后的状态,则在CPU进入STOP状态时数字量输出点保持停机前的状态(是1仍然是1,是0保持为0),同时下面的b.表不起作用 如果未选中,那么选中的输出点会保持ON(1)的状态,未选中的为0。
  
   模拟量:在选中“Freeze output in last state”后,冻结zui后的状态,则在CPU进入STOP状态时模拟量输出通道保持停机前的状态,同时下面的表不起作用,未选中时.在下面表中各个规定模拟量输出通道在CPU进入STOP状态时的输出值。
  
  30:数字量输入滤波器是什么作用,该如何设置?
  
   可以为CPU上的数字量输入点选择不同的输入滤波时间。如果输入信号有干扰、噪音,可调整输入滤波时间,滤除干扰,以免误动作。滤波时间可在0.20 ~ 12.8ms的范围中选择几档 。如果滤波时间设定为6.40ms,数字量输入信号的有效电平(高或低)持续时间小于6.4ms时,CPU会忽略它;只有持续时间长于6.4ms时,才有可能识别。
   另外:支持高速计数器功能的输入点在相应功能开通时不受此滤波时间约束。滤波设置对输入映像区的刷新、开关量输入中断、脉冲捕捉功能都有效。

31:模拟量滤波有什么效果?
  
   一般情况下选用S7-200的模拟量滤波功能就不必再另行编制用户的滤波程序。
   如果对某个通道选用了模拟量滤波,CPU将在每一程序扫描周期前自动读取模拟量输入值,这个值就是滤波后的值,是所设置的采样数的平均值。模拟量的参数设置(采样数及死区值)对所有模拟量信号输入通道有效。
   如果对某个通道不滤波,则CPU不会在程序扫描周期开始时读取平均滤波值,而只在用户程序访问此模拟量通道时,直接读取当时实际值。
  
  32:模拟量滤波死区值如何设置?
   死区值,定义了计算模拟量平均值的取值范围
   如果采样值都在这个范围内,就计算采样数所设定的平均值;如果当前采样的值超过了死区的上限或下限,则该值立刻被采用为当前的新值,并作为以后平均值计算的起始值
   这就允许滤波器对模拟量值的大的变化有一个快速响应 。死区值设为0,表示禁止死区功能,即所有的值都进行平均值计算,不管该值有多大的变化。 对于快速响应要求,不要把死区值设为0,而把它设为可预期的zui大的扰动值(320为满量程32000的1%)
  
  33:模拟量滤波的设置应该注意哪些?
  
   1)为变化比较缓慢的模拟量输入选用滤波器可以抑制波动 
   2)为变化较快的模拟量输入选用较小的采样数和死区值会加快响应速度 
   3)对高速变化的模拟量值不要使用滤波器 
   4)如果用模拟量传递数字量信号,或者使用热电阻(EM231 RTD)、热电偶(EM231 TC)、AS-Interface(CP243-2)模块时,不能使用滤波器 
  
  34:如何让Micro/WIN中的监控响应更快?
   可以设置背景通讯时间,背景通讯时间规定用于“运行模式编程”和程序、数据监控的Micro/WIN和CPU的通讯时间占整个程序扫描周期的百分比。增加这个时间可以增加监控的通讯机会,在Micro/WIN中的响应会感觉快一些,但是同时会加长程序扫描时间。
  
  35:cpu上的指示灯可以自定义吗?
  
   可以通过用户自定义指示灯,
   23版CPU的LED指示灯(SF/DIAG)能够显示两种颜色(红/黄)。红色指示SF(系统故障),黄色DIAG指示灯可以由用户自定义。
  自定义LED指示灯可以由以下方法控制:
   1)在系统块的“配置LED”选项卡中设置 
   2)在用户程序中使用DIAG_LED指令点亮 
  上述条件之间是或的关系。如果同时出现SF和DIAG两种指示,红色和黄色灯会交替闪烁。
  
  36:在任何时候我都可以使用全部的程序存储区吗?
   
   23版CPU的新功能(运行时编程)需要占用一部分程序存储空间。如果要利用全部的程序存储区,对于特定的一些CPU型号,需要禁止“运行模式编程”功能。
  
  37:如果我忘了密码,如何访问一个带密码的CPU?
   即便CPU 有密码保护,你也可以不受限制地使用以下功能:
   1)读写用户数据 
   2)启动,停止 CPU 
   3)读取和设置实时时钟 
   如果不知道密码,用户不能读取或修改一个带三级密码保护的CPU中的程序。
  
  38:如何清除设置的密码?
   如果你不知道CPU的密码,你必须清除CPU内存,才能重新下装程序。执行清除CPU 指令并不会改变CPU原有的网络地址、波特率和实时时钟;如果有外插程序存储卡,其内容也不会改变。清除密码后,CPU中原有的程序将不存在。
   要清除密码,可按如下3中方法操作: 
   1)在Micro/WIN中选择菜单“PLC  Clear” 选择所有三种块并按"OK"确认。
   2)另外一种方法是通过程序“wipeout.exe”来恢复CPU 的缺省设置。这个程序可在STEP7-Micro/WIN 安装光盘中找到;
   3)另外,还可以在CPU上插入一个含有未加密程序的外插存储卡,上电后此程序会自动装入CPU并且覆盖原有的带密码的程序。然后CPU可以自由访问。 
  
  39:POU加密后我还能正常使用吗?
   POU即程序组织单元,包括S7-200项目文件中的主程序(OB1)、子程序和中断服务程序。
   POU可以单独加密,加密后的POU会显示一个锁的标记,不能打开查看程序内容。程序下载到CPU中,再上载后也保持加密状态。
   西门子公司随编程软件Micro/WIN提供的库指令、指令向导生成的子程序、中断程序都加了密。加密并不妨碍使用它们。
  
  40:我能对整个工程项目文件进行加密吗?
  
   使用Step7 - Micro/WIN V4.0以上版本,用户可以为整个Project(项目)文件加密,使不知道密码的人无法打开项目。
   在Micro/WIN的File(文件)菜单中的Set Password(设置密码)命令,在弹出的对话框中输入zui多16个字符的项目文件密码。
   密码可以是字母或数字的组合,区分大小写。

41:如何打开老版本Micro/Win创建的项目文件?
在正版STEP7 Micro/WIN软件光盘中,都可在Old Realeses文件夹中找到V2.1版本的Micro/WIN安装软件,此版本的Micro/WIN可打开以前老版本创建的项目文件。通过它作为桥梁,另存老版本的软件后,可在版本STEP7 Micro/WIN软件中打开。
注:如果打开后发现有的网络显示为红色的invalid(非法),则可能是PLC型号太低、版本太旧了,此时可选择高型号或者新版本的CPU。如:在命令菜单的PLC  Type中将CPU222改为CPU224。

42:如何知道自己所编程序大小?

Micro/WIN中的命令菜单中执行PLCCompile后,在Micro/WIN下方的显示窗口(消息输出窗口)可找到你所编程序的大小、占用数据块的大小等。

43:编译出错怎么办?

在编译后,如果有错,将不能下装程序到CPU。可在Micro/WIN下方的窗口查看错误,双击该错误即进入到程序中该错误所在处,根据系统手册中的指令要求进行修改。

44:如何知道自己所编程序的扫描时间?

在程序运行过一次以后,可在Micro/WIN中的命令菜单中在线查看PLCInformation可找到CPU中程序的扫描时间。

45:如何查找所使用的程序地址空间是否重复使用?

在对程序进行编译后,可以点击View浏览条中的交叉参考(Cross Reference)按钮进入,可以看到程序中所使用元素的详细的交叉参考信息及字节和位的使用情况。在交叉参考中可直接点击该地址,便进入到程序中该地址所在处。

46:在线监控时,在程序块中为何指令功能块竟然是红色?

如果在程序编辑器中在线监控,发现有红色的指令功能块,说明发生了错误或问题。从系统手册可以查到导致ENO=0的错误。如果是“非致命”故障,可以在菜单PLC  Information对话框中查看错误类型。
对于NetR/NetW(网络读/写)、XMT/RCV(自由口发送/接收) 、PLS等等与PLC操作系统或硬件设置有关的指令,在运行时变红,其zui可能的原因是在指令仍然在执行的过程中多次调用,或者当时通讯口忙。

47:S7-200的高速输入、输出如何使用?

S7-200 CPU上的高速输入、输出端子,其接线与普通数字量I/O相同。但高速脉冲输出必须使用直流晶体管输出型的CPU(即DC/DC/DC型)。

48:NPN/PNP输出的旋转编码器(和其他传感器),能否接到S7-200 CPU上?

都可以。S7-200 CPU和扩展模块上的数字量输入可以连接源型或漏型的传感器输出,连接时只要相应地改变公共端子的接法(是电源L+连接到输入公共端、还是电源的M连接到公共端)。

49:S7-200能否使用两线制的数字量(开关量)传感器?

可以,但必须保证传感器的静态工作电流(漏电流)小于1mA。西门子有相关的产品,如用于PLC的接近开关(BERO)等。

50:S7-200是否有输入、输出点可以复用的模块?

S7-200的数字量、模拟量输入/输出点不能复用(即既能当作输入,又能当作输出)。

51:CPU224 XP的高速输入输出到底能达到100K还是200K?

新产品CPU224 XP高速输入中的两路支持更加高的速度。用作单相脉冲输入时,可以达到200KHz;用作双相90°正交脉冲输入时,速度可达100KHz。
CPU224 XP的两路高速数字量输出速率可以达到100KHz。

52: CPU224 XP的高速输入(I0.3/4/5)是5VDC信号,其他输入点是否可以接24VDC信号?

可以。只需将两种信号供电电源的公共端都连接到1M端子。这两种信号必须同时为漏型或源型输入信号。

53:CPU224 XP的高速输出点Q0.0和Q0.1接5V电源,其他点如Q0.2/3/4是否可以接24V电压?

不可以。必须成组连接相同的电压等级。

54:竟然有模拟量无法滤波?
由于CPU 224 XP本体上的模拟量转换芯片的原理与扩展模拟量模块不同,不需要选择滤波。

55: 什么是单极性、双极性?

双极性就是信号在变化的过程中要经过“零”,单极性不过零。由于模拟量转换为数字量是有符号整数,所以双极性信号对应的数值会有负数。在S7-200中,单极性模拟量输入/输出信号的数值范围是 0 - 32000;双极性模拟量信号的数值范围是 -32000-+32000。

56: 同一个模块的不同通道是否可以分别接电流和电压型输入信号?

可以分别按照电流和电压型信号的要求接线。但是DIP开关设置对整个模块的所有通道有效,在这种情况下,电流、电压信号的规格必须能设置为相同的DIP开关状态。如上面表1、表2中,0 - 5V和0 - 20mA信号具有相同的DIP设置状态,可以接入同一个模拟量模块的不同通道。

57:模拟量应该如何换算成期望的工程量值?

模拟量的输入/输出都可以用下列的通用换算公式换算:

Ov = [(Osh - Osl)*(Iv - Isl)/(Ish - Isl)] + Osl

其中:

Ov: 换算结果 
Iv: 换算对象 
Osh: 换算结果的高限 
Osl: 换算结果的低限 
Ish: 换算对象的高限 
Isl: 换算对象的低限

58:S7-200模拟量输入信号的精度能达到多少?
拟量输入模块有两个参数容易混淆:
1)模拟量转换的分辨率 
2)模拟量转换的精度(误差) 
分辨率是A/D模拟量转换芯片的转换精度,即用多少位的数值来表示模拟量。S7-200模拟量模块的转换分辨率是12位,能够反映模拟量变化的zui小单位是满量程的1/4096。
模拟量转换的精度除了取决于A/D转换的分辨率,还受到转换芯片的外围电路的影响。在实际应用中,输入的模拟量信号会有波动、噪声和干扰,内部模拟电路也会产生噪声、漂移,这些都会对转换的zui后精度造成影响。这些因素造成的误差要大于A/D芯片的转换误差。

59:为什么模拟量是一个变动很大的不稳定的值?

可能是如下原因:
你可能使用了一个自供电或隔离的传感器电源,两个电源没有彼此连接,即模拟量输入模块的电源地和传感器的信号地没有连接。这将会产生一个很高的上下振动的共模电压,影响模拟量输入值。 
另一个原因可能是模拟量输入模块接线太长或绝缘不好。
可以用如下方法解决:
1) 连接传感器输入的负端与模块上的公共M 端以补偿此种波动。(但要注意确保这是两个电源系统之间的*。) 
背景是:
模拟量输入模块内部是不隔离的; 
共模电压不应大于 12V; 
对于60Hz干扰信号的共模抑制比为40dB。
2)使用模拟量输入滤波器。

60:EM231模块上的SF红灯为何闪烁?

SF红灯闪烁有两个原因:模块内部软件检测出外接热电阻断线,或者输入超出范围。由于上述检测是两个输入通道共用的,所以当只有一个通道外接热电阻时,SF灯必然闪烁。解决方法是将一个100 Ohm的电阻,按照与已用通道相同的接线方式连接到空的通道;或者将已经接好的那一路热电阻的所有引线,一一对应连接到空的通道上。

自动化领域的当前发展主流趋势是基于PLC集成的解决方案。在实现若干复杂工艺功能和运动控制的应用中,基于PLC的机电一体化1)解决方案得到了迅速的推广,它既能为用户提供更加灵活和更加效能的机械设备,也能大大地节约制造成本。因此,机电一体化的理念正逐渐地贯彻到越来越多的项目规划和产品设计中。
在机电一体化方案中,注重运动控制的工艺功能在自动化系统和驱动系统中得到了广泛的应用。西门子的Technology CPU(或称T CPU)实现了在一个SIMATIC CPU中集成工艺和运动控制功能,它不仅可*地执行开环控制和运动控制的任务,而且能*集成在SIMATIC产品家族和TIA(Totally Integrated Automation,全集成自动化)环境之中。
作为新的SINAMICS驱动家族的一员,SINAMICS S120是满足机器和工厂框架中高性能要求的模块化驱动系统。S120提供了高性能的单轴和多轴驱动,凭借其扩展性和灵活性,可广泛应用在众多行业。

1)机电一体化(Mechatronics),结合了机械工程、计算机技术和电子技术的综合性学科,常用于制造业的设计和开发工作。

1.2 Technology CPU产品介绍
目前西门子提供了三款T CPU(如图1)供用户选择:315T-2DP、317T-2DP和317TF-2DP。CPU 315T-2DP/CPU 317T-2DP应用在运动控制和标准控制相结合的典型应用中;CPU317TF-2DP除了包含了以上两款产品的所有功能,还提供了额外的故障安全功能,可应用在标准控制、运动控制和安全相关控制相结合的综合应用之中。


图1 T CPU产品家族

T CPU包括以下部分:

  • SIMATIC CPU 31x-2DP
  • 符合PLCopen认证的运动控制功能
  • 工艺组态(工艺对象、轴组态、工艺工具等)

系统提供预编程的符合PLCopen认证的功能块简化了用户的编程工作。STEP 7选件包S7-Technology可用于对所有的工艺功能进行编程和调试。
T CPU可同时处理多达32个(对于315T-2DP)或64个(对于317T(F)-2DP)工艺对象。
更多T CPU产品信息请参考支持中心提供的相关网页。

1.3 SINAMICS S120产品介绍
Sinamics S120 是西门子公司推出的全新的集 V/F、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统,它不仅能控制普通的三相异步电动机,还能控制同步电机、扭矩电机及直线电机。其强大的定位功能将实现进给轴的、相对定位。内部集成的 DCC(驱动控制图表)功能,用 PLC 的 CFC 编程语言来实现逻辑、运算及简单的工艺等功能。
S120分为两种,AC/AC(单轴驱动器)和DC/AC(多轴驱动器)。
更多S120产品信息请参考支持中心提供的相关网页。

2. 准备

2.1 环境要求

2.1.1 本文档所述实例基于以下硬件环境:
• PS307 5A                         6ES7307-1EA00-0AA0
• CPU 317TF-2DP             6ES7317-6TF14-0AB0
• SIMATIC MMC 8M        6ES7953-8LP11-0AA0
• SIMATIC Field PG M3    6ES7715-1BB23-0AA1
• PROFIBUS电缆
• 其他S7 300模块(如果有,如DI、DO等)
• S120 Training Case           6ZB2480-0BA0,


图2 S120 Training Case

包括:
(1)CU320 6SL3040-0MA00-0AA1
(2)非调节型电源模块5kW 6SL3130-6AE15-0AA0
(3)双电机模块3A 6SL3120-2TE13-0AA0
(4)同步电机(1FK7022-5AK71-1AG3),通过SMC20(6SL3055-0AA00-5BA1)接增量型编码器(2048,Sin/Cos,1Vpp)
(5)同步电机(1FK7022-5AK71-1LG3),通过DRIVE-CLIQ接值编码器(512 ppr,EnDat)
(6)CompactFlash Card 6SL3054-0CG01-1AA0

2.1.2 本文档所述实例基于以下软件环境:
• Window XP SP3
• STEP 7 V5.5 SP2
• S7 Technology V4.2 SP1
• S7 Distributed Safety V5.4 SP52)

2)如需使用故障安全功能,则需要此软件。

2.2 任务

2.2.1 组态实例


图3 系统连接图

1.热电偶的概述

1.1 热电偶的工作原理
热电偶和热电阻一样,都是用来测量温度的。
热电偶是将两种不同金属或合金金属焊接起来,构成一个闭合回路,利用温差电势原理来测量温度的,当热电偶两种金属的两端有温度差,回路就会产生热电动势,温差越大,热电动势越大,利用测量热电动势这个原理来测量温度。
结构示意图如下:


图1 热电偶测量结构示意图

注意:如上图所示,热电偶是有正负极性的,所以需要确保这些导线连接到正确的极性,否则将会造成明显的测量误差
为了保证热电偶可靠、稳定地工作,安装要求如下:
① 组成热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;
② 两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;
③ 补偿导线与热电偶自由端的连接要方便可靠;
④ 保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离;
⑤ 热电偶对于外界的干扰比较敏感,因此安装还需要考虑屏蔽的问题。

1.2 热电偶与热电阻的区别

属性热电阻热电偶
信号的性质电阻信号电压信号
测量范围低温检测高温检测
材料一种金属材料(温度敏感变化的金属材料)双金属材料在(两种不同的金属,由于温度的变化,在两个不同金属的两端产生电动势差)
测量原理电阻随温度变化的性质来测量基于热电效应来测量温度
补偿方式 3线制和4线制接线内部补偿和外部补偿
电缆接点要求电阻直接接入可以更精确的避免线路的的损耗要通过补偿导线直接接入到模板;或补偿导线接到参比接点,然后用铜制导线接到模板

表1 热电偶与热电阻的比较


2. 热电偶的类型和可用模板

2.1热电偶类型
根据使用材料的不同,分不同类型的热电偶,以分度号区分,分度号代表温度范围,且代表每种分度号的热电偶具体多少温度输出多少毫伏的电压,热电偶的分度号有主要有以下几种。

分度号温度范围(℃)两种金属材料
B型0~1820铂铑—铂铑
C型0~2315钨3稀土—钨26 稀土
E型-270~1000镍铬—铜镍
J型-210~1200铁—铜镍
K型 -270~1372镍铬—镍硅
L型-200~900铁—铜镍
N型-270~1300镍铬硅—镍硅
R型-50~1769铂铑—铂
S型-50~1769铂铑—铂
T型-270~400铜—铜镍
U型 -270~600铜—铜镍

 表2 分度号对照表

2.2可用的模板

CPU类型模板类型支持热电偶类型
S7-3006ES7 331-7KF02-0AB0(8点)E,J,K,L,N
6ES7 331-7KB02-0AB0(2点) E,J,K,L,N
6ES7 331-7PF11-0AB0(8点)B,C,E,J,K,L,N,R,S,T,U
S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0(8点)B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
6ES7 431-7QH00-0AB0(16点)B,E,J,K,L,N,R,S,T,U
6ES7 431-7KF00-0AB0(8点)B,E,J,K,L,N,R,S,T,U

表3 S7 300/400 支持热电偶的模板及对应热电偶类型


3. 热电偶的补偿接线

3.1 补偿方式
热电偶测量温度时要求冷端的温度保持不变,这样产生的热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时冷端的环境温度变化,将严重影响测量的准确性,所以需要对冷端温度变化造成的影响采取一定补偿的措施。
由于热电偶的材料一般都比较贵重(特别是采用贵金属时),而测温点到控制仪表的距离都很远,为了节省热电偶材料,降低成本可以用补偿导线延伸冷端到温度比较稳定的控制室内,但补偿导线的材质要和热电偶的导线材质相同。热电偶补偿导线的作用只起延伸热电极,使热电偶的冷端移动到控制室的仪表端子上,它本身并不能消除冷端温度变化对测温的影响,不起补偿作用。因此,还需采用其他修正方法来补偿冷端温度变化造成的影响,补偿方式见下表。

温度补偿方式说 明接 线
内部补偿使用模板的内部温度为参比接点进行补偿,再由模板进行处理。直接用补偿导线连接热电偶到模拟量模板输入端。
外部补偿补偿盒使用补偿盒采集并补偿参比接点温度,不需要模板进行处理。可以使用铜质导线连接参比接点和模拟量西门子CP5711网卡模板输入端。
热电阻使用热电阻采集参比接点温度,再由模板进行处理。
如果参比接点温度恒定可以不要热电阻参考

表4 各类补偿方式

3.2各补偿方式接线

3.2.1内部补偿
内部补偿是在输入模板的端子上建立参比接点,所以需要将热电偶直接连接到模板的输入端,或通过补偿导线间接的连接到输入端。每个通道组必须接相同类型的热电偶,连接示意图如下。

CPU类型支持内部补偿模板类型可连接热电偶个数
S7-3006ES7 331-7KF02-0AB0zui多8个(4种类型,同通道组必须相同)
6ES7 331-7KB02-0AB0zui多2个(1种类型,同通道组必须相同)
6ES7 331-7PF11-0AB0zui多8个(8种类型)
S7-4006ES7 431-7KF00-0AB0zui多8个(8种类型)

表5 支持内部补偿的模板及可接热电偶个数


图2 内部补偿接线

注1:模板6ES7 331-7KF02-0AB0和6ES7 331-7KB02-0AB0需要短接补偿端COMP+(10)和Mana(11),其它模板无。

3.2.2 外部补偿—补偿盒
补偿盒方式是通过补偿盒获取热电偶的参比接点的温度,但补偿盒必须安装在热电偶的参比接点处。
补偿盒必须单独供电,电源模块必须具有充分的噪声滤波功能,例如使用接地电缆屏蔽。
补偿盒包含一个桥接电路,固定参比接点温度标定,如果实际温度与补偿温度有偏差,桥接热敏电阻会发生变化,产生正的或者负的补偿电压叠加到测量电势差信号上,从而达到补偿调节的目的。
补偿盒采用参比接点温度为0℃的补偿盒,*使用西门子带集成电源装置的补偿盒,订货号如下表。

*使用的补偿盒订货号
带有集成电源装置的参比端,用于导轨安装M72166-V V V V V
辅助电源B1230VAC
B2110VAC
B324VAC
B424VDC
连接到热电偶1 L型
2J型
3K型
4S型
5R型
6U型
7T型
参考温度000℃

表6 西门子参比接点的补偿盒订货数据


图3 S7-300模板支持接线方式

图3 类型:热电偶通过补偿导线连接到参比接点,再用铜质导线连接参比接点和模板的输入端子构成回路,同时由一个补偿盒对模板连接的所有热电偶进行公共补偿,补偿盒的9,8端子连接到模板的补偿端COMP+(10)和Mana(11),所以模板的所有通道必须连接同类型的热电偶。


图4 S7-400模板支持接线方式

图4 类型:模板的各个通道单独连接一个补偿盒,补偿盒通过热电偶的补偿导线直接连接到模板的输入端子构成回路,所以模板的每个通道都可以使用模板支持类型的热电偶,但是每个通道都需要补偿盒。

CPU类型支持外部补偿盒补偿模板类型可连接热电偶个数
S7-3006ES7 331-7KF02-0AB0zui多8个(同类型)
6ES7 331-7KB02-0AB0zui多2个(同类型)
S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0zui多8个(类型可不同)
6ES7 431-7QH00-0AB0zui多16个(类型可不同)

表7 支持外部补偿盒补偿的模板及可接热电偶个数

3.2.3 外部补偿—热电阻
热电阻方式是通过外接电阻温度计获取热电偶的参比接点的温度,再由模板处理然后进行温度补偿,同样热电阻必须安装在热电偶的参比接点处。


图5 S7-300模板支持方式

图5类型:参比接点电阻温度计pt100的四根线接到模板的35,36,37,38端子,对应(M+,M-,I+,I-),可测参比接点出温度范围为-25℃到85℃,


图6 S7-400模板支持方式

图6类型:参比接点电阻温度计的四根线接到模板的通道0,占用通道。
以上这两种方式,参比接点到模板的线可以用铜质导线,由于做公共补偿,只能接同类型的热电偶。

CPU类型支持热电阻补偿模板类型可连接热电偶个数
S7-3006ES7 331-7PF11-0AB0zui多8个(同类型)
S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0zui多6个(同类型)
6ES7 431-7QH00-0AB0zui多14个(同类型)

表8 支持热电阻补偿的模板及可接热电偶个数

3.2.4外部补偿—固定温度
如果外部参比接点的温度已知且固定,可以通过选择相应的补偿方式由模板内部处理补偿,组态设置详见下章节。

CPU类型支持固定温度补偿模板类型可连接热电偶个数可设定温度范围
S7-300 6ES7 331-7PF11-0AB0zui多8个(同类型)0℃或50℃
S7-4006ES7 431-1KF10-0AB0zui多8个(同类型)-273.15℃~327.67℃
6ES7 431-7QH00-0AB0zui多16个(同类型)-273.15℃~327.67℃
6ES7 431-7KF00-0AB0zui多8个(同类型)-273.15℃~327.67℃

表9支持固定温度补偿的模板及可接热电偶个数

从上表可以看出,300的模板只支持参比接点的温度为0℃或50℃两种,而400的模板支持可变温度范围,且范围大。

3.2.4混合补偿—热电阻和固定温度补偿
另外,除单独补偿方式外,可以使用相同参比接点给多个模板,通过电阻温度计进行外部补偿,S7-400的模板支持这种方式,补偿示意图如下。


图7 混合外部补偿

补偿过程:如图所示,模板2和1 有公共的参比接点,模板1进行外部电阻温度计补偿方式,由CPU读取RTD的温度,然后使用系统功能SFC55(WR_PARM)将温度值写入到模板2中,模板2选择固定温度补偿的方式。
SFC55只能对模板的动态参数进行修改,模拟量输入模板的静态参数(数据记录0)和动态参数(数据记录1)的参数及数据记录1的结构如下:

参数数据记录号参数分配方式
SFC55STEP7
用于中断的目标CPU0
测量方法0
测量范围0
诊断0
温度单位0
温度系统0
噪声抑制0
滤波0
参比接点0
周期结束中断0
诊断中断启用1
硬件中断启用1
参考温度1
上限1
下限1

表10 S7-400模拟量输入模板的参数


图8 S7-400模拟量输入模板的数据记录1的结构

以6ES7 431-7QH00-0AB0 模拟量输入模板为例,程序块SFC55调用:


图9 SFC55系统块调用

当M0.0上升沿使能时,将写入的参数从MB100~MB166传递到输入地址为100开始的模板,修改其数据记录1的参数,同时也将参比接点的温度也写入模板的设定位置。

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