西門子S7-200模塊CPU222CN可編程控制器 西門子S7-200模塊CPU222CN可編程控制器
S7-200模塊CPU224XPCN可編程控制器 CPU222CN 原裝原配S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機床、機械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護設(shè)備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調(diào)，電梯控制，運動系統(tǒng)。
---- S7-200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供您使用。
編輯本段CPU單元設(shè)計
集成的24V負載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器），CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分別輸出280，400mA�？捎米髫撦d電源。
不同的設(shè)備類型。
CPU 221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。
本機數(shù)字量輸入/輸出點。
CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點，CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點，CPU 224具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 224XP具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 226具有24個輸入點和16個輸出點。
本機模擬量輸入/輸出點。
CPU 224XP具有2個輸入點，1個輸出點。
中斷輸入。
允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應(yīng)。
高速計數(shù)器。
產(chǎn)品信息:
CPU單元設(shè)計
集成的24V負載電源：可直接連接到傳感器和變送器（執(zhí)行器）CPU 221，222具有180mA輸出， CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分別輸出280
400mA。可用作負載電源。不同的設(shè)備類型CPU 221~226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。本機數(shù)字量輸入/輸出點CPU 221具
有6個輸入點和4個輸出點，CPU 222具有8個輸入點6個輸出點，CPU 224具有14個輸入點和10個輸出點，CPU 224XP具有14個輸入點和10個輸出
點，CPU 226具有24個輸入點和16個輸出點。本機模擬量輸入/輸出點CPU 224XP具有2個輸入點，1個輸出點中斷輸入允許以極快的速度對過程信
號的上升沿作出響應(yīng)。高速計數(shù)器-CPU 221/2224個高速計數(shù)器（30KHz）可編程并具有復位輸入，2個獨立的輸入端可同時作加、減計數(shù)，可連接
兩個相位差為90°的A/B相增量編碼器-CPU 224/224XP/2266個高速計數(shù)器（30KHz）具有CPU 221/222相同的功能。模擬電位器CPU 221/222 1個,C
PU 224/224XP/226 2個2路高頻率脈沖輸出（較大20KHz）用于控制步進電機或伺服電機實現(xiàn)定位任務(wù)。實時時鐘例如為信息加注時間標記，記錄機
器運行時間或?qū)^程進行時間控制。EEPROM存儲器模塊（選件）可作為修改與拷貝程序的快速工具（無需編程器），并可進行輔助軟件歸檔工作。
西門子CPU222本機集成8輸入/6輸出共14個數(shù)字量I/O點�？蛇B接2個擴展模塊。6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。4個獨立 30kHz高速計數(shù)器，2路獨立
的20kHz高速脈沖輸出。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。非常適合于小點數(shù)控制的微型控制器。西
門子CPU224本機集成14輸入10輸出共24個數(shù)字量I/O點�？蛇B接7個擴展模塊，較大擴展至168路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O 點。13K字節(jié)程序和數(shù)
據(jù)存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)
議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器。西門子CPU224XP本機集成14輸入/10輸出共24個數(shù)字量I/O
點，2輸入/1輸出共3個模擬量I/O點，連接7個擴展模塊，較大擴展值至168路數(shù)字量I/O點或38路模擬量I/O點。20K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，6個獨立
高速計數(shù)器（100KHz），2個100KHz的高速脈沖輸出，2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。本機還新增
多種功能，如內(nèi)置模擬量I/O,位控特性，整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數(shù)據(jù)記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強大控制能力的新
型CPU。西門子CPU226本機集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O 點。連接7個擴展模塊，較大擴展至248路數(shù)字量I/O 點或35路模擬量I/O 點。13K字
節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI
通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的
運行速度和功能更強內(nèi)部集成特殊功能。可完全適應(yīng)于一些復雜的中小型控制系統(tǒng)。
200系列CPUPPI 模式下的通訊MPI 網(wǎng)絡(luò)通過集成接口，所有 CPU 都可連接到 MPI 網(wǎng)絡(luò)（傳輸速率 19.2/187.5 kbit/s），與 SIMATIC S7-300/S7-400 進
行通訊S7-200 CPU 則作為網(wǎng)絡(luò)中的從設(shè)備，相互之間不能進行通訊。MPI 模式下通訊點到點接口，可自由編程接口模式用于通過 RS 232 接口和 PC/
PPI 電纜來連接第三方設(shè)備。 數(shù)據(jù)傳輸是在 CPU 自由端口模式下進行的，CPU 226 的兩個端口都可在自由端口模式下運行。 使用的通訊協(xié)議為面向
位的特定用戶通訊協(xié)議（如 ascii 協(xié)議或 Modbus），較大數(shù)據(jù)傳輸速率為 115.2 KBit/s（可調(diào)）。點到點連接可連接到：任何帶串口的數(shù)據(jù)終端，如
打印機、條形碼閱讀器、調(diào)制解調(diào)器等。 S7-200 Micro PLC；例如，用于兩個 CPU 之間的簡便數(shù)據(jù)交換
模擬信號是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號（如電壓、電流)，這個“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程。在使用S7-200模擬量時，需要注意信號量程范圍，撥碼開關(guān)設(shè)置，模塊規(guī)范接線，指示燈狀態(tài)等信息。
本文中，我們按照S7-200模擬量模塊類型進行分類介紹：
1.AI 模擬量輸入模塊
2.AO模擬量輸出模塊
3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊
4.常見問題分析
首先，請參見“S7-200模擬量全系列總覽表”，初步了解S7-200模擬量系列的基本信息，具體內(nèi)容請參見下文詳細說明：
AI 模擬量輸入模塊
A. 普通模擬量輸入模塊：
如果，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如±10V或0~20mA），可以選用普通的模擬量輸入模塊，通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇輸入信號量程。注意：按照規(guī)范接線，盡量依據(jù)模塊上的通道順序使用（A->D），且未接信號的通道應(yīng)短接。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。
4AI EM231模塊：
首先，模擬量輸入模塊可以通過設(shè)置撥碼開關(guān)來選擇信號量程。開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個模塊，一個模塊只能設(shè)置為一種測量范圍，且開關(guān)設(shè)置只有在重新上電后才能生效。也就是說，撥碼設(shè)置一經(jīng)確定后，這4個通道的量程也就確定了。如下表所示：
注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開關(guān)設(shè)置是一樣的，也就是說，當撥碼開關(guān)設(shè)置為這種時，輸入通道的信號量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。
8AI EM231模塊：
8AI的EM231模塊，第0->5通道只能用做電壓輸入，只有第6、7兩通道可以用做電流輸入，使用撥碼開關(guān)1、2對其進行設(shè)置：當sw1=ON，通道6用做電流輸入；sw2=ON時，通道7用做電流輸入。反之，若選擇為OFF，對應(yīng)通道則為電壓輸入。
注：當?shù)?、7道選擇為電流輸入時，第0->5通道只能輸入0-5V的電壓。
B. 測溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC；熱電阻RTD）：
如果，傳感器是熱電阻或熱電偶，直接輸出信號接模擬量輸入，需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意：不同的信號應(yīng)該連接至相對應(yīng)的模塊，如：熱電阻信號應(yīng)該使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應(yīng)該*，如：Pt1000和Pt100不能同時應(yīng)用在一個熱電阻模塊上。
熱電偶模塊TC：
EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型熱電偶，不支持B型熱電偶。通過撥碼設(shè)置，模塊可以實現(xiàn)冷端補償，但仍然需要補償導線進行熱電偶的自由端補償。另外，該模塊具有斷線檢測功能，未用通道應(yīng)當短接，或者并聯(lián)到旁邊的實際接線通道上。
熱電阻模塊RTD：
熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化，且阻值與溫度具有一定的數(shù)學關(guān)系，這種關(guān)系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關(guān)設(shè)置與α有關(guān)，如下圖所示，就算同是 Pt100，α值不同時撥碼開關(guān)的設(shè)置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數(shù)，按 照對應(yīng)的撥碼去設(shè)置。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴展模塊介紹。
EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能，未用通道不能懸空，接法方式如下：
（1）請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻值必須和RTD的標稱值相同；
（2）將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應(yīng)連接到空的通道上。
因為熱電阻分2線制、3線制、4線制，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式，如圖所示。其中，精度zui高的是4線連接，精度zui低的是2線連接。
提示：
（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件），對于模擬量輸入通道設(shè)有軟件濾波功能，如圖所示，具體請參見《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾波。
但是，在系統(tǒng)塊中設(shè)置模擬量通道濾波時，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應(yīng)禁止濾波功能。
（2） EM231 TC和RTD模塊上，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示：（a）若24V電源指示燈=OFF，則說明該模塊沒有24V工作電源；（b）若SF紅燈閃爍，原因可能是：模塊內(nèi)部軟件檢測出外接斷線，或者輸入超出范圍。
注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。
AO模擬量輸出模塊
S7-200的擴展模塊里，分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型，電壓：±10V，電流：0~20mA（4~20mA）。
AI/AO模擬量輸入輸出模塊
(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO
S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本體集成有模擬量通道。其中，2路AI是：電壓信號±10V，1路AO是：電壓信號0~10V；或者電流信號0~20mA(4~20mA)，輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇。
(B) EM235模擬量輸入輸出模塊
EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇4路AI通道的輸入信號程，如下表所示，這個模塊可以測量毫伏級（mV）的信號；1路AO是：電壓信號 ±10V；或電流信號0~20mA（4~20mA），可以根據(jù)硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型。
注：模塊上的電位計是用來調(diào)節(jié)輸入信號和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系，在模塊出廠時已經(jīng)設(shè)置好了，如無需要，請不要隨意更改。
常見問題分析
A．模擬量輸入與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系：
模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對應(yīng)6400~32000），這兩者之間有一定的數(shù)學關(guān)系，如圖所示：
B．模擬量模塊的硬件接線介紹
（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入，接線方法見a：分別為A+和M、B+和M，此時只能輸入±10V 電壓信號。
CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號。電流輸出如圖b，將負載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負載接在V和M端子之間。
SIEMENS西門子6ES7221-1EF22-0A0
（2）模擬量輸入的接線方式
以4AI EM231模塊為例，分別介紹電壓、電流型輸入信號的接線方式，如圖所示。注意：此接線圖是一個示意圖，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓，B通道必須懸空，C和D通道只能接入電流。
當您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a，以此類推。
方式a. 電壓輸入方式：信號正接A+；信號負接A-；
方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；
方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號正接C+，同時C+與RC短接；信號負接C-，同時C-和模塊的M端短接。
方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號線接D+，同時D+與RD短接；電源M端接D-，同時和模塊的M端短接。
注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線。
（3）電流型信號輸入接線方式
電流型信號的接線方式，分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制”，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區(qū)別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出。
a. 四線制-電流型信號的接法：
四線制信號是指信號設(shè)備本身外接供電電源，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC，接線如圖所示：
b. 三線制-電流型信號的接法：
三線制信號是指信號設(shè)備本身外接供電電源，只有一根信號線輸出，該信號線與電源線共用公共端，通常情況是共負端的。接線如圖所示：
注：若設(shè)備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源，那么，需要將模塊的M端與該通道的負端引腳短接（如，M和C-短接）。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓，也就是等電位。下面的二線制接法同理。
c. 二線制-電流型信號的接法：
二線制信號是指信號設(shè)備本身只有兩根外接線，設(shè)備的工作電源由信號線提供，即其中一根線接電源，另一根線是信號輸出。接線如圖所示：
