西門子6ES72162AD230xB8
S7-200CN CPU226,DC/DC/DC,24輸入/16輸出
SIEMENS西門子希殿電氣技術有限公司
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CPU 221、CPU 222、CPU 224、CPU 224XP、CPU 224XPsi 與 CPU 226 相同技術參數(shù) |
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特點 |
CPU 221, 222, 224, 224 XP, 226 |
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32 位浮點計算，符合 IEEE 標準 |
√ |
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可完全組態(tài)的全集成 PID 控制器 |
√，最多可集成 8 個單獨的 PID 控制器 |
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位處理速度 |
0.22 μs |
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時間控制中斷 |
2（循環(huán)時間為 1 到 255 ms 之間，分辨率為 1 ms） |
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硬件中斷（輸入處進行邊沿檢測） |
最多 4 個輸入 |
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標志、定時器、計數(shù)器 |
每個 256 |
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高速計數(shù)器 |
4–6（取決于 CPU），最多 30 kHz，CPU 224 XP 為 200 kHz |
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脈沖輸出（脈寬或調頻） |
2 個輸出，每個為 20 kHz（對于 DC），CPU 224 XP 為 100 kHz |
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程序和數(shù)據(jù)存儲器 |
掉電保護（非易失） |
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掉電時動態(tài)數(shù)據(jù)的儲存 |
掉電保護：內部高性能電容和/或附加電池模塊保證了非易失性：使用 STEP 7-Micro/WIN、TD200C 或用戶程序向集成的 EEPROM 裝載數(shù)據(jù) |
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使用電池模塊對動態(tài)數(shù)據(jù)的掉電保護 |
一般 200 天 |
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集成通信接口 |
√，RS 485 接口支持下列工 作模式：PPI 主站或從站/MPI 從站/自由口（自由組態(tài)的 ASCII 協(xié)議） |
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最大波特率 |
187.5 kbaud (PPI/MPI) 或 115.2 kbaud（自由口） |
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編程軟件 |
STEP 7-Micro/WIN 支持所有標準，如 STL、CSF 或 LAD |
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可選的程序存儲模塊 |
√，CPU 中編程，用于程序傳輸、數(shù)據(jù)記錄、配方、文檔記錄 |
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DC/DC/DC |
√ |
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電源電壓 |
24 V DC |
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數(shù)字量輸入 |
24 V DC |
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數(shù)字量輸出 |
24 V DC，最大 0.75 A，并聯(lián)，具有更高的切換能力 |
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AC/DC/繼電器 |
√ |
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電源電壓 |
85 – 264 V AC |
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數(shù)字量輸入 |
24 V DC |
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數(shù)字量輸出 |
5 – 30 V DC 或 5–250 V AC，最大 2 A（繼電器） |
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CPU 特定數(shù)據(jù)技術規(guī)范 |
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特性 |
CPU 221 1 ) |
CPU 222 1 ) |
CPU 224 1 ) |
CPU 224XP 1） CPU 224XPsi |
CPU 226 1 ) |
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集成的數(shù)字量輸入/輸出 |
6 DI/4 DO |
8 DI/6 DO |
14 DI/10 DO |
14 DI/10 DO |
24 DI/16 DO |
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數(shù)字量輸入/輸出/使用擴展模塊的最多通道數(shù)量 |
– |
48/46/94 |
114/110/224 |
114/110/224 |
128/128/256 |
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模擬量輸入/輸出/使用擴展模塊的最多通道數(shù)量 |
– |
16/8/16 |
32/28/44 |
2 AI/1 AO integrated32/28/44 |
32/28/44 |
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程序存儲器 |
4 KB |
4 KB |
8/12 KB |
12/16 KB |
16/24 KB |
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數(shù)據(jù)存儲器 |
2 KB |
2 KB |
8 KB |
10 KB |
10 KB |
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使用高性能電容儲存動態(tài)數(shù)據(jù) |
一般 50 小時 |
一般 50 小時 |
一般 100 小時 |
一般 100 小時 |
一般 100 小時 |
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高速計數(shù)器 |
4x30 kHz，其中 2x20 kHzA/B 計數(shù)器可用 |
4x30 kHz，其中 2x20 kHzA/B 計數(shù)器可用 |
6x30 kHz，其中 4x20 kHzA/B 計數(shù)器可用 |
4 x 30 kHz，2 x 200 kHz其中 3 x 20 kHz +1 x 100 kHzA/B 計數(shù)器可用 |
6 x 30 kHz，其中 4 x 20 kHzA/B 計數(shù)器可用 |
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通信接口 RS 485 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
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所支持的協(xié)議： |
適用于兩個接口 |
適用于兩個接口 |
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– PPI 主站/從站 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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– MPI 從站 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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– 自由口（自由組態(tài) ASCII 協(xié)議） |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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通信選項 |
－，PROFIBUS DP 從站和/或 AS-i 接口主站/以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)/調制解調器 |
√，PROFIBUS DP 從站和/或 AS-i 接口主站/以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)/調制解調器 |
√，PROFIBUS DP 從站和/或 AS-i 接口主站/以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)/調制解調器 |
√，PROFIBUS DP 從站和/或 AS-i 接口主站/以太網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)/調制解調器 |
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集成 8 位模擬電位器 （用于調試，改變值) |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
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實時時鐘 |
可選 |
可選 |
√ |
√ |
√ |
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集成的 24 V DC 傳感器供電電壓 |
最大 180 mA |
最大 180 mA |
最大 280 mA |
最大 280 mA |
最大 400 mA |
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可拆卸的終端插條 |
– |
– |
√ |
√ |
√ |
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尺寸 W x H x D（mm） |
90 x 80 x 62 |
90 x 80 x 62 |
120.5 x 80 x 62 |
140 x 80 x 62 |
196 x 80 x 62 |
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1) 也可以提供適用于擴展溫度范圍為 -25oC – +70oC 腐蝕性凝露環(huán)境的 SIPLUS 元件。 |
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模擬信號是指在一定范圍內連續(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，撥碼開關設置，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，具體內容請參見下文詳細說明：
西門子6ES72162AD230B8
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，通過撥碼開關設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置撥碼開關來選擇信號量程。開關的設置應用于整個模塊，一個模塊只能設置為一種測量范圍，且開關設置只有在重新上電后才能生效。也就是說，撥碼設置一經確定后，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）的撥碼開關設置是一樣的，也就是說，當撥碼開關設置為這種時，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1、2對其進行設置：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：不同的信號應該連接至相對應的模塊，如：熱電阻信號應該使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應該一致，如：Pt1000和Pt100不能同時應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)學關系，這種關系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關設置與α有關，如下圖所示，就算同是 Pt100，α值不同時撥碼開關的設置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數(shù)，按 照對應的撥碼去設置。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）將已經接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應連接到空的通道上。
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，精度最高的是4線連接，精度最低的是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)塊中設置模擬量通道濾波時，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應禁止濾波功能。
（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。通過撥碼開關設置來選擇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節(jié)輸入信號和轉換數(shù)值的放大關系，在模塊出廠時已經設置好了，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)字量的對應關系：
模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對應6400~32000），這兩者之間有一定的數(shù)學關系，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。
（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備本身只有兩根外接線，設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：
CPU
6ES7211-0AA23-0B0 CPU221 DC/DC/DC,6輸入/4輸出
6ES7211-0BA23-0B0 CPU221 繼電器輸出,6輸入/4輸出
6ES7212-1AB23-0B8 CPU222 DC/DC/DC,8輸入/6輸出
6ES7212-1BB23-0B8 CPU222 繼電器輸出,8輸入/6輸出
6ES7214-1AD23-0B8 CPU224 DC/DC/DC,14輸入/10輸出
6ES7214-1BD23-0B8 CPU224 繼電器輸出,14輸入/10輸出
6ES7214-2AD23-0B8 CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7214-2BD23-0B8 CPU224XP 繼電器輸出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7216-2AD23-0B8 CPU226 DC/DC/DC,24輸入/16輸出
6ES7216-2BD23-0B8 CPU226 繼電器輸出,24輸入/16輸出
擴展模塊
6ES7 221-1BH22-0A8 EM221 16入 24VDC，開關量
6ES7 221-1BF22-0A8 EM221 8入 24VDC，開關量
6ES7 221-1EF22-0A0 EM221 8入 120/230VAC，開關量
6ES7 222-1BF22-0A8 EM222 8出 24VDC，開關量
6ES7 222-1EF22-0A0 EM222 8出 120V/230VAC，0.5A 開關量
6ES7 222-1HF22-0A8 EM222 8出 繼電器
6ES7 222-1BD22-0A0 EM222 4出 24VDC 固態(tài)－MOSFET
6ES7 222-1HD22-0A0 EM222 4出 繼電器 干觸點
6ES7 223-1BF22-0A8 EM223 4入/4出 24VDC，開關量
6ES7 223-1HF22-0A8 EM223 4入 24VDC/4出 繼電器
6ES7 223-1BH22-0A8 EM223 8入/8出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PH22-0A8 EM223 8入 24VDC/8出 繼電器
6ES7 223-1BL22-0A8 EM223 16入/16出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PL22-0A8 EM223 16入 24VDC/16出 繼電器
6ES7 223-1BM22-0A8 EM223 32入/32出 24VDC，開關量
6ES7 223-1PM22-0A8 EM223 32入 24VDC/32出 繼電器
6ES7 231-0HC22-0A8 EM231 4入*12位精度，模擬量
6ES7 231-7PB22-0A8 EM231 2入*熱電阻，模擬量
6ES7 231-7PD22-0A8 EM231 4入*熱電偶，模擬量
6ES7 232-0HB22-0A8 EM232 2出*12位精度，模擬量
6ES7 235-0KD22-0A8 EM235 4入/1出*12位精度，模擬量
6ES7 277-0AA22-0A0 EM277 PROFIBUS-DP接口模塊
6GK7 243-2AX01-0A0 CP243-2 AS-i接口模塊
6ES7 253-1AA22-0A0 EM253 位控模塊
6ES7 241-1AA22-0A0 EM241 調制解調器模塊
6GK7 243-1EX00-0E0 CP243-1工業(yè)以太網(wǎng)模塊
6GK7 243-1GX00-0E0 CP243-1IT 工業(yè)以太網(wǎng)模塊
附件
