S7-200数字量模块系列简介

2018年12月7日13:32:13 发表评论 10 阅读

S7-200数字量模块是S7-200 CPU模块的扩展模块。当CPU模块集成的数字量I/O点数或I/O信号不能满足实际应用需求时,可考虑增加S7-200数字量模块。本文将从以下方面介绍S7-200数字量模块:

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且最大每点电流为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

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,以保证其不超过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,以保证其不超过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点最大切换频率为1HZ且有机械寿命,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》第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:

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.

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。

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》第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。

 

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