优点
SIMATIC S7-200发挥统一而经济的解决方案。整个系统的系列特点
● 强大的性能,
● 质量优的模块化和
● 开放式通讯。
S7-200 性能*,久经考验,适合于工业领域的各个应用:
● 结构紧凑小巧-狭小空间处任一应用的理想选择
● 在CPU型号中的基本和功能,
● 大容量程序和数据存储器
● 杰出的实时响应-在任一时候均可对整个过程进行控制,从而升高了质量、效率和安全性
● 易于使用STEP 7-Micro/WIN工程软件-初学者和专家的理想选择
● 集成的 R-S 485接口或者作为系统总线使用
● 极其快速和的操作顺序和过程控制
● 通过时间中断完整控制对时间要求严格的流程
设计和功能
可选模块
● 在性能范围中较佳模块化5个不同的CPU,具有完整的基本功能和集成的Freeport通讯接口
● 用于各个功能的一系列扩展模块:
-数字/模拟扩展,可升至具体要求,作为从站的PROFIBUS通讯
-作为主站的AS-Interface通讯
-确切的温度测量
-定位
-远程诊断
-以太网/互联网通讯
-SIWAREX MS
称重模块
● HMI功能
● 带有Micro/WIN附加指令库的STEP 7-Micro/WIN软件
● 引人注目的系统工程-目前的特点是用于完整自动化任务的各个不同要求的尺寸和较佳的解决方案
主要特点
● 突出数据记录用记忆卡,配方管理,STEP 7-Micro/WIN的项目节约,以及各格式的文件存储
● PID自动调谐功能
● 用于扩展通讯选项的2个内置串口,例如:与其它制造商的设备配套使用(CPU 224 XP, CPU 226)
● 具有内置模拟输入/输出的CPU 224 XP
实时响应
*的技术直至细节确保我们的CPU发挥良好的实时响应率:
● 4个或6个硬件计数器,每个30 kHz,带有CPU 224 XP的2 x 200 kHz,例如:通过增量编码器或者高速记录过程事件的路径监测
● 4个报警输入,输入滤波时间0.2毫秒至程序起动-过程安全的上限数值
● 对应用程序快速事件大于0.2 ms信号的脉冲捕捉功能
● 2个脉冲输出,每个 20 kHz,或者具有脉冲宽度调制和脉冲无脉冲设定点的CPU 224 XP 的2 x 100 kHz-例如:用于控制步进电机
● 2个定时中断,在1ms处开始,以1ms的增量进行调节-用于迅速变化过程的无扰控制
● 快速模拟输入-具有25 μs的信号转换,12位分辨率
● 实时时钟
定时中断
● 1至255ms,具有1 ms的分辨率
● 例如:在转四分之一圈后,以3000 RPM的转速可以在螺钉插入机上记录和处理信号。可以实现较精较准的记录,例如:拧紧扭矩,以确保螺钉的紧固的上限。
快速计数器
● 彼此、其他操作和程序周期均个人运行
● 当达到用户可选择的计算值时,中断触发-从检测到输入信号到切换输出的反应时间为300 μs
● 当增量位置编码器用于确切定位时的4边缘评估
● 模块化可扩展性
报警输入
● 4个独立的输入
● 用于快速连续登记信号
● 用于信号检测的200 μs–500 μs 响应时间/用于信号输出的300 μs
● 对正向和/或负向信号边沿的响应
● 在一个队列中上限16次中断,取决于优先顺序
S7-200模拟量模块系列
模拟信号是指在一定范围内连续的信号(如电压、电流),这个“一定范围"可以理解为模拟量的有效量程。在使用S7-200模拟量时,需要注意信号量程范围,拨码开关设置,模块规范接线,指示灯状态等信息。
本文中,我们按照S7-200模拟量模块类型进行分类介绍:
1.AI 模拟量输入模块?
2.AO模拟量输出模块?
3.AI/AO模拟量输入输出模块
4.常见问题分析
首先,请参见“S7-200模拟量全系列总览表",初步了解S7-200模拟量系列的基本信息,具体内容请参见下文详细说明:


AI 模拟量输入模块
A. 普通模拟量输入模块:
如果,传感器输出的模拟量是电压或电流信号(如±10V或0~20mA),可以选用普通的模拟量输入模块,通过拨码开关设置来选择输入信号量程。注意:按照规范接线,尽量依据模块上的通道顺序使用(A->D),且未接信号的通道应短接。具体请参看《S7-200可编程控制器系统手册》的附录A-模拟量模块介绍。
4AI EM231模块:
首先,模拟量输入模块可以通过设置拨码开关来选择信号量程。开关的设置应用于整个模块,一个模块只能设置为一种测量范围,且开关设置只有在重新上电后才能生效。也就是说,拨码设置一经确定后,这4个通道的量程也就确定了。如下表所示:

注:表中0~5V和0~20mA(4~20mA)的拨码开关设置是一样的,也就是说,当拨码开关设置为这种时,输入通道的信号量程,可以是0~5V,也可以是0~20mA。
8AI EM231模块:
8AI的EM231模块,第0->5通道只能用做电压输入,只有第6、7两通道可以用做电流输入,使用拨码开关1、2对其进行设置:当sw1=ON,通道6用做电流输入;sw2=ON时,通道7用做电流输入。反之,若选择为OFF,对应通道则为电压输入。

注:当第6、7道选择为电流输入时,第0->5通道只能输入0-5V的电压。
B. 测温模拟量输入模块(热电偶TC;热电阻RTD):
如果,传感器是热电阻或热电偶,直接输出信号接模拟量输入,需要选择特殊的测温模块。测温模块分为热电阻模块EM231RTD和热电偶模块EM231TC。注意:不同的信号应该连接至相对应的模块,如:热电阻信号应该使用EM231RTD,而不能使用EM231TC。且同一模块的输入类型应该*,如:Pt1000和Pt100不能同时应用在一个热电阻模块上。
热电偶模块TC:
EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型热电偶,不支持B型热电偶。通过拨码设置,模块可以实现冷端补偿,但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿。另外,该模块具有断线检测功能,未用通道应当短接,或者并联到旁边的实际接线通道上。?
热电阻模块RTD:
热电阻的阻值能够随着温度的变化而变化,且阻值与温度具有一定的数学关系,这种关系是电阻变化率α。RTD模块的拨码开关设置与α有关,如下图所示,就算同是 Pt100,α值不同时拨码开关的设置也不同。在选择热电阻时,请尽量弄清楚α参数,按 照对应的拨码去设置。具体请参看《S7-200可编程控制器系统手册》的附录A-热电偶和热电阻扩展模块介绍。

EM231 RTD模块具有断线检测功能,未用通道不能悬空,接法方式如下:
(1)请将一个电阻按照与已用通道相同的接线方式连接到空的通道,注意:电阻的阻值必须和RTD的标称值相同;
(2)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。
因为热电阻分2线制、3线制、4线制,所以RTD模块与热电阻的接线有3种方式,如图所示。其中,精度高的是4线连接,精度低的是2线连接。

提示:
(1). 在STEP7 Micor/WIN软件中(S7-200的编程软件),对于模拟量输入通道设有软件滤波功能,如图所示,具体请参见《S7-200 ? LOGO? SITOP 参考》->系统块-模拟量滤波。
但是,在系统块中设置模拟量通道滤波时,RTD和TC模块占用的模拟量通道,应禁止滤波功能。
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(2) EM231 TC和RTD模块上,均有24V电源指示灯和SF故障指示灯。如图所示:(a)若24V电源指示灯=OFF,则说明该模块没有24V工作电源;(b)若SF红灯闪烁,原因可能是:模块内部软件检测出外接断线,或者输入超出范围。

注:具体请参见:《S7-200 ? LOGO? SITOP 参考》->EM231 RTD/EM231 TC。
AO模拟量输出模块
S7-200的扩展模块里,分别有2路、4路的模拟量输出模块EM232。根据接线方式(M-V或M-I)选择输出信号类型,电压:±10V,电流:0~20mA(4~20mA)。
AI/AO模拟量输入输出模块
(A) CPU模块本体集成的2路AI和1路AO
S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi,本体集成有模拟量通道。其中,2路AI是:电压信号±10V,1路AO是:电压信号0~10V;或者电流信号0~20mA(4~20mA),输出信号类型可以通过硬件接线来选择。
(B) EM235模拟量输入输出模块
EM235模块有4路AI和1路AO。通过拨码开关设置来选择4路AI通道的输入信号程,如下表所示,这个模块可以测量毫伏级(mV)的信号;1路AO是:电压信号 ±10V;或电流信号0~20mA(4~20mA),可以根据硬件接线方式(M-V或M-I)选择输出信号类型。

注:模块上的电位计是用来调节输入信号和转换数值的放大关系,在模块出厂时已经设置好了,如无需要,请不要随意更改
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