西門子V90伺服電機

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電壓電流模擬量信號

用戶可以使用CPU224XP本體集成的模擬量通道和擴展模塊上的模擬量通道接入或者輸出相應信號量程的模擬量信號。

2.1 CPU 224 XP(si)的集成模擬量I/O

新產品CPU 224 XP在CPU上集成了兩個模擬量輸入端口和一個模擬量輸出端口。模擬量I/O有自己的一組端子，如果不用，端子可以移走。

技術規格

表. CPU 224 XP本體模擬量I/O規格

CPU 224 XP 的模擬量輸入/輸出通道的精度為 12位。具體參數請看《S7-200系統手冊》的附錄－CPU224 XP模擬量I/O參數表。 CPU 224 XP上的模擬量輸入轉換速度比模擬量擴展模塊慢，要求高的場合請使用模擬量擴展模塊。

CPU 224 XP 集成模擬量I/O接線

CPU 224 XP本體集成的模擬量I/O接線圖如下：

圖. 接線圖

圖中：

a:此處表示A+和B+都可以接±10V信號

b:電流型負載接在I和M端子之間

c:電壓型負載接在V和M端子之間

CPU 224 XP 模擬量相關常問問題

CPU 224 XP本體上有沒有電流信號模擬量輸入？

沒有。

CPU 224 XP本體上的模擬量輸入為何響應速度是250ms，不同于模擬量擴展模塊的數據？

是這樣的。CPU 224 XP本體上的模擬量I/O芯片與模擬量模塊所用的不同，應用的轉換原理不同，因此精度和速度不一樣。

CPU 224 XP的本體模擬量I/O如何尋址？

CPU 224 XP本體上的模擬量輸入通道的地址為AIW0和AIW2；模擬量輸出通道的地址為AQW0。

CPU 224 XP后面掛的模擬量模塊的地址如何分配？

S7-200的模擬量I/O地址總是以2個通道/模塊的規律增加。所以CPU 224 XP后面的*個模擬量輸入通道的地址為AIW4；*個輸出通道的地址為AQW4，AQW2不能用。

CPU 224 XP上的模擬量輸入是否需要在“系統塊”中設置濾波？

由于CPU 224 XP本體上的模擬量轉換芯片的原理與擴展模擬量模塊不同，不需要選擇濾波。

怎樣使用 S7-224 XP 的模擬量輸入通道接收電流信號？

S7-224 XP 的兩路模擬量輸入通道被出廠設置為電壓信號(0－10V)輸入。為了能夠輸入電流信號，必須在 A+ 與 M 端 (或 B+ 與 M 端) 之間并入一個500 歐姆的電阻。

與傳感器以及電壓源的兩線制連接方式如圖2 所示：

圖2

與傳感器以及電壓源的 3 線制連接方式如圖 3 所示：

圖3

與傳感器以及電壓源的 4 線制連接方式如圖 4 所示：

圖4

與電壓輸出的變送器及電流源的 4 線制連接方式如圖5所示：

圖5

注意：

在所有的連接方式中都必須確保外接電流源具有短路保護以防損壞。

以上所示的各種連接方式同樣適用于LOGO！基本型 (LOGO! 24?和 LOGO! 12/24) 的模擬量輸入。

因為沒有充分隔離，外接電阻也可成為干擾源。
為了得到盡量精確的測量結果，推薦使用公差盡可能小的電阻。

應確保當在500歐電阻兩端施加大 28.8V 的電壓時，輸出功率為 1.66W。 市面上流通的電阻的功率大都是 0.25W到 0.5W。

2.3 EM231 4AI和EM235模塊的電壓電流輸入

模擬量模塊設置

應用模擬量模塊時，需要根據輸入信號的規格設置右下角的DIP開關（Configuration開關）。DIP開關只對輸入信號有效，并且對所有的輸入通道都是相同的。

EM231、EM235帶模擬量輸入通道的模塊，還分別有電位器用于對輸入信號進行校正。EM231和EM235上的Gain（增益）電位器用于調整輸入信號和轉換數值的放大關系；EM235上的Offset（偏置）用于對輸入信號調零。如果沒有精確的信號源，請不要調整。詳細調整方法請參照《S7-200系統手冊》。

注意：

Gain（增益）和Offset（偏置）電位器不能用于調整0 - 20mA和4 - 20mA輸入轉換！

S7-200模擬量模塊沒有0 - 20mA與4 - 20mA電流型輸入的選擇開關，0/4 - 20mA模擬量信號的DIP開關設置一樣，但相應的變換必須用程序實現。

DIP開關設置

表. EM231 4AI DIP開關設置

表. EM235DIP開關設置

模擬量接線圖

下列各圖是各種傳感器連接到S7-200 模擬量輸入模塊的示例：

西門子V90伺服電機

圖. 四線制－外供電－電流型信號接線

圖 . 二線制－電流測量接線

上圖中的L+和M屬于為模擬量模塊供電的 CPU 傳感器電源。如果使用其他外接電源，只要用相應電源的輸出端取代上圖中的L+和M，而且要使其 M 和為模塊供電的 M 連接起來，如圖 三線制電流信號測量接線 。

圖 . 三線制電流信號測量接線

1. CP243-1以太網向導配置

CP243-1模塊是S7-200系列產品中一一款以太網通信模塊，它既可以作為西門子以太網S7通信中的客戶端，也可作為服務器。那么，如果想通過以太網通信與PC機中的STEP 7-Micro/WIN軟件通信，實現編程的上載、下載或在線監控，以太網向導該如何配置呢？下面將對CP243-1的以太網向導配置做詳細描述。
首先，通過PC/PPI電纜使PC機與S7-200的通信成功，然后進入工具中的以太網向導配置界面，如圖1所示：

圖 1 以太網向導配置
進入到向導配置界面中，將會看到如圖2所示的界面。點擊“讀取模塊”即可讀出CP243-1的模塊信息，然后雙擊模塊信息，將模塊位置添加成功。

圖2 模塊位置讀取
每個CP243-1模塊都需要配置一個IP地址，如圖3的界面所示。IP地址的設置需要在的對話框中進行設置。

圖3 IP地址分配界面
點擊圖3中標注的選項，進入圖4界面。在該界面中的IP地址欄內填入與PC機同一個網段的IP地址，然后點擊保存，并退出該界面。

圖4 IP地址設定
CP243-1模塊需要占用一個QB字節，該字節的地址不能任意填寫，需要進行計算（如果通過自動讀取模塊位置的方式則會自動計算）。計算的規則就是從CPU本體的輸出字節開始計算，依次排列到CP243-1的模塊位置即可；也可以通過查看PLC菜單中的信息，找到CP243-1模塊輸出的起始地址。CP243-1模塊的連接資源數目為8個S7連接加一個PG資源。該PG資源為S7-200的編程軟件，所以在圖5中可以不用建立連接數目。

圖5 設定QB字節地址及連接數目
圖6中會對以太網向導配置分配V存儲區地址 ，該V區地址在程序的其它地方不能被再次使用。

圖6 分配V存儲區地址

2. CP243-1模塊的編程與通信

當配置完以太網向導后，在調用子程序中會找到向導生成的子程序，將其調用在主程序中，如圖7所示：

圖7 以太網初始化程序
全部編譯后若沒有錯誤就可以下載到PLC中。下載成功后，需要斷電再上電使模塊配置生效，此時CP243-1模塊上面的指示燈狀態為LINK燈與RUN燈常亮，RX/TX燈閃爍。
在設置 PG/PC 接口中，選擇相應的TCP/IP協議，再打開通信的對話框，在IP地址欄里選擇組態過的IP地址，然后點擊雙擊刷新按鈕即可找到對應的CPU地址，如圖8所示。

圖8 通過以太網方式連接S7-200
至此，CP243-1與PC機上的STEP 7-Micro/WIN軟件就連接成功了。這時，CP243-1的CFG燈也會亮橘黃色，代表S7-200編程軟件與CP243-1模塊以太網連接成功，可以完成上載、下載以及在線監控程序任務。

S7-200的電源需求與計算

S7-200 CPU模塊提供5VDC和24VDC電源：

• 當有擴展模塊時CPU通過I/O總線為其提供5V電源，所有擴展模塊的5V電源消耗之和不能超過該CPU提供的電源額定。若不夠用不能外接5V電源。
• 每個CPU都有一個24VDC傳感器電源，它為本機輸入點和擴展模塊輸入點及擴展模塊繼電器線圈提供24VDC。如果電源要求超出了CPU模塊的電源定額，你可以增加一個外部24VDC電源來提供給擴展模塊。

所謂電源計算，就是用CPU所能提供的電源容量，減去各模塊所需要的電源消耗量。

電源計算的例子可參見《S7-200系統手冊》。

以下為S7-200系統電源數據簡表。詳情請參考新的《S7-200系統手冊》或模塊說明書。

表1. CPU的供電能力

表2. CPU上及擴展模塊上的數字量輸入所消耗的電流

如果數字量輸入點使用外接24VDC電源，則不必納入計算。

表3. 數字擴展模塊所消耗的電流

數字擴展模塊型號	電流需求
	＋5VDC	+24VDC
EM 221 DI 8 x 24VDC	30 mA	4 mA/輸入
EM 221 DI 8 x 120/230VAC	30 mA	-
EM 221 DI 16 x 24VDC	70 mA	4 mA/輸入
EM 222 DO4 x 24VDC-5A	50 mA	-
EM 222 DO 4 x Relays-10A	40 mA	20mA/輸出
EM 222 DO8 x 24VDC	30 mA	-
EM 222 DO 8 x Relays	40 mA	9mA/輸出
EM 222 DO 8 x 120/230VAC	110 mA	-
EM 223 24VDC 4 In/4 Out	40 mA	4 mA/輸入
EM 223 24VDC 4 In/4 Relays	40 mA	4 mA/輸入 9mA/輸出
EM 223 24VDC 8 In/8 Out	80 mA	4 mA/輸入
EM 223 24VDC 8 In/8 Relays	80 mA	4 mA/輸入 9 mA/輸出
EM 223 24VDC 16 In/16 Out	160 mA	4 mA/輸入
EM 223 24VDC 16 In/16 Relays	150 mA	4 mA/輸入 9mA/輸出
EM 223 24VDC 32 In/32 Out	240 mA	4 mA/輸入
EM 223 24VDC 32 In/32 Relays	205 mA	4 mA/輸入 9mA/輸出

表4. 模擬擴展模塊所消耗的電流

模擬擴展模塊訂貨號	電流需求
	＋5VDC	+24VDC
EM 231 4 Inputs	20 mA	60 mA
EM 231 8 Inputs	20 mA	60 mA
EM 232 2 Outputs	20 mA	70 mA
EM 232 4 Outputs	20 mA	60 mA
EM 235 4 Inputs / 1 Output	30 mA	60 mA

表5. TC（熱電偶）和RTD（熱電阻）模塊所消耗的電流

熱電偶和熱電阻模塊型號	電流需求
	＋5VDC	+24VDC
EM 231 TC, 4 Inputs	87 mA	60 mA
EM 231 TC, 8 Inputs	87mA	60mA
EM231 RTD, 2 Inputs	87 mA	60 mA
EM231 RTD, 4 Inputs	87 mA	60 mA

表6. 智能模塊所消耗的電流

 注意：

• EM277模塊本身不需要24VDC電源，這個電源是通信端口用的。24VDC電源需求取決于通信端口上的負載大小。
• CPU上的通信口，可以連接PC/PPI電纜和TD 200并為它們供電，此電源消耗已經不必再納入計算。