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西門子PLC分布式I/O ET200M

　　在使用西門子PLC S7-300或S7-400的場合，用戶經(jīng)常會配置分布式I/O ET200M來進(jìn)行擴(kuò)展，它的特點(diǎn)如下：

　　1. 模塊化 IO 系統(tǒng)，防護(hù)等級為 IP20，特別適用于高密度且復(fù)雜的自動化任務(wù)；

　　2. 同時支持 Profibus 和 Profinet 現(xiàn)場總線；

　　3. 可以多擴(kuò)展 8 或 12 個 信號模塊；

　　4. IM153-2 接口模塊能夠在 S7-400H 及軟冗余系統(tǒng)中應(yīng)用；

　　5. 通過配置有源背板總線模塊，ET 200M 可以支持帶電熱插拔功能；

　　6. 可以將故障安全型模塊與標(biāo)準(zhǔn)模塊配置在同一站點(diǎn)內(nèi)；

　　7. 能夠使用適用于危險區(qū)域內(nèi)的信號模塊。

　　其中IM153-1的特點(diǎn)概述：

　　1. 將 ET 200M 作為從站連接到 PROFIBUS DP（通過銅接頭）

　　2. IM153-2 Profibus DP 接口模塊可以用于與 S7-400H，軟冗余系統(tǒng)通訊；

　　3. 有時間戳功能和時鐘同步；

　　4. 大可以擴(kuò)展 8 或 12 個 S7-300 的模塊。

　　5. 防護(hù)等級：IP20

• 用于顯示錯誤 (Error)、運(yùn)行狀況 (RUN)、電源狀況 (PWR) 的診斷顯示以及每個端口一個鏈路 LED
• 可選標(biāo)簽采用淺灰色或黃色標(biāo)簽條。有兩種材料可供選擇：
  • 標(biāo)簽箔和帶有 500 個標(biāo)簽條的標(biāo)簽卷，用于熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)
  • 紙張 (280 g/m²) 為 DIN A4 紙，每張帶有 100 個條，適用于激光打印機(jī)

• 接口模塊可帶有一個參考 ID 標(biāo)簽

• 通過總線適配器實(shí)現(xiàn)不同的 PROFINET 連接類型
  • 在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下，BA 2xRJ45 用于通過 RJ45 插頭進(jìn)行連接
  • 對于運(yùn)行期間的機(jī)械負(fù)荷和/或更高的 EMC 要求，可使用 BA 2xFC 來直接連接 PROFINET 電纜

可用型號：

• 包含服務(wù)器模塊和安裝有總線適配器 BA 2xRJ45 的接口模塊
• 包含服務(wù)器模塊的接口模塊（總線適配器必須單獨(dú)訂購

 任何一個電氣控制系統(tǒng)所要完成的控制任務(wù)，都是為滿足被控對象（生產(chǎn)控制設(shè)備、自動化生產(chǎn)線、生產(chǎn)工藝過程等）提出的各項(xiàng)性能指標(biāo)，最大限度地提高勞動生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，減輕勞動強(qiáng)度和危害程度，提高自動化水平。因此，在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循如下基本原則：

    (1)最大限度地滿足被控對象提出的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

    為明確控制任務(wù)和控制系統(tǒng)應(yīng)有的功能，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)前，就應(yīng)深入現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究，搜集資料，與機(jī)械部分的設(shè)計(jì)人員和實(shí)際操作人員密切配合，共同擬定電氣控制方案，以便協(xié)同解決在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的各種問題。

    (2)確?？刂葡到y(tǒng)的安全可靠。

    電氣控制系統(tǒng)的可靠性就是生命線，不能安全可靠工作的電氣控制系統(tǒng)是不可能長期投入生產(chǎn)運(yùn)行的。尤其是在以提高產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量，保證生產(chǎn)安全為目標(biāo)的應(yīng)用場合，必須將可靠性放在，甚至構(gòu)成冗余控制系統(tǒng)。

    (3)力求控制系統(tǒng)簡單。

    在能夠滿足控制要求和保證可靠工作的前提下，應(yīng)力求控制系統(tǒng)構(gòu)成簡單。只有構(gòu)成簡單的控制系統(tǒng)才具有經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性的特點(diǎn)，才能做到使用方便和維護(hù)容易。

    (4)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ俊?/p>

    考慮到生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，控制任務(wù)的增加，以及維護(hù)方便的需要，要充分利用可編程控制器易于擴(kuò)充的特點(diǎn)，在選擇PLC的容量（包括存儲器的容量、機(jī)架插槽數(shù)、I/O點(diǎn)的數(shù)量等）時，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)脑Ａ俊?/p>

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自固件 V4.4 起，S7-1200 CPU 配備 OPC UA 服務(wù)器。

OPC UA 服務(wù)器組態(tài)通常與在 S7-1500 CPU 中的組態(tài)一樣；功能范圍和數(shù)量限值受所支

持“Micro Embedded Device 2017 Server Profile”的限制。與 S7-1500 CPU 不同的是

下功能不可用：

● 服務(wù)器方法

● 結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類型（結(jié)構(gòu)和數(shù)組）

● Registered Read 和 Registered Write

更多信息，請參見 STEP 7 在線幫助。

S7-1500 CPU 的 OPC UA 客戶端

自固件版本 V2.6 起，S7-1500 CPU 額外配備 OPC UA 客戶端。

以下部分將介紹如何使用標(biāo)準(zhǔn)化指令（PLCopen 函數(shù)塊）創(chuàng)建用戶程序，該程序在 OPC

UA 客戶端中提供以下功能：

● 從 OPC UA 服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)

● 向 OPC UA 服務(wù)器寫入數(shù)據(jù)

● 調(diào)用 OPC UA 服務(wù)器的方法

STEP 7 (TIA Portal) 提供客戶端接口編輯器并為 OPC UA 連接分配參數(shù)，以幫助用戶創(chuàng)

建用戶程序。

指令（“指令 > 通信 > OPC UA”(Instructions > Communication > OPC UA)）的幫助中詳

細(xì)介紹了作為客戶端的 S7-1500 CPU 的 OPC UA 指令。

 1、如何進(jìn)行S7-200的電源需求與計(jì)算？
S7-200CPU模塊提供5VDC和24VDC電源：
當(dāng)有擴(kuò)展模塊時CPU通過I/O總線為其提供5V電源，所有擴(kuò)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(jī)輸入點(diǎn)和擴(kuò)展模塊輸入點(diǎn)及擴(kuò)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(kuò)展模塊。所謂電源計(jì)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。西門子plc模塊6es7-134-4fb01-0ab0。
注意：EM277模塊本身不需要24VDC電源，這個電源是通訊端口用的。24VDC電源需求取決于通訊端口上的負(fù)載大小。
CPU上的通訊口，可以連接PC/PPI電纜和TD200并為它們供電，此電源消耗已經(jīng)不必再納入計(jì)算。
2、200PLC能在零下20度工作嗎？
S7-200的工作環(huán)境要求為：0°C－55°C，水平安裝0°C－45°C，垂直安裝相對濕度95%，不結(jié)露
西門子還提供S7-200的寬溫度范圍產(chǎn)品（SIPLUSS7-200）：
工作溫度范圍：-25°C－70°C相對濕度：55°C時98%，70°C時45%
其他參數(shù)與普通S7-200產(chǎn)品相同
S7-200的寬溫型產(chǎn)品，每種都有其單獨(dú)的訂貨號，可以到SIPLUS產(chǎn)品主頁查詢。如果沒有找到，則說明目前沒有對應(yīng)的SIPLUS產(chǎn)品。文本和圖形顯示面板沒有寬溫型產(chǎn)品。
還要注意國內(nèi)沒有現(xiàn)貨，西門子plc模塊6es7-134-4fb01-0ab0。如需要請和當(dāng)?shù)匚鏖T子辦事處或經(jīng)銷商聯(lián)系。
3、數(shù)字量輸入/輸出（DI/DO）響應(yīng)速度有多快？能作高速輸入和輸出嗎？
S7-200在CPU單元上設(shè)有硬件電路（芯片等）處理高速數(shù)字量I/O，如高速計(jì)數(shù)器（輸入）、高速脈沖輸出。這些硬件電路在用戶程序的控制下工作，可以達(dá)到很高的頻率；但點(diǎn)數(shù)受到硬件資源的限制。
S7-200CPU按照以下機(jī)制循環(huán)工作：
讀取輸入點(diǎn)的狀態(tài)到輸入映像區(qū)執(zhí)行用戶程序，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，得到輸出信號的新狀態(tài)
將輸出信號寫入到輸出映像區(qū)只要CPU處于運(yùn)行狀態(tài)，上述步驟就周而復(fù)始地執(zhí)行。在第二步中，CPU也執(zhí)行通訊、自檢等工作。
上述三個步驟是S7-200CPU的軟件處理過程，可以認(rèn)為就是程序掃描時間。西門子plc模塊6es7-134-4fb01-0ab0。
實(shí)際上，S7-200對數(shù)字量的處理速度受到以下幾個因素的限制：
輸入硬件延時（從輸入信號狀態(tài)改變的那一刻開始，到CPU刷新輸入映像區(qū)時能夠識別其改變的時間）
CPU的內(nèi)部處理時間，包括：
讀取輸入點(diǎn)的狀態(tài)到輸入映像區(qū)執(zhí)行用戶程序，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，得到輸出信號的新狀態(tài)
將輸出信號寫入到輸出映像區(qū)輸出硬件延時（從輸出緩沖區(qū)狀態(tài)改變到輸出點(diǎn)真實(shí)電平改變的時間）上述A,B,C三段時間，就是限制西門子PLC處理數(shù)字量響應(yīng)速度的主要因素。
一個實(shí)際的系統(tǒng)可能還需要考慮輸入、輸出器件的延時，如輸出點(diǎn)外接的中間繼電器動作時間等
以上數(shù)據(jù)都在《S7-200系統(tǒng)手冊》中標(biāo)明，這里只是列表比較。CPU上的部分輸入點(diǎn)延時（濾波）時間可以在編程軟件Micro/WIN的“系統(tǒng)塊”中設(shè)置，其缺省的濾波時間是6.4ms。西門子plc模塊6es7-134-4fb01-0ab0。
如果把容易受到干擾的信號接到CPU上可改變?yōu)V波時間的DI點(diǎn)上，調(diào)整濾波時間可能改善信號檢測的質(zhì)量。支持高速計(jì)數(shù)器功能的輸入點(diǎn)在相應(yīng)功能開通時不受此濾波時間約束。濾波設(shè)置對輸入映像區(qū)的刷新、開關(guān)量輸入中斷、脈沖捕捉功能同樣有效。
有些輸出點(diǎn)要比其他點(diǎn)更快些，是因?yàn)樗鼈兛梢杂糜诟咚佥敵龉δ?，在硬件上有特殊設(shè)計(jì)。沒有專門使用硬件高速輸出功能時，它們只是和普通點(diǎn)一樣處理繼電器輸出開關(guān)頻率為1Hz。
4、S7-200處理快速響應(yīng)信號的對策有那些？
使用CPU內(nèi)置的高速計(jì)數(shù)器和高速脈沖發(fā)生器處理序列脈沖信號使用部分CPU數(shù)字量輸入點(diǎn)的硬件中斷功能，在中斷服務(wù)程序中處理；進(jìn)入中斷的延時可以忽略S7-200擁有“直接讀輸入”和“直接寫輸出”指令，可以越過程序掃描周期的時間限制使用部分CPU數(shù)字量輸入點(diǎn)的“脈沖捕捉”功能捕捉短暫的脈沖注意：S7-200系統(tǒng)中最小周期的定時任務(wù)為1ms。所有實(shí)現(xiàn)快速信號處理的措施，都要考慮所有限制因素的影響。西門子plc模塊6es7-134-4fb01-0ab0。例如，為一個需要毫秒級響應(yīng)速度的信號選擇500μs輸出延時的硬件，顯然是不合理的。
5、S7-200程序掃描時間和程序大小有關(guān)系嗎？
程序掃描時間與用戶程序的大小成正比。《S7-200系統(tǒng)手冊》中有每個指令所需執(zhí)行時間的數(shù)據(jù)。實(shí)際上很難事先預(yù)先精確計(jì)算出程序掃描時間，特別是還沒有開始編程序時。可以看出，常規(guī)的PLC處理模式不適合時間響應(yīng)要求高的數(shù)字量信號。可能需要根據(jù)具體任務(wù)采用一些特別的方法。
6、CPU224XP高速脈沖輸出最快能達(dá)到多少？
CPU224XP的高速脈沖輸出Q0.0和Q0.1支持高達(dá)100KHz的頻率。Q0.0和Q0.1支持5-24VDC輸出。西門子plc模塊6es7-134-4fb01-0ab0。但是它們必須和Q0.2-Q0.4一起成組輸出相同的電壓。高速輸出只能用在CPU224XPDC/DC/DC型號
7、CPU224XP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(guī)律增加。所以CPU224XP后面的第一個模擬量輸入通道的地址為AIW4；第一個輸出通道的地址為AQW4，AQW2不能用。
8、S7-200CPU上的通訊口支持哪些訊協(xié)議？
1）PPI協(xié)議：西門子專為S7-200開發(fā)的通訊協(xié)議2）MPI協(xié)議：不*支持，只能作從站
3）自由口模式：由用戶自定義的通訊協(xié)議，用于與其他串行通訊設(shè)備通訊（如串行打印機(jī)等）。
S7-200編程軟件Micro/WIN提供了通過自由口模式實(shí)現(xiàn)的通訊功能：
1）USS指令庫：用于S7-200與西門子變頻器（MM4系列、SINAMICSG110和老的MM3系列）
2）ModbusRTU指令庫：用于與支持ModbusRTU主站協(xié)議的設(shè)備通訊
S7-200CPU上的兩個通訊口基本一樣，沒有什么特殊的區(qū)別。它們可以各自在不同的模式、通訊速率下工作；它們的口地址甚至也可相同。分別連接到CPU上兩個通訊口上的設(shè)備，不屬于同一個網(wǎng)絡(luò)。S7-200CPU不能充當(dāng)網(wǎng)橋的作用。西門子plc模塊6es7-134-4fb01-0ab0。
9、S7-200CPU上的通訊口都能干什么用？
1）安裝了編程軟件Micro/WIN的編程電腦可以對plc編程2）可以連接其他S7-200CPU的通訊口組成網(wǎng)絡(luò)3）可以與S7-300/400的MPI通訊口通訊4）可以連接西門子的HMI設(shè)備（如TD200、TP170micro、TP170、TP270等）5）可以通過OPCServer（PCAccessV1.0）進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)布
6）可以連接其他串行通訊設(shè)備7）可以與第三方HMI通訊
10、S7-200CPU上的通訊口是否可以擴(kuò)展？
不能擴(kuò)展出與CPU通訊口功能*一樣的通訊口。在CPU上的通訊口不夠的情況下，可以考慮：
購買具有更多通訊口的CPU考察連接設(shè)備的種類，如果其中有西門子的人機(jī)界面（HMI，操作面板），可以考慮增加EM277模塊，把面板連接到EM277。
11、CPU224XP本體上的模擬量輸入也是高速響應(yīng)的嗎？
它的響應(yīng)速度是250ms，不同于模擬量擴(kuò)展模塊的數(shù)據(jù)。CPU224XP本體上的模擬量I/O芯片與模擬量模塊所用的不同，應(yīng)用的轉(zhuǎn)換原理不同，因此精度和速度不一樣