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西門(mén)子G120變頻器4千瓦
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S7-200的電源需求與計(jì)算
S7-200 CPU模塊提供5VDC和24VDC電源:
- 當(dāng)有擴(kuò)展模塊時(shí)CPU通過(guò)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(guò)該CPU提供的電源額定,。若不夠用不能外接5V電源,。
- 每個(gè)CPU都有一個(gè)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(gè)外部24VDC電源來(lái)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,。
電源計(jì)算的例子可參見(jiàn)《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》。
以下為S7-200系統(tǒng)電源數(shù)據(jù)簡(jiǎn)表,。詳情請(qǐng)參考新的《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》或模塊說(shuō)明書(shū),。
表1. CPU的供電能力
CPU型號(hào) | 電流供應(yīng) | |
---|---|---|
+5VDC | +24VDC | |
CPU221 | 0 mA | 180mA |
CPU222 | 340 mA | 180mA |
CPU224/224 XP | 660 mA | 280mA |
CPU226/226 XM | 1000 mA | 400mA |
表2. CPU上及擴(kuò)展模塊上的數(shù)字量輸入所消耗的電流
CPU上及擴(kuò)展模塊上的數(shù)字量 | 電流需求 | |
---|---|---|
+5VDC | +24VDC | |
每點(diǎn)輸入 | - | 4mA/每輸入 |
如果數(shù)字量輸入點(diǎn)使用外接24VDC電源,則不必納入計(jì)算,。
表3. 數(shù)字?jǐn)U展模塊所消耗的電流
數(shù)字?jǐn)U展模塊型號(hào) | 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 |
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(kuò)展模塊所消耗的電流
模擬擴(kuò)展模塊訂貨號(hào) | 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(hào) | 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
智能模塊訂貨號(hào) | 電流需求 | |
---|---|---|
+5VDC | +24VDC | |
EM277 | 150 mA | - |
30 mA,;通信端口激活時(shí) | ||
60 mA;通信端口加90mA/5V負(fù)載時(shí) | ||
180 mA,;通信端口加120mA/24V負(fù)載時(shí) | ||
EM241 | 80 mA | 70 mA |
EM253 | 190mA | 不一定,,詳見(jiàn)技術(shù)數(shù)據(jù) |
CP243-1 | 55 mA | 60 mA |
CP243-1 IT | 55 mA | 60 mA |
CP243-2 | 220 mA | 100 mA |
注意:
- EM277模塊本身不需要24VDC電源,這個(gè)電源是通信端口用的,。24VDC電源需求取決于通信端口上的負(fù)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(jīng)不必再納入計(jì)算,。
S7-200PC/PPI電纜
通過(guò)PC/PPI電纜的編程通信是為常見(jiàn)的S7-200編程方式,很多人也在此遇到問(wèn)題,。
影響通信的因素很多,,要順利通信首先需要注意:
- 檢查Micro/WIN和Windows操作系統(tǒng)的版本兼容性
未經(jīng)西門(mén)子版本兼容測(cè)試的往往有通信問(wèn)題。
- 使用西門(mén)子的原裝PC/PPI電纜
包括用于連接PC機(jī)RS232串口的RS232/PPI電纜,,和連接USB口的USB/PPI電纜,。
2.1 為什么要使用SIEMENS的編程電纜
西門(mén)子目前提供兩種串口編程電纜,統(tǒng)稱為PC/PPI電纜:RS-232/PPI電纜和USB/PPI電纜,。
我們強(qiáng)烈建議用戶使用西門(mén)子生產(chǎn)的上述兩種原裝電纜,,也有義務(wù)告知用戶從中所能獲得的好處:
- 安全:西門(mén)子原裝PC/PPI電纜的兩個(gè)通信端口在電氣上是隔離的。這就意味著編程計(jì)算機(jī)和PLC通信口之間的共模干擾不會(huì)造成雙方通信口硬件的損壞,,或者通信斷續(xù),。在必須帶電拔插電纜的情況下,原裝電纜提供了可靠的保障
- 穩(wěn)定:原裝電纜針對(duì)西門(mén)子的通信協(xié)議進(jìn)行了專門(mén)設(shè)計(jì),、優(yōu)化,,其穩(wěn)定性和抗干擾能力出色
- 高速:使用原裝電纜可以工作在187.5K通信速率下,充分發(fā)揮PLC和HMI通信口的潛力,,不會(huì)制約整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通信速度
- 完備:原裝智能多主站電纜能夠*支持西門(mén)子的PPI網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,,如多主站通信功能,配合西門(mén)子的軟,、硬件使用,,不會(huì)發(fā)生編程、監(jiān)控時(shí)在某些情況下無(wú)法通信的問(wèn)題
2.2 RS232與USB的PC/PPI電纜
S7-200 CPU有其的低成本編程電纜,統(tǒng)稱為PC/PPI電纜,,用于連接PC機(jī)和CPU上的RS-485通信口,,可用做STEP 7-Micro/WIN對(duì)CPU 的編程調(diào)試,或與上位機(jī)做監(jiān)控通信,、或與其他具有RS-232端口的設(shè)備之間作自由口通信,。
西門(mén)子提供的所有用于S7-200的編程電纜,長(zhǎng)度都是5米,。
目前西門(mén)子提供兩種PC/PPI編程電纜,,它們是:
- RS-232/PPI電纜(訂貨號(hào)6ES7 901-3CB30-0XA0):智能多主站電纜,連接S7-200 CPU/EM277通信口和計(jì)算機(jī)RS-232串口,,作為編程或數(shù)據(jù)通信電纜,;同時(shí)也可以用于連接TP170 micro和安裝了WinCC flexible (micro)的計(jì)算機(jī)RS-232串口,作為配置畫(huà)面下載電纜
- USB/PPI電纜(訂貨號(hào)6ES7 901-3DB30-0XA0):智能多主站電纜,,用于連接計(jì)算機(jī)的USB通信口與S7-200 CPU/EM277通信口做編程或數(shù)據(jù)通信電纜
用于S7-300/400編程的PC串口電纜(PC-Adapter),,不能用于S7-200編程通信
注意:西門(mén)子公司的PC/PPI電纜是帶光電隔離的,不會(huì)燒CPU 或PC機(jī)的通信口,。使用不隔離的自制或假冒的PC/PPI電纜,,容易損壞通信口。一般電纜還不支持S7-200 CPU通信端口的高通信速率(187.5K),,而且不能支持S7-200的多主站編程模式,。
用計(jì)算機(jī)串口與CPU通過(guò)RS-232/PPI電纜進(jìn)行編程通信,要求計(jì)算機(jī)擁有一個(gè)UART 16550兼容的串行通信口,。有些計(jì)算機(jī)端口擴(kuò)展卡上的通信口,,Micro/WIN不能直接管理,可能無(wú)法通信,。
1.多主站RS-232/PPI電纜(6ES7 901-3CB30-0XA0)
圖1. 正版RS-232/PPI電纜及其包裝盒
因?yàn)榇穗娎|能夠管理PPI網(wǎng)絡(luò)令牌,,因而支持多主站PPI網(wǎng)絡(luò)。
它有三個(gè)綠燈用于指示電纜的運(yùn)行:RS 232 發(fā)送指示(Tx),;RS-232 接收指示(Rx),;RS 485 發(fā)送指示(PPI),。
圖2. 正版電纜細(xì)部
此種電纜只能在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版本下才能獲得全部的新功能,,高波特率可達(dá)187.5K。它有兩種工作模式:
- PPI模式:用于編程時(shí),,將DIP開(kāi)關(guān)5設(shè)置為“1”,,其他開(kāi)關(guān)設(shè)置為“0”,其波特率可自適應(yīng),,此時(shí)支持多主站網(wǎng)絡(luò)通信,。
- 自由口模式:只需設(shè)置波特率,開(kāi)關(guān)5及其它開(kāi)關(guān)都設(shè)為“0”;此時(shí)也可以獲得原來(lái)普通PC/PPI電纜的功能(不支持多主站),。
RS-232/PPI電纜還用于TP170 micro和TP070配置下載,。此時(shí)DIP開(kāi)關(guān)5應(yīng)為“0”。
2.多主站USB/PPI電纜(6ES7 901-3DB30-0XA0)
西門(mén)子G120變頻器4千瓦
圖3. 正版USB/PPI電纜及其包裝盒
此種電纜能夠管理PPI網(wǎng)絡(luò)令牌,,因而支持多主站PPI網(wǎng)絡(luò),。 它支持USB V1.1。用于連接PC機(jī)的USB通信口和S7-200,。
它有三個(gè)綠燈用于指示電纜的運(yùn)行:USB 發(fā)送指示(Tx),;USB接收指示(Rx);RS 485 發(fā)送指示(PPI),。
圖4. 電纜細(xì)部
此種電纜只能工作在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版本下,,波特率為自適應(yīng)(高可達(dá)187.5K)。它只有一種工作模式即PPI模式,,無(wú)開(kāi)關(guān)設(shè)置,。此種電纜不支持自由口通信。
注意:USB/PPI電纜不能用于TP070(或TP170micro)配置畫(huà)面下載(應(yīng)使用RS-232/PPI電纜并把DIP開(kāi)關(guān)5設(shè)置在OFF),,也不能用于使用wipeout.exe程序恢復(fù)出廠設(shè)置,,也不能用于S7-200自由口程序,如Modbus RTU協(xié)議庫(kù)的調(diào)試,。
3.早期電纜
西門(mén)子早期生產(chǎn)的PC/PPI電纜,,如6ES7 901-3BF21-0XA0/6ES7 901-3BF30-0XA0,不支持多主站PPI網(wǎng)絡(luò),,即在連接有PPI通信主站CPU或TD 200文本顯示器的網(wǎng)絡(luò)時(shí),,無(wú)法通過(guò)電纜進(jìn)行Micro/WIN與CPU的通信。(在CPU執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)讀/寫(xiě)指令時(shí)不能用STEP 7 Micro/Win監(jiān)控也是這個(gè)原因)
開(kāi)關(guān)設(shè)置:前三個(gè)開(kāi)關(guān)按所需波特率進(jìn)行設(shè)置,,后三個(gè)設(shè)為0即可(Micro/WIN編程連接時(shí)),。
西門(mén)子生產(chǎn)的電纜都有中間的盒子。
如果使用老電纜與新版本的編程軟件Micro/WIN,,應(yīng)在PC/PPI Cable的屬性中,,取消Advanced PPI和Multi Master Network選項(xiàng)(在Set PG/PC Interface中設(shè)置)。
4.使用USB/RS-232串口轉(zhuǎn)換器
當(dāng)編程計(jì)算機(jī)只有USB通信口,,沒(méi)有RS-232串口時(shí),,我們強(qiáng)烈建議客戶使用智能USB/PPI電纜,并將編程軟件升級(jí)到當(dāng)前發(fā)布的新版本,。
如果堅(jiān)持使用自己的USB/RS-232串口轉(zhuǎn)換器,,再使用串口PC/PPI電纜,由于轉(zhuǎn)換器品牌眾多,,西門(mén)子無(wú)法一一測(cè)試,,不能就遇到的問(wèn)題提供支持,。
遇到這種情況,只有下面的辦法:
- 更換其他USB/RS-232轉(zhuǎn)換器,,再做嘗試
- 使用西門(mén)子的USB/PPI電纜
在Micro/WIN的系統(tǒng)塊中為何不能將通信口設(shè)置為187.5K波特率,?
新的Mciro/WIN會(huì)自動(dòng)檢測(cè)通信連接是否支持187.5K,如果不支持( 如老版電纜),,則不能設(shè)置為187.5K的通信速率,。
新編程電纜支持187.5K速率。
如何設(shè)置PPI電纜屬性中的Advanced PPI和Multi Master Network選項(xiàng),?
PPI電纜屬性中的這兩項(xiàng)設(shè)置與多主站通信功能有關(guān),。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,僅通過(guò)舊型號(hào)的PC/PPI電纜已經(jīng)不能實(shí)現(xiàn)多主站通信,,因此這兩項(xiàng)設(shè)置現(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)有用處,。
采用新型號(hào)電纜,配合Micro/WIN V3.2 SP4以上版本,,可以輕松實(shí)現(xiàn)多主站通信,。因此應(yīng)當(dāng)取消上述兩項(xiàng)的選擇:
圖5. PC/PPI電纜屬性
老版本的PC/PPI電纜(6ES7 901-3BF21-0XA0等)是否可以用于為新版本的CPU(23版)編程?
可以,。但是受到老版電纜的限制,,不能做多主站編程,也只能用到9.6K和19.2K波特率,。
2.3 PC/PPI電纜引腳定義
關(guān)于PC/PPI電纜的詳細(xì)情況,,請(qǐng)參考相應(yīng)的《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》,在附錄A中由詳細(xì)的介紹,。這里只提示關(guān)于電纜的一些有趣的細(xì)節(jié),。
目前銷售的RS-232/PPI多主站電纜(6ES7 901-3CB30-0XA0)與以前銷售的PC/PPI電纜(6ES7 901-3BF21-0XA0)略有區(qū)別,比較如下:
表1. RS-232/PPI多主站電纜
RS-485側(cè)插頭 | RS-485側(cè)插頭引腳定義 | RS-232側(cè)插頭引腳定義(本地模式)1 | RS-232側(cè)插頭引腳定義(遠(yuǎn)程模式)1 |
---|---|---|---|
1 | 未連接 | 數(shù)據(jù)載波檢測(cè)(DCD)(不用) | |
2 | 24V返回(RS-485邏輯地) | 接收數(shù)據(jù)(RD)(從電纜輸出) | 接收數(shù)據(jù)(RD)(輸入到電纜) |
3 | RS-485信號(hào)B(RxD/TxD+) | 傳送數(shù)據(jù)(TD)(輸入到電纜) | 傳送數(shù)據(jù)(TD)(從電纜輸出) |
4 | RTS(TTL電平) | 數(shù)據(jù)終端就緒(DTR) | |
5 | 未連接 | 地(RS-232邏輯地) | 地(RS-232邏輯地) |
6 | 未連接 | 數(shù)據(jù)設(shè)置就緒(DSR) | |
7 | 24V電源 | 發(fā)送請(qǐng)求(RTS)(不用) | 發(fā)送請(qǐng)求(RTS)(從電纜輸出)2 |
8 | RS-485信號(hào)A(RxD/TxD-) | 清除發(fā)送(CTS)(不用) | |
9 | 協(xié)議選擇 | 振鈴指示(RI)(不用) |
1. 本地(DCE)與遠(yuǎn)程(DTE)模式在電纜上用DIP開(kāi)關(guān)6選擇,,開(kāi)關(guān)位置在“ON”時(shí)為DTE模式,,在“OFF”時(shí)為DCE模式。
2. 這時(shí)RTS信號(hào)總是為“ON”
此電纜的RS-232端,,4針和6針始終連通,,即DTR/DSR是短接的。
表2. PC/PPI電纜(3BF21)
RS-485側(cè)插頭 | RS-485側(cè)插頭引腳定義 | RS-232側(cè)插頭引腳定義(DCE模式)1 | RS-232側(cè)插頭引腳定義(DTE模式)1 |
---|---|---|---|
1 | 插頭外殼(PE) | 數(shù)據(jù)載波檢測(cè)(DCD)(不用) | |
2 | 24V返回(RS-485邏輯地) | 接收數(shù)據(jù)(RD)(從電纜輸出) | 接收數(shù)據(jù)(RD)(輸入到電纜) |
3 | RS-485信號(hào)B(RxD/TxD+) | 傳送數(shù)據(jù)(TD)(輸入到電纜) | 傳送數(shù)據(jù)(TD)(從電纜輸出) |
4 | RTS(TTL電平) | 數(shù)據(jù)終端就緒(DTR)(不用) | |
5 | 地(RS-232邏輯地) | 地(RS-232邏輯地) | |
6 | 未連接 | 數(shù)據(jù)設(shè)置就緒(DSR)(不用) | |
7 | 24V電源 | 發(fā)送請(qǐng)求(RTS)(不用) | 發(fā)送請(qǐng)求(RTS)(從電纜輸出)2 |
8 | RS-485信號(hào)A(RxD/TxD-) | 清除發(fā)送(CTS)(不用) | |
9 | 協(xié)議選擇 | 振鈴指示(RI)(不用) |
1. DCE與DTE模式在電纜上用DIP開(kāi)關(guān)5選擇,,開(kāi)關(guān)位置在“ON”時(shí)為DTE模式,,在“OFF”時(shí)為DCE模式。
2. RTS信號(hào)可以用DIP開(kāi)關(guān)6在兩種狀態(tài)間選擇:開(kāi)關(guān)為“ON”時(shí)為“發(fā)送 時(shí)為1 ”,;開(kāi)關(guān)為“OFF”時(shí)為 “總是為1”,。
上述的“本地”模式相當(dāng)于“DCE”模式;“遠(yuǎn)程”模式相當(dāng)于“DTE”模式,。
所謂DTE和DCE是RS-232通信中的一對(duì)設(shè)備,,參見(jiàn)PC/PPI電纜的DTE/DCE設(shè)置。
1. CP243-1以太網(wǎng)向?qū)渲?/h3>
CP243-1模塊是S7-200系列產(chǎn)品中一一款以太網(wǎng)通信模塊,,它既可以作為西門(mén)子以太網(wǎng)S7通信中的客戶端,,也可作為服務(wù)器。那么,,如果想通過(guò)以太網(wǎng)通信與PC機(jī)中的STEP 7-Micro/WIN軟件通信,,實(shí)現(xiàn)編程的上載、下載或在線監(jiān)控,,以太網(wǎng)向?qū)г撊绾闻渲媚??下面將?duì)CP243-1的以太網(wǎng)向?qū)渲米鲈敿?xì)描述。
首先,,通過(guò)PC/PPI電纜使PC機(jī)與S7-200的通信成功,,然后進(jìn)入工具中的以太網(wǎng)向?qū)渲媒缑妫鐖D1所示:
圖 1 以太網(wǎng)向?qū)渲?br />進(jìn)入到向?qū)渲媒缑嬷?,將?huì)看到如圖2所示的界面,。點(diǎn)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(gè)CP243-1模塊都需要配置一個(gè)IP地址,如圖3的界面所示,。IP地址的設(shè)置需要在的對(duì)話框中進(jìn)行設(shè)置,。
圖3 IP地址分配界面
點(diǎn)擊圖3中標(biāo)注的選項(xiàng),進(jìn)入圖4界面,。在該界面中的IP地址欄內(nèi)填入與PC機(jī)同一個(gè)網(wǎng)段的IP地址,,然后點(diǎn)擊保存,并退出該界面,。
圖4 IP地址設(shè)定
CP243-1模塊需要占用一個(gè)QB字節(jié),,該字節(jié)的地址不能任意填寫(xiě),需要進(jìn)行計(jì)算(如果通過(guò)自動(dòng)讀取模塊位置的方式則會(huì)自動(dòng)計(jì)算),。計(jì)算的規(guī)則就是從CPU本體的輸出字節(jié)開(kāi)始計(jì)算,,依次排列到CP243-1的模塊位置即可;也可以通過(guò)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(shù)目為8個(gè)S7連接加一個(gè)PG資源。該P(yáng)G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(shù)目,。
圖5 設(shè)定QB字節(jié)地址及連接數(shù)目
圖6中會(huì)對(duì)以太網(wǎng)向?qū)渲梅峙銿存儲(chǔ)區(qū)地址 ,該V區(qū)地址在程序的其它地方不能被再次使用,。
圖6 分配V存儲(chǔ)區(qū)地址
2. CP243-1模塊的編程與通信
當(dāng)配置完以太網(wǎng)向?qū)Ш?,在調(diào)用子程序中會(huì)找到向?qū)傻淖映绦?,將其調(diào)用在主程序中,如圖7所示:
圖7 以太網(wǎng)初始化程序
全部編譯后若沒(méi)有錯(cuò)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(shí)CP243-1模塊上面的指示燈狀態(tài)為L(zhǎng)INK燈與RUN燈常亮,,RX/TX燈閃爍,。
在設(shè)置 PG/PC 接口中,選擇相應(yīng)的TCP/IP協(xié)議,,再打開(kāi)通信的對(duì)話框,,在IP地址欄里選擇組態(tài)過(guò)的IP地址,然后點(diǎn)擊雙擊刷新按鈕即可找到對(duì)應(yīng)的CPU地址,,如圖8所示,。
圖8 通過(guò)以太網(wǎng)方式連接S7-200
至此,CP243-1與PC機(jī)上的STEP 7-Micro/WIN軟件就連接成功了,。這時(shí),,CP243-1的CFG燈也會(huì)亮橘黃色,代表S7-200編程軟件與CP243-1模塊以太網(wǎng)連接成功,,可以完成上載,、下載以及在線監(jiān)控程序任務(wù)。