西门子SBAQ01

SIEMENS西门子希殿电气技术有限公司

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1  问题描述    

       S7-200 的断电数据保持不支持高速计数器的范围设置，因此高速计数器的当前值在CPU每次断电后都会复位为数值0。要使S7-200高速计数器的当前值在CPU断电重启后依然保持，可以通过以下的编程来实现。

2  实现方法

        在此以高速计数器0的模式1为例来说明如何在S7-200 CPU断电后保持高速计数器的当前值，具体可参考以下三个部分的编程来实现：

       首先，在除了第一个扫描周期之外的其它周期，将高速计数器0的当前值HC0传送到寄存器VD1000中，如下图1所示，以保证寄存器VD1000始终存储的是HC0的当前值。

图1 传送当前值到寄存器

       其次，在上电的第一周期将寄存器VD1000存储的数值传送到高速计数器的当前值，保证高速计数器以VD1000为初始值开始计数，并初始化高速计数器0，如下图2所示：

图2 初始化HSC0

       最后，在系统块的断电数据保持处设置寄存器VD1000为断电保持区域，如下图3所示。需要注意的是CPU224及其以上的型号最多支持100个小时（理论值）的断电保持时间，如果断电时间超过100个小时的话，可以考虑增加电池卡；或者将当前值保存到MB0-MB13这14个字节的存储单元。

图3 设置断电数据保持

 

关键词
S7-200，高速计数器，断电数据保持 

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

《S7-200可编程控制器系统手册》附录A 技术规范表A-12至表A-14

如何查询西门子产品的技术数据，请点击 查看

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：

注：每套系统仅允许使用一条I/O扩展电缆.

I/O扩展电缆的详细信息请点击 查看

安装说明请参考《S7-200可编程控制器系统手册》第3章S7-200的安装。

 

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。

• 120/230V AC输入

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：

西门子SBAQ01

• 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