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長沙玥勵   西門子  6ES7231-7PC22-0XA0   數(shù)字量輸入/輸出模塊   

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。

電源計(jì)算的例子可參見《S7-200系統(tǒng)手冊》。

以下為S7-200系統(tǒng)電源數(shù)據(jù)簡表。詳情請參考最新的《S7-200系統(tǒng)手冊》或模塊說明書。

表1. CPU的供電能力

表2. CPU上及擴(kuò)展模塊上的數(shù)字量輸入所消耗的電流

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	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(kuò)展模塊所消耗的電流

模擬擴(kuò)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，這個電源是專供通信端口用的。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。

在用戶程序中修改CP243-1的IP地址

通過程序?qū)崿F(xiàn)CP243-1IP地址的修改，需要按照如下步驟進(jìn)行操作：

1. 打開已配置的以太網(wǎng)向?qū)Вp擊“CRC保護(hù)”。
   
   
   圖1.打開已配置的以太網(wǎng)向?qū)?br />
   
2.  選擇“否，請勿為此配置生成CRC保護(hù)”，點(diǎn)擊“下一步”。
   
   
   圖2.不生成CRC保護(hù)
   
   
3. 以太網(wǎng)向?qū)傻捻?xiàng)目組件將包括子程序“ETHx_CFG”，點(diǎn)擊“完成”。
   
   
   圖3.生成子程序“ETHx_CFG”
   
   
4. 點(diǎn)擊數(shù)據(jù)塊，找到以太網(wǎng)向?qū)傻臄?shù)據(jù)頁“ETHx_DATA”,找到存放CP243-1 IP地址信息的數(shù)據(jù)區(qū)，記住其地址。
   
   
   圖4.存放CP243-1 IP地址信息的數(shù)據(jù)區(qū)
   
   
5. 在程序中有條件調(diào)用“ETHx_CFG”，實(shí)現(xiàn)CP243-1的IP地址的修改。
   
   
   圖5.在程序中調(diào)用ETHx_CFG修改CP243-1組態(tài)
   
   
6. 將程序塊，數(shù)據(jù)塊下載到CPU中。在狀態(tài)表中對存儲CP243-1IP地址信息的V區(qū)地址進(jìn)行賦值，IP地址、子網(wǎng)掩碼和默認(rèn)網(wǎng)關(guān)地址按照16進(jìn)制格式進(jìn)行輸入，可參考如下實(shí)例：
   例如：IP地址為 192.168.70.206，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0, 默認(rèn)網(wǎng)關(guān)為192.168.70.1
   則VD1000=16#C0A846CE，VD1004=16#FFFFFF00，VD1008=16#C0A84601
   
   
   圖6.在狀態(tài)表中修改IP地址信息
   修改完畢后將M20.0置1，使能ETH0_CFG指令修改CP243-1的組態(tài)。
   
   注意：
   只有當(dāng)存儲CP243-1組態(tài)信息的數(shù)據(jù)區(qū)中包含有效數(shù)據(jù)時才能夠觸發(fā)ETHx_CFG指令，否則可能導(dǎo)致錯誤的組態(tài)數(shù)據(jù)被傳送到CPU，導(dǎo)致CP243-1出現(xiàn)故障。
   
   
7. 檢查IP地址是否設(shè)置成功。通過以太網(wǎng)電纜將CP243-1連接至PG/PC的以太網(wǎng)接口，點(diǎn)擊“開始”按鈕，在搜索框中輸入“cmd”，打開命令行編輯器。
   輸入以下指令：ping <CP243-1的IP地址>，例如：ping 192.168.70.206,回車，如果出現(xiàn)以下界面說明CP243-1的IP地址設(shè)置成功。
   
   
   圖7.檢查IP地址是否設(shè)置成功
   

     注意：
     如 果 CRC 功能已經(jīng)關(guān)閉，系統(tǒng)只能通過 S7-200 用戶程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行組態(tài)。 由于 CRC 校驗(yàn)關(guān)閉后的有意和無意修改，CP243-1 不能完全檢查組態(tài)數(shù)據(jù)的一致性，因此不能保證這種情況下連接到網(wǎng)絡(luò)中的 CP 或組件能夠正常運(yùn)行。由此造成的風(fēng)險由客戶自己承擔(dān)。

S7-200和S7-300的以太網(wǎng)通信

S7-200 PLC本體沒有以太網(wǎng)口，需要通過以太網(wǎng)模塊CP243-1來擴(kuò)展以太網(wǎng)通信，且一個S7-200PLC只能擴(kuò)展一個CP243-1。CP243-1不是即插即用模塊，需要通過其他方式對S7-200下載一個包含以太網(wǎng)向?qū)У捻?xiàng)目文件才可以使用。
通過以太網(wǎng)向?qū)?，最?個以太網(wǎng)S7控制器通信，每個連接既可以是服務(wù)器連接也可以是客戶機(jī)連接。除此之外，CP243-1還可以同時支持一個STEP 7-Micro/WIN的編程連接。
一個客戶端（Client）可以包含1－32個數(shù)據(jù)傳輸操作，一個讀寫操作最多可以傳輸212個字節(jié)。如果CP243-1作為服務(wù)器運(yùn)行，每個讀操作可以傳送222個字節(jié)。

S7-200 可以通過 CP243-1 作為服務(wù)器端和客戶端建立 S7 連接，這意味著以下可能:
1. 在 S7-200 中配置一個客戶端，因此S7-200將主動激活與遠(yuǎn)程服務(wù)器的 S7 連接。
2. 在S7-200中配置服務(wù)器連接，因此S7-200可被動的響應(yīng)建立好的S7連接，遠(yuǎn)程的客戶端將與S7-200建立連接，S7-200作為服務(wù)器提供數(shù)據(jù)。

系列視頻：S7-200跟我學(xué)/跟我做

S7-200CN: 使用向?qū)渲每蛻魴C(jī)-跟我學(xué) - 178/185：http://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/cn/CourseV2bx?CourseID=427

S7-200CN: 使用向?qū)渲每蛻魴C(jī)-跟我做 - 179/185: http://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/cn/CourseV2bx?CourseID=428

S7-200CN: 客戶機(jī)程序的編寫-跟我學(xué) - 182/185: http://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/cn/CourseV2bx?CourseID=431

S7-200CN: 客戶機(jī)程序的編寫-跟我做 - 183/185: http://www.ad.siemens.com.cn/service/elearning/cn/CourseV2bx?CourseID=432

S7-200作為客戶機(jī)

可以把S7-200的以太網(wǎng)模塊CP243-1配置為CLIENT，使用STEP 7 Micro/WIN中的向?qū)нM(jìn)行通信的配置即可。在命令菜單中選擇工具--以太網(wǎng)向?qū)А?

圖1 打開以太網(wǎng)向?qū)?span> 
第一步是對以太網(wǎng)通信的描述，點(diǎn)擊下一步開始以太網(wǎng)配置。

圖2 向?qū)Ы榻B
在此處選擇模塊的位置，CPU后的第一個模塊位置為0，往后依次類推；或者在線的情況下，點(diǎn)擊讀取模塊搜尋CP243-1模塊（在線讀取將該模塊的命令字節(jié)載入模塊命令字節(jié)向?qū)聊唬?。點(diǎn)擊下一步；

圖3 讀取模塊 
選擇模塊相匹配的MLFB版本，本例中的CP243-1模塊型號為6GK7243-1EX01-0XE0，如下圖所示：

圖4 模塊版本選擇 
在此處填寫IP地址和子網(wǎng)掩碼。點(diǎn)擊下一步；

圖5 地址設(shè)置 
下面的對話框?qū)⒔M態(tài)CP243-1進(jìn)行S7連接的連接數(shù)量的設(shè)置，通過S7連接可以與通信伙伴進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)操作。點(diǎn)擊“下一步”按鈕繼續(xù)進(jìn)行S7連接組態(tài)。

圖6 模塊占用地址設(shè)置
選擇此為客戶機(jī)連接，遠(yuǎn)程屬性TSAP （Transport Service Access Point）填寫為03.02，輸入S7-300側(cè)的IP地址。點(diǎn)擊數(shù)據(jù)傳輸按鈕進(jìn)入數(shù)據(jù)交換的定義。 
注意：如果連接遠(yuǎn)程對象是 S7-300，TSAP為03.02；如果連接遠(yuǎn)程對象是 S7-400，TSAP為03.0x，其中x為CPU模塊的槽位，可以從S7-400 站的硬件組態(tài)中找出PLC的槽號。

圖7 連接設(shè)置 
選擇"數(shù)據(jù)傳輸"標(biāo)記，并單擊"新傳輸"按鈕，進(jìn)行配置：選擇是讀取數(shù)據(jù)還是寫入數(shù)據(jù)，填寫通訊數(shù)據(jù)的字節(jié)個數(shù)，填寫發(fā)送數(shù)據(jù)區(qū)和接收數(shù)據(jù)區(qū)的起始地址。
本例中為從S7-300的MB200開始讀取8個字節(jié)到VB1000開始的8個字節(jié)的區(qū)域中；從S7-200的VB2000開始的8個字節(jié)寫到S7-300的QB0開始的8個字節(jié)的區(qū)域中，點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕： 
注意： 本地PLC中的地址必須是V內(nèi)存字節(jié)地址，遠(yuǎn)程對象中的地址必須代表字節(jié)地址。當(dāng)您為S7-300/ S7-400設(shè)備輸入遠(yuǎn)程地址時，若是數(shù)據(jù)塊請使用DBx.DBBy格式。

 
圖8 數(shù)據(jù)區(qū)域設(shè)置 
選擇CRC校驗(yàn),使用缺省的時間間隔30秒,點(diǎn)擊下一步按鈕。

圖9 使用CRC 
填寫模塊所占用的V存儲區(qū)的起始地址。你也可以通過“建議地址”按鈕來獲得系統(tǒng)建議的V存儲區(qū)的起始地址, 點(diǎn)擊下一步按鈕。

圖10 配置存儲區(qū)

S7-200 CPU 編程通信

完成以太網(wǎng)向?qū)渲煤笮枰诔绦蛑姓{(diào)用以太網(wǎng)向?qū)傻腅THx_CTRL和ETH0_XFR, 然后，將整個項(xiàng)目下載到作客戶端的S7-200 CPU上。
1. 調(diào)用向?qū)傻淖映绦?，?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸
對于S7-200的同一個連接的多個數(shù)據(jù)傳輸，不能同時激活，必須分時調(diào)用。下面的程序就是用前一個數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瓿晌蝗ゼせ钕乱粋€數(shù)據(jù)傳輸，如圖11.圖12.圖13. 所示

圖11 S7-200程序段1


圖12 S7-200程序段2

圖13 S7-200程序段3

如果通信未建立成功，可以對應(yīng)查詢子程序的錯誤代碼。

CP243-1 作為服務(wù)器端和S7-300/S7-400建立S7連接

本文講解一個實(shí)際的通信案例，S7-200組態(tài)為服務(wù)器端進(jìn)行S7通訊，S7-300和S7-400將主動建立與S7-200的S7連接，S7-200將被動響應(yīng)建立好的S7連接：
本例中, S7-200，S7-300 和 S7-400 各自用一個CPU 和一個通訊模板，其中CP243-1組態(tài)的第三、四個連接分別為服務(wù)器連接，與S7-300、S7-400進(jìn)行S7通訊。具體操作步驟如下：

1. 項(xiàng)目硬件組態(tài)和定義通信數(shù)據(jù)區(qū)
2. 組態(tài)S7-200為服務(wù)器
3. 組態(tài)S7-300/400為客戶端進(jìn)行S7通訊
4. STEP7編寫PUT/GET程序

1、項(xiàng)目硬件組態(tài)和定義通信數(shù)據(jù)區(qū)

本例中使用的硬件配置如下:

網(wǎng)絡(luò)組態(tài)概覽圖如下：

在本例中, S7-200, S7-300 和 S7-400的下列區(qū)域定義為發(fā)送和接收緩沖區(qū)：

2、組態(tài)S7-200為服務(wù)器

通過以太網(wǎng)向?qū)⒁蕴W(wǎng)模塊CP243-1配置為服務(wù)器，使用STEP 7 Micro/WIN中的向?qū)нM(jìn)行通信的配置即可。在命令菜單中選擇工具--以太網(wǎng)向?qū)А?

第一步是對以太網(wǎng)通信的描述，點(diǎn)擊下一步開始以太網(wǎng)配置。

在此處選擇模塊的位置，CPU后的第一個模塊位置為0，往后依次類推；或者點(diǎn)擊讀取模塊搜尋在線的CP243-1模塊（且將該模塊的命令字節(jié)載入模塊命令字節(jié)向?qū)聊唬｜c(diǎn)擊下一步；

選擇模塊相匹配的MLFB版本，如下圖所示：

在此處填寫IP地址和子網(wǎng)掩碼。本例中將IP地址設(shè)置為：140.80.0.60，點(diǎn)擊下一步；

下面的對話框?qū)⒔M態(tài)CP243-1進(jìn)行S7連接的連接數(shù)量的設(shè)置。通過S7連接可以與通信伙伴進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)操作，點(diǎn)擊“下一步”按鈕繼續(xù)進(jìn)行S7連接組態(tài)。本例中CP243-1的第三、四個連接分別為服務(wù)器連接。

組態(tài)一個到S7-300的服務(wù)器連接：
本例中第三個S7連接將(S7-200)組態(tài)為服務(wù)器連接，帶CP343-1的S7-300站將作為客戶端用于服務(wù)器連接。 S7-200和S7-300的S7連接通過TSAP來定義。
注意：分別組態(tài)S7-200和S7-300時，本地和遠(yuǎn)程的TSAP號是必須完全對應(yīng)的。通常本地TSAP是默認(rèn)的，所以在組態(tài)此步驟時，需要兩邊確認(rèn)一下。

本地TSAP為12.00無法更改，遠(yuǎn)程TSAP設(shè)置為10.04（這是在STEP7網(wǎng)絡(luò)組態(tài)得到的參數(shù)）。激活“接受所有連接請求”復(fù)選框，點(diǎn)擊“下一步”按鈕繼續(xù)組態(tài)。

組態(tài)一個到S7-400的服務(wù)器連接：
組態(tài)步驟同上，注意遠(yuǎn)程TSAP的確定，需要與STEP7軟件中網(wǎng)絡(luò)組態(tài)里的屬性設(shè)置保持一致。

選擇CRC校驗(yàn),使用缺省的時間間隔30秒，點(diǎn)擊下一步按鈕。
 

填寫模塊所占用的V存儲區(qū)的起始地址。你也可以通過建議地址按鈕來獲得系統(tǒng)建議的V存儲區(qū)的起始地址, 點(diǎn)擊下一步按鈕。

點(diǎn)擊”完成”按鈕完成以太網(wǎng)向?qū)гO(shè)置。


之后功能塊ETHx_CTRL 和 ETHx_XFR將被創(chuàng)建，必須在STEP 7-MicroWIN的主循環(huán)塊MAIN (OB1)中調(diào)用這些功能塊。
功能塊ETHx_CTRL 用于建立通訊。編寫圖中的通訊程序，保存組態(tài)并下載到S7-200 CPU上。

注意：功能塊ETHx_XFR 僅在用于客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時才被調(diào)用。

3、組態(tài)S7-300/400為客戶端進(jìn)行S7通訊

S7連接組態(tài) 
本例中使用S7-300作為樣例建立S7連接，對于S7-400的組態(tài)步驟是一樣的。
在STEP7中打開S7-300項(xiàng)目文件，通過Options--Configure Network或者是相對應(yīng)的圖標(biāo)打開NetPro對話框。

在NetPro中選中S7-300站的CPU并通過菜單命令，Insert--New Connection添加一個新連接。

選擇連接伙伴為“unspecified”及連接類型為“S7 connection”。點(diǎn)擊“Apply”按鈕，之后S7連接的屬性對話框?qū)⒋蜷_。

由于S7連接是由S7-300創(chuàng)建，因此在S7連接的屬性對話框中須激活“Establish an active connection“復(fù)選框。輸入通信伙伴CP243-1的IP地址，之后點(diǎn)擊“Address Details”按鈕。

在“Address Details”對話框中，本地的TSAP通常選用默認(rèn)，輸入通信伙伴的TSAP，本例中S7-200的TSAP為12.00。
注意：分別組態(tài)S7-200和S7-300時，本地和遠(yuǎn)程的TSAP號是必須完全對應(yīng)的。通常本地TSAP是默認(rèn)的，所以在組態(tài)此步驟時，需要兩邊確認(rèn)一下。

在NetPro中選中S7-300站，保存及編譯后下載到S7-300 中，此處注意需要下載網(wǎng)絡(luò)組態(tài)。

對于S7-400的組態(tài)步驟一樣，需要對應(yīng)本地TSAP及伙伴S7-200的TSAP (例子中為13.00)。

接下來，在S7程序中調(diào)用功能塊，進(jìn)行編程。

4、STEP7編寫PUT/GET程序

需要在S7-300程序中，調(diào)用功能塊FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”?？梢栽赟tandard Library--Communication Blocks--Blocks下找到這些功能塊。
注意：
1. ID：為Netpro里組態(tài)S7連接屬性窗口中的Block bters-Local ID。
2.ADDR_1為伙伴PLC的數(shù)據(jù)區(qū)域，由于通信伙伴是S7-200的V區(qū)，V區(qū)與S7-300的DB1地址相對應(yīng)。
3.RD_1為本地PLC的數(shù)據(jù)接收區(qū)；SD_1為本地PLC的數(shù)據(jù)發(fā)送區(qū)。

如果通信無法建立，請查看“PUT”和“GET”指令的錯誤代碼，STATUS僅在一個周期內(nèi)有效，需要在ERROR=1時捕捉錯誤狀態(tài)。如下圖所示：

對于FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”的輸入?yún)?shù)'ID"，也可通過鼠標(biāo)右擊功能塊ID引腳，可以自動插入本地ID連接。如下圖所示：


如果使用S7-400必須調(diào)用功能塊SFB14 “GET” 和 SFB15 “PUT”?？梢栽赟tandard Library--System Function Blocks--Blocks 找到這些功能塊.

S7-300中調(diào)用功能塊FB14 “GET” 和FB15 “PUT”的例子程序 
可以通過以下ID號找到S7-300中調(diào)用功能塊FB14 “GET” 和 FB15 “PUT”的例子程序: 18610307。
S7-400中調(diào)用功能塊SFB14 “GET”和SFB15 “PUT”的例子程序 
可以通過以下ID號找到S7-400中調(diào)用功能塊SFB14 “GET” 和 SFB15 “PUT”的例子程序:: 1819293。