西門子電源模塊6ES7 405-0RA02-0AA0

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德國西門子（*）中國區(qū)總代理

SIEMENS 上海邑斯自動化科技有限公司

我公司經(jīng)營西門子*現(xiàn)貨PLC；S7-200S7-300 S7-400 S7-1200 觸摸屏，變頻器，6FC，6SNS120 V10 V60 V80伺服數(shù)控備件：*電機（1LA7、1LG4、1LA9、1LE1），國產(chǎn)電機（1LG0，1LE0）大型電機（1LA8，1LA4，1PQ8）伺服電機（1PH，1PM，1FT，1FK，1FS）西門子保內(nèi)*產(chǎn)品‘質(zhì)保一年。一年內(nèi)因產(chǎn)品質(zhì)量問題免費更換新產(chǎn)品；不收取任何費。咨詢。

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SIEMENS 數(shù)控 伺服

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系統(tǒng)及伺報電機，力矩電機，直線電機，伺服驅(qū)動等備件銷售。

S7-200模擬量模塊系列

模擬信號是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號（如電壓、電流)，這個“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程。在使用S7-200模擬量時，需要注意信號量程范圍，撥碼開關(guān)設(shè)置，模塊規(guī)范接線，指示燈狀態(tài)等信息。

本文中，我們按照S7-200模擬量模塊類型進行分類介紹：

1.AI 模擬量輸入模塊?

2.AO模擬量輸出模塊?

3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊

4.常見問題分析

首先，請參見“S7-200模擬量全系列總覽表”，初步了解S7-200模擬量系列的基本信息，具體內(nèi)容請參見下文詳細說明： 

AI 模擬量輸入模塊

A. 普通模擬量輸入模塊：

如果，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如±10V或0~20mA），可以選用普通的模擬量輸入模塊，通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇輸入信號量程。注意：按照規(guī)范接線，盡量依據(jù)模塊上的通道順序使用（A->D），且未接信號的通道應(yīng)短接。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。

4AI EM231模塊：

首先，模擬量輸入模塊可以通過設(shè)置撥碼開關(guān)來選擇信號量程。開關(guān)的設(shè)置應(yīng)用于整個模塊，一個模塊只能設(shè)置為一種測量范圍，且開關(guān)設(shè)置只有在重新上電后才能生效。也就是說，撥碼設(shè)置一經(jīng)確定后，這4個通道的量程也就確定了。如下表所示：

注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開關(guān)設(shè)置是一樣的，也就是說，當撥碼開關(guān)設(shè)置為這種時，輸入通道的信號量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。

8AI EM231模塊：

8AI的EM231模塊，第0->5通道只能用做電壓輸入，只有第6、7兩通道可以用做電流輸入，使用撥碼開關(guān)1、2對其進行設(shè)置：當sw1=ON，通道6用做電流輸入；sw2=ON時，通道7用做電流輸入。反之，若選擇為OFF，對應(yīng)通道則為電壓輸入。

注：當?shù)?、7道選擇為電流輸入時，第0->5通道只能輸入0-5V的電壓。

B. 測溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC；熱電阻RTD）：

如果，傳感器是熱電阻或熱電偶，直接輸出信號接模擬量輸入，需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意：不同的信號應(yīng)該連接至相對應(yīng)的模塊，如：熱電阻信號應(yīng)該使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應(yīng)該*，如：Pt1000和Pt100不能同時應(yīng)用在一個熱電阻模塊上。

熱電偶模塊TC： 

EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型熱電偶，不支持B型熱電偶。通過撥碼設(shè)置，模塊可以實現(xiàn)冷端補償，但仍然需要補償導(dǎo)線進行熱電偶的自由端補償。另外，該模塊具有斷線檢測功能，未用通道應(yīng)當短接，或者并聯(lián)到旁邊的實際接線通道上。?

熱電阻模塊RTD：

熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化，且阻值與溫度具有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，這種關(guān)系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關(guān)設(shè)置與α有關(guān)，如下圖所示，就算同是 Pt100，α值不同時撥碼開關(guān)的設(shè)置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數(shù)，按 照對應(yīng)的撥碼去設(shè)置。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴展模塊介紹。

EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能，未用通道不能懸空，接法方式如下：

（1）請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻值必須和RTD的標稱值相同；

（2）將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應(yīng)連接到空的通道上。

因為熱電阻分2線制、3線制、4線制，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式，如圖所示。其中，精度zui高的是4線連接，精度zui低的是2線連接。

提示：

（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件），對于模擬量輸入通道設(shè)有軟件濾波功能，如圖所示，具體請參見《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾波。

但是，在系統(tǒng)塊中設(shè)置模擬量通道濾波時，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應(yīng)禁止濾波功能。

（2） EM231 TC和RTD模塊上，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示：（a）若24V電源指示燈=OFF，則說明該模塊沒有24V工作電源；（b）若SF紅燈閃爍，原因可能是：模塊內(nèi)部軟件檢測出外接斷線，或者輸入超出范圍。 

注：具體請參見：《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。

AO模擬量輸出模塊

S7-200的擴展模塊里，分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型，電壓：±10V，電流：0~20mA（4~20mA）。

AI/AO模擬量輸入輸出模塊

(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本體集成有模擬量通道。其中，2路AI是：電壓信號±10V，1路AO是：電壓信號0~10V；或者電流信號0~20mA(4~20mA)，輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇。

(B) EM235模擬量輸入輸出模塊

EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關(guān)設(shè)置來選擇4路AI通道的輸入信號程，如下表所示，這個模塊可以測量毫伏級（mV）的信號；1路AO是：電壓信號 ±10V；或電流信號0~20mA（4~20mA），可以根據(jù)硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型。

注：模塊上的電位計是用來調(diào)節(jié)輸入信號和轉(zhuǎn)換數(shù)值的放大關(guān)系，在模塊出廠時已經(jīng)設(shè)置好了，如無需要，請不要隨意更改。

常見問題分析

A．模擬量輸入與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系：

模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對應(yīng)6400~32000），這兩者之間有一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，如圖所示： 

B．模擬量模塊的硬件接線介紹

（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入，接線方法見a：分別為A+和M、B+和M，此時只能輸入±10V 電壓信號。

CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號。電流輸出如圖b，將負載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負載接在V和M端子之間。

（2）模擬量輸入的接線方式 

以4AI EM231模塊為例，分別介紹電壓、電流型輸入信號的接線方式，如圖所示。注意：此接線圖是一個示意圖，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓，B通道必須懸空，C和D通道只能接入電流。

當您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a，以此類推。

方式a. 電壓輸入方式：信號正接A+；信號負接A-；

方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；

方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號正接C+，同時C+與RC短接；信號負接C-，同時C-和模塊的M端短接。

方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號線接D+，同時D+與RD短接；電源M端接D-，同時和模塊的M端短接。

注：具體請參見：《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->模擬量模塊接線。

（3）電流型信號輸入接線方式 

電流型信號的接線方式，分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制”，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區(qū)別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出。

a. 四線制-電流型信號的接法： 

四線制信號是指信號設(shè)備本身外接供電電源，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC，接線如圖所示：

b. 三線制-電流型信號的接法： 

三線制信號是指信號設(shè)備本身外接供電電源，只有一根信號線輸出，該信號線與電源線共用公共端，通常情況是共負端的。接線如圖所示：

注：若設(shè)備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源，那么，需要將模塊的M端與該通道的負端引腳短接（如，M和C-短接）。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓，也就是等電位。下面的二線制接法同理。

c. 二線制-電流型信號的接法： 

二線制信號是指信號設(shè)備本身只有兩根外接線，設(shè)備的工作電源由信號線提供，即其中一根線接電源，另一根線是信號輸出。接線如圖所示：

C．224XP本體集成的AI，能否接電流信號0~20mA？ 

首先，這兩路模擬量輸入通道可以接收±10V的電壓信號，不能直接接收電流信號。若使用該通道接收電流信號，會有一定的風(fēng)險，可能導(dǎo)致測量的不準確或模塊的損壞等等。具體說明請點擊 查看

D．如何對 S7-200 的 CPU224XP 和擴展模塊 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模擬量值進行比例換算? 

S7-200模擬量輸入通道所采集的信號，是以0~32000中的數(shù)值表示，存儲在AIW中。也就是說，這個數(shù)值與實際的物理量之間，存在一定的比例換算關(guān)系。

具體說明請點擊 查看

西門子 S7-200 • LOGO! • SITOP 參考》

Micro 'n Power 的內(nèi)容來自于西門子的技術(shù)資料，是產(chǎn)品開發(fā)團隊、與維修工程師的智慧結(jié)晶。不僅有用戶常見問題的答案，還有一些有助于理解、解決問題的背景知識。這篇文檔，對于S7-200全系列產(chǎn)品的實際應(yīng)用，具有一定的針對性和實效性。

使用方法：

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A. 網(wǎng)上資源：S7-200相關(guān)文檔的下載鏈接，Micro/WIN使用說明，EM277的GSD文件，電纜驅(qū)動；

B. 產(chǎn)品信息：新產(chǎn)品介紹，CN和SIMATIC區(qū)別，外插卡和電纜相關(guān)信息，S7-200全系列模塊產(chǎn)品訂貨號及技術(shù)數(shù)據(jù)；

C. 軟件使用：安裝卸載，版本兼容性，中文版，系統(tǒng)塊設(shè)置，語句編程（定時器，中斷，順序控制等）；

D. 通信：通信協(xié)議（PPI，以太網(wǎng)，自由口，Modbus，MPI，Profibus DP，網(wǎng)），通信距離，通信硬件（CP243-1，EM277，HMI），引腳定義等；

E. 特殊功能：密碼保護，向?qū)渲茫ǜ咚儆嫈?shù)器，PTO/PWM，PID，TD，以太網(wǎng)通信，數(shù)據(jù)歸檔）；

《S7-200 可編程序控制器系統(tǒng)手冊》

本手冊涉及S7-200系列全部產(chǎn)品，幾乎涵蓋了所有相關(guān)知識點。如果想系統(tǒng)的了解S7-200，在具備了一定的 PLC 背景知識后，依據(jù)章節(jié)閱讀。

A. 硬件信息：第三章-S7-200 的安裝，附錄A-硬件規(guī)范：詳細電氣規(guī)范及接線圖，模塊基本信息與可選卡件，附錄B-電源定額計算；

B. 編程：*、二章：軟件使用簡介，第四、五章：基本知識（數(shù)據(jù)存儲原理-低位高字節(jié)，軟件基本功能），第六章：指令集（在編程之初，zui先參考的就是第六章-存儲器范圍及特性，然后就是具體指令的使用）；第十三章-配方，第十四章-數(shù)據(jù)歸檔，第十五章-PID；

C. 通訊：第七章-網(wǎng)絡(luò)通訊，第十章-EM241調(diào)制解調(diào)模塊，第十一章-與西門子的Micromaster驅(qū)動器的USS通訊，第十二章-Modbus RTU 通訊；

D. 調(diào)試：第八章-硬件故障診斷指南和軟件調(diào)試工具，附錄C-錯誤代碼，還有具體指令的錯誤代碼詳細信息（在指令的講解章節(jié)均有錯誤代碼介紹），某些SMB標志位信息（如SMB200-549智能模塊狀態(tài)信息）；

E. 擴展功能：第九章：運動控制-CPU本體輸出-PTO/PWM向?qū)В騊LS語句編程，EM253位控模塊使用；附錄D-特殊存儲器（SM）標志位：提供大量的狀態(tài)和控制功能；

下面，我們介紹網(wǎng)絡(luò)工具，您可以登錄西門子（中國）有限公司工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域工業(yè)自動化與驅(qū)動技術(shù)集團（SLC I IA&DT）支持中心，點擊圖示紅框進入相應(yīng)鏈接。

西門子下載中心

這里有zui常用的主流產(chǎn)品技術(shù)文檔，包括：手冊、軟件、常見問題、應(yīng)用文檔、CAx圖片、樣本、證書許可、宣傳冊、標準。下載中心的搜索方法：

（1） 通過文檔編號（精準定位）或輸入關(guān)鍵字（模糊查詢）；

（2） 高級搜索功能；左側(cè)查找文檔的快捷版區(qū)。

例如，您可以搜索：A0136，下載《西門子 S7-200 • LOGO! • SITOP 參考》?；蛘咚阉鳎篊P 243-1，相關(guān)的鏈接文檔均會檢索出來。

西門子技術(shù)資源庫

這里包括西門子工業(yè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域工業(yè)自動化與驅(qū)動技術(shù)與樓宇科技集團全線產(chǎn)品的文檔，是海量的中英文資料庫。有兩個重要版區(qū)：

（1）應(yīng)用與工具（應(yīng)用實例和配置指南的內(nèi)容），可以通過搜索相應(yīng)關(guān)鍵字查詢；

（2）產(chǎn)品支持（產(chǎn)品相關(guān)的文檔資料以及產(chǎn)品本身的詳細信息），可以通過直接搜索產(chǎn)品的訂貨號查詢，這里提供各個產(chǎn)品的生命周期、市場信息、產(chǎn)品更新信息以及詳細技術(shù)參數(shù)。如圖所示：

通過產(chǎn)品生命周期管理的狀態(tài)顯示，可以查詢到此產(chǎn)品當前的狀態(tài)，如該產(chǎn)品已經(jīng)取消，此時用戶點擊此鏈接，就可以查到后續(xù)替換型號。在技術(shù)/CAx數(shù)據(jù)頁面里可以查看產(chǎn)品詳細技術(shù)信息，在文檔頁面里可以看到相關(guān)的技術(shù)文檔。

有關(guān)生命周期等名詞解釋，請點擊 查看

S7-200和S7-300進行MPI通信
S7-200 PLC與S7-300 PLC之間采用MPI通訊方式時，S7-200 PLC中不需要編寫任何與通訊有關(guān)的程序，只需要將要交換的數(shù)據(jù)整理到一個連續(xù)的V 存儲區(qū)當中即可，而S7-300 PLC中需要在組織塊OB1（或是定時中斷組織塊OB35）當中調(diào)用系統(tǒng)功能X_GET（SFC67）和X_PUT(SFC68)，以實現(xiàn)S7-200 PLC與S7-300 PLC之間的通訊。調(diào)用SFC67和SFC68時VAR_ADDR參數(shù)填寫S7-200的數(shù)據(jù)地址區(qū)，由于S7-200的數(shù)據(jù)區(qū)為v區(qū)，這里需填寫 P#DB1.DBX×× BYTE n 對應(yīng)的就是S7200 V存儲區(qū)當中VB××到VB（××＋n）的數(shù)據(jù)區(qū)。例如交換的數(shù)據(jù)存在S7-200中VB50到VB59這10個字節(jié)當中，VAR_ADDR參數(shù)應(yīng)為 P#DB1.DBX50.0 BYTE 10.
首先根據(jù)S7-300的硬件配置，在STEP7當中組態(tài)S7-300站并且下載，注意S7-200和S7-300出廠默認的MPI地址都是2，所以必須修 改其中一個PLC的站地址，例子程序當中將S7-300 MPI地址設(shè)定為2，S7-200地址設(shè)定3，另外要分別將S7-300和S7-200的通訊速率設(shè)定*，可設(shè)為9.6K，19.2K，187.5K三 種波特率，例子程序當中選用了19.2K的速率。

S7-200 PLC修改MPI地址可以參考下圖：

圖1 S7-200 設(shè)置MPI地址

S7-300 PLC修改MPI地址可以參考下圖：

圖2 S7-300 設(shè)置MPI地址

例子程序在OB1當中調(diào)用數(shù)據(jù)讀寫功能塊：SFC67和SFC68，如下圖：

圖3 程序編寫

分別在STEP7 MicroWin32 和STEP7當中監(jiān)視S7-200和S7-300 PLC當中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)監(jiān)視界面如下：

圖4 S7-200監(jiān)控結(jié)果

圖5 S7-300監(jiān)控結(jié)果

通過CP5611，STEP7 MicroWin32， Set PG/PC Interface可以讀取S7200和S7300的站地址，如下圖：

圖6 CP5611診斷結(jié)果（站地址0為進行編程的計算機）

圖7 使用STEP7 MicroWin32診斷結(jié)果

2.S7-200和S7-300進行PROFIBUS通信
S7-300與S7-200通過EM277進行 PROFIBUS DP通訊，需要在STEP7中進行S7-300站組態(tài)，在S7-200系統(tǒng)中不需要對通訊進行組態(tài)和編程，只需要將要進行通訊的數(shù)據(jù)整理存放在V 存儲區(qū)，并且S7-300組態(tài)EM277從站時設(shè)置正確的地址即可。
插入一個S7-300的站：

圖8 S7-300組態(tài)

選中STEP7的硬件組態(tài)窗口中的菜單 Option® Install new GSD（GSD 文件下載：113652）

導(dǎo)入SIEM089D.GSD文件，安裝EM277從站配置文件，如下圖：

圖9 安裝GSD

在SIMATIC文件夾中有EM277的GSD文件：

圖10 安裝GSD

導(dǎo)入GSD文件后，在右側(cè)的設(shè)備選擇列表中找到EM277從站，PROFIBUS DP®Additional Field Devices®PLC®SIMATIC®EM277,并且根據(jù)通訊字節(jié)數(shù)，選擇一種配置，本例選擇8字節(jié)入/8字節(jié)出的方式，如下圖：

圖11 通信區(qū)域組態(tài)

根據(jù)EM277上的撥位開關(guān)設(shè)定以上EM277從站的站地址。

圖12組態(tài)DP通信地址

組態(tài)完系統(tǒng)的硬件配置后，將編譯下載到S7-300的PLC當中。S7-300的硬件下載完成后，將EM277的撥位開關(guān)撥到與以上硬件組 態(tài)的設(shè)定值*，在S7-200中編寫程序?qū)⑦M行交換的數(shù)據(jù)存放在VB0－VB15，對應(yīng)S7-300的PQB0-PQB7和PIB0-PIB7，打開 STEP7中的變量表和STEP7 MicroWin32的狀態(tài)表進行監(jiān)控，它們的數(shù)據(jù)交換結(jié)果如下圖：

圖13 通信數(shù)據(jù)監(jiān)控

圖14 通信數(shù)據(jù)監(jiān)控

注意：VB0－VB7是S7－300寫到S7－200的數(shù)據(jù)，VB8－VB15是S7－300從S7－200讀取的值。EM277上撥位開 關(guān)的位置一定要和S7－300中組態(tài)的地址值*。如果使用的S7-200通信區(qū)域不從VB0開始，則需要設(shè)置地址偏移，在S7-300硬件組態(tài)中雙擊 EM277，修改數(shù)值0為實際使用的數(shù)值即可，如下圖所示：

圖15 地址區(qū)域偏移設(shè)置

3.S7-200和S7-300進行以太網(wǎng)通信
可以把S7-200的以太網(wǎng)模塊CP243-1配置為CLIENT，使用STEP 7 Micro/WIN32中的向?qū)нM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?/p>

圖16 打開以太網(wǎng)向?qū)?/p>

*步是對以太網(wǎng)通信的描述.點擊下一步開始以太網(wǎng)配置。

圖17 向?qū)Ы榻B

在此處選擇模塊的位置,在線的情況下，您也可以用讀取模塊按鈕搜尋在線的CP243-1模塊。點擊下一步；

圖18 讀取模塊

在此處填寫IP地址和子網(wǎng)掩碼。點擊下一步；

圖19 地址設(shè)置

需要填寫模塊的連接數(shù)目，如只和CP343-1通信則在此處填寫1，點擊下一步。

圖20 模塊占用地址設(shè)置

選擇此為客戶機連接，遠程屬性TSAP （Transport Service Access Point）填寫為03.02，輸入343-1的IP地址.，點擊數(shù)據(jù)傳輸按鈕進入數(shù)據(jù)交換的定義。

圖21 連接設(shè)置

點擊新傳輸按鈕進入設(shè)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。
點擊確認按鈕：

圖22 數(shù)據(jù)區(qū)域設(shè)置

選擇CRC校驗,使用缺省的時間間隔30秒,點擊下一步按鈕。

圖23 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Suggest Address按鈕來獲得系統(tǒng)建議的V存儲區(qū)的起始地址, 點擊下一步按鈕。

圖24 配置存儲區(qū)

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，將整個項目下載到作CLIENT的S7-200 CPU上。

圖25 程序編寫

6ES7405-0RA02-0AA0