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S7-200PLC特殊功能

S7-200PLC的特殊功能包括CPU模塊集成功能與特殊功能模塊兩大部分。CPU集成功能主要包括中斷控制、高速計(jì)數(shù)、脈沖輸出、變頻器控制、PID調(diào)節(jié)等，特殊功能模塊包括模擬量輸入/輸出、定位控制、通信網(wǎng)絡(luò)連接等。

1. CPU集成功能

(1) 中斷控制功能。利用中斷控制功能，CPU可以停止正常的PLC用戶程序循環(huán)，轉(zhuǎn)入由 CPU操作系統(tǒng)進(jìn)行控制的直接處理。由于中斷程序的執(zhí)行不像PLC用戶程序那樣需要經(jīng)過輸入采樣、指令執(zhí)行、輸出刷新3個(gè)基本過程，因此，可以大大提高對(duì)I/O信號(hào)的處理速度。

(2) 高速計(jì)數(shù)功能。S7-200系列PLC的CPU模塊均集成有一定數(shù)量的輸入點(diǎn)，部分輸入既可以用來作為普通的開關(guān)量輸入點(diǎn)，也可以作為高速計(jì)數(shù)的輸入端。當(dāng)作為高速計(jì)數(shù)輸入時(shí)，可以連接單相或兩相20~200kHz計(jì)數(shù)脈沖輸入，用于轉(zhuǎn)速、速度、位置等的計(jì)數(shù)。此外，PLC的集成輸入還具有高速脈沖輸入捕捉功能，能夠進(jìn)行脈沖邊沿的捕捉。

(3) 高速脈沖輸出功能。S7-200系列PLC的CPU模塊均集成有一定數(shù)量的開關(guān)量輸出點(diǎn)，部分輸出點(diǎn)既可以用來作為普通的開關(guān)量輸出點(diǎn)，也可以作為高速脈沖的輸出。當(dāng)作為高速脈沖輸出時(shí)，可以輸出20~100kHz的定位脈沖信號(hào)，并通過通用的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器或帶位置控制功能的伺服驅(qū)動(dòng)器(運(yùn)動(dòng)控制器)，進(jìn)行簡單的單軸定位控制。

(4) PID調(diào)節(jié)功能。S7-200系列PLC集成有模擬量控制系統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)功能，可以對(duì)模擬量控制系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié)與控制(需要配套選用模擬量輸入/輸出模塊)。

在PLC中，通過S7系列PLC**的PID指令，可以對(duì)模擬量進(jìn)行數(shù)字化處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)調(diào)節(jié)與自整定功能，并獲得佳的輸出響應(yīng)。

(5) 變頻器、運(yùn)動(dòng)控制功能。S7-200系列PLC的CPU模塊集成有1~2個(gè)串行通信接口，用于連接外部設(shè)備或組成PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。利用這一標(biāo)準(zhǔn)接口，在Siemens**的傳動(dòng)系統(tǒng)協(xié)議(USS協(xié)議)的支持下，可與Siemens公司生產(chǎn)的Micro Master系列通用型變頻器、SIMOVERT MASTERDRINES VC矢量控制變頻器、SIMOVERTMASTERDRIVES MC運(yùn)動(dòng)控制器進(jìn)行連接，并實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器與運(yùn)動(dòng)控制器的控制。

2.S7-200系列PLC的特殊功能模塊

(1) 位置控制模塊。S7-200系列PLC(CPU221除外)除可以利用集成的高速脈沖輸出功能，通過對(duì)輸出脈沖的控制，進(jìn)行簡單的單軸、單速或多速定位外，還可以選用**位置控制模塊，實(shí)現(xiàn)單軸回參考點(diǎn)、手動(dòng)進(jìn)給、自動(dòng)定位等基本位置控制功能。

S7-200系列PLC目前可以使用的位置控制模塊只有EM253一種規(guī)格，模塊集成有5輸入/6輸出的開關(guān)量I/O，用于連接定位控制信號(hào)、定位脈沖與信號(hào)。

模塊可以輸出12~200kHz的兩相位置指令脈沖(差分RS-422驅(qū)動(dòng)型)，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)軸的回參考點(diǎn)、手動(dòng)進(jìn)給、自動(dòng)定位控制。定位位置的給定可以采用**/增量方式，定位加減速可以是直線與S形，定位速度可變(4種速度)。

定位模塊可以連接"停止"、"正/負(fù)限"、"參考點(diǎn)"等輸入信號(hào)，并輸出相應(yīng)的"復(fù)位"等控制信號(hào)。

(2) 模擬量I/O模塊。S7-200系列PLC(CPU221除外)的模擬量I/O模塊(包括溫度測量模塊)可以用于溫度、轉(zhuǎn)速、位置等物理量的A/D、D/A轉(zhuǎn)換。

S7-200系列PLC模擬量輸入與溫度測量模塊(EM231)共有3種規(guī)格，其中4通道模擬電壓/電流輸入、2通道熱電阻溫度測量、4通道熱電偶溫度測量模塊各1種。

模擬電壓/電流輸入端可以是DC0~10V(或DC-5~ 5V、DC-10~ 10V等)電壓或0~20mA電流，轉(zhuǎn)換位數(shù)為12位，分辨率可達(dá)2.5mV(電壓)或5μA(電流)。

溫度測量輸入端可與多種形式類型的熱電阻、熱電偶連接，測量精度為±0.1℃，轉(zhuǎn)換位數(shù)為16位(包括符號(hào)位)，測量范圍為-27648~ 27648。

S7-200系列模擬量輸出擴(kuò)展模塊只有EM232～種規(guī)格，輸出為DC-10～ 10V模擬電壓或DC0~20mA模擬電流。模塊輸出通道數(shù)為2，轉(zhuǎn)換位數(shù)為12位(模擬電壓)或11位(模擬電流)。

模擬量L/O混合擴(kuò)展模塊只有EM235一種規(guī)格，輸入為DC-10～ 10V(一般規(guī)格，可以是DC-5~ 5V、DC-10～ 10V等)電壓或0~20mA電流，輸出可以是DC-10～ 10V電壓或0~20mA電流。模塊I/O通道數(shù)為4輸入/2輸出，輸入轉(zhuǎn)換位數(shù)為12位，輸出轉(zhuǎn)換位數(shù)為12位(電壓)或11體(電流)。

(3) 通信網(wǎng)絡(luò)功能模塊。S7-200系列PLC(CPU221 除外)除可以通過CPU模塊的集成RS-422/485 接口與外部設(shè)備進(jìn)行通信外，還可以通過網(wǎng)絡(luò)鏈接模塊增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能，以構(gòu)成PLC網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。

S7-200系列PLC用于通信網(wǎng)絡(luò)功能擴(kuò)展的特殊功能模塊主要有：

1) 工業(yè)以太網(wǎng)鏈接模塊CP243-1與CP243-1IT。通過以太網(wǎng)的連接，PLC可以利用遠(yuǎn)程編程器，對(duì)其進(jìn)行程序編輯、狀態(tài)監(jiān)視、程序傳送等編程服務(wù)，也可以與網(wǎng)絡(luò)中的其他PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、進(jìn)行E-mai 的收發(fā)與PLC數(shù)據(jù)的讀/寫操作等。

2) 遠(yuǎn)程I/O鏈接模塊CP243-2(也稱AS-i接口模塊)。這是用于S7-200系列PLC遠(yuǎn)程控制或分布式系統(tǒng)I/O鏈接的接口模塊，S7-200系列PLC可以作為AS-i網(wǎng)絡(luò)的“主站”，以擴(kuò)大PLC的控制范圍與I/O 點(diǎn)數(shù)。

3) 調(diào)制解調(diào)器模塊EM241。這是用于S7-200系列PLC遠(yuǎn)程維護(hù)與遠(yuǎn)程診斷的通信接口模塊。通過EM241模塊可連接**電話網(wǎng)，并進(jìn)行遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)與PLC間的數(shù)據(jù)傳送、遠(yuǎn)程服務(wù)、短信收發(fā)或?qū)ず舴?wù)等。

(4) S7~200系列PLC特殊功能模塊總覽。S7-200系列PLC可以選用的特殊功能模塊見表2-17。

表2-17 S7-200系列PLC特殊功能模塊一覽表




6ES7211-1BE40-0XB0	CPU 1211C   AC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES7211-1AE40-0XB0	CPU 1211C   DC/DC/DC,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES7211-1HE40-0XB0	CPU 1211C   DC/DC/Rly,6輸入/4輸出,集成2AI
6ES7212-1BE40-0XB0	CPU 1212C   AC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES7212-1AE40-0XB0	CPU 1212C   DC/DC/DC,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES7212-1HE40-0XB0	CPU 1212C   DC/DC/Rly,8輸入/6輸出,集成2AI
6ES7214-1BG40-0XB0	CPU 1214C   AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES7214-1AG40-0XB0	CPU 1214C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES7214-1HG40-0XB0	CPU 1214C   DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI
6ES7215-1BG40-0XB0	CPU 1215C   AC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES7215-1AG40-0XB0	CPU 1215C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES7215-1HG40-0XB0	CPU 1215C   DC/DC/Rly,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO
6ES72171AG400XB0	CPU 1217C   DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/2AO





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