6EP1334-3BA10

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常見(jiàn)問(wèn)題分析

A．模擬量輸入與數(shù)字量的對(duì)應(yīng)關(guān)系：

模擬量信號(hào)（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(duì)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(jiàn)a：分別為A+和M、B+和M，此時(shí)只能輸入±10V 電壓信號(hào)。

CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號(hào)。電流輸出如圖b，將負(fù)載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負(fù)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(hào)的接線方式，如圖所示。注意：此接線圖是一個(gè)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(dāng)您的信號(hào)為電壓輸入時(shí)可以參考接線方法a，以此類推。

方式a. 電壓輸入方式：信號(hào)正接A+；信號(hào)負(fù)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(hào)正接C+，同時(shí)C+與RC短接；信號(hào)負(fù)接C-，同時(shí)C-和模塊的M端短接。

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

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

（3）電流型信號(hào)輸入接線方式 

電流型信號(hào)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(lái)區(qū)別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號(hào)線，或該變送器的信號(hào)線輸出。

a. 四線制-電流型信號(hào)的接法： 

四線制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身外接供電電源，同時(shí)有信號(hào)+、信號(hào)-兩根信號(hào)線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC，

b. 三線制-電流型信號(hào)的接法： 

三線制信號(hào)是指信號(hào)設(shè)備本身外接供電電源，只有一根信號(hào)線輸出，該信號(hào)線與電源線共用公共端，通常情況是共負(fù)端的。

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(gè)電源，那么，需要將模塊的M端與該通道的負(fù)端引腳短接（如，M和C-短接）。這是為了使模塊與測(cè)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(hào)的接法： 

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

C．224XP本體集成的AI，能否接電流信號(hào)0~20mA？ 

首先，這兩路模擬量輸入通道可以接收±10V的電壓信號(hào)，不能直接接收電流信號(hào)。若使用該通道接收電流信號(hào)，會(huì)有一定的風(fēng)險(xiǎn)，可能導(dǎo)致測(cè)量的不準(zhǔn)確或模塊的損壞等等。具體說(shuō)明請(qǐng)點(diǎn)

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圖2

圖3

PC IO KIT 040是一個(gè)安裝框架（如圖4所示），上面安裝有4個(gè)連接編碼器/計(jì)數(shù)器信號(hào)的15針D型接頭和1個(gè)9針D型接頭（包括編碼器電源和4個(gè)高速數(shù)字量輸入通道）。15針和9針D型接頭均通過(guò)扁平電纜與IO BASE模塊連接。

圖4

PC IO 模塊的安裝方式為如圖5左側(cè)所示的堆疊式安裝（詳細(xì)安裝步驟及注意事項(xiàng)參見(jiàn)PC IO使用手冊(cè)，可通過(guò)鏈接32622838 下載），安裝后如圖5右側(cè)所示。

圖5

PC IO模塊不能通過(guò)Step 7 進(jìn)行硬件組態(tài), SIEMENS提供PC IO在Windows下的驅(qū)動(dòng)即IMCEA 驅(qū)動(dòng)程序，安裝該驅(qū)動(dòng)程序后可在安裝目錄下找到訪問(wèn)PC IO模塊的頭文件和庫(kù)文件以及三個(gè)用于測(cè)試的可執(zhí)行程序。由于Windows操作系統(tǒng)不具有實(shí)時(shí)性，故多數(shù)情況下不會(huì)在Windows下使用PC IO模塊。SIEMENS提供在RTX實(shí)時(shí)子系統(tǒng)下使用PC IO模塊的PC IO Driver（提供一個(gè)rtdll和幾個(gè)在Step 7 編程時(shí)使用的FB，通過(guò)這些FB塊設(shè)置PC IO模塊的參數(shù)、讀取PC IO模塊的狀態(tài)）。也可以使用RTX SDK來(lái)編程訪問(wèn)PC IO模塊。
2. PC IO選型注意事項(xiàng)

圖 1 可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟

（ 1 ）深入了解和分析被控對(duì)象的工藝條件和控制要求

a ．被控對(duì)象就是受控的機(jī)械、電氣設(shè)備、生產(chǎn)線或生產(chǎn)過(guò)程。

b ．控制要求主要指控制的基本方式、應(yīng)完成的動(dòng)作、自動(dòng)工作循環(huán)的組成、必要的保護(hù)和聯(lián)鎖等。對(duì)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務(wù)分成幾個(gè)獨(dú)立部分，這種可化繁為簡(jiǎn)，有利于編程和調(diào)試。

（ 2 ）確定 I/O 設(shè)備

根據(jù)被控對(duì)象對(duì) PLC 控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、傳感器等，常用的輸出設(shè)備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

（ 3 ）選擇合適的 PLC 類型

根據(jù)已確定的用戶 I/O 設(shè)備，統(tǒng)計(jì)所需的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的點(diǎn)數(shù)，選擇合適的 PLC 類型，包括機(jī)型的選擇、容量的選擇、 I/O 模塊的選擇、電源模塊的選擇等。

（ 4 ）分配 I/O 點(diǎn)

分配 PLC 的輸入輸出點(diǎn)，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進(jìn)行 PLC 程序設(shè)計(jì)，同時(shí)可進(jìn)行控制柜或操作臺(tái)的設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工。

（ 5 ）設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)梯形圖程序

根據(jù)工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設(shè)計(jì)出梯形圖即編程。這一步是整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作，也是比較困難的一步，要設(shè)計(jì)好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時(shí)還要有一定的電氣設(shè)計(jì)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

（ 6 ）將程序輸入 PLC

當(dāng)使用簡(jiǎn)易編程器將程序輸入 PLC 時(shí)，需要先將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令助記符，以便輸入。當(dāng)使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計(jì)算機(jī)上編程時(shí)，可通過(guò)上下位機(jī)的連接電纜將程序下載到 PLC 中去。

（ 7 ）進(jìn)行軟件測(cè)試

程序輸入 PLC 后，應(yīng)*行測(cè)試工作。因?yàn)樵诔绦蛟O(shè)計(jì)過(guò)程中，難免會(huì)有疏漏的地方。因此在將 PLC 連接到現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上去之前，必需進(jìn)行軟件測(cè)試，以排除程序中的錯(cuò)誤，同時(shí)也為整體調(diào)試打好基礎(chǔ)，縮短整體調(diào)試的周期。

（ 8 ）應(yīng)用系統(tǒng)整體調(diào)試

在 PLC 軟硬件設(shè)計(jì)和控制柜及現(xiàn)場(chǎng)施工完成后，就可以進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試，如果控制系統(tǒng)是由幾個(gè)部分組成，則應(yīng)先作局部調(diào)試，然后再進(jìn)行整體調(diào)試；如果控制程序的步序較多，則可*行分段調(diào)試，然后再連接起來(lái)總調(diào)。調(diào)試中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，要逐一排除，直至調(diào)試成功。

（ 9 ）編制技術(shù)文件

系統(tǒng)技術(shù)文件包括說(shuō)明書(shū)、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細(xì)表、 PLC 梯形圖。

PC IO 選型時(shí)有許多限制條件，為了方便選型可通過(guò)SIEMENS銷售人員索的SIEMENS IPC選型工具ipc_konfigurator.xls。使用EXCEL打開(kāi)ipc_konfigurator.xls，如果提示“啟用宏"或“禁用宏"，則選擇“啟用宏"。打開(kāi)后界面如圖6所示。

圖6

由于界面默認(rèn)語(yǔ)言為德語(yǔ)，所以先選擇圖6底部紅色矩形框所示“Language"頁(yè)，出現(xiàn)如圖7所示畫面，在左上角的下拉列表框中選擇“English"，從而將界面語(yǔ)言切換為英文。

圖7

點(diǎn)擊圖7左下角向右箭頭直到顯示出如圖8底部紅色矩形框所示“PC IO"頁(yè)，點(diǎn)擊“PC IO"頁(yè)標(biāo)簽出現(xiàn)如圖9所示PC IO選型界面。

圖8

圖9

在圖9所示的PC IO選型界面中，黃色背景框?yàn)榭奢斎雲(yún)^(qū)域，在此輸入所需IO通道的數(shù)量。輸入完所需IO通道的數(shù)量后，下面的列表中會(huì)列出所需各種IO模塊的數(shù)量，同時(shí)藍(lán)色背景區(qū)域提示在滿足要求后所剩余的IO通道的數(shù)量。
對(duì)于DI的選型，如圖10所示，按DI的輸入濾波時(shí)間分成三類：1毫秒、0.1毫秒和0.01毫秒。輸入濾波時(shí)間越短則信號(hào)采集時(shí)間越短，利于高速信號(hào)的處理。每一塊DI模塊上有24個(gè)通道，其中通道0 - 7共8個(gè)通道的輸入濾波時(shí)間為0.1毫秒、通道8 - 23共16個(gè)通道的輸入濾波時(shí)間為1毫秒（其中通道8和9同時(shí)具有輸入濾波時(shí)間為0.01毫秒的輸入濾波電路，可用作編碼器的觸發(fā)信號(hào)）。選型時(shí)在黃色背景框內(nèi)輸入所需要的不同濾波時(shí)間的通道數(shù)量（“Number of DI, which can be faster than 0.1ms"輸入框暫時(shí)不用）。下面的表格會(huì)顯示所需不同類型模塊的數(shù)量。藍(lán)色背景框區(qū)域顯示剩余可用的通道數(shù)量