西門子S7-200CN開關量輸入模塊

6ES7221-1BH22-0XA8 SIMATIC S7-200, EM221 數(shù)字量輸入模塊， 16輸入24V DC

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SIEMENS 上海拓關自動化科技有限公司

西門子S7-200系列數(shù)字量輸入/輸出模塊的詳細信息

• 品牌/型號：SIEMENS/西門子/6ES7 223-1PH22-0XA0 ；6ES7 223-1BL22-0XA0；6ES7 223-1P
• 工作電壓：DC24（V）V
• 輸出頻率：47-63（kHz）HZ
• 產(chǎn)品認證：西門子有限公司

產(chǎn)品品牌：siemens/西門子

產(chǎn)品規(guī)格：*

產(chǎn)品質量：質量保證

產(chǎn)品價格：價格優(yōu)勢

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西門子6ES7221-1BH22-0XA8開關量輸入模塊

西門子S7-200系列數(shù)字量輸入/輸出模塊

S7-200數(shù)據(jù)尋址

• 如何調用開關量或模擬量信號？
• 怎樣讀取數(shù)據(jù)？
• 怎么使用輸入信號？
• 如何輸出控制？
• ……

上述問題都是關于如何訪問、使用數(shù)據(jù)的問題，也就是所謂“尋址”。

訪問S7-200中的數(shù)據(jù)

S7-200從外部接收信號輸入（輸入數(shù)據(jù)），在內部按照用戶程序運算、處理后，再輸出進行各種控制、顯示。

物理的輸入/輸出信號，在S7-200 CPU內部是以輸入/輸出映象區(qū)的形式對應。除此之外，CPU內部也有各種數(shù)據(jù)區(qū)域，如變量區(qū)（V存儲區(qū)），定時器、計數(shù)器數(shù)據(jù)等。

 S7-200中的數(shù)據(jù)類型

在S7-200 PLC系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)可以被：

• 從一個地址傳送到另一個地址
• 進行邏輯和數(shù)學運算
• 在編程軟件上設置、查看
• 被其他設備訪問，如在HMI（人機界面）上顯示
• 作為通信消息從一個設備傳送到另一個設備
• ……

要進行上述數(shù)據(jù)處理，需要：

• 在直接使用數(shù)據(jù)處理的指令時，數(shù)據(jù)地址。所謂指令的“操作數(shù)”基本都是以數(shù)據(jù)地址的形式給出
• 在編程軟件中查看、設置數(shù)據(jù)，或者在HMI配置軟件中變量（Tag）對應的數(shù)據(jù)時，地址

總之，所有數(shù)據(jù)，在S7-200中都是通過地址訪問。

凡S7-200中能夠訪問的數(shù)據(jù)都有地址，地址是訪問所有數(shù)據(jù)的依據(jù)，訪問數(shù)據(jù)的過程本身就是“尋址”。

 《S7-200系統(tǒng)手冊》上關于PLC概念的第四章，其中對于S7-200中數(shù)據(jù)尋址的敘述非常好，建議初學者必讀！

 幾乎所有的指令、功能都與各種形式的尋址有關，不弄清楚數(shù)據(jù)尋址會給工作帶來*的困難。

S7-200 CPU的集成I/O和擴展I/O尋址

在S7-200中，輸入/輸出點的地址只與其在系統(tǒng)中的物理位置有關。

各種類型的I/O按照各自的種類，如數(shù)字量輸入（I）、數(shù)字量輸出（Q）、模擬量輸入（AI）、模擬量輸出（AQ）信號，分別排列地址。

 S7-200編程時不必配置I/O地址。

S7-200擴展模塊上的I/O地址按照離CPU的距離遞增排列。離CPU越近，地址號越小。

 在模塊之間，數(shù)字量信號的地址總是以8位（1個字節(jié)）為單位遞增。如果CPU上的物理輸入點沒有*占據(jù)一個字節(jié)，其中剩余未用的位也不能分配給后續(xù)模塊的同類信號。

 模擬量輸出模塊總是要占據(jù)兩個通道的輸出地址。即便有些模塊（EM235）只有一個實際輸出通道，它也要占用兩個通道的地址。

 在編程計算機和CPU實際聯(lián)機時，使用Micro/WIN的菜單命令“PLC > Information”，可以查看CPU和擴展模塊的實際I/O地址分配。

一個CPU和擴展I/O尋址的例子：

圖1. I/O地址排列舉例

數(shù)字量輸入/輸出（DI/DO）響應速度

• S7-200的數(shù)字量（開關量）輸入/輸出有多快？
• 數(shù)字量輸入能接多大頻率的脈沖？
• 數(shù)字量輸出點能發(fā)高速脈沖么？
• ……

這些問題都是關于S7-200 PLC在處理開關量（數(shù)字量）信號時的快速響應能力。只有在控制任務對數(shù)字量信號的處理速度要求很高時才需要考慮。

S7-200可以采用兩種方式處理數(shù)字量信號：

• 硬件電路
  S7-200在CPU單元上設有硬件電路（芯片等）處理高速數(shù)字量I/O，如高速計數(shù)器（輸入）、高速脈沖輸出。這些硬件電路在用戶程序的控制下工作，可以達到很高的頻率；但點數(shù)受到硬件資源的限制
• 常規(guī)處理
  按照PLC工作原理，以常規(guī)方式處理DI/DO

西門子S7-200CN開關量輸入模塊

S7-200處理DI/DO的限制因素

典型的數(shù)字量信號處理包括從輸入信號變化，到S7-200識別、進行邏輯運算得到結果并輸出，zui后輸出信號狀態(tài)實際改變的整個過程。

S7-200 CPU按照以下機制循環(huán)工作：

1. 讀取輸入點的狀態(tài)到輸入映像區(qū)
2. 執(zhí)行用戶程序，進行邏輯運算，得到輸出信號的新狀態(tài)
3. 將輸出信號寫入到輸出映像區(qū)

只要CPU處于運行狀態(tài)，上述步驟就周而復始地執(zhí)行。在第二步中，CPU也執(zhí)行通信、自檢等工作。

 上述三個步驟是S7-200 CPU的軟件處理過程，可以認為就是程序掃描時間。

實際上，S7-200對數(shù)字量的處理速度受到以下幾個因素的限制：

1. 輸入硬件延時（從輸入信號狀態(tài)改變的那一刻開始，到CPU刷新輸入映像區(qū)時能夠識別其改變的時間）
2. CPU的內部處理時間，包括：
   1. 讀取輸入點的狀態(tài)到輸入映像區(qū)
   2. 執(zhí)行用戶程序，進行邏輯運算，得到輸出信號的新狀態(tài)
   3. 將輸出信號寫入到輸出映像區(qū)
3. 輸出硬件延時（從輸出緩沖區(qū)狀態(tài)改變到輸出點真實電平改變的時間）

上述A,B,C三段時間，就是限制PLC處理數(shù)字量響應速度的主要因素。

 一個實際的系統(tǒng)可能還需要考慮輸入、輸出器件的延時，如輸出點外接的中間繼電器動作時間等，不在這里討論。

西門子

S7-300 SIMATIC S7-300 是模塊化的微型 PLC 系統(tǒng)，可滿足中、低端的性能要求。 模塊化、無風扇設計、易于實現(xiàn)分布式結構以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成為中、低端應用中各種不同任務的經(jīng)濟、用戶友好的解決方案。SIMATIC S7-300 的應用領域包括： 特殊機械， 紡織機械， 包裝機械， 一般機械設備制造， 控制器制造， 機床制造， 安裝系統(tǒng)， 電氣與電子工業(yè)及相關產(chǎn)業(yè)。 多種性能等級的 CPU，具有用戶友好功能的全系列模塊，可允許用戶根據(jù)不同的應用選取相應模塊。任務擴展時，可通過使用附加模塊隨時對控制器進行升級。SIMATIC S7-300 是一個通用的控制器： 具有高電磁兼容性和抗震性，可***限度地用于工業(yè)領域。

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