西门子S7-200CN通讯扩展模块

西门子S7-200系列西门子PLC是模块式结构，可以通过配接各种扩展模块来达到扩展功能、扩大控制能力的目的。目前S7-200系列西门子plc主要有三大类扩展模块。
6ES72110AA230XB0 SIMATIC S7-200 CPU211,DC/DC/DC,6输入/4输出
6ES72110BA230XB0 SIMATIC S7-200 CPU211,AC/DC/Rly,6输入/4输出
6ES72121AB230XB0 SIMATIC S7-200 CPU222,DC/DC/DC,8输入/6输出
6ES72121BB230XB0 SIMATIC S7-200 CPU222,AC/DC/Rly,8输入/6输出
6ES72141AD230XB0 SIMATIC S7-200 CPU224,DC/DC/DC,14输入/10输出
6ES72141BD230XB0 SIMATIC S7-200 CPU224,AC/DC/Rly,14输入/10输出
6ES72142AD230XB0 SIMATIC S7-200 CPU224XP,DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/1AO
6ES72142AS230XB0 SIMATIC S7-200 CPU224XPsi,DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/1AO
6ES72142BD230XB0 SIMATIC S7-200 CPU224XP,AC/DC/Rly,14输入/10输出(NPN输出),集成2AI/1AO
6ES72162AD230XB0 SIMATIC S7-200 CPU226,DC/DC/DC,24输入/16输出
6ES72162BD230XB0 SIMATIC S7-200 CPU226,AC/DC/Rly,24输入/16输出
6ES7212-1AB23-0XB8 S7-200CN CPU222,DC/DC/DC,8输入/6输出
6ES7212-1BB23-0XB8 S7-200CN CPU222,AC/DC/Rly,8输入/6输出
6ES7214-1AD23-0XB8 S7-200CN CPU224,DC/DC/DC,14输入/10输出
6ES7214-1BD23-0XB8 S7-200CN CPU224,AC/DC/Rly,14输入/10输出
6ES7214-2AD23-0XB8 S7-200CN CPU224XP,DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/1AO
6ES7214-2AS23-0XB8 S7-200CN CPU224XPsi,DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/1AO
6ES7214-2BD23-0XB8 S7-200CN CPU224XP,AC/DC/Rly,14输入/10输出(NPN输出),集成2AI/1AO
6ES7216-2AD23-0XB8 S7-200CN CPU226,DC/DC/DC,24输入/16输出
6ES7216-2BD23-0XB8 S7-200CN CPU226,AC/DC/Rly,24输入/16输出
6ES72211BF220XA0 SIMATIC S7-200, EM221 数字量输入模块， 8输入24V DC
6ES72211BH220XA0 SIMATIC S7-200, EM221 数字量输入模块， 16输入24V DC
6ES72211EF220XA0 SIMATIC S7-200, EM221 数字量输入模块， 8输入 交流120/230V AC
6ES72221BD220XA0 SIMATIC S7-200, EM222 数字量输出模块，4输出24V DC 5A
6ES72221BF220XA0 SIMATIC S7-200, EM222 数字量输出模块，8输出24V DC
6ES72221EF220XA0 SIMATIC S7-200, EM222 数字量输出模块，8输出 交流120/230V AC
6ES72221HD220XA0 SIMATIC S7-200, EM222 数字量输出模块，4输出继电器 10A
6ES72221HF220XA0 SIMATIC S7-200, EM222 数字量输出模块，8输出继电器
6ES72231BF220XA0 SIMATIC S7-200, EM223 数字量输入/输出模块，4输入 24V DC/4输出 24V DC
6ES72231BH220XA0 SIMATIC S7-200, EM223 数字量输入/输出模块，8输入 24V DC/8输出 24V DC
6ES72231BL220XA0 SIMATIC S7-200, EM223 数字量输入/输出模块，16输入 24V DC/16输出 24V DC
6ES72231BM220XA0 SIMATIC S7-200, EM223 数字量输入/输出模块，32输入 24V DC/32输出 24V DC
6ES72231HF220XA0 SIMATIC S7-200, EM223 数字量输入/输出模块，4输入 24V DC/4输出继电器
6ES72231PH220XA0 SIMATIC S7-200, EM223 数字量输入/输出模块，8输入 24V DC/8输出继电器
6ES72231PL220XA0 SIMATIC S7-200, EM223 数字量输入/输出模块，16输入 24V DC/16输出继电器
6ES72231PM220XA0 SIMATIC S7-200, EM223 数字量输入/输出模块，32输入 24V DC/32输出继电器
6ES72310HC220XA0 SIMATIC S7-200, EM231 模拟量输入模块，4输入
6ES72310HF220XA0 SIMATIC S7-200, EM231 模拟量输入模块，8输入
6ES72317PB220XA0 SIMATIC S7-200, EM231 热电阻模块，2输入

6ES72317PC220XA0 SIMATIC S7-200, EM231 热电阻模块，4输入

（1）输入/输出扩展模块 S7-200西门子plc的CPU上已经集成了一定数量的数字量I/O点，但如用户需要多于CPU单元I/O点时，必须对系统做必要的扩展。CPU221 无I/O扩展能力，CPU 222多可连接2个扩展模块（数字量或模拟量），

而CPU224和CPU226多可连接7个扩展模块。

 　　（1）输入/输出扩展模块 S7-200西门子plc的CPU上已经集成了一定数量的数字量I/O点，但如用户需要多于CPU单元I/O点时，必须对系统做必要的扩展。CPU221 无I/O扩展能力，CPU 222多可连接2个扩展模块（数字量或模拟量），

而CPU224和CPU226多可连接7个扩展模块。

（2）热电偶/热电阻扩展模块 热电偶、热电阻模块（EM231）是为CPU222，CPU224，CPU226CN设计的，S7-200与多种热电偶、热电阻的连接备有隔离接口。用户通过模块上的DIP开关来选择热电偶或热电阻的类型，接线方式，测量单位和开路故障的方向。相比三菱plc等plc可以更方便的读取温度值。

 　　（3）通讯扩展模块 除了CPU集成通讯口外，S7-200西门子plc还可以通过通讯扩展模块连接成更大的网络。S7-200系列西门子plc目前有两种通讯扩展模块：PROFIBUS-DP扩展从站模块（EM277）和AS-i接口扩展模块（CP243-2）。支持与TPC1062KX直连通讯。

全新的S7-200 SMART与其他西门子PLC(S7-300)**带来两种不同类型的 CPU 模块，标准型和经济型，*满足不**业、不同客户、不同设备的各种需求。标准型作为可扩展 CPU 模块，可满足对 I/O 规模有较大需求，逻辑控制较为复杂的应用；而经济型 CPU 模块直接通过单机本体满足相对简单的控制需求。

信号板

信号板直接安装在 CPU 本体正面，*占用电控柜空间，安装、拆卸方便快捷。对于少量的 I/O 点数扩展及更多通信端口的需求，全新设计的信号板能够提供更加经济、灵活的解决方案。

网络通讯

S7-200 SMART CPU 模块本体集成 1 个以太网接口和 1 个 RS485 接口，通过扩展 CM01 信号板，其通信端口数量较多可增至3个，可满足小型自动化设备与触摸屏、变频器及其它第三方设备进行通信的需求。

运动控制

S7-200 SMART CPU 模块本体直接提供三轴 100KHz 高速脉冲输出，通过强大灵活的设置向导可组态为PWM输出或运动控制输出，为步进电机或伺服电机的速度和位置控制提供了统一的解决方案，满足小型机械设备的精确定位需求。

人性化软件

STEP 7- Micro/WIN SMART 是 S7-200 SMART 的编程组态软件，能流畅运行在 Windows XP SP3/Windows 7操作系统上，支持 LAD（梯形图） ，STL（语句表） ，FBD（功能块图）编程语言，部分语言之间可自由转换，安装文件小于 100 MB。在沿用 STEP 7-Micro/WIN 优秀编程理念的同时，更多的人性化设计使编程更容易上手，项目开发更加高效。

自动化解决方案

西门子 SIMATIC 自动化产品与 SINAMICS 驱动产品**结合，高性价比的 SIMATIC S7-200 SMART PLC，SIMATIC SMART LINE 触摸屏，SINAMICS V20 变频器及SINAMICS V80/V60 伺服系统，为机器制造商带来**的小型自动化解决方案，覆盖用户对于人机交互、自动化控制以及驱动的*需求。该解决方案有利于用户提升机器设备的性能，降低开发成本，大幅缩短机器设备的上市时间，真正有效地提高用户的市场竞争力。

输入/输出模块是可编程控制器PLC与工业生产设备或工业生产过程连接的借口。现场的输入信号，如按钮开关，行程开关、限位开关以及传感输出的开关量或模拟量（压力、流量、温度、电压、电流）等，都要通过输入模块送到PLC。由于这些信号电平各式各样，而可编程控制器CPU所处理的信息只能是标准电平，所以输入模块还需将这些信号转换成PLC能够接受和处理的数字信号。输入模块的作用是接收*处理器处理过的数字信号，并把它转换成现场执行部件所能接收的控制信号，以驱动如电磁阀、灯光显示、电机等执行机构。可编程控制器有多种输入/输出模块其类型有数字量输入/输出模块和模拟量输入/输出模块。这些模块分直流和交流、电压和电流类型，每种类型又有不同的参数等级，主要有数字量输入/输出模块和模拟量输入输出/模块，部件上都设有接线端子排，为了滤除信号的噪声和便于PLC内部对信号的处理，这些模块上都带有滤波、电平转换、信号锁存电路。数字量输入模块带有广电耦合电路，其目的是把PLC与外部电路隔离起来，以提高PLC的抗干扰能力。数字两输出有继电器输出、晶体管输出和可控硅输出三种方式。模拟量输入/输出模块主要用来实现模拟量与数字量之间的转换，即A/D或D/A转换。由于工业控制系统中有传感器或执行机构有一些信号是连续变化的模拟量，因此这些模拟量必须通过模拟量输入/输出模块与PLC的*处理器连接。模拟量输入模块A/D转换后的二进制数字量，经光电耦合器和输出锁存器宇PLC的1/0总线挂接。现在标准量程的模拟电压主要是0—5伏和0—10伏两种。另外还有：0—somV、0—IV、—5—+SV、—10—+10V，0—10mA等。模拟量输入模块接收标准量程的模拟电压或电流猴，把它转换成8未、10未或12位的二进制数字信号，送给*处理器进行处理。模拟量输出模块将*处理器的二进制数字信号转换成标准量程的电压或电流输出信号，提供给执行机构。

安装说明请参考《S7-200可编程控制器系统手册》*3章S7-200的安装。







模块I/O接线


? DI接线：


S7-200数字量模块的DI有以下类型：






? 24V DC输入：


这种输入又分为24V DC漏型输入和24VDC源型输入。“漏型输入”是电流流入DI输入点的形式，如下图箭头所示：电流由外部流入模块的I x.0输入点，1M接0V DC；






“源型输入”是电流由DI输入点流出的形式，如下图箭头所示：电流由模块的I x.0输入点流出，1M接24V DC。






? 120/230V AC输入


只有6ES7221-1EF22-0XA0这一种型号的模块可以接交流输入，具体的接线方式如下： 






? DO接线：


S7-200数字量模块的DO有以下三种类型：






? 24V DC输出


S7-200数字量扩展模块的24V DC输出点只能接成源型输出。


“源型输出”是电流由DO输出点流出的形式，如下图箭头所示：电流由模块的Q x.0输出点流出，1M接0V DC，1L 接24V DC。






提示：如果需要输出类型为漏型，只能选择CPU224XPsi本体集成的输出点。


? 继电器输出


继电器输出的DO点可接交流或直流。如下图所示：1L接24V DC或250V AC 都可以。 






? 120/230V AC输出


只有6ES7222-1EF22-0XA0为120V/230V AC输出，具体的接线图如下所示：






S7-200数字量模块接线图请参考《S7-200可编程控制器系统手册》附录A 图A-9至图A-12。







模块I/O寻址


S7-200数字量模块的位置和I/O地址不需要在编程软件中配置，模块的位置和I/O地址将按照离CPU的距离递增排列。


S7-200的DI/DO地址总是以8位（一个字节）为单位递增。如果CPU上的物理DI/DO点没有完全占据一个字节，其中剩余未用的位也不能分配给后续模块的DI/DO信号。如下图所示的例子：CPU224 XP未占用的I1.6，I1.7及Q1.2-Q1.7都不能再分配给后续的4输入/4输出数字量扩展模块，此扩展模块将使用从I 2.0和Q 2.0开始的地址。






在Step 7 Micro/Win编程软件中也可以查看到模块的具体地址分配。使用Step 7 Micro/Win编程软件的菜单命令“PLC >信息”，可查看扩展模块实际位置和I/O地址分配。如上范例：CPU224XP扩展4DI/4DO其地址分配如下图所示：可查看到数字量模块的模块位置为0，输入点起始地址为I2.0，输出点起始地址为Q2.0。






S7-200扩展I/O寻址请参考《西门子 S7-200?LOGO!?SITOP 参考》（更新版）S7-200 PLC->功能﹑编程与调试->访问S7-200的数据-寻址->CPU的集成I/O和扩展I/O寻址。







模块使用常见问题


在使用模块时，除了以上关于模块的安装﹑接线等问题外，我们还会遇到以下常见问题：


（1）当CPU 需要停机调试时，S7-200的数字量输出状态是否可以保持在停机之前？


在Step 7 Micro/Win 编程软件中，可以设置S7-200 CPU模块停止模式下S7-200数字量模块输出点的状态。


设置步骤请参考《S7-200可编程控制器系统手册》*4章PLC的基本概念->S7-200的特性->S7-200允许您设置停止模式下的数字量输出状态 


（2）NPN/PNP输出的传感器，能否接到S7-200 CPU上？


（3）S7-200能否使用两线制的数字量（开关量）传感器？


以上两个问题可以参考《西门子 S7-200?LOGO!?SITOP 参考》（更新版）S7-200 PLC->输入/输出信号（I/O）->数字量I/O接线

输入/输出模块是可编程控制器PLC与工业生产设备或工业生产过程连接的借口。现场的输入信号，如按钮开关，行程开关、限位开关以及传感输出的开关量或模拟量（压力、流量、温度、电压、电流）等，都要通过输入模块送到PLC。由于这些信号电平各式各样，而可编程控制器CPU所处理的信息只能是标准电平，所以输入模块还需将这些信号转换成PLC能够接受和处理的数字信号。输入模块的作用是接收*处理器处理过的数字信号，并把它转换成现场执行部件所能接收的控制信号，以驱动如电磁阀、灯光显示、电机等执行机构。可编程控制器有多种输入/输出模块其类型有数字量输入/输出模块和模拟量输入/输出模块。这些模块分直流和交流、电压和电流类型，每种类型又有不同的参数等级，主要有数字量输入/输出模块和模拟量输入输出/模块，部件上都设有接线端子排，为了滤除信号的噪声和便于PLC内部对信号的处理，这些模块上都带有滤波、电平转换、信号锁存电路。数字量输入模块带有广电耦合电路，其目的是把PLC与外部电路隔离起来，以提高PLC的抗干扰能力。数字两输出有继电器输出、晶体管输出和可控硅输出三种方式。模拟量输入/输出模块主要用来实现模拟量与数字量之间的转换，即A/D或D/A转换。由于工业控制系统中有传感器或执行机构有一些信号是连续变化的模拟量，因此这些模拟量必须通过模拟量输入/输出模块与PLC的*处理器连接。模拟量输入模块A/D转换后的二进制数字量，经光电耦合器和输出锁存器宇PLC的1/0总线挂接。现在标准量程的模拟电压主要是0—5伏和0—10伏两种。另外还有：0—somV、0—IV、—5—+SV、—10—+10V，0—10mA等。模拟量输入模块接收标准量程的模拟电压或电流猴，把它转换成8未、10未或12位的二进制数字信号，送给*处理器进行处理。模拟量输出模块将*处理器的二进制数字信号转换成标准量程的电压或电流输出信号，提供给执行机构。