西门子变频器 西门子V90伺服电机

西门子V90伺服电机

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电压电流模拟量信号

用户可以使用CPU224XP本体集成的模拟量通道和扩展模块上的模拟量通道接入或者输出相应信号量程的模拟量信号。

2.1 CPU 224 XP(si)的集成模拟量I/O

新产品CPU 224 XP在CPU上集成了两个模拟量输入端口和一个模拟量输出端口。模拟量I/O有自己的一组端子，如果不用，端子可以移走。

技术规格

表. CPU 224 XP本体模拟量I/O规格

	电压信号	电流信号
模拟量输入x 2	±10 V	－
模拟量输出x 1	0 - 10 V	0 - 20 mA

CPU 224 XP 的模拟量输入/输出通道的精度为 12位。具体参数请看《S7-200系统手册》的附录－CPU224 XP模拟量I/O参数表。 CPU 224 XP上的模拟量输入转换速度比模拟量扩展模块慢，要求高的场合请使用模拟量扩展模块。

CPU 224 XP 集成模拟量I/O接线

CPU 224 XP本体集成的模拟量I/O接线图如下：

图. 接线图

图中：

a:此处表示A+和B+都可以接±10V信号

b:电流型负载接在I和M端子之间

c:电压型负载接在V和M端子之间

CPU 224 XP 模拟量相关常问问题

没有。

是这样的。CPU 224 XP本体上的模拟量I/O芯片与模拟量模块所用的不同，应用的转换原理不同，因此精度和速度不一样。

CPU 224 XP本体上的模拟量输入通道的地址为AIW0和AIW2；模拟量输出通道的地址为AQW0。

S7-200的模拟量I/O地址总是以2个通道/模块的规律增加。所以CPU 224 XP后面的个模拟量输入通道的地址为AIW4；个输出通道的地址为AQW4，AQW2不能用。

由于CPU 224 XP本体上的模拟量转换芯片的原理与扩展模拟量模块不同，不需要选择滤波。

S7-224 XP 的两路模拟量输入通道被出厂设置为电压信号(0－10V)输入。为了能够输入电流信号，必须在 A+ 与 M 端 (或 B+ 与 M 端) 之间并入一个500 欧姆的电阻。

与传感器以及电压源的两线制连接方式如图2 所示：

图2

与传感器以及电压源的 3 线制连接方式如图 3 所示：

图3

与传感器以及电压源的 4 线制连接方式如图 4 所示：

图4

与电压输出的变送器及电流源的 4 线制连接方式如图5所示：

图5

注意：

在所有的连接方式中都必须确保外接电流源具有短路保护以防损坏。

以上所示的各种连接方式同样适用于LOGO！基本型 (LOGO! 24?和 LOGO! 12/24) 的模拟量输入。

因为没有充分隔离，外接电阻也可成为干扰源。
为了得到尽量精确的测量结果，推荐使用公差尽可能小的电阻。

应确保当在500欧电阻两端施加大 28.8V 的电压时，输出功率为 1.66W。 市面上流通的电阻的功率大都是 0.25W到 0.5W。

2.3 EM231 4AI和EM235模块的电压电流输入模拟量模块设置

应用模拟量模块时，需要根据输入信号的规格设置右下角的DIP开关（Configuration开关）。DIP开关只对输入信号有效，并且对所有的输入通道都是相同的。

EM231、EM235带模拟量输入通道的模块，还分别有电位器用于对输入信号进行校正。EM231和EM235上的Gain（增益）电位器用于调整输入信号和转换数值的放大关系；EM235上的Offset（偏置）用于对输入信号调零。如果没有精确的信号源，请不要调整。详细调整方法请参照《S7-200系统手册》。

注意：

Gain（增益）和Offset（偏置）电位器不能用于调整0 - 20mA和4 - 20mA输入转换！

S7-200模拟量模块没有0 - 20mA与4 - 20mA电流型输入的选择开关，0/4 - 20mA模拟量信号的DIP开关设置一样，但相应的变换必须用程序实现。

DIP开关设置

表. EM231 4AI DIP开关设置

单极性			满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3
ON	OFF	ON	0 - 10V	2.5mV
	ON	OFF	0 - 5V	1.25mV
			0 - 20mA	5μA
双极性			满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3
OFF	OFF	ON	±5V	2.5mV
	ON	OFF	±2.5V	1.25mV

表. EM235DIP开关设置

单极性						满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3	SW4	SW5	SW6
ON	OFF	OFF	ON	OFF	ON	0 - 50 mV	12.5μV
OFF	ON	OFF	ON	OFF	ON	0 - 100 mV	25μV
ON	OFF	OFF	OFF	ON	ON	0 - 500 mV	125μV
OFF	ON	OFF	OFF	ON	ON	0 - 1 V	250μV
ON	OFF	OFF	OFF	OFF	ON	0 - 5 V	1.25mV
						0 - 20 mA	5μA
OFF	ON	OFF	OFF	OFF	ON	0 - 10 V	2.5mV
双极性						满量程输入	分辨率
SW1	SW2	SW3	SW4	SW5	SW6
ON	OFF	OFF	ON	OFF	OFF	±25 mV	12.5μV
OFF	ON	OFF	ON	OFF	OFF	±50 mV	25μV
OFF	OFF	ON	ON	OFF	OFF	±100 mV	50μV
ON	OFF	OFF	OFF	ON	OFF	±250 mV	125μV
OFF	ON	OFF	OFF	ON	OFF	±500 mV	250μV
OFF	OFF	ON	OFF	ON	OFF	±1 V	500μV
ON	OFF	OFF	OFF	OFF	OFF	±2.5 V	1.25mV
OFF	ON	OFF	OFF	OFF	OFF	±5 V	2.5 mV
OFF	OFF	ON	OFF	OFF	OFF	±10 V	5 mV

模拟量接线图

下列各图是各种传感器连接到S7-200 模拟量输入模块的示例：

西门子V90伺服电机

图. 四线制－外供电－电流型信号接线

图 . 二线制－电流测量接线

上图中的L+和M属于为模拟量模块供电的 CPU 传感器电源。如果使用其他外接电源，只要用相应电源的输出端取代上图中的L+和M，而且要使其 M 和为模块供电的 M 连接起来，如图 三线制电流信号测量接线 。

图 . 三线制电流信号测量接线

1. CP243-1以太网向导配置

CP243-1模块是S7-200系列产品中一一款以太网通信模块，它既可以作为西门子以太网S7通信中的客户端，也可作为服务器。那么，如果想通过以太网通信与PC机中的STEP 7-Micro/WIN软件通信，实现编程的上载、下载或在线监控，以太网向导该如何配置呢？下面将对CP243-1的以太网向导配置做详细描述。
首先，通过PC/PPI电缆使PC机与S7-200的通信成功，然后进入工具中的以太网向导配置界面，如图1所示：

图 1 以太网向导配置
进入到向导配置界面中，将会看到如图2所示的界面。点击“读取模块”即可读出CP243-1的模块信息，然后双击模块信息，将模块位置添加成功。

图2 模块位置读取
每个CP243-1模块都需要配置一个IP地址，如图3的界面所示。IP地址的设置需要在指定的对话框中进行设置。

图3 IP地址分配界面
点击图3中标注的选项，进入图4界面。在该界面中的IP地址栏内填入与PC机同一个网段的IP地址，然后点击保存，并退出该界面。

图4 IP地址设定
CP243-1模块需要占用一个QB字节，该字节的地址不能任意填写，需要进行计算（如果通过自动读取模块位置的方式则会自动计算）。计算的规则就是从CPU本体的输出字节开始计算，依次排列到CP243-1的模块位置即可；也可以通过查看PLC菜单中的信息，找到CP243-1模块输出的起始地址。CP243-1模块的连接资源数目为8个S7连接加一个PG资源。该PG资源为S7-200的编程软件，所以在图5中可以不用建立连接数目。

图5 设定QB字节地址及连接数目
图6中会对以太网向导配置分配V存储区地址 ，该V区地址在程序的其它地方不能被再次使用。

图6 分配V存储区地址

2. CP243-1模块的编程与通信

当配置完以太网向导后，在调用子程序中会找到向导生成的子程序，将其调用在主程序中，如图7所示：

图7 以太网初始化程序
全部编译后若没有错误就可以下载到PLC中。下载成功后，需要断电再上电使模块配置生效，此时CP243-1模块上面的指示灯状态为LINK灯与RUN灯常亮，RX/TX灯闪烁。
在设置 PG/PC 接口中，选择相应的TCP/IP协议，再打开通信的对话框，在IP地址栏里选择组态过的IP地址，然后点击双击刷新按钮即可找到对应的CPU地址，如图8所示。

图8 通过以太网方式连接S7-200
至此，CP243-1与PC机上的STEP 7-Micro/WIN软件就连接成功了。这时，CP243-1的CFG灯也会亮橘黄色，代表S7-200编程软件与CP243-1模块以太网连接成功，可以完成上载、下载以及在线监控程序任务。

S7-200的电源需求与计算

S7-200 CPU模块提供5VDC和24VDC电源：

• 当有扩展模块时CPU通过I/O总线为其提供5V电源，所有扩展模块的5V电源消耗之和不能超过该CPU提供的电源额定。若不够用不能外接5V电源。
• 每个CPU都有一个24VDC传感器电源，它为本机输入点和扩展模块输入点及扩展模块继电器线圈提供24VDC。如果电源要求超出了CPU模块的电源定额，你可以增加一个外部24VDC电源来提供给扩展模块。

所谓电源计算，就是用CPU所能提供的电源容量，减去各模块所需要的电源消耗量。

电源计算的例子可参见《S7-200系统手册》。

以下为S7-200系统电源数据简表。详情请参考新的《S7-200系统手册》或模块说明书。

表1. CPU的供电能力

CPU型号	电流供应
	＋5VDC	+24VDC
CPU221	0 mA	180mA
CPU222	340 mA	180mA
CPU224/224 XP	660 mA	280mA
CPU226/226 XM	1000 mA	400mA

表2. CPU上及扩展模块上的数字量输入所消耗的电流

CPU上及扩展模块上的数字量	电流需求
	＋5VDC	+24VDC
每点输入	-	4mA/每输入

如果数字量输入点使用外接24VDC电源，则不必纳入计算。

表3. 数字扩展模块所消耗的电流

数字扩展模块型号	电流需求
	＋5VDC	+24VDC
EM 221 DI 8 x 24VDC	30 mA	4 mA/输入
EM 221 DI 8 x 120/230VAC	30 mA	-
EM 221 DI 16 x 24VDC	70 mA	4 mA/输入
EM 222 DO4 x 24VDC-	50 mA	-
EM 222 DO 4 x Relays-10A	40 mA	20mA/输出
EM 222 DO8 x 24VDC	30 mA	-
EM 222 DO 8 x Relays	40 mA	9mA/输出
EM 222 DO 8 x 120/230VAC	110 mA	-
EM 223 24VDC 4 In/4 Out	40 mA	4 mA/输入
EM 223 24VDC 4 In/4 Relays	40 mA	4 mA/输入 9mA/输出
EM 223 24VDC 8 In/8 Out	80 mA	4 mA/输入
EM 223 24VDC 8 In/8 Relays	80 mA	4 mA/输入 9 mA/输出
EM 223 24VDC 16 In/16 Out	160 mA	4 mA/输入
EM 223 24VDC 16 In/16 Relays	150 mA	4 mA/输入 9mA/输出
EM 223 24VDC 32 In/32 Out	240 mA	4 mA/输入
EM 223 24VDC 32 In/32 Relays	205 mA	4 mA/输入 9mA/输出

表4. 模拟扩展模块所消耗的电流

模拟扩展模块订货号	电流需求
	＋5VDC	+24VDC
EM 231 4 Inputs	20 mA	60 mA
EM 231 8 Inputs	20 mA	60 mA
EM 232 2 Outputs	20 mA	70 mA
EM 232 4 Outputs	20 mA	60 mA
EM 235 4 Inputs / 1 Output	30 mA	60 mA

表5. TC（热电偶）和RTD（热电阻）模块所消耗的电流

热电偶和热电阻模块型号	电流需求
	＋5VDC	+24VDC
EM 231 TC, 4 Inputs	87 mA	60 mA
EM 231 TC, 8 Inputs	87mA	60mA
EM231 RTD, 2 Inputs	87 mA	60 mA
EM231 RTD, 4 Inputs	87 mA	60 mA

表6. 智能模块所消耗的电流

智能模块订货号	电流需求
	＋5VDC	+24VDC
EM277	150 mA	－
		30 mA；通信端口激活时
		60 mA；通信端口加90mA/5V负载时
		180 mA；通信端口加120mA/24V负载时
EM241	80 mA	70 mA
EM253	190mA	不一定，详见技术数据
CP243-1	55 mA	60 mA
CP243-1 IT	55 mA	60 mA
CP243-2	220 mA	100 mA

• EM277模块本身不需要24VDC电源，这个电源是通信端口用的。24VDC电源需求取决于通信端口上的负载大小。
• CPU上的通信口，可以连接PC/PPI电缆和TD 200并为它们供电，此电源消耗已经不必再纳入计算。