西门子6ES72162AD230xB8
S7-200CN CPU226,DC/DC/DC,24输入/16输出
SIEMENS西门子希殿电气技术有限公司
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CPU 221、CPU 222、CPU 224、CPU 224XP、CPU 224XPsi 与 CPU 226 相同技术参数 |
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特点 |
CPU 221, 222, 224, 224 XP, 226 |
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32 位浮点计算，符合 IEEE 标准 |
√ |
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可完全组态的全集成 PID 控制器 |
√，最多可集成 8 个单独的 PID 控制器 |
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位处理速度 |
0.22 μs |
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时间控制中断 |
2（循环时间为 1 到 255 ms 之间，分辨率为 1 ms） |
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硬件中断（输入处进行边沿检测） |
最多 4 个输入 |
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标志、定时器、计数器 |
每个 256 |
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高速计数器 |
4–6（取决于 CPU），最多 30 kHz，CPU 224 XP 为 200 kHz |
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脉冲输出（脉宽或调频） |
2 个输出，每个为 20 kHz（对于 DC），CPU 224 XP 为 100 kHz |
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程序和数据存储器 |
掉电保护（非易失） |
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掉电时动态数据的储存 |
掉电保护：内部高性能电容和/或附加电池模块保证了非易失性：使用 STEP 7-Micro/WIN、TD200C 或用户程序向集成的 EEPROM 装载数据 |
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使用电池模块对动态数据的掉电保护 |
一般 200 天 |
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集成通信接口 |
√，RS 485 接口支持下列工 作模式：PPI 主站或从站/MPI 从站/自由口（自由组态的 ASCII 协议） |
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最大波特率 |
187.5 kbaud (PPI/MPI) 或 115.2 kbaud（自由口） |
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编程软件 |
STEP 7-Micro/WIN 支持所有标准，如 STL、CSF 或 LAD |
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可选的程序存储模块 |
√，CPU 中编程，用于程序传输、数据记录、配方、文档记录 |
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DC/DC/DC |
√ |
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电源电压 |
24 V DC |
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数字量输入 |
24 V DC |
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数字量输出 |
24 V DC，最大 0.75 A，并联，具有更高的切换能力 |
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AC/DC/继电器 |
√ |
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电源电压 |
85 – 264 V AC |
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数字量输入 |
24 V DC |
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数字量输出 |
5 – 30 V DC 或 5–250 V AC，最大 2 A（继电器） |
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CPU 特定数据技术规范 |
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特性 |
CPU 221 1 ) |
CPU 222 1 ) |
CPU 224 1 ) |
CPU 224XP 1） CPU 224XPsi |
CPU 226 1 ) |
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集成的数字量输入/输出 |
6 DI/4 DO |
8 DI/6 DO |
14 DI/10 DO |
14 DI/10 DO |
24 DI/16 DO |
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数字量输入/输出/使用扩展模块的最多通道数量 |
– |
48/46/94 |
114/110/224 |
114/110/224 |
128/128/256 |
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模拟量输入/输出/使用扩展模块的最多通道数量 |
– |
16/8/16 |
32/28/44 |
2 AI/1 AO integrated32/28/44 |
32/28/44 |
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程序存储器 |
4 KB |
4 KB |
8/12 KB |
12/16 KB |
16/24 KB |
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数据存储器 |
2 KB |
2 KB |
8 KB |
10 KB |
10 KB |
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使用高性能电容储存动态数据 |
一般 50 小时 |
一般 50 小时 |
一般 100 小时 |
一般 100 小时 |
一般 100 小时 |
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高速计数器 |
4x30 kHz，其中 2x20 kHzA/B 计数器可用 |
4x30 kHz，其中 2x20 kHzA/B 计数器可用 |
6x30 kHz，其中 4x20 kHzA/B 计数器可用 |
4 x 30 kHz，2 x 200 kHz其中 3 x 20 kHz +1 x 100 kHzA/B 计数器可用 |
6 x 30 kHz，其中 4 x 20 kHzA/B 计数器可用 |
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通信接口 RS 485 |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
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所支持的协议： |
适用于两个接口 |
适用于两个接口 |
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– PPI 主站/从站 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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– MPI 从站 |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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– 自由口（自由组态 ASCII 协议） |
√ |
√ |
√ |
√ |
√ |
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通信选项 |
－，PROFIBUS DP 从站和/或 AS-i 接口主站/以太网/互联网/调制解调器 |
√，PROFIBUS DP 从站和/或 AS-i 接口主站/以太网/互联网/调制解调器 |
√，PROFIBUS DP 从站和/或 AS-i 接口主站/以太网/互联网/调制解调器 |
√，PROFIBUS DP 从站和/或 AS-i 接口主站/以太网/互联网/调制解调器 |
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集成 8 位模拟电位器 （用于调试，改变值) |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
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实时时钟 |
可选 |
可选 |
√ |
√ |
√ |
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集成的 24 V DC 传感器供电电压 |
最大 180 mA |
最大 180 mA |
最大 280 mA |
最大 280 mA |
最大 400 mA |
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可拆卸的终端插条 |
– |
– |
√ |
√ |
√ |
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尺寸 W x H x D（mm） |
90 x 80 x 62 |
90 x 80 x 62 |
120.5 x 80 x 62 |
140 x 80 x 62 |
196 x 80 x 62 |
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1) 也可以提供适用于扩展温度范围为 -25oC – +70oC 腐蚀性凝露环境的 SIPLUS 元件。 |
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模拟信号是指在一定范围内连续的信号（如电压、电流)，这个“一定范围”可以理解为模拟量的有效量程。在使用S7-200模拟量时，需要注意信号量程范围，拨码开关设置，模块规范接线，指示灯状态等信息。
本文中，我们按照S7-200模拟量模块类型进行分类介绍：
1.AI 模拟量输入模块
2.AO模拟量输出模块
3.AI/AO模拟量输入输出模块
4.常见问题分析
首先，请参见“S7-200模拟量全系列总览表”，初步了解S7-200模拟量系列的基本信息，具体内容请参见下文详细说明：
西门子6ES72162AD230B8
AI 模拟量输入模块
A. 普通模拟量输入模块：
如果，传感器输出的模拟量是电压或电流信号（如±10V或0~20mA），可以选用普通的模拟量输入模块，通过拨码开关设置来选择输入信号量程。注意：按照规范接线，尽量依据模块上的通道顺序使用（A->D），且未接信号的通道应短接。具体请参看《S7-200可编程控制器系统手册》的附录A-模拟量模块介绍。
4AI EM231模块：
首先，模拟量输入模块可以通过设置拨码开关来选择信号量程。开关的设置应用于整个模块，一个模块只能设置为一种测量范围，且开关设置只有在重新上电后才能生效。也就是说，拨码设置一经确定后，这4个通道的量程也就确定了。如下表所示：
注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的拨码开关设置是一样的，也就是说，当拨码开关设置为这种时，输入通道的信号量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。
8AI EM231模块：
8AI的EM231模块，第0->5通道只能用做电压输入，只有第6、7两通道可以用做电流输入，使用拨码开关1、2对其进行设置：当sw1=ON，通道6用做电流输入；sw2=ON时，通道7用做电流输入。反之，若选择为OFF，对应通道则为电压输入。
注：当第6、7道选择为电流输入时，第0->5通道只能输入0-5V的电压。
B. 测温模拟量输入模块（热电偶TC；热电阻RTD）：
如果，传感器是热电阻或热电偶，直接输出信号接模拟量输入，需要选择特殊的测温模块。测温模块分为热电阻模块EM231RTD和热电偶模块EM231TC。注意：不同的信号应该连接至相对应的模块，如：热电阻信号应该使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模块的输入类型应该一致，如：Pt1000和Pt100不能同时应用在一个热电阻模块上。
热电偶模块TC：
EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型热电偶，不支持B型热电偶。通过拨码设置，模块可以实现冷端补偿，但仍然需要补偿导线进行热电偶的自由端补偿。另外，该模块具有断线检测功能，未用通道应当短接，或者并联到旁边的实际接线通道上。
热电阻模块RTD：
热电阻的阻值能够随着温度的变化而变化，且阻值与温度具有一定的数学关系，这种关系是电阻变化率α。RTD模块的拨码开关设置与α有关，如下图所示，就算同是 Pt100，α值不同时拨码开关的设置也不同。在选择热电阻时，请尽量弄清楚α参数，按 照对应的拨码去设置。具体请参看《S7-200可编程控制器系统手册》的附录A-热电偶和热电阻扩展模块介绍。
EM231 RTD模块具有断线检测功能，未用通道不能悬空，接法方式如下：
（1）请将一个电阻按照与已用通道相同的接线方式连接到空的通道，注意：电阻的阻值必须和RTD的标称值相同；
（2）将已经接好的那一路热电阻的所有引线，一一对应连接到空的通道上。
因为热电阻分2线制、3线制、4线制，所以RTD模块与热电阻的接线有3种方式，如图所示。其中，精度最高的是4线连接，精度最低的是2线连接。
提示：
（1）. 在STEP7 Micor/WIN软件中（S7-200的编程软件），对于模拟量输入通道设有软件滤波功能，如图所示，具体请参见《S7-200 • LOGO• SITOP 参考》->系统块-模拟量滤波。
但是，在系统块中设置模拟量通道滤波时，RTD和TC模块占用的模拟量通道，应禁止滤波功能。
（2） EM231 TC和RTD模块上，均有24V电源指示灯和SF故障指示灯。如图所示：（a）若24V电源指示灯=OFF，则说明该模块没有24V工作电源；（b）若SF红灯闪烁，原因可能是：模块内部软件检测出外接断线，或者输入超出范围。
注：具体请参见：《S7-200 • LOGO• SITOP 参考》->EM231 RTD/EM231 TC。
AO模拟量输出模块
S7-200的扩展模块里，分别有2路、4路的模拟量输出模块EM232。根据接线方式（M-V或M-I）选择输出信号类型，电压：±10V，电流：0~20mA（4~20mA）。
AI/AO模拟量输入输出模块
(A) CPU模块本体集成的2路AI和1路AO
S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本体集成有模拟量通道。其中，2路AI是：电压信号±10V，1路AO是：电压信号0~10V；或者电流信号0~20mA(4~20mA)，输出信号类型可以通过硬件接线来选择。
(B) EM235模拟量输入输出模块
EM235模块有4路AI和1路AO。通过拨码开关设置来选择4路AI通道的输入信号程，如下表所示，这个模块可以测量毫伏级（mV）的信号；1路AO是：电压信号 ±10V；或电流信号0~20mA（4~20mA），可以根据硬件接线方式（M-V或M-I）选择输出信号类型。
注：模块上的电位计是用来调节输入信号和转换数值的放大关系，在模块出厂时已经设置好了，如无需要，请不要随意更改。
常见问题分析
A．模拟量输入与数字量的对应关系：
模拟量信号（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU内部用0~32000的数值表示（注：4~20mA对应6400~32000），这两者之间有一定的数学关系，如图所示：
B．模拟量模块的硬件接线介绍
（1）CPU 224 XP集成有2路电压输入，接线方法见a：分别为A+和M、B+和M，此时只能输入±10V 电压信号。
CPU 224XP还集成有1路模拟量输出信号。电流输出如图b，将负载接在I和M端子之间；电压输出如图c，将负载接在V和M端子之间。
（2）模拟量输入的接线方式
以4AI EM231模块为例，分别介绍电压、电流型输入信号的接线方式，如图所示。注意：此接线图是一个示意图，表述的是不同的接线方式，并不是指该模块只有A通道可以接入电压，B通道必须悬空，C和D通道只能接入电流。
当您的信号为电压输入时可以参考接线方法a，以此类推。
方式a. 电压输入方式：信号正接A+；信号负接A-；
方式b. 未用通道接法（不要悬空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；
方式c. 电流输入方式（四线制）：信号正接C+，同时C+与RC短接；信号负接C-，同时C-和模块的M端短接。
方式d. 电流输入方式（两线制）：信号线接D+，同时D+与RD短接；电源M端接D-，同时和模块的M端短接。
注：具体请参见：《S7-200 • LOGO• SITOP 参考》->模拟量模块接线。
（3）电流型信号输入接线方式
电流型信号的接线方式，分为四线制、三线制、二线制接法。这里讨论的“几线制”，是以传感器或仪表变送器是否需要外供电源来区别的，而并不是指EM231模块需要几根信号线，或该变送器的信号线输出。
a. 四线制-电流型信号的接法：
四线制信号是指信号设备本身外接供电电源，同时有信号+、信号-两根信号线输出。供电电源可有220VAC或24VDC，接线如图所示：
b. 三线制-电流型信号的接法：
三线制信号是指信号设备本身外接供电电源，只有一根信号线输出，该信号线与电源线共用公共端，通常情况是共负端的。接线如图所示：
注：若设备的24VDC供电电源与EM231模块的供电电源不是同一个电源，那么，需要将模块的M端与该通道的负端引脚短接（如，M和C-短接）。这是为了使模块与测量通道工作在同一的参考电压，也就是等电位。下面的二线制接法同理。
c. 二线制-电流型信号的接法：
二线制信号是指信号设备本身只有两根外接线，设备的工作电源由信号线提供，即其中一根线接电源，另一根线是信号输出。接线如图所示：
CPU
6ES7211-0AA23-0B0 CPU221 DC/DC/DC,6输入/4输出
6ES7211-0BA23-0B0 CPU221 继电器输出,6输入/4输出
6ES7212-1AB23-0B8 CPU222 DC/DC/DC,8输入/6输出
6ES7212-1BB23-0B8 CPU222 继电器输出,8输入/6输出
6ES7214-1AD23-0B8 CPU224 DC/DC/DC,14输入/10输出
6ES7214-1BD23-0B8 CPU224 继电器输出,14输入/10输出
6ES7214-2AD23-0B8 CPU224XP DC/DC/DC,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7214-2BD23-0B8 CPU224XP 继电器输出,14DI/10DO,2AI/1AO
6ES7216-2AD23-0B8 CPU226 DC/DC/DC,24输入/16输出
6ES7216-2BD23-0B8 CPU226 继电器输出,24输入/16输出
扩展模块
6ES7 221-1BH22-0A8 EM221 16入 24VDC，开关量
6ES7 221-1BF22-0A8 EM221 8入 24VDC，开关量
6ES7 221-1EF22-0A0 EM221 8入 120/230VAC，开关量
6ES7 222-1BF22-0A8 EM222 8出 24VDC，开关量
6ES7 222-1EF22-0A0 EM222 8出 120V/230VAC，0.5A 开关量
6ES7 222-1HF22-0A8 EM222 8出 继电器
6ES7 222-1BD22-0A0 EM222 4出 24VDC 固态－MOSFET
6ES7 222-1HD22-0A0 EM222 4出 继电器 干触点
6ES7 223-1BF22-0A8 EM223 4入/4出 24VDC，开关量
6ES7 223-1HF22-0A8 EM223 4入 24VDC/4出 继电器
6ES7 223-1BH22-0A8 EM223 8入/8出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PH22-0A8 EM223 8入 24VDC/8出 继电器
6ES7 223-1BL22-0A8 EM223 16入/16出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PL22-0A8 EM223 16入 24VDC/16出 继电器
6ES7 223-1BM22-0A8 EM223 32入/32出 24VDC，开关量
6ES7 223-1PM22-0A8 EM223 32入 24VDC/32出 继电器
6ES7 231-0HC22-0A8 EM231 4入*12位精度，模拟量
6ES7 231-7PB22-0A8 EM231 2入*热电阻，模拟量
6ES7 231-7PD22-0A8 EM231 4入*热电偶，模拟量
6ES7 232-0HB22-0A8 EM232 2出*12位精度，模拟量
6ES7 235-0KD22-0A8 EM235 4入/1出*12位精度，模拟量
6ES7 277-0AA22-0A0 EM277 PROFIBUS-DP接口模块
6GK7 243-2AX01-0A0 CP243-2 AS-i接口模块
6ES7 253-1AA22-0A0 EM253 位控模块
6ES7 241-1AA22-0A0 EM241 调制解调器模块
6GK7 243-1EX00-0E0 CP243-1工业以太网模块
6GK7 243-1GX00-0E0 CP243-1IT 工业以太网模块
附件
