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西门子CPU模块
西门子全新的 S7-200 SMART 带来两种不同类型的 CPU 模块,标准型和经济型,全方位满足不同行业、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。
西门子 SIMATIC 控制器系列是一个完整的产品组合,包括从更基本的智能逻辑控制器LOGO!以及 S7 系列高性能可编程控制器,再到基于 PC 的自动化控制系统。无论多么严苛的要求,它都能根据具体应用需求及预算,灵活组合、定制,并一一满足。
SMART 小型自动化解决方案 西门子 SIMATIC 自动化产品与 SINAMICS 驱动产品更优结合,高的 SIMATIC S7-200 SMART PLC,SIMATIC SMART LINE 触摸屏,SINAMICS V20 变频器及 SINAMICS V90 伺服系统,为机器制造商带来更优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全方位需求。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。 S7-200SMART CPU 订货号产品选型或方案确认需求需要结合工艺、应用场合等因素综合考虑,终方案或订货号请与西门子销售或经销商确认。本文列出的订货号仅供参考,不能作为终订货依据! 表1. S7-200SMART CPU 订货号 CPU型号 规格 订货号 CPU SR20 AC/DC/继电器 6ES7 288-1SR20-0AA0 CPU ST20 DC/DC/DC 6ES7 288-1ST20-0AA0 CPU CR20s![]() ![]() ![]() ![]() (1)目前不支持固件版本≥V2.3,具体请参考S7-200 SMART 系统手册以了解您的特定 CPU 型号和版本。 S7-200SMART EM 订货号表2. S7-200SMART EM 订货号 EM型号 规格 订货号 EM DE08 8点数字量输入 6ES7 288-2DE08-0AA0 EM DT08 8点数字量输出 6ES7 288-2DT08-0AA0 EM DR08 8点继电器型数字量输出 6ES7 288-2DR08-0AA0 EM DT16 8点数字量输入/8点数字量输出 6ES7 288-2DT16-0AA0 EM DR16 8点数字量输入/8点继电器输出 6ES7 288-2DR16-0AA0 EM DT32 16点数字量输入/16点数字量输出 6ES7 288-2DT32-0AA0 EM DR32 16点数字量输入/16点继电器输出 6ES7 288-2DR32-0AA0 EM AE04 4点模拟量输入 6ES7 288-3AE04-0AA0 EM AQ02 2点模拟量输出 6ES7 288-3AQ02-0AA0 EM AM06 4点模拟量输入/2点模拟量输出 6ES7 288-3AM06-0AA0 EM AR02 2点16位RTD 6ES7 288-3AR02-0AA0 EM AT04 4点16位TC 6ES7 288-3AT04-0AA0 EM DP01 Profibud-DP SMART 6ES7 288-7PD01-0AA0 EM AM03 2点模拟量输入/1点模拟量输出 6ES7 288-3AM03-0AA0 EM AR04 4点16位RTD 6ES7 288-3AR04-0AA0 EM AE08 8点模拟量输入 6ES7 288-3AE08-0AA0 EM AQ04 4点模拟量输出 6ES7 288-3AQ04-0AA0 EM DE16![]() ![]() ![]()
表3. S7-200SMART 信号板 订货号 SB型号 规格 订货号 SB DT04 2点数字量输入/2点数字量输出 6ES7 288-5DT04-0AA0 SB AQ01 1点模拟量输出 6ES7 288-5AQ01-0AA0 SB CM01 RS485/RS232 6ES7 288-5CM01-0AA0 SB BA01 (2) 电池板 6ES7 288-5BA01-0AA0 SB AE01 1点模拟量输入 6ES7 288-5AE01-0AA0(2)电池板插入 S7-200 SMART CPU(固件版本 V2.0 及更高版本)的信号板插槽中,购买 SB BA01 电池板时不含电池(类型 CR1025)。必须单独购买电池。 S7-200 SMART 前连接器订货号表6. S7-200 SMART 前连接器订货号 端子排/连接器 规格 订货号 7针端子排 镀锡:7个端子,4个/包 6ES7 292-1AG30-0XA0 8针端子排 镀锡:8个端子,4个/包 6ES7 292-1AH30-0XA0 11针端子排 镀锡:11个端子,4个/包 6ES7 292-1AL30-0XA0 12针端子排 镀锡:12个端子,4个/包 6ES7 292-1AM30-0XA0 20针端子排 镀锡:20个端子,4个/包 6ES7 292-1AV30-0XA0 7针端子排 镀金:7个端子,4个/包 6ES7 292-1BG30-0XA0上表中仅仅是不同类型举例,如果想要具体查询模块型号与端子排定义关系,需要查看S7-200 SMART系统手册 F.5 备件和其它硬件 章节 S7-200 SMART 网络总线连接器、电缆以及中继器订货号表7.S7-200 SMART 网络总线连接器、电缆以及中继器订货号 中继器 规格 订货号 RS485 网络总线连接器 带编程端口,垂直电缆出口 6ES7 972-0BB12-0XA0 RS485 网络总线连接器 不带编程端口,垂直电缆出口 6ES7 972-0BA12-0XA0 RS485 网络总线连接器 带35°电缆出口,不带编程端口连接器 6ES7 972-0BA42-0XA0 RS485 网络总线连接器 带35°电缆出口,带编程端口连接器 6ES7 972-0BB42-0XA0 PROFIBUS 网络电缆 按米销售 6XV1830-0EH30 RS485 中继器 IP 20,隔离 6ES7972-0AA02-0XA0 S7-200 SMART I/O扩展电缆订货号 电缆 规格 订货号 I/O扩展电缆![]() CPU外形结构
图1.CPU外形结构 电源及传感器输出电源
将CPU连接至电源,下图显示了直流和交流型CPU的接线。
传感器输出电源:每一个CPU(除CRs)模块都有一个24VDC传感器电源(CPU的电源都在右上方,而右下方是传感器电源。),它为本机输入点和扩展模块继电器线圈提供24VDC。如果电源要求出了CPU模块24VDC电源的定额,你可以增加一个外部24VDC电源来供给扩展模块的24VDC。 CPU输入电压范围直流DC:20.4-28.8 VDC 交流AC:85-264VAC(47-63Hz) S7-200 SMART 电源需求与计算 S7-200 SMART CPU模块提供5VDC和24VDC电源:CPU有一个内部电源,用于为CPU、扩展模块、信号板提供电源和满足其他24 VDC用户电源需求。请使用以下信息作为指导,确定CPU可以为组态提供电能(或电流)。 请参见特定CPU的技术规范,确定24 VDC传感器电源功率预算,CPU提供的5 VDC 逻辑预算,以及扩展模块和信号板5 VDC功率要求。请参考计算功率预算来确定CPU可以为您的组态提供电能(或电流)。 CPU为系统中的所有扩展模块提供5 VDC逻辑电源。请特别注意系统配置,确保CPU可提供所选扩展模块要求的5 VDC电源。如果组态要求的电源出CPU提供的电源范围,则必须拆下一些模块。
CPU还提供了 24V传感器电源,该电源可以为输入点、扩展模块上的继电器线圈电源或其他需求提供24V电源。必须手动将不同电源的公共端(M)连接在一起。 如果需要外部24 VDC电源,则确保该电源未与CPU的传感器电源并联。为提高电气噪声保护能力,建议将不同电源的公共端(M)连接在一起。
S7-200 SMART 系统中的一些24 VDC电源输入端口是互连的,并且通过一个公共逻辑电路连接多个M端子。例如,在数据表中为“非隔离”时,以下电路是互连的:CPU的24 VDC、EM的继电器线圈的电源输入或非隔离模拟输入的电源。所有非隔离的M端必须连接到同一个外部参考电位。
电流需求 +5VDC +24VDC 每点输入 - 4mA/每输入 表4. 数字扩展模块所消耗的电流 数字扩展模块型号 电流供应 +5 VDC +24 VDC EM DE08 105mA 8*4mA EM DT08 120mA -- EM DR08 120mA 8*11mA EM DT16 145mA输入:8*4mA 输出:--------- EM DR16 145mA输入:8*4mA 输出:8*11mA EM DT32 185mA输入:16*4mA 输出:--------- EM DR32 180mA输入:16*4mA 输出:16*11mA 表5.模拟扩展模块所消耗的电流 模拟扩展模块型号 电流供应 +5 VDC +24 VDC EM AE04 80mA 40mA(无负载) EM AE08 80mA 70mA(无负载) EM AQ02 60mA 50mA(无负载) EM AQ04 60mA 75mA(无负载) EM AM03 60mA 30mA(无负载) EM AM06 80mA 60mA(无负载) 表6. RTD、TC扩展模块所消耗的电流 RTD/TC扩展模块型号 电流供应 +5 VDC +24 VDC EM AR02 80mA 40mA EM AR04 80mA 40mA EM AT04 80mA 40mA 表7. 信号板和DP扩展模块所消耗的电流 模拟扩展模块型号 电流供应 +5 VDC +24 VDC SB AQ01 15mA 40mA(无负载) SB DT04 50mA 2*4mA SB RS485/RS232 50mA 不适用 SB AE01 50mA 不适用 EM DP01 150mA 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 功率要求计算示例下表给出了包括以下模块的CPU系统的功率要求计算例子: • CPU SR40 AC/DC/ 继电器 (固件版本V1.0) • 3个 EM 8 点继电器型数字量输出(EMDR08) • 一个 EM 8 点数字量输入(EM DE08) 该安装共有32点输入40点输出
本例中的CPU提供了足够5VDC电流,但没有通过传感器电源为所有输入和扩展继电器线圈提供足够的24VC电流。I/O需要392mA,但CPU提供了300mA。该安装额外需要一个至少为92mA的24VDC电源以运行所有包括的24 VDC输入和输出。 表8.电源计算示例 CPU功率预算 5 VDC 24 VDC CPU SR40 AC/DC/继电器 740mA 300mA 减去 系统要求 5 VDC 24 VDC CPU SR40 ,24点输入 -- 24*4mA=96mA 插槽0:EM DR08 120mA 8*11mA=88mA 插槽1:EM DR08 120mA 8*11mA=88mA 插槽2:EM DR08 120mA 8*11mA=88mA 插槽3:EM DE08 105mA 8*4mA=32mA 要求 465mA 392mA 等于 电流差额 5 VDC 24 VDC 电流差额 275mA (92mA) S7-200 SMART 扩展电缆S7-200 SMART每个CPU系统只允许使用一条扩展电缆。扩展电缆的程度为1m。 订货号 6ES7288-6EC01-0AA0 电缆长度 1m 重量 80g 表1.S7-200 SMART扩展电缆 扩展电缆安装可以将其安装在CPU和个EM之间,或者安装在任意两个EM之间,具体安装如下图所示: ![]()
CPU 紧凑型CPU没有内置的实时时钟,其他标准型CPU支持内置的实时时钟,CPU断电状态下可保持7天(典型值)。 S7-200 SMART SB BA01 电池板适用于实时时钟的长期备份。 它可插入 S7-200 SMART CPU(固件版本 2.0 及更高版本)正面的信号板插槽中。SB BA01 不能与较早版本的 CPU 一起使用。 必须将 BA01 添加到设备组态并将硬件配置下载到 CPU 中,BA01 电池板才能正常工作。 技术数据 SB BA01 电池板订货号 6ES7288-5BA01-0AA0 功耗 0.6W 电流消耗(5V DC) 18mA 电流消耗(24 DC) 无 电池保持时间 大约1年 电池类型 CR1025 电池额定电压 3V 电池额定容量 30 mAH 表1.S7-200 SMART 电池板及电池 安装或更换SB BA01 电池板中的电池SB BA01 只是电池板,电池未随 SB BA01 一起提供,必须由用户另行购买电池,电池型号为 CR1025。 要安装电池,请按以下步骤操作,如下图1所示: 1. 在 SB BA01 中,新电池的安装要求电池正极朝上,负极靠近印刷线路板。 2. 现在,已准备好将 SB BA01 安装到 CPU 中。
电池板可通过指示灯,结合模板地址和诊断缓冲区进行诊断。 诊断 SB BA01 电池板临界电池电压 电池诊断 低压指示灯: • 电池电压低会使 BA01 面板上的 LED 呈红色常亮状态。 • 诊断报警和/或电量不足时数字量输出状态可用 电池状态 提供的电池状态位 0 = 电池正常 1 = 电池电量低 电池状态更新 电池状态会在开机时更新,之后在 CPU 处于 RUN 模式时,每天更新一次。 表2.S7-200 SMART 电池板诊断SB BA01 电池板提供的电池状态位可在"系统块"配置I7.0(固定,无法修改)查看。 如下图 2 所示:
电池 (BA01) 信号板的相关操作 1.电池信号板上有一个红色 LED,可为用户提供有关电池健康状况的视觉指示。LED 亮表示电池电量不足。 2.无论系统块是否包含信号板的组态,CPU 都会自动采用信号板上的实时时钟并执行电池测试和电池健康状况 LED 操作。 3.借助电池信号板系统块组态中的相关选项,用户可以选择以诊断报警的方式报告电池电量不足,和/或在组态的设备映像寄存器输入字节的 LSB(例如,I7.0)位报告电池状态(1= 电池电量不足、0= 电池电量充足)。用户必须选择系统块组态中的电池信号板,这样才可以使用附加电池健康状况报告选项。 常见问题
如果对S7-200SMART CPU V区 和 M 区数据设置了断电保持,无需再使用 SB BA01电池板,即可实现数据保持。 SS7-200 SMART池板适用于实时时钟的断电保持。
使用 SB BA01实现实时时钟的断电保持必须注意以下两点: 1. SB BA01只是电池板,必须由用户另行购买电池,电池型号为 CR1025。 2. 必须将SB BA01添加到设备组态并将硬件配置下载到 CPU 中,SB BA01电池板才能正常工作。
使用 SB BA01电池板和 CR1025 电池,能对实时时钟断电保持大约一年。可编程使用提供的电池状态位I7.0=1,检测电池电量低。
1.CPU 型号 CPU CR20s、CPU CR30s、CPU CR40s 和 CPU CR60s的紧凑型CPU 无内置级电容,所以实时时钟无电源缓冲,尽管用户可以使用READ_RTC 和 SET_RTC 指令设置日期/时间数据,但是当 紧凑型CPU断电并再次上电时,这些日期/时间数据会丢失,上电后日期时间数据会被初始化为2000年1月1日。 2.紧凑型CPU 不支持使用扩展模块、信号板或电池板。 |
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