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S7-200的CPU模块共有两个系列:CPU21×和CPU22×。CPU21×系列包括CPU212、CPU214、CPU215和CPU216;CPU22×系列包括CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU224XPsi和CPU226。由于CPU21×系列属于S7-200的代产品,这里不再做具体介绍。2004年,西门子公司推出了S7-200CN系列PLC,是专门针对中国市场的产品。
为了扩展I/O接口和执行特殊的功能,S7-200系列PLC可以连接扩展模块(CPU221除外)。扩展模块主要有以下5类:数字量扩展模块、模拟量扩展模块、温度测量模块、特殊功能模块和通信模块,下面将分别介绍这5类扩展模块。
数字量扩展模块主要分为:数字量输入扩展模块(EM221)、数字量输出扩展模块(EM222)以及数字量输入/输出扩展模块(EM223)
数字量输入扩展模块根据输入信号不同,分为24V DC和120/230V AC。数字量输出扩展模块根据输出信号不同,分为晶体管输出和继电器输出。
2.模拟量扩展模块
模拟量扩展模块主要分为:模拟量输入扩展模块(EM231)、模拟量输出扩展模块(EM232)以及模拟量输入/输出扩展模块(EM235)
温度测量模块主要分为:热电偶模块和热电阻(RTD)模块
特殊功能模块包括EM253位置控制模块和SIWAREX MS称重模块。
(1)EM253位置控制模块,集成有5个数字量输入点(STP,停止;RPS,参考点开关;ZP,零脉冲信号;LMT+,正方向硬极限位置开关;LMT-,负方向硬极限位置开关)和6个数字量输出点(4个信号,即DIS,CLR,P0,P1或者P0+,P0-,P1+,P1-),用于S7-200 PLC定位控制系统中。通过产生高速脉冲来实现对单轴步进电动机的开环速度、位置控制。通过S7-200 PLC的扩展接口,实现与CPU间通信控制。位置控制模块EM253主要具有以下特点:
•高速脉冲输出,提供从20Hz到200kHz的脉冲频率;
•增、减速度的曲线拐点,既支持S曲线,也支持直线;
•控制系统的测量单位,既可以采用脉冲数,也可以采用工程单位(如英尺(ft),厘米(cm));
•提供可组态的螺距补偿功能;
•支持方式、相对方式和手动方式等多种工作模式;
•提供连续操作;
•多可以支持25组移动包络,每组多可有4种速度;
•便捷安装、拆卸的端子连接器。
(2)SIWAREX MS称重模块是一种多用途的、灵活的称量模块,通过S7-200 PLC的扩展接口,实现与CPU间通信控制。称重模块SIWAREX MS主要具有以下特点:
•分辨率高达16位的重量测量或力的测量;
•0.05%的高准确性;
•可以在20ms或33ms之间选择快速测量时间;
•极限值的监视;
•使用SIWATOOL MS程序,通过RS-232接口,就能容易地实现秤的调节;
•允许理论校称;
•更换模块后无须重新校订,只需要重新下载校称数据即可;
•诊断功能。
5.通信模块
通信模块包括PROFIBUS-DP模块EM277、AS-i接口主站模块CP243-2、调制解调模块EM241、以太网模块CP243-1和因特网模块CP243-1 IT等。
(1)EM277是PROFIBUS-BUS从站模块,通过EM277可将S7-200 CPU作为PROFIBUS-DP的从站连接到PROFIBUS-DP网络。EM277通过S7-200 PLC的扩展接口,实现与CPU间通信控制。EM277有一个RS-485接口,支持PROFIBUS-DP从站和MPI从站协议,传输速率从9.6kb/s到12Mb/s并可自适应。站地址由旋转开关设定,范围是0~99。
(2)CP234-2是AS-i主站模块,通过AS-i总线可扩展S7-200的I/O接口数。CP234-2 AS-i主站模块多可连接62个AS-i从站,每个从站多可以配置4DI/4DO或者4AI/4AO。
(3)EM241是调制解调(MODEM)通信模块,可将S7-200 PLC直接连到模拟电话线上。EM241通信模块支持Modbus RTU协议,支持数字和文本间的寻呼,支持SMS短消息,允许CPU到CPU或CPU到modbus的数据传送。通过EM241模块,STEP7-Micro/WIN软件可进行远程编程和诊断。
(4)CP243-1是以太网通信模块,可将S7-200系统连接到工业以太网中。它的传输速率为10Mb/s和100Mb/s并可自适应。有一个标准的RJ45接口,完全支持TCP/IP协议。CP243-1以太网模块允许S7-200 PLC与S7-300和S7-400设备间通信,并支持STEP7-Micro/WIN软件远程编程和诊断。
(5)CP243-1 IT是因特网通信模块,它不仅完全支持以太网模块CP243-1的功能,而且增加了IT功能。它提供用于S7-200 PLC系统诊断和过程变量访问的HTML界面,可以作为发送E-Mail的SMTP客户机,并可以组态为FTP服务器和客户机。
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