西门子PROFIBUS-DP通讯插头

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目前，S7-200 SMART推出的经济型CPU模块包括：CR20s AC/DC/Relay、CR30s AC/DC/Relay、CR40s AC/DC/Relay、CR60s AC/DC/Relay。

无论是标准型CPU还是经济型CPU，其模块本身都集成了数字量输入/输出（DI/DO）通道。不同型号的CPU集成的DI/DO的数量不同，但二者的比例都为3∶2。

2.2.2　标准型CPU模块的特点

本节以ST40为代表，介绍标准型CPU模块的特点。CPU ST40的全称是“CPU ST40 DC/DC/DC”。

CPU ST40的尺寸为125mm×100mm×81mm（宽度×高度×厚度），功率为18W。

CPU ST40模块的左下角是RS485接口，编号为X20。其右边是一个端盖，掀开盖子可以看到两个接线端子排，左边编号为X12，右边编号为X13。X12和X13是数字量输出的接线端子排，其具体的针脚定义见表2-2（X12）和表2-3（X13）。

ST40 CPU模块的中央有个方形的盖板，可以用来插接信号板（Signal Board），具体请参考2.9节。

ST40 CPU模块提供了很多指示LED灯，用来指示CPU模块的状态。比如CPU的运行（RUN）、停止（STOP）、报错（ERROR）指示灯，数字量输入/输出指示灯，以太网网络连接（LINK）和数据传输（Rx/Tx）指示灯等，

S7-200 SMART CPU的存储区分为用户存储区和系统存储区。用户存储区又分为程序存储区、数据存储区和保持存储区。系统存储区包括过程映像区、模拟量存储区、位存储区、临时存储区、顺序控制继电器存储区。

CPU ST40的用户程序存储区的大小为24KB；用户数据存储区的大小为16KB；保持存储区的大小为10KB。CPU ST40的过程映像区包括256位的输入映像和256位的输出映像；模拟量存储区包括56字的输入和56字的输出；位存储区的大小为256位；每一个程序组织单元（POU）都有64个字节的临时存储区；顺序控制继电器存储区的大小为256位。

CPU ST40多支持6个扩展模块和1个信号板模块。

CPU ST40集成了6路高速脉冲计数器：在单相脉冲输入的情况下，其中4路大支持200kHz的脉冲输入，两位2路支持30kHz的脉冲输入；在A/B相脉冲输入的情况下，大支持100kHz的脉冲输入。

CPU ST40集成了3路高速脉冲输出通道，高输出频率为100kHz；集成了14路脉冲输入捕获，可以捕获快速的脉冲信号。

CPU ST40的接线图见附录中附图1-3。

2.2.3　经济型CPU模块的特点

本节以CR60s为代表，介绍经济型CPU模块的特点。CPU CR60s的全称是“CPU CR60s AC/DC/Relay”。

CPU CR60s的尺寸为175mm×100mm×81mm（宽度×高度×厚度），功率为10W。

与CPU ST40相同，CPU CR60s的左下角也是RS485接口，编号为X20。

在X20的右边是一个端盖，打开盖子可以看到两个接线端子排，左边编号为X12，右边编号为X13。X12和X13均为继电器输出通道的接线端子排。

X12总共有20个端子，各端子的定义见表2-6。X13总共有10个接线端子

CPU模块的上端也有两个接线端子排，左边编号为X10，右边编号为X11，均为数字量输入的接线端子排 。X10总共有20个接线端子，各端子的定义见表2-8

PLC的数字量输入有两种方式：源型输入和漏型输入。所谓“源型输入”，是指电流从模块的公共端流入，从模块的通道流出的方式。公共端作为电源正极（共阳极），外部的输入线路相当于电源的负极。源型输入可以等效为在模块内部连接一节干电池，电池的负极连接在PLC输入模块的公共端，电池的正极经过输入通道连接到开关，再从开关连接到公共端。当开关闭合后，电流从模块的输入通道流出，经过开关后，从模块的公共端流回到负极。数字量输入通道的内部有光耦合电路，所以不用担心开关闭合会造成短路。源型输入电气原理图。所谓“漏型输入”，是指电流经过外部开关，从模块的通道流入到模块内部，再经过内部电路，从公共端流出的输入方式。公共端作为电源负极（共阴极）。漏型输入相当于在模块外部连接一节干电池，电池的正极连接开关一端，再从开关另一端连接到输入通道，然后经过模块内部电路从公共端流出返回到电池的负极。

源型输入和漏型输入在电气设计和接线方式上都有所不同，有的厂家的输入模块有源型输入和漏型输入的区别，要根据实际情况进行选型。

S7-200 SMART有两种数字量输入扩展模块：EM DE08 和EM DE16。这两种模块既支持源型输入接线方式，也支持漏型输入接线方式。。

EM DE08模块上有一个DIAG的诊断指示灯，当模块有故障时，DIAG指示灯会红色闪烁。

2.3.3　数字量输入模块——EM DE16

EM DE16是具有16个输入通道的数字量扩展模块，其外形尺寸为45mm×100mm×

81mm（宽度×高度×厚度）。EM DE16消耗背板5V电流105mA，每个输入通道消耗24V传感器电流4mA；模块功耗为2.3W。

EM DE16上面端盖里有两个接线端子排，分别是X10和X11；下面端盖里有两个接线端子排，分别是X12和X13。每个接线端子排有7个接线端子

EM DE16的每一个输入通道都有一个LED指示灯，当通道有输入信号时，相应的LED灯会亮起。EM DE16的输入通道既支持源型输入，又支持漏型输入

数字量输出模块概述

根据输出类型的不同，S7-200 SMART系列PLC的数字量输出模块可分为晶体管输出型和继电器输出型。根据输出通道数量的不同可分为8通道型和16通道型。两者的组合产生了4种类型：8通道晶体管输出型（EM DT08）、8通道继电器输出型（EM DR08）、16通道晶体管输出型（EM QT16）和16通道继电器输出型（EM QR16）。

继电器输出型和晶体管输出型的区别：

① 继电器输出型比晶体管输出型能承受更大的电流。比如，EM DR08每个通道可以承载大2A的电流；而同系列的晶体管输出型EM DT08，每个通道大承载0.75A的电流。

② 继电器输出型可以接交流负载，也可以接直流负载；晶体管输出型只能接直流负载。

③ 继电器输出型由于机械特性，不适合作为脉冲串（PTO）输出。如果要使用PTO来控制伺服驱动器，必须选择晶体管输出型的CPU模块。

④ 继电器输出型触点有寿命，S7-200 SMART CPU模块继电器输出型在负载情况下能开合10万次；晶体管输出型没有开合的次数限制。