西门子数控伺服系统:802C S、802D SL、810D DE、820D SL、840C CE、840D DE、840D SL、840Di SL、
S120数 控 系 统、数 控 伺 服 驱 动 模 块、控制 模 块、电 源模 块、备 品 备 件 等。
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参考价 | ¥18 |
订货量 | 1 |
更新时间:2021-11-23 10:05:54浏览次数:436
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湖南嘉普云自动化设备有限公司
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问题1:S7-200 CPU内部存储区类型?
回答:S7-200 CPU内部存储区分为易失性的RAM存储区和保持的EEPROM两种,其中RAM包含CPU工作存储区和数据区域中的V数据存储区、M数据存储区、T(定时器)区和C(计数器)区,EEPROM包含程序存储区、V数据存储区的全部和M数据存储区的前14个字节。
也就是说V区和MB0-MB13这些区域都有对应的EEPROM
保持区域。
EEPROM的写操作次数是有限制的(少10万次,典型值为100万次),所以请注意只在必要时才进行保存操作。否则,EEPROM可能会失效,从而引起CPU故障。
EEPROM的写入次数如果超过限制之后,该CPU即不能使用了,需要整体更换CPU,不能够只更换CPU内EEPROM,西门子不提供这项服务。
问题2:S7-200 CPU的存储卡的作用?
回答:S7-200还提供三种类型的存储卡用于存储程序,数据块,系统块,数据记录(归档)、配方数据,以及一些其他文件等,这些存储卡不能用于实时存储数据,只能通过PLC—存储卡编程的方法将程序块/数据块/系统块的初始设置存于存储卡内。
存储卡分为两种,根据大小共有三个型号。
32K存储卡:仅用于储存和传递程序、数据块和强制值。32K存储卡只可以用于向新版(23版)CPU传递程序,新版CPU不能向32K存储卡中写入任何数据。而且32K存储卡不支持存储程序以外的其他功能。订货号:6ES7 291-8GE20-0XA0。
64K/256K存储卡:可用于新版CPU(23版)保存程序、数据块和强制值、配方、数据记录和其他文件(如项目文件、图片等)。64K/256K新存储卡只能用于新版CPU(23版)。64K存储卡订货号: 6ES7 291-8GF23-0XA0;256K存储卡订货号:6ES7 291-8GH23-0XA0。
为了把存储卡中的程序送到CPU中,必须先插入存储卡,然后给CPU上电,程序和数据将自动复制到RAM及EEPROM中。
存储卡的使用完整限制条件,请参考《S7-200系统手册》附录A 技术规范—可选卡件一节。
S7-200的外部存储卡有哪些功能?
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问题6:S7-200 CPU电池卡的使用注意事项?
回答:新版S7-200 CPU电池卡有两种型号。
对于CPU221和CPU222,由于其中没有实时时钟,则对应的为时钟电池卡,订货号为:6ES7297--1AA23--0XA0。
对于CPU224,CPU224XP,CPU224XPsi和CPU226,电池卡仅提供电池功能,订货号为:6ES7 291--8BA20--0XA0,该款电池卡型号又叫做BC293。
电池卡的寿命典型值约为200天,当插上电池卡后,如果CPU处于工作状态或者超级电容有电的情况下,并不消耗电池卡的电量。当电池卡的电量消耗完毕之后,该电池卡就报废了。
S7-200电池卡不能充电,使用完毕就不能再用了,只能购买新的电池卡了。
S7-200没有检测电池卡内剩余电量的状态位和这种功能。
新版S7-200 CPU电池卡不能用于老CPU,即订货号为6ES7xxx-xxx21-0XB0和6ES7xxx-xxx22-0XB0以及更老版本的CPU。
图1
以上为两种电池卡以及所在插槽位置。
电池卡的使用完整限制条件,请参考《S7-200系统手册》附录A 技术规范—可选卡件一节。
问题7:S7-200 CPU内EEPROM的使用方法?
回答:EEPROM的写入分为如下几种情况:
1、MB0—MB13的设置,只需要在系统块—断电数据保持中设置即可。
默认情况下,系统块设置如下图蓝框中所示,即MB14—MB31,这些区域没有对应的EEPROM区域,无须考虑EEPROM写入次数限制。
图2
MB0—MB13如果在系统块中设置成掉电保持区域,如图2红框中所示,并将系统块下载到CPU之后,则这14个字节的数据在掉电的瞬间会将数值写入EEPROM中,如果掉电时间超过超级电容和电池的保持时间之后,再上电时,CPU会将EEPROM中存储的数据数值写回到RAM中对应的存储区,实现永保持数据的目的。
注意:实现该功能一定要将修改过的系统块下载到CPU中。
2、数据块中定义的数据,如图3所示,当下载数据块的时候,同时会将定义的数据下载到EEPROM中,这样,当掉电时间超过超级电容和电池的保持时间之后,再上电时,CPU会将EEPROM中存储的数据块中定义的数据数值写回到RAM中对应的存储区,实现保持数据的目的。也就是恢复成数据的初始设置值。
注意:实现该功能一定要将定义好数据的数据块下载到CPU中。
图3
3、使用SMB31和SMW32控制字来实现将V区的数据存到EEPROM中
特殊存储器字节31 (SMB31)命令S7-200将V存储区中的某个值复制到存储器的V存储区,置位SM31.7提供了初始化存储操作的命令。特殊存储器字32 (SMW32)中存储所要复制数据的地址。如图4为S7-200系统手册内关于SMB31和SMW32的使用说明。
图4
采用下列步骤来保存或者写入V存储区中的一个特定数值:
1. 将要保存的V存储器的地址装载到SMW32中。
2. 将数据长度装载入SM31.0和SM31.1。具体含义如图4所示。
3. 将SM31.7置为1。
图5
注意:如果在数据块中定义了某地址的数据,而又使用这种办法存储同样地址的数据,则当CPU内超级电容或电池没电时,CPU再上电时将采用SMB31和SMW32存储的数据。
问题8:EEPROM写入次数的统计?
回答:每次下载程序块/数据块/系统块或者执行一次SMB31.7置位的操作都算作对EEPROM的一次写操作,所以请注意在程序中一定不要每周期都调用SMB31/SMW32用于将数据写入EEPROM内,否则CPU将很快报废。
问题9:不使用数据块的方法,如何在程序中实现不止一个V区数据的存储?
回答:由于SMB31/SMW32一次多只能送入一个V区双字给EEPROM区域,因而当有超过一个双字的数据需要送入EEPROM中时,需要程序配合实现。具体操作方法可参照如下的例子,即使用SMB31/SMW32送完一个数据(字节/字/双字)之后,通过一个标志位(如M0.0)来触发下一个SMB31/SMW32操作,之后需要将上一个标志位清零,以用于下一次的存储数据的操作。
由于SM31.7在每次操作结束之后都自动复位,因而不能使用它作为第二次触发操作的条件。
以上程序仅供参考。
或者可以参考如下FAQ,多次调用指令库用以存储多个V区变量到EEPROM存储区中:
如何在 CPU 内部 EEPROM 存储空间中保存变量区域?
17471561
问题10:定时器和计数器以及MB14-MB31的掉电保持性能?
回答:计数器和TONR型的定时器(T0-T31,T64-T95)能够实现掉电保持。这些区域只能由超级电容和电池来进行数据的掉电保持,他们并没有对应的EEPROM保持存储区。当超过超级电容和电池供电的时间之后,这些计数器和TONR定时器的数据全部清零。
TON和TOF型的定时器(T32-T63,T96-T255)没有掉电保持数据的功能。请不要在系统块中设置这些区域为掉电保持,如图6所示为错误做法:
图6
按上述做法设置之后,下载系统块时会导致如下错误发生:
图7
所以请不要将T32-T63,T96-T255的定时器设为掉电保持区域。
问题11:CPU内具备断电保持性的数据区为何会丢失?
以下情况会导致CPU内数据清零:
1. 没有插入电池卡的CPU断电时间过长,内部超级电容放电完毕,TONR区/C区/MB14-MB31区数据丢失,V区和MB0-MB13区的对应EEPROM内没有数据导致数据丢失,
2. 电池卡使用时间过长,使之没电了, TONR区/C区/MB14-MB31区数据丢失,V区和MB0-MB13区的对应EEPROM内没有数据导致数据丢失,
3. 插在CPU上的存储卡内程序/数据与CPU内部RAM中运行的程序/数据不符,一上电时会导致原有数据/程序的丢失。
4. CPU损坏。
一个典型的ET 200SP分布式I/O站点的组成包括:接口模块,信号模块以及相应的基座单元,如图1所示。基座单元(BaseUnit)是构成ET 200SP分布式I/O*的一部分,BaseUnit为ET 200SP 模块提供电气和机械连接,所有的信号模板必须安装在相应的BaseUint上。即BaseUnit是信号模块的基座。BaseUint一方面将现场的电气信号接入到ET 200SP系统,同时还起到将电源电压馈入等其它用途。
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图 1 ET200SP系统组成
一个典型的BaseUnit如下图所示:
图 2 BaseUnit及其接线端子
BaseUnit根据功能不同可分为多种类型,包括A0,A1,B0,C0,D0等几大类。
A0:适用于数字量模块,通讯模块,以及部分模拟量模块;
A1:带有内置温度测量,适用于模拟量模块;
B0:适用于继电器模块;
C0:适用于AS-i主站模块;
D0:适用于电能测量模块;
其分类及参考示例见下表:
表1 BaseUnit分类及示例 |
|
| ||
BaseUnit 类型 | 适用 I/O 模块类型 | 示例(适用于 BU 类型的 I/O 模块) | ||
I/O 模块(示例) | BaseUnit | |||
BU 类型 A0 | 数字量模块或通信模块 | DI 16×24VDC ST | BU15-P16+A0+2D | |
无需温度补偿的模拟量模块 *
| AI 4xU/I 2-wire ST | |||
BU 类型 A1 | 需要温度补偿的模拟量模块
| AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire HF | BU15-P16+A0+2D/T | |
无需温度补偿的模拟量模块
| AI 4xI 2/4-wire ST | |||
BU 类型 B0 ● 高 230 V AC | 带继电器的输出模块
| RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST | BU20-P12+A4+0B | |
BU 类型 C0 ● 高 30 V DC | CM AS-i Master ST
| CM AS-i Master ST | BU20-P6+A2+4D | |
BU 类型 D0 ● 高 400 V AC | AI Energy Meter ST
| AI Energy Meter ST | BU20-P12+A0+0B | |
* 用于补偿热电偶的基准结温度 |
|
| ||
在A0和A1类BaseUnit中,根据是否用于形成新的电位组,以及是否需要额外AUX(辅助接线端子)或附加供电端子,又可以分为多个类型。根据订货号的不同,一个BaseUnit也可同时具有以上多个功能,如即可形成新电位组的又带AUX(辅助接线端子)功能。
综上所述,基座单元的分类可以总结如下:
图 3 BaseUnit的分类一览
BaseUnit各型号说明及特征如下表所示:
BU15-P16+A10+2D/T 的短名称(示例) | BaseUnit 特性 | ||
模块宽度 | BU | 15 | 宽度为 15 mm 的 BaseUnit |
信号连接 | P | 16 | ● 连接方式:直插式端子 |
连接到 AUX 总线 | A | 0 | 与 AUX 总线无连接 |
10 | n = AUX 端子数,如 10 个 | ||
电源母线 | 2 |
| 2 个直插式端子( L+,接地),用于通过 P1 和P2 供电或引出供电电压(请参见 D 和 B) |
12 |
| ● 2 个直插式端子( L+ ,接地),用于通过P1 和P2 供电或引出供电电压(请参见 D 和 B ) | |
0 |
| 没有可以连接电源的 P1 和 P2 的端子 | |
| D | ● 引入一组新电位 | |
| B | ● 其它传导电位组 | |
附加功能 | T |
| 集成温度传感器,以补偿热电偶的基准结温度 |
各类BaseUint功能详细描述如下:
ET 200SP的一个BaseUnit必须为打开新电位组的BaseUnit BU...D (带浅色接线盒和浅色安装导轨释放按钮):
– 打开新的电位组(电源和 AUX 总线与左侧断开)
– 接入电源电压 L+ ,馈电电流高10 A
此类BaseUnit无打开新电位组功能,故该类型BaseUnit的左侧必须配合形成电位组的BaseUnit使用,此类BaseUnit带深色接线盒: BU..B
带有额外AUX辅助接线端子的BaseUnit (例如 BU15-P16+A10+2D )还可连接一个安装在 AUX 总线上的电位(不超过模块的大电源电压)。
AUX总线可单独用作:
作为PE bar(满足EN 60998-1的要求)。为确保符合这一标准,PE bar的长度不能超过8个安装的BaseUnit所允许的大数量。
用于额外要求的电压
AUX总线被设计为:
大载流量(环境温度为60°C时):10 A
允许的电压:取决于BaseUnit的类型。
以下为2个使用AUX辅助接线端子的典型例子:
DI 8×24VDC ST (6ES7131-6BF00-0BA0) 使用了BU15-P16+A10+2D(6ES7193-6BP20-0DA0)作为BaseUnit即可实现如图4所示的供电方式,图中M信号的连接可通过AUX辅助端子实现。
图 4 通过AUX辅助接线端子实现3线制开关的连接
AI 4 x I 2-, 4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)使用了BU15-P16+A0+12D(6ES7193-6BP40-0DA1)作为BaseUnit即可实现如图5所示的供电方式,即4线制仪表的供电可以通过附加供电端子来完成。
图 5 通过附加供电端子实现4线制信号的连接
此类BaseUnit用于在连接热电偶时补偿基准结温度:BU..T
BaseUnit的选项涉及到以下几个方面,电位组的划分;是否需要AUX辅助接线端子;BaseUnit与所安装的信号模块是否匹配等多方面的问题。
带有电源分组能力的BaseUnit均为浅色,根据ET 200SP系统工作原理(图6),在下列情况下,必须采用带电源分组能力的BaseUnit;
图 6 ET200SP系统工作原理
? ET 200SP接口模块后的一个BaseUnit;
? 一个电位组的所有I/O模块及负载的总供电负荷已超过10A;
? 模块间的AUX辅助接线端子所接电压等级不同;
? 由于个别模块(如RQ 4×120VDC-230VAC/5A NO ST数字量输出模块、电能测量模块等)只能使用不带电位分组功能的BaseUnit,因此如果一个分布式ET 200SP上只有此类模块,则这些模块左侧必须有一个带电位分组功能的BaseUnit。
电位组也可根据实际功能划分,如数字量输入信号使用一个电位组,数字量输出信号使用另一个电位组;或者根据BaseUnit的供电能力对电位组进行分组。各电位组可使用的I/O模块数取决于下列因素:
1. 此电位组上运行的所有 I/O模块的电源总需求;
2. 从外部连接到此电位组上的所有负载的电源总需求;
1和2中计算出的总电流数不得超过10 A 。
数字量模块和不带温度测量的模拟量模块(6ES7 134-6GD00-0BA1除外)选型:
图 7 I/O模块和不带温度测量的模拟量模块BaseUnit选型图
1浅色BaseUnit:组态新的电位组,电气隔离左侧相邻模块。ET 200SP的*个BaseUnit始终是浅色的BaseUnit,用于馈电电源电压L+。深色BaseUnit:从左侧相邻模块传导内部电源和AUX总线。
2AUX端子:可独立使用的10个内部桥接端子,高达24V DC/10A或用作保护导体。
3AI 4xI 2/4-wire ST模块(6ES7 134-6GD00-0BA1)选择BaseUnit不适用于此图。
模拟量模块AI 4xI 2/4-wire ST(6ES7 134-6GD00-0BA1)选型:
图8 AI 4xI 2/4-wire ST BaseUnit选型图
带温度测量的模拟量模块BaseUnit选型:
图 9 热电偶测量模块BaseUnit选型图
注:温度测量模块也可选择A0类型的BaseUnit,但由于A0类型的BaseUnit不带温度补偿功能,故不推荐。
继电器输出模块BaseUnit选型:
图 10 继电器模块BaseUnit选型图
由于继电器输出模块 RQ4 x 120 VDC / 230 VAC / 5A (6ES7 132-6HD00-0BB0)没有对应的形成新电位组的BaseUnit,故该模块的供电需来自左侧的BaseUnit,如果一个ET200 SP的分布式I/O站只有该模块时,需在该模块左侧单独配置一个有形成新电位组能力的BaseUnit。
通信模块BaseUnit选型:
图 11 通信模块BaseUnit选型图
注:需注意每个AS-i通信模块必须单独形成电位组。
电能测量模块BaseUnit选型:
图 12 电能测量模块BaseUnit选型图
由于电能测量模块(6ES7134-6PA00-0BD0)没有对应的形成新电位组的BaseUnit,故该模块的供电需来自左侧的BaseUnit,如果一个ET200 SP的分布式I/O站只有该模块时,需在该模块左侧单独配置一个有形成新电位组能力的BaseUnit。
I/O 模块 | 基座单元BU15- | 基座单元BU20- | |||||
类型A0 | 类型A1 | 类型B0 | 类型C0 | 类型D0 | |||
P16+A10+2D | P16+A0+12D/T | P12+A4+0B | P6+A2+4D | P12+A0+0B | |||
P16+A0+2D | P16+A0+2D/T |
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| |||
P16+A10+2B | P16+A0+12B/T |
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P16+A0+2B | P16+A0+2B/T |
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开关量模块 | |||||||
DI 16x24VDC ST | ? |
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DI 8x24VDC ST | ? |
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DI 8x24VDC HF | ? |
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DQ 16x24VDC/0,5A ST | ? |
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DQ 4x24VDC/2A ST | ? |
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DQ 8x24VDC/0,5 ST | ? |
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| ||
DQ 8x24VDC/0,5A HF | ? |
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| ||
RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST |
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| ? |
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| ||
模拟量模块 | |||||||
AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire | ? | ? |
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|
| ||
HF | |||||||
AI 4xU/I 2-wire ST | ? | ? |
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| ||
AI 2xU/I 2-/4-wire HS | ? | ? |
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| ||
AI 4xI 2-/4-wire ST | ? | ? |
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| ||
AQ 4xU/I ST | ? | ? |
|
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| ||
AQ 4xU/I HS | ? | ? |
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AI Energy Meter ST |
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|
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| ? | ||
通讯模块 | |||||||
CM 4xIO-Link | ? |
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| ||
CM AS-i Master ST |
|
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| ? |
| ||
CM PtP | ? |
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目前已发布模块与BaseUnit的兼容列表如下:
I/O 模块 | 基座单元BU15- | 基座单元BU20- | |||||
类型A0 | 类型A1 | 类型B0 | 类型C0 | 类型D0 | |||
P16+A10+2D | P16+A0+12D/T | P12+A4+0B | P6+A2+4D | P12+A0+0B | |||
P16+A0+2D | P16+A0+2D/T |
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| |||
P16+A10+2B | P16+A0+12B/T |
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| |||
P16+A0+2B | P16+A0+2B/T |
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开关量模块 | |||||||
DI 16x24VDC ST | ? |
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DI 8x24VDC ST | ? |
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DI 8x24VDC HF | ? |
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DQ 16x24VDC/0,5A ST | ? |
|
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DQ 4x24VDC/2A ST | ? |
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DQ 8x24VDC/0,5 ST | ? |
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DQ 8x24VDC/0,5A HF | ? |
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RQ 4x120VDC-230VAC/5A NO ST |
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| ? |
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模拟量模块 | |||||||
AI 4xRTD/TC 2-/3-/4-wire | ? | ? |
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| ||
HF | |||||||
AI 4xU/I 2-wire ST | ? | ? |
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AI 2xU/I 2-/4-wire HS | ? | ? |
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| ||
AI 4xI 2-/4-wire ST | ? | ? |
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AQ 4xU/I ST | ? | ? |
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AQ 4xU/I HS | ? | ? |
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AI Energy Meter ST |
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|
| ? | ||
通讯模块 | |||||||
CM 4xIO-Link | ? |
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CM AS-i Master ST |
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| ? |
| ||
CM PtP | ? |
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BaseUnit选型总结:
综上BaseUint选型图可知,对于大部分模块的大部分应用而言(普通模块,无需AUX辅助接线功能),只需选择A0类型不带AUX辅助接线端子的即可满足需要。
4 用AUX端子的注意事项
当BaseUnit的一个接线端子内需要接入2根线时,需要注意线鼻子插入AUX端子的角度,由于横截面为0.75 mm2的双线终端套管需要空间,所以必须确保在压接双线终端套管时导线的排放角度正确,按优秀方式排列电线,以便互留安装的空间,如下图12所示:
图 13 AUX端子接线
简介
● 需要屏蔽连接件来安装电缆屏蔽(例如,针对模拟量模块)。电缆套管上的干扰电流通过安装导轨从屏蔽连接转移到大地上。在电缆进入开关面板时不需要屏蔽连接。
● 将屏蔽连接件连接到 BaseUnit 。
● 屏蔽连接件包含一个屏蔽触点和一个屏蔽端子。
● 屏蔽连接件会在安装后自动连接到安装导轨的功能接地端 (FG) 。
屏蔽端子如下图13所示:
图 14 ET 200SP屏蔽端子
安装电缆屏蔽件操作步骤:
图15 ET 200SP电缆屏蔽件安装示意图
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