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西门子G120变频器4千瓦
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S7-200的电源需求与计算
S7-200 CPU模块提供5VDC和24VDC电源：
- 当有扩展模块时CPU通过I/O总线为其提供5V电源，所有扩展模块的5V电源消耗之和不能超过该CPU提供的电源额定。若不够用不能外接5V电源。
- 每个CPU都有一个24VDC传感器电源，它为本机输入点和扩展模块输入点及扩展模块继电器线圈提供24VDC。如果电源要求超出了CPU模块的电源定额，你可以增加一个外部24VDC电源来提供给扩展模块。
所谓电源计算，就是用CPU所能提供的电源容量，减去各模块所需要的电源消耗量。
电源计算的例子可参见《S7-200系统手册》。
以下为S7-200系统电源数据简表。详情请参考新的《S7-200系统手册》或模块说明书。
表1. CPU的供电能力
| CPU型号 | 电流供应 | |
|---|---|---|
| ＋5VDC | +24VDC | |
| CPU221 | 0 mA | 180mA |
| CPU222 | 340 mA | 180mA |
| CPU224/224 XP | 660 mA | 280mA |
| CPU226/226 XM | 1000 mA | 400mA |
表2. CPU上及扩展模块上的数字量输入所消耗的电流
| CPU上及扩展模块上的数字量 | 电流需求 | |
|---|---|---|
| ＋5VDC | +24VDC | |
| 每点输入 | - | 4mA/每输入 |
如果数字量输入点使用外接24VDC电源，则不必纳入计算。
表3. 数字扩展模块所消耗的电流
| 数字扩展模块型号 | 电流需求 | |
|---|---|---|
| ＋5VDC | +24VDC | |
| EM 221 DI 8 x 24VDC | 30 mA | 4 mA/输入 |
| EM 221 DI 8 x 120/230VAC | 30 mA | - |
| EM 221 DI 16 x 24VDC | 70 mA | 4 mA/输入 |
| EM 222 DO4 x 24VDC-5A | 50 mA | - |
| EM 222 DO 4 x Relays-10A | 40 mA | 20mA/输出 |
| EM 222 DO8 x 24VDC | 30 mA | - |
| EM 222 DO 8 x Relays | 40 mA | 9mA/输出 |
| EM 222 DO 8 x 120/230VAC | 110 mA | - |
| EM 223 24VDC 4 In/4 Out | 40 mA | 4 mA/输入 |
| EM 223 24VDC 4 In/4 Relays | 40 mA | 4 mA/输入 9mA/输出 |
| EM 223 24VDC 8 In/8 Out | 80 mA | 4 mA/输入 |
| EM 223 24VDC 8 In/8 Relays | 80 mA | 4 mA/输入 9 mA/输出 |
| EM 223 24VDC 16 In/16 Out | 160 mA | 4 mA/输入 |
| EM 223 24VDC 16 In/16 Relays | 150 mA | 4 mA/输入 |
EM 223 24VDC 32 In/32 Out | 240 mA | 4 mA/输入 |
| EM 223 24VDC 32 In/32 Relays | 205 mA | 4 mA/输入 9mA/输出 |
表4. 模拟扩展模块所消耗的电流
| 模拟扩展模块订货号 | 电流需求 | |
|---|---|---|
| ＋5VDC | +24VDC | |
| EM 231 4 Inputs | 20 mA | 60 mA |
| EM 231 8 Inputs | 20 mA | 60 mA |
| EM 232 2 Outputs | 20 mA | 70 mA |
| EM 232 4 Outputs | 20 mA | 60 mA |
| EM 235 4 Inputs / 1 Output | 30 mA | 60 mA |
表5. TC（热电偶）和RTD（热电阻）模块所消耗的电流
| 热电偶和热电阻模块型号 | 电流需求 | |
|---|---|---|
| ＋5VDC | +24VDC | |
| EM 231 TC, 4 Inputs | 87 mA | 60 mA |
| EM 231 TC, 8 Inputs | 87mA | 60mA |
| EM231 RTD, 2 Inputs | 87 mA | 60 mA |
| EM231 RTD, 4 Inputs | 87 mA | 60 mA |
表6. 智能模块所消耗的电流
| 智能模块订货号 | 电流需求 | |
|---|---|---|
| ＋5VDC | +24VDC | |
| EM277 | 150 mA | － |
| 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 | ||
| EM241 | 80 mA | 70 mA |
| EM253 | 190mA | 不一定，详见技术数据 |
| CP243-1 | 55 mA | 60 mA |
| CP243-1 IT | 55 mA | 60 mA |
| CP243-2 | 220 mA | 100 mA |
注意：
- EM277模块本身不需要24VDC电源，这个电源是通信端口用的。24VDC电源需求取决于通信端口上的负载大小。
- CPU上的通信口，可以连接PC/PPI电缆和TD 200并为它们供电，此电源消耗已经不必再纳入计算。
S7-200PC/PPI电缆
通过PC/PPI电缆的编程通信是为常见的S7-200编程方式，很多人也在此遇到问题。
影响通信的因素很多，要顺利通信首先需要注意：
- 检查Micro/WIN和Windows操作系统的版本兼容性
未经西门子版本兼容测试的往往有通信问题。
- 使用西门子的原装PC/PPI电缆
包括用于连接PC机RS232串口的RS232/PPI电缆，和连接USB口的USB/PPI电缆。
2.1 为什么要使用SIEMENS的编程电缆
西门子目前提供两种串口编程电缆，统称为PC/PPI电缆：RS-232/PPI电缆和USB/PPI电缆。
我们强烈建议用户使用西门子生产的上述两种原装电缆，也有义务告知用户从中所能获得的好处：
- 安全：西门子原装PC/PPI电缆的两个通信端口在电气上是隔离的。这就意味着编程计算机和PLC通信口之间的共模干扰不会造成双方通信口硬件的损坏，或者通信断续。在必须带电拔插电缆的情况下，原装电缆提供了可靠的保障
- 稳定：原装电缆针对西门子的通信协议进行了专门设计、优化，其稳定性和抗干扰能力出色
- 高速：使用原装电缆可以工作在187.5K通信速率下，充分发挥PLC和HMI通信口的潜力，不会制约整个网络的通信速度
- 完备：原装智能多主站电缆能够*支持西门子的PPI网络协议，如多主站通信功能，配合西门子的软、硬件使用，不会发生编程、监控时在某些情况下无法通信的问题
2.2 RS232与USB的PC/PPI电缆
S7-200 CPU有其的低成本编程电缆，统称为PC/PPI电缆，用于连接PC机和CPU上的RS-485通信口，可用做STEP 7-Micro/WIN对CPU 的编程调试，或与上位机做监控通信、或与其他具有RS-232端口的设备之间作自由口通信。
西门子提供的所有用于S7-200的编程电缆，长度都是5米。
目前西门子提供两种PC/PPI编程电缆，它们是：
- RS-232/PPI电缆（订货号6ES7 901-3CB30-0XA0）：智能多主站电缆，连接S7-200 CPU/EM277通信口和计算机RS-232串口，作为编程或数据通信电缆；同时也可以用于连接TP170 micro和安装了WinCC flexible (micro)的计算机RS-232串口，作为配置画面下载电缆
- USB/PPI电缆（订货号6ES7 901-3DB30-0XA0）：智能多主站电缆，用于连接计算机的USB通信口与S7-200 CPU/EM277通信口做编程或数据通信电缆
用于S7-300/400编程的PC串口电缆（PC-Adapter），不能用于S7-200编程通信
注意：西门子公司的PC/PPI电缆是带光电隔离的，不会烧CPU 或PC机的通信口。使用不隔离的自制或假冒的PC/PPI电缆，容易损坏通信口。一般电缆还不支持S7-200 CPU通信端口的高通信速率（187.5K），而且不能支持S7-200的多主站编程模式。
用计算机串口与CPU通过RS-232/PPI电缆进行编程通信，要求计算机拥有一个UART 16550兼容的串行通信口。有些计算机端口扩展卡上的通信口，Micro/WIN不能直接管理，可能无法通信。
1.多主站RS-232/PPI电缆（6ES7 901-3CB30-0XA0）
图1. 正版RS-232/PPI电缆及其包装盒
因为此电缆能够管理PPI网络令牌，因而支持多主站PPI网络。
它有三个绿灯用于指示电缆的运行：RS 232 发送指示（Tx）；RS-232 接收指示（Rx）；RS 485 发送指示(PPI)。
图2. 正版电缆细部
此种电缆只能在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版本下才能获得全部的新功能，高波特率可达187.5K。它有两种工作模式：
- PPI模式：用于编程时，将DIP开关5设置为“1”，其他开关设置为“0”，其波特率可自适应，此时支持多主站网络通信。
- 自由口模式：只需设置波特率，开关5及其它开关都设为“0”；此时也可以获得原来普通PC/PPI电缆的功能（不支持多主站）。
RS-232/PPI电缆还用于TP170 micro和TP070配置下载。此时DIP开关5应为“0”。
2.多主站USB/PPI电缆（6ES7 901-3DB30-0XA0）
西门子G120变频器4千瓦
图3. 正版USB/PPI电缆及其包装盒
此种电缆能够管理PPI网络令牌，因而支持多主站PPI网络。 它支持USB V1.1。用于连接PC机的USB通信口和S7-200。
它有三个绿灯用于指示电缆的运行：USB 发送指示（Tx）；USB接收指示（Rx）；RS 485 发送指示(PPI)。
图4. 电缆细部
此种电缆只能工作在STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 SP4以上版本下，波特率为自适应（高可达187.5K）。它只有一种工作模式即PPI模式，无开关设置。此种电缆不支持自由口通信。
注意：USB/PPI电缆不能用于TP070（或TP170micro）配置画面下载（应使用RS-232/PPI电缆并把DIP开关5设置在OFF），也不能用于使用wipeout.exe程序恢复出厂设置，也不能用于S7-200自由口程序，如Modbus RTU协议库的调试。
3.早期电缆
西门子早期生产的PC/PPI电缆，如6ES7 901-3BF21-0XA0/6ES7 901-3BF30-0XA0，不支持多主站PPI网络，即在连接有PPI通信主站CPU或TD 200文本显示器的网络时，无法通过电缆进行Micro/WIN与CPU的通信。（在CPU执行网络读/写指令时不能用STEP 7 Micro/Win监控也是这个原因）
开关设置：前三个开关按所需波特率进行设置，后三个设为0即可（Micro/WIN编程连接时）。
西门子生产的电缆都有中间的盒子。
如果使用老电缆与新版本的编程软件Micro/WIN，应在PC/PPI Cable的属性中，取消Advanced PPI和Multi Master Network选项（在Set PG/PC Interface中设置）。
4.使用USB/RS-232串口转换器
当编程计算机只有USB通信口，没有RS-232串口时，我们强烈建议客户使用智能USB/PPI电缆，并将编程软件升级到当前发布的新版本。
如果坚持使用自己的USB/RS-232串口转换器，再使用串口PC/PPI电缆，由于转换器品牌众多，西门子无法一一测试，不能就遇到的问题提供支持。
遇到这种情况，只有下面的办法：
- 更换其他USB/RS-232转换器，再做尝试
- 使用西门子的USB/PPI电缆
在Micro/WIN的系统块中为何不能将通信口设置为187.5K波特率？
新的Mciro/WIN会自动检测通信连接是否支持187.5K，如果不支持（ 如老版电缆），则不能设置为187.5K的通信速率。
新编程电缆支持187.5K速率。
如何设置PPI电缆属性中的Advanced PPI和Multi Master Network选项？
PPI电缆属性中的这两项设置与多主站通信功能有关。
随着计算机技术的发展，仅通过旧型号的PC/PPI电缆已经不能实现多主站通信，因此这两项设置现在已经没有用处。
采用新型号电缆，配合Micro/WIN V3.2 SP4以上版本，可以轻松实现多主站通信。因此应当取消上述两项的选择：
图5. PC/PPI电缆属性
老版本的PC/PPI电缆（6ES7 901-3BF21-0XA0等）是否可以用于为新版本的CPU（23版）编程？
可以。但是受到老版电缆的限制，不能做多主站编程，也只能用到9.6K和19.2K波特率。
2.3 PC/PPI电缆引脚定义
关于PC/PPI电缆的详细情况，请参考相应的《S7-200系统手册》，在附录A中由详细的介绍。这里只提示关于电缆的一些有趣的细节。
目前销售的RS-232/PPI多主站电缆（6ES7 901-3CB30-0XA0）与以前销售的PC/PPI电缆（6ES7 901-3BF21-0XA0）略有区别，比较如下：
表1. RS-232/PPI多主站电缆
| RS-485侧插头 | RS-485侧插头引脚定义 | RS-232侧插头引脚定义（本地模式）1 | RS-232侧插头引脚定义（远程模式）1 |
|---|---|---|---|
| 1 | 未连接 | 数据载波检测（DCD）（不用） | |
| 2 | 24V返回（RS-485逻辑地） | 接收数据（RD）（从电缆输出） | 接收数据（RD）（输入到电缆） |
| 3 | RS-485信号B（RxD/TxD+） | 传送数据（TD）（输入到电缆） | 传送数据（TD）（从电缆输出） |
| 4 | RTS（TTL电平） | 数据终端就绪（DTR） | |
| 5 | 未连接 | 地（RS-232逻辑地） | 地（RS-232逻辑地） |
| 6 | 未连接 | 数据设置就绪（DSR） | |
| 7 | 24V电源 | 发送请求（RTS）（不用） | 发送请求（RTS）（从电缆输出）2 |
| 8 | RS-485信号A（RxD/TxD-） | 清除发送（CTS）（不用） | |
| 9 | 协议选择 | 振铃指示（RI）（不用） | |
1. 本地（DCE）与远程（DTE）模式在电缆上用DIP开关6选择，开关位置在“ON”时为DTE模式，在“OFF”时为DCE模式。
2. 这时RTS信号总是为“ON”
此电缆的RS-232端，4针和6针始终连通，即DTR/DSR是短接的。
表2. PC/PPI电缆（3BF21）
| RS-485侧插头 | RS-485侧插头引脚定义 | RS-232侧插头引脚定义（DCE模式）1 | RS-232侧插头引脚定义（DTE模式）1 |
|---|---|---|---|
| 1 | 插头外壳（PE） | 数据载波检测（DCD）（不用） | |
| 2 | 24V返回（RS-485逻辑地） | 接收数据（RD）（从电缆输出） | 接收数据（RD）（输入到电缆） |
| 3 | RS-485信号B（RxD/TxD+） | 传送数据（TD）（输入到电缆） | 传送数据（TD）（从电缆输出） |
| 4 | RTS（TTL电平） | 数据终端就绪（DTR）（不用） | |
| 5 | 地（RS-232逻辑地） | 地（RS-232逻辑地） | |
| 6 | 未连接 | 数据设置就绪（DSR）（不用） | |
| 7 | 24V电源 | 发送请求（RTS）（不用） | 发送请求（RTS）（从电缆输出）2 |
| 8 | RS-485信号A（RxD/TxD-） | 清除发送（CTS）（不用） | |
| 9 | 协议选择 | 振铃指示（RI）（不用） | |
1. DCE与DTE模式在电缆上用DIP开关5选择，开关位置在“ON”时为DTE模式，在“OFF”时为DCE模式。
2. RTS信号可以用DIP开关6在两种状态间选择：开关为“ON”时为“发送 时为1 ”；开关为“OFF”时为 “总是为1”。
上述的“本地”模式相当于“DCE”模式；“远程”模式相当于“DTE”模式。
所谓DTE和DCE是RS-232通信中的一对设备，参见PC/PPI电缆的DTE/DCE设置。
1. CP243-1以太网向导配置
CP243-1模块是S7-200系列产品中一一款以太网通信模块，它既可以作为西门子以太网S7通信中的客户端，也可作为服务器。那么，如果想通过以太网通信与PC机中的STEP 7-Micro/WIN软件通信，实现编程的上载、下载或在线监控，以太网向导该如何配置呢？下面将对CP243-1的以太网向导配置做详细描述。
首先，通过PC/PPI电缆使PC机与S7-200的通信成功，然后进入工具中的以太网向导配置界面，如图1所示：
图 1 以太网向导配置
进入到向导配置界面中，将会看到如图2所示的界面。点击“读取模块”即可读出CP243-1的模块信息，然后双击模块信息，将模块位置添加成功。
图2 模块位置读取
每个CP243-1模块都需要配置一个IP地址，如图3的界面所示。IP地址的设置需要在的对话框中进行设置。
图3 IP地址分配界面
点击图3中标注的选项，进入图4界面。在该界面中的IP地址栏内填入与PC机同一个网段的IP地址，然后点击保存，并退出该界面。
图4 IP地址设定
CP243-1模块需要占用一个QB字节，该字节的地址不能任意填写，需要进行计算（如果通过自动读取模块位置的方式则会自动计算）。计算的规则就是从CPU本体的输出字节开始计算，依次排列到CP243-1的模块位置即可；也可以通过查看PLC菜单中的信息，找到CP243-1模块输出的起始地址。CP243-1模块的连接资源数目为8个S7连接加一个PG资源。该PG资源为S7-200的编程软件，所以在图5中可以不用建立连接数目。
图5 设定QB字节地址及连接数目
图6中会对以太网向导配置分配V存储区地址 ，该V区地址在程序的其它地方不能被再次使用。
图6 分配V存储区地址
2. CP243-1模块的编程与通信
当配置完以太网向导后，在调用子程序中会找到向导生成的子程序，将其调用在主程序中，如图7所示：
图7 以太网初始化程序
全部编译后若没有错误就可以下载到PLC中。下载成功后，需要断电再上电使模块配置生效，此时CP243-1模块上面的指示灯状态为LINK灯与RUN灯常亮，RX/TX灯闪烁。
在设置 PG/PC 接口中，选择相应的TCP/IP协议，再打开通信的对话框，在IP地址栏里选择组态过的IP地址，然后点击双击刷新按钮即可找到对应的CPU地址，如图8所示。
图8 通过以太网方式连接S7-200
至此，CP243-1与PC机上的STEP 7-Micro/WIN软件就连接成功了。这时，CP243-1的CFG灯也会亮橘黄色，代表S7-200编程软件与CP243-1模块以太网连接成功，可以完成上载、下载以及在线监控程序任务。
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