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S7-200模擬量模塊選型提示之EM231和224XP

S7-200可以連接的模擬量信號分為電壓、電流和溫度信號。電壓范圍為：0-10V或0-5V等，電流范圍為：0-20mA或4-20mA。可以使用的模擬量輸入模塊的型號為：EM231和EM235。您可以結合被測模擬量信號的范圍和模擬量模塊的特點來進行選型，常見的選型問題如下

Q1： EM231的8通道模塊(訂貨號：6ES7 231-0HF22-0XA0)是否可同時接入8路電流信號？

        A1：不可以。對于8通道的EM231而言，其前6個通道只能接入電壓信號，不能接入電流信號。此模塊只有后兩個通道才可以接入電流信號。并且當后兩個通道使用電流信號時，前6個通道的電壓測量范圍必須是0-5V，而不能使用0-10V的信號。
        所以，當您需要接入8路電流信號時，只能使用兩個EM231的4通道的模塊（訂貨號：6ES7 231-0HC22-0XA0）

Q2：S7-200 CPU 224XP集成模擬量輸入是否可以連接電流信號？

        A2：不推薦這樣連接。224XP集成的模擬量輸入可以連接-10V～+10V的電壓信號。對于電流信號而言是不能直接接入的。在某些情況下，有的客戶會使用電阻進行轉換，將電流變為電壓進行監控。但是，這種方案是不推薦的。主要是由于以下因素導致： 
        （1）如果使用普通電阻，在使用中由于其阻值會隨著溫度的變化而變化，故測量的精度無法保證。
        （2）如果使用精密電阻，當電阻短路時也可能導致傳感器的輸出短路，如果沒有相應的保護，很容易導致設備損壞。
        基于以上因素，不建議使用224XP集成的模擬量輸入點連接電流信號。而應該使用EM231（如訂貨號：6ES7 231-0HC22-0XA0）模塊。

Q3：CN的模擬量模塊和非CN的模擬量模塊能否混用？

        A3：可以。實際使用中，二者在性能和操作上沒有任何差異。

Q4：S7-200測量0-20mA和4-20mA的電流信號時需要選擇不同的模塊嗎？設置上有差異嗎？

        A4：不需要選擇不同的模塊。選擇同一種模塊，如EM231（訂貨號：6ES7 231-0HC22-0XA0）即可實現。對于S7-200模擬量模塊而言，量程設定是通過撥碼開關來實現的，對于4-20mA和0-20mA兩種量程，其撥碼設置是*一樣的。二者的區別是4-20mA對應的數字量范圍是6400-32000。而0-20mA對應的數字量范圍是0-32000。

1. S7-200與S7-200之間有哪些通信方式

S7-200與S7-200之間的通信方式靈活多樣，常用的通信方式有如下四種：

? 網絡讀寫（PPI）通信

? 以太網通信

? 電話網Modem通信

? MD720-3 無線通信

提示：除了以上方式，您也許會想到Modbus通信和自由口通信。這兩種方式可以用于S7-200之間的數據交換，但是不是我們推薦的常用通信方式。因為使用Modbus通信和自由口通信時您需要編寫大量的程序，并無法很好的保證通信的準確性和實時性，Modbus 通信和自由口通信是常用于S7-200CPU與第三方設備或儀表之間的數據交換方式。

1.1 網絡讀寫（PPI）通信

PPI 協議是S7-200的主從通信協議.利用此方式可以實現S7-200與S7-200間的數據交換。這種通信方式利用CPU集成通信口即可實現，配置簡單。通信中，主站設備將請求發送至從站設備，然后從站設備進行響應。具體如下圖所示：

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實現網絡讀寫（PPI）通信可以使用以下兩種方法：

*,使用Step 7 Micro/Win編程軟件中指令向導中的NETR/NETW向導；

?

具體方法和相關注意事項請參考《西門子 S7-200?LOGO!?SITOP 參考》（更新版）S7-200 PLC->通信->網絡讀寫（PPI）通信。

第二，使用NETR/NETW指令，需要客戶自己編寫程序實現。

詳細的編程設置及例子程序請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》第6章S7-200指令集->通信指令->網絡讀寫指令。

提示： NETR/NETW向導使用簡單，不用大量編程，只需按照向導步驟設置參數，因此不易出錯。推薦采用向導的方法實現網絡讀寫（PPI）通信。

使用網絡讀寫（PPI）通信時需要注意以下幾點：

*，只有PPI主站需要配置或編程，從站不需要配置；

第二，主站既可以讀寫從站的數據，也可以讀寫另一個主站的數據；

第三，在一個PPI網絡中，與一個從站通信的主站的個數沒有限制，但是一個網絡中主站的個數不能超過32個；

第四，由于S7-200 CPU集成的通信口是非隔離的。因此在一個PPI通信網絡中，一個網段的距離不能超過50米。如果通訊距離超出50m，應在通信網絡中使用中繼器。如下所示:

提示：在上圖中，通常擴展一個中繼器可延長通信網絡50米，但如果擴展一對中繼器，并且它們之間沒有任何節點，中繼器之間的距離可達到1000米。

在網絡中使用中繼器的具體方法可參考《S7-200可編程控制器系統手冊》第7章 網絡通信->網絡的建立->在網絡中使用中繼器

1.2 以太網通信

S7-200PLC可以通過智能擴展模塊CP243-1連接至工業以太網中。這樣，S7-200之間就可以通過以太網進行數據交換，如下圖所示：

使用以太網通信需要注意以下幾點：

*，S7-200與S7-200之間采用以太網通信方式必須增加CP243-1以太網通信模塊，且一個S7-200CPU只能連接一個CP243-1擴展模塊；

第二，CP243-1不是即插即用模塊，需先通過Step 7 Micro/Win編程軟件對其組態；

第三，CP243-1可同時與多8個以太網S7控制器通信，即建立8個S7連接。

更多關于CP243-1模塊的使用問題可參考文檔《S7-200 以太網模塊系列 CP243-1》

以太網通信請參考《西門子 S7-200?LOGO!?SITOP 參考》V0.95版（更新版）S7-200 PLC->通信->以太網通信(CP243-1)

S7-200與S7-200之間的以太網通信編程可參考《CP243-1快速入門》《以太網模塊技術手冊》

1.3 電話網Modem通信

S7-200與S7-200之間的電話網Modem通信常用于異地通信，在S7-200與S7-200的本地通信中不常用。

如下圖所示：電話網Modem是通過S7-200 CPU的擴展模塊EM241調制解調器模塊來實現的。在公共電話網或小交換機的模擬音頻系統中，使用電話線連接EM241上標準的RJ11電話接口，對EM241 進行相應的配置編程即可實現S7-200 CPU之間的數據讀取或寫入。

電話網Modem通信（EM241）請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》第10章創建調制解調模塊程序

電話網Modem通信注意事項請參考《西門子 S7-200?LOGO!?SITOP 參考》V0.95版（更新版）S7-200 PLC->通信->電話網Modem通信（EM241）

EM241與EM241之間的通信編程請參考《EM241快速入門》

1.4 MD720-3 無線通信

MD720-3無線通信也常用于異地通信，在S7-200與S7-200之間的本地通信中不常用。如有需要通信的模塊在異地或現場不適宜布線等原因，可考慮采用此通信方式。

S7-200與S7-200之間通過MD720-3無線通信模塊可以實現以下兩個功能：

? 終端模式：短消息功能

? OPC模式： 數據交換功能。

*，如下圖所示：MD720-3 終端模式用于S7-200與S7-200之間互相收發短信。此通信方式不需要OPC中心站，只需要在需要通信的每個S7-200 CPU右側都擴展MD720-3無線通信模塊，配置天線﹑西門子PC/PPI串口電纜等硬件，并且在MD720-3模塊中插入SIM卡。

1.1                 概述

         無論在帶編碼器矢量控制（VC）和無編碼器矢量控制（SLVC）下，動態優化都是保證控制精度和高動態響應的前提。只有在矢量控制模式（P1300≥20）下，才需要對電機進行動態優化。動態優化包括兩種模式：旋轉測量（包含飽和曲線測量、轉動慣量測量和速度控制器優化）和速度控制器優化（包含轉動慣量測量和速度控制器優化）。

         動態識別必須在以下條件下才能完成：

1.      接線正確，并且變頻器和電機沒有絕緣故障；

2.      電機的銘牌參數準確的輸入到變頻器中；

3.      電機在空載狀態下；

4.      電機可以自由旋轉；

5.      靜態識別已經完成。

1.2                 相關參數

         當執行過旋轉測量以后，不必再執行速度控制器優化。速度控制器優化已經包含在旋轉測量中。如果選擇P1300≥20，并且沒有完成靜態識別，變頻器會報出A07994，提示電機靜態識別未完成。

表 STYLEREF 1 s 1? SEQ 表 * ARABIC s 1 1動態優化的參數設置

注意：在動態優化過程中，電機會頻繁的加速和減速，可以通過設置P1961和P1965限制優化過程中電機的高轉速；

         G120（cu2x0x-2x）變頻器執行動態優化過程中，表1-2中的這些參數會被自動測量和設置，以幫助變頻器提高控制精度和動態響應。其中，轉速控制器適配的說明和使用請參看《G120(CU2x0x-2)轉速控制器適配》文檔。

表 STYLEREF 1 s 1? SEQ 表 * ARABIC s 1 2動態優化測量的參數

1.3                 動態優化操作步驟

         無編碼器矢量控制動態優化操作步驟

         當完成變頻器的快速調試以后，進行如下設置：

1、設置P1900=1，P1910=1，P1960=1；

2、此時屏幕上出現報警代碼A07991和A07980，提示靜態識別和動態優化已經激活；

3、啟動變頻器，靜態識別開始，電機發出蜂鳴聲；

4、靜態識別結束后，報警代碼A07991消失，蜂鳴聲消失，變頻器自動停機；

5、再一次啟動變頻器，動態優化開始，電機開始旋轉；

6、動態優化結束后，報警代碼A07980消失，變頻器自動停機；

7、將P0971=1，執行Copy RAM to ROM.

         帶編碼器矢量控制動態優化操作步驟

         當完成變頻器的快速調試以后，進行如下設置：

1、設置P1900=1，P1910=1，P1960=2；

2、此時屏幕上出現報警代碼A07991和A07980，提示靜態識別和動態優化已經激活；

3、啟動變頻器，靜態識別開始，電機發出蜂鳴聲；

4、靜態識別結束后，報警代碼A07991消失，蜂鳴聲消失，變頻器自動停機；

5、再一次啟動變頻器，動態優化開始，電機開始旋轉；

6、動態優化結束后，報警代碼A07980消失，變頻器自動停機；

7、將P0971=1，執行Copy RAM to ROM.