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本機(jī)數(shù)字量輸入/輸出點(diǎn)。

CPU 221具有6個(gè)輸入點(diǎn)和4個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 222具有8個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 224具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 224XP具有14個(gè)輸入點(diǎn)和10個(gè)輸出點(diǎn)，CPU 226具有24個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)。

本機(jī)模擬量輸入/輸出點(diǎn)。

CPU 224XP具有2個(gè)輸入點(diǎn)，1個(gè)輸出點(diǎn)。

中斷輸入。

允許以極快的速度對(duì)過(guò)程信號(hào)的上升沿作出響應(yīng)。

高速計(jì)數(shù)器。

CPU 221/222

4個(gè)高速計(jì)數(shù)器（30KHz），可編程并具有復(fù)位輸入，2個(gè)獨(dú)立的輸入端可同時(shí)作加、減計(jì)數(shù)，可連接兩個(gè)相位差為90°的A/B相增量編碼器。

CPU224/224XP/226。

6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（30KHz），具有CPU221/222相同的功能。

CPU 222/224/224XP/226。

可方便地用數(shù)字量和模擬量擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展?？墒褂梅抡嫫鳎ㄟx件）對(duì)本機(jī)輸入信號(hào)進(jìn)行仿真，用于調(diào)試用戶程序。

模擬電位器

CPU221/222 1個(gè)。

CPU224/224XP/226 2個(gè)。

CPU221/222/224/224XP/226還具有。

脈沖輸出

2路高頻率脈沖輸出（大20KHz），用于控制步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)定位任務(wù)。

實(shí)時(shí)時(shí)鐘

例如為信息加注時(shí)間標(biāo)記，記錄機(jī)器運(yùn)行時(shí)間或?qū)^(guò)程進(jìn)行時(shí)間控制。

EEPROM存儲(chǔ)器模塊（選件）

可作為修改與拷貝程序的快速工具（無(wú)需編程器），并可進(jìn)行輔助軟件歸檔工作。

電池模塊

用于長(zhǎng)時(shí)間數(shù)據(jù)后備。用戶數(shù)據(jù)（如標(biāo)志位狀態(tài)，數(shù)據(jù)塊，定時(shí)器，計(jì)數(shù)器）可通過(guò)內(nèi)部的超級(jí)電容存貯大約5天。選用電池模塊能延長(zhǎng)存貯時(shí)間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲(chǔ)器模塊的卡槽中。

編程：CPU 221/222/224/224XP/226

STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件可以對(duì)所有的CPU 221/222/224/224XP/226功能進(jìn)行編程。同時(shí)也可以使用STEP 7-Micro/WIN16 V2.1軟件包，但是它只支持對(duì)S7-21x同樣具有的功能進(jìn)行編程。

STEP 7-Micro/DOS不能對(duì)CPU 221/222/224/224XP/226編程。如果使用PG/PC的串口編程，則需要使用PC/PPI電纜。

如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1編程軟件，則也可以通過(guò)SIMATIC CP 5511或CP 5611編程。在這種情況下，通訊速率可高達(dá)187.5kbit/s。

 總覽
ET200S 1 步進(jìn)模板輸出脈沖來(lái)控制步進(jìn)電機(jī) ，輸出脈沖的數(shù)量決定步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)距離，輸出脈沖的頻率決定步進(jìn)電機(jī)的速度。
模板訂貨號(hào): 6ES7138-4DC00-0AB0

1.2 模板參數(shù)


圖. 1: 步進(jìn)電機(jī)模板

• 1 通道，可控制1個(gè)步進(jìn)電機(jī)
• 數(shù)字量輸入的參考點(diǎn)開關(guān)
• 外部停止或者外部脈沖使能數(shù)字輸入
• 脈沖和方向信號(hào)時(shí)RS422的差分輸出模式
• 大輸出頻率: 204kHZ
• 大脈沖數(shù): 1048575
• 4 LED 狀態(tài)指示燈
• 2 操作模式：尋找參考點(diǎn)和增量模式

2. 模板接線


圖. 2: 步進(jìn)模板接線圖

• 端子1和5：脈沖差分信號(hào)
• 端子4和8：差分輸出的方向信號(hào)
• 端子2和3：外部停止或者外部脈沖使能數(shù)字量輸入ID。(功能選擇見 4.2 )
• 端子6和7：數(shù)字量輸入?yún)⒖键c(diǎn)開關(guān)

3. 硬件配置
步進(jìn)模板可以安裝在ET 200S接口模板或者 ET200S CPU后面。
本文使用 IM151-7 CPU 為例。

表 1: 軟件和硬件配置


圖. 3: ET200S 站的配置圖

4. 硬件和參數(shù)設(shè)置

4.1 硬件配置
1) 根據(jù)圖. 2 和圖. 3完成ET200S的接線
2) 打開STEP7，創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，并插入一個(gè)S7-300站
3) 從硬件目錄中選擇IM151-7 CPU直接拖拽到站配置窗口

圖. 4: 插入IM151-7 CPU

4) 依次在4槽和5槽插入電源模板 PM-E DC24 和步進(jìn)模塊

圖. 5: 硬件配置

4.2 模板參數(shù)配置


圖. 6: 步進(jìn)模塊參數(shù)接口

4.2.1 模板參數(shù)說(shuō)明
1) 組診斷：組診斷
2) 基準(zhǔn)頻率：基準(zhǔn)頻率，以Hz為單位，標(biāo)識(shí)Fb
3) 增益 n: 增益系數(shù) n，值范圍 1-255. 此增益系數(shù)決定啟動(dòng)/停止頻率 Fss，并且計(jì)算公式為： Fss=Fb×n
4) 時(shí)間 i: 時(shí)間系數(shù) i, 值范圍 1-255. 該時(shí)間系數(shù)以Hz/ms決定加速和減速，計(jì)算公式為: a = Fb ×R / (i×0.128 ms)
5)功能 DI: 數(shù)字量輸入DI 功能可選，可以被組態(tài)為外部脈沖輸入或者外部停止信號(hào)，缺省是外部脈沖且已使能。
6) 外部 Stop, 限位 Stop: 外部 stop, 信號(hào)類型停止開關(guān). 接觸器觸點(diǎn)是常閉信號(hào)，以確保該接觸器信號(hào)，缺省是讀取常閉信號(hào)。

4.2.2 本文所例參數(shù)設(shè)置如下
本例參數(shù)配置見圖. 6.
1) 沒(méi)有激活組診斷
2) 基準(zhǔn)頻率 4Hz
3) 乘法系數(shù) 1, 啟動(dòng)/停止頻率 4Hz
4) 時(shí)間系數(shù) 1, 加速/ 減速 31.25 Hz/ms
5) 使能外部輸入脈沖
6) 外部輸入停止和限位信號(hào)為常閉類型

5. 編程

5.1 模板輸入/輸出地址分配
與其它ET200S功能塊類似，1STEP步進(jìn)模板也通過(guò)直接讀寫I/O地址來(lái)對(duì)模板進(jìn)行控制和訪問(wèn)的。
反饋信號(hào) (輸入), 占用 8 字節(jié). 如表 2 輸入地址分配所示。
控制信號(hào) (輸出), 占用 8 字節(jié). 如表 3 輸出地址分配所示。

問(wèn)題1：S7-200 CPU內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)類型？西門子（中國(guó)）總代理
回答：S7-200 CPU內(nèi)部存儲(chǔ)區(qū)分為易失性的RAM存儲(chǔ)區(qū)和保持的EEPROM兩種，其中RAM包含CPU工作存儲(chǔ)區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)域中的V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、M數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)、T(定時(shí)器)區(qū)和C(計(jì)數(shù)器)區(qū)，EEPROM包含程序存儲(chǔ)區(qū)、V數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的全部和M數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的前14個(gè)字節(jié)。
也就是說(shuō)V區(qū)和MB0-MB13這些區(qū)域都有對(duì)應(yīng)的EEPROM保持區(qū)域。
EEPROM的寫操作次數(shù)是有限制的(少10萬(wàn)次，典型值為100萬(wàn)次)，所以請(qǐng)注意只在必要時(shí)才進(jìn)行保存操作。否則，EEPROM可能會(huì)失效，從而引起CPU故障。
EEPROM的寫入次數(shù)如果超過(guò)限制之后，該CPU即不能使用了，需要整體更換CPU，不能夠只更換CPU內(nèi)EEPROM，西門子不提供這項(xiàng)服務(wù)。

問(wèn)題2：S7-200 CPU的存儲(chǔ)卡的作用？
回答：S7-200還提供三種類型的存儲(chǔ)卡用于存儲(chǔ)程序，數(shù)據(jù)塊，系統(tǒng)塊，數(shù)據(jù)記錄（歸檔）、配方數(shù)據(jù)，以及一些其他文件等，這些存儲(chǔ)卡不能用于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，只能通過(guò)PLC—存儲(chǔ)卡編程的方法將程序塊/數(shù)據(jù)塊/系統(tǒng)塊的初始設(shè)置存于存儲(chǔ)卡內(nèi)。
存儲(chǔ)卡分為兩種，根據(jù)大小共有三個(gè)型號(hào)。
32K存儲(chǔ)卡：僅用于儲(chǔ)存和傳遞程序、數(shù)據(jù)塊和強(qiáng)制值。32K存儲(chǔ)卡只可以用于向新版（23版）CPU傳遞程序，新版CPU不能向32K存儲(chǔ)卡中寫入任何數(shù)據(jù)。而且32K存儲(chǔ)卡不支持存儲(chǔ)程序以外的其他功能。訂貨號(hào)：6ES7 291-8GE20-0XA0。
64K/256K存儲(chǔ)卡：可用于新版CPU（23版）保存程序、數(shù)據(jù)塊和強(qiáng)制值、配方、數(shù)據(jù)記錄和其他文件（如項(xiàng)目文件、圖片等）。64K/256K新存儲(chǔ)卡只能用于新版CPU（23版）。64K存儲(chǔ)卡訂貨號(hào)： 6ES7 291-8GF23-0XA0；256K存儲(chǔ)卡訂貨號(hào)：6ES7 291-8GH23-0XA0。
為了把存儲(chǔ)卡中的程序送到CPU中，必須先插入存儲(chǔ)卡，然后給CPU上電，程序和數(shù)據(jù)將自動(dòng)復(fù)制到RAM及EEPROM中。
存儲(chǔ)卡的使用完整限制條件，請(qǐng)參考《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》附錄A 技術(shù)規(guī)范—可選卡件一節(jié)。
S7-200的外部存儲(chǔ)卡有哪些功能？
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問(wèn)題3：S7-200 CPU內(nèi)的程序是否具有掉電保持特性？
回答：S7-200 CPU內(nèi)的程序塊下載時(shí)，會(huì)同時(shí)下載到EEPROM中，也就是說(shuō)程序下載后，將保持。同樣，系統(tǒng)塊和數(shù)據(jù)塊下載時(shí)，也會(huì)同時(shí)下載到EEPROM中。

問(wèn)題4：S7-200 CPU內(nèi)部的數(shù)據(jù)的掉電保持特性？
回答：S7-200系統(tǒng)手冊(cè)第四章——“PLC基本概念”一章中“理解S7--200如何保存和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)”一節(jié)詳細(xì)介紹了S7-200 CPU內(nèi)數(shù)據(jù)的掉電保持特性，建議用戶仔細(xì)閱讀。
S7-200 CPU內(nèi)的數(shù)據(jù)分為RAM區(qū)和EEPROM區(qū)。
其中，RAM區(qū)數(shù)據(jù)需要CPU內(nèi)置的超級(jí)電容或者外插電池卡才能實(shí)現(xiàn)掉電保持特性。
對(duì)于CPU221和CPU222的內(nèi)置超級(jí)電容，能提供典型值約50小時(shí)的數(shù)據(jù)保持。
對(duì)于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226的內(nèi)置超級(jí)電容，能提供典型值約100小時(shí)的數(shù)據(jù)保持。
超級(jí)電容需要在CPU上電時(shí)充電。為達(dá)到上述指標(biāo)的數(shù)據(jù)保持時(shí)間，需要連續(xù)充電至少24小時(shí)。
當(dāng)該時(shí)間不夠時(shí)，可以購(gòu)買電池卡，以獲得更長(zhǎng)時(shí)間的數(shù)據(jù)保持時(shí)間。
EEPROM區(qū)能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保持，不依靠超級(jí)電容或者電池就可以保持?jǐn)?shù)據(jù)。

問(wèn)題5：S7-200 CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)的工作順序？
回答：S7-200 CPU一上電后，CPU先去檢查RAM區(qū)域中的數(shù)據(jù)，如果在超級(jí)電容或者電池有電的情況下，數(shù)據(jù)并未丟失，則使用該RAM區(qū)的數(shù)據(jù)；如果超級(jí)電容或者電池沒(méi)電了，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，則CPU去讀EEPROM中相應(yīng)的區(qū)域(包含數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)定義內(nèi)容)，如果在EEPROM中存有保持的數(shù)據(jù)，則CPU將EEPROM中的數(shù)據(jù)寫回到RAM區(qū)中，再進(jìn)行下面的工作。
如果EEPROM中也沒(méi)有對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)了，則該存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)將變成0。

問(wèn)題6：S7-200 CPU電池卡的使用注意事項(xiàng)？
回答：新版S7-200 CPU電池卡有兩種型號(hào)。
對(duì)于CPU221和CPU222，由于其中沒(méi)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘，則對(duì)應(yīng)的為時(shí)鐘電池卡，訂貨號(hào)為：6ES7297--1AA23--0XA0。
對(duì)于CPU224，CPU224XP，CPU224XPsi和CPU226，電池卡僅提供電池功能，訂貨號(hào)為：6ES7 291--8BA20--0XA0，該款電池卡型號(hào)又叫做BC293。
電池卡的壽命典型值約為200天，當(dāng)插上電池卡后，如果CPU處于工作狀態(tài)或者超級(jí)電容有電的情況下，并不消耗電池卡的電量。當(dāng)電池卡的電量消耗完畢之后，該電池卡就報(bào)廢了。
S7-200電池卡不能充電，使用完畢就不能再用了，只能購(gòu)買新的電池卡了。
S7-200沒(méi)有檢測(cè)電池卡內(nèi)剩余電量的狀態(tài)位和這種功能。
新版S7-200 CPU電池卡不能用于老CPU，即訂貨號(hào)為6ES7xxx-xxx21-0XB0和6ES7xxx-xxx22-0XB0以及更老版本的CPU。

圖1

以上為兩種電池卡以及所在插槽位置。
電池卡的使用完整限制條件，請(qǐng)參考《S7-200系統(tǒng)手冊(cè)》附錄A 技術(shù)規(guī)范—可選卡件一節(jié)。

問(wèn)題7：S7-200 CPU內(nèi)EEPROM的使用方法？
回答：EEPROM的寫入分為如下幾種情況：
1、MB0—MB13的設(shè)置，只需要在系統(tǒng)塊—斷電數(shù)據(jù)保持中設(shè)置即可。
默認(rèn)情況下，系統(tǒng)塊設(shè)置如下圖藍(lán)框中所示，即MB14—MB31，這些區(qū)域沒(méi)有對(duì)應(yīng)的EEPROM區(qū)域，無(wú)須考慮EEPROM寫入次數(shù)限制。

圖2

MB0—MB13如果在系統(tǒng)塊中設(shè)置成掉電保持區(qū)域，如圖2紅框中所示，并將系統(tǒng)塊下載到CPU之后，則這14個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)在掉電的瞬間會(huì)將數(shù)值寫入EEPROM中，如果掉電時(shí)間超過(guò)超級(jí)電容和電池的保持時(shí)間之后，再上電時(shí)，CPU會(huì)將EEPROM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)數(shù)值寫回到RAM中對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)區(qū)，實(shí)現(xiàn)保持?jǐn)?shù)據(jù)的目的。
注意：實(shí)現(xiàn)該功能一定要將修改過(guò)的系統(tǒng)塊下載到CPU中。

可以利用PC/PPI 電纜和自由口通訊功能把 S7-200 CPU 連接到許多和RS-232標(biāo)準(zhǔn)兼容的設(shè)備。

有兩種不同型號(hào)的 PC/PPI 電纜

帶有RS-232口的隔離型 PC/PPI 電纜，用5個(gè)DIP開關(guān)設(shè)置波特率和其它配置項(xiàng) （見下圖）。

帶有RS-232口的非隔離型 PC/PPI 電纜，用4個(gè)DIP開關(guān)設(shè)置波特率。 有關(guān)非隔離型PC/PPI電纜的技術(shù)規(guī)范，請(qǐng)參閱S7-200 可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè)。

當(dāng)數(shù)據(jù)從RS-232傳送到RS-485口時(shí)，PC/PPI 電纜是發(fā)送模式。當(dāng)數(shù)據(jù)從RS-485傳送到RS-232口時(shí)，PC/PPI 電纜是接收模式。當(dāng)檢測(cè)到RS-232的發(fā)送線有字符時(shí)，電纜立即從接收模式轉(zhuǎn)換到發(fā)送模式。當(dāng)RS-232發(fā)送線處于閑置的時(shí)間超過(guò)電纜切換時(shí)間時(shí)，電纜又切換到接收模式。這個(gè)時(shí)間與電纜上的DIP開關(guān)設(shè)定的波特率