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上海西邑电气技术有限公司成立于1996年。在西门子公司广大同仁和工控领域各界朋友的关怀下埋头发展,一路走来已成西门子合作伙伴中的佼佼者。总部设在上海,办公面积1500多平方米,员工150余人。

    西门子6DD1607-0CA1

    更新时间:2020-09-27   浏览数:65
    所属行业:机械 电工电气 工控系统及装备
    发货地址:上海市金山区  
    产品规格:西门子6DD1607-0CA1
    产品数量:100.00台
    包装说明:全新原装
    单 价:面议

    西门子6DD1607-0CA1

    公司服务理念【四个一,五个心】
    一 张 笑 脸 相 迎 对 待 客 户 要 热 心
    一 颗 真 心 相 待 对 待 工 作 要 细 心
    一 腔 热 血 相 助 解 答 问 题 要 耐 心
    一 个 满 意 相 送 听 取 意 见 要 虚 心
             改 进 工 作 要 诚 心
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    数字量输入/输出(DI/DO)响应速度

    • S7-200的数字量(开关量)输入/输出有多快?
    • 数字量输入能接多大频率的脉冲?
    • 数字量输出点能发高速脉冲么?
    • ……

    这些问题都是关于S7-200 PLC在处理开关量(数字量)信号时的快速响应能力。只有在控制任务对数字量信号的处理速度要求很高时才需要考虑。

    S7-200可以采用两种方式处理数字量信号:

    • 硬件电路
      S7-200在CPU单元上设有硬件电路(芯片等)处理高速数字量I/O,如高速计数器(输入)、高速脉冲输出。这些硬件电路在用户程序的控制下工作,可以达到很高的频率;但点数受到硬件资源的限制
    • 常规处理
      按照PLC工作原理,以常规方式处理DI/DO

     

    S7-200处理DI/DO的限制因素

    典型的数字量信号处理包括从输入信号变化,到S7-200识别、进行逻辑运算得到结果并输出,后输出信号状态实际改变的整个过程。

    S7-200 CPU按照以下机制循环工作:

    1. 读取输入点的状态到输入映像区
    2. 执行用户程序,进行逻辑运算,得到输出信号的新状态
    3. 将输出信号写入到输出映像区

    只要CPU处于运行状态,上述步骤就周而复始地执行。在第二步中,CPU也执行通信、自检等工作。

     上述三个步骤是S7-200 CPU的软件处理过程,可以认为就是程序扫描时间。

    实际上,S7-200对数字量的处理速度受到以下几个因素的限制:

    1. 输入硬件延时(从输入信号状态改变的那一刻开始,到CPU刷新输入映像区时能够识别其改变的时间)
    2. CPU的内部处理时间,包括:
      1. 读取输入点的状态到输入映像区
      2. 执行用户程序,进行逻辑运算,得到输出信号的新状态
      3. 将输出信号写入到输出映像区
    3. 输出硬件延时(从输出缓冲区状态改变到输出点真实电平改变的时间)

    上述A,B,C三段时间,就是限制PLC处理数字量响应速度的主要因素。

     一个实际的系统可能还需要考虑输入、输出器件的延时,如输出点外接的中间继电器动作时间等,不在这里讨论。

     

    输入硬件延时

    表1. 输入点硬件延时

    输入点类型 CPU集成输入点(部分) 扩展模块输入点
    24VDC 120/230VAC
    输入延时 0.2 - 12.8ms(可选) 4.5ms 15ms


     以上数据都在《S7-200系统手册》中标明,这里只是列表比较。CPU上的部分输入点延时(滤波)时间可以在编程软件Micro/WIN的“系统块”中设置,其缺省的滤波时间是6.4ms。

     如果把容易受到干扰的信号接到CPU上可改变滤波时间的DI点上,调整滤波时间可能改善信号检测的质量。

     支持高速计数器功能的输入点在相应功能开通时不受此滤波时间约束。滤波设置对输入映像区的刷新、开关量输入中断、脉冲捕捉功能同样有效。

     

    输出硬件延时

    表2. CPU输出硬件延时

    输出点类型 24VDC晶体管 24VDC(CPU224 XP)晶体管 继电器
    输出延时 OFF - ON 2μs(Q0.0, Q0.1), 15μs(其他) 0.5μs (Q0.0, Q0.1), 15μs(其他) -
    ON - OFF 10μs(Q0.0, Q0.1), 130μs(其他) 1.5μs(0.0, Q0.1), 130μs(其他) -
    开关 - - 10ms


     有些输出点要比其他点更快些,是因为它们可以用于高速输出功能,在硬件上有特殊设计。没有专门使用硬件高速输出功能时,它们只是和普通点一样处理

     继电器输出开关频率为1Hz。

    表3. 扩展模块输出硬件延时

    输出点类型 24VDC 继电器 120/230VAC
    0.75A 5A 2A 10A
    输出延时 OFF - ON 50μs 500μs - - 0.2ms + 1/2AC周期
    ON - OFF 200μs
    开关 - - 10ms 15ms -
    大开关频率 - 1Hz 10Hz


     上述数据来自《S7-200系统手册》。

     

    S7-200程序扫描时间

    程序扫描时间与用户程序的大小成正比。

    《S7-200系统手册》中有每个指令所需执行时间的数据。实际上很难事先预先精确计算出程序扫描时间,特别是还没有开始编程序时。

     可以看出,常规的PLC处理模式不适合时间响应要求高的数字量信号。可能需要根据具体任务采用一些特别的方法。

     

    S7-200处理快速响应信号的对策

    可以单独或组合使用一些S7-200 CPU的功能:

    • 使用CPU内置的高速计数器和高速脉冲发生器处理序列脉冲信号
    • 使用部分CPU数字量输入点的硬件中断功能,在中断服务程序中处理;进入中断的延时可以忽略
    • S7-200拥有“直接读输入”和“直接写输出”指令,可以越过程序扫描周期的时间限制
    • 使用部分CPU数字量输入点的“脉冲捕捉”功能捕捉短暂的脉冲

     S7-200系统中小周期的定时任务为1ms。

     所有实现快速信号处理的措施,都要考虑所有限制因素的影响。例如,为一个需要毫秒级响应速度的信号选择 500μs 输出延时的硬件,显然是不合理的。

     西门子6DD1607-0CA1

    S7-200数字量接线

     

    数字量输入接线


    图1. 漏型输入接法
    图2. 源型输入接法
    图3. 110/220V交流输入接法

    对于大多数输入来讲,都是24VDC输入,因为S7-200的数字量输入点内部为双向二级管,可以接成漏型(图1)或源型(图2),只要每一组接成一样就行。

    只有6ES7221-1EF22-0XA0这一种型号可以接成交流输入(图3)

     对于数字量输入电路来说,关键是构成电流回路。输入点可以分组接不同的电源,这些电源之间没有联系也可以。

     

    数字量输出接线


    图4. 源型输出
    图5. 继电器输出
    图6. 可控硅输出
    • 晶体管输出只能接成源型输出(图4),不能接成漏型,即输出为24V。
    • 继电器输出是一组共用一个公共端的干节点,可以接交流或直流,电压等级高到220V。例:可以接24V/110V/220V交直流信号。但要保证一组输出接同样的电压(一组共用一个公共端,如1L、2L)。对于弱小信号,如小于 5V 的信号,需要自己验证其输出的可靠性。
      继电器输出点接直流电源时,公共端接正或负都可以。
    • 只有6ES7222-1EF22-0XA0为可控硅输出(图6),其中L端即可以接成110V也可以接成220V。

     对于数字量输出电路来说,关键是构成电流回路。输出点可以分组接不同的电源,这些电源之间没有联系也可以。

       

    常问问题

     S7-200的高速输入、输出端子如何接线?

    S7-200 CPU上的高速输入、输出端子,其接线与普通数字量I/O相同。但高速脉冲输出必须使用直流晶体管输出型的CPU(即DC/DC/DC型)。

     我的NPN/PNP输出的旋转编码器(和其他传感器),能否接到S7-200 CPU上?

    都可以。S7-200 CPU和扩展模块上的数字量输入可以连接源型或漏型的传感器输出,连接时只要相应地改变公共端子的接法(是电源L+连接到输入公共端、还是电源的M连接到公共端)。

     S7-200能否使用两线制的数字量(开关量)传感器?

    可以,但必须保证传感器的静态工作电流(漏电流)小于1mA。西门子有相关的产品,如用于PLC的接近开关(BERO)等。详情请联系西门子产品的经销商。

     S7-200是否有输入、输出点可以复用的模块?

    S7-200的数字量、模拟量输入/输出点不能复用(即既能当作输入,又能当作输出)。

    S7-200 CPU外插卡

    S7-200CPU有以下外插卡:

    • 32K存储卡:可用于保存用户程序、数据块和强制值
    • 64K存储卡:可用于保存程序、数据块和强制值、配方、数据记录(归档),以及其他文件
    • 256K存储卡:可用于保存程序、数据块和强制值、配方、数据记录(归档),以及其他文件
    • 时钟电池卡:内部兼有实时时钟和备份电池,专用于CPU221/CPU222
    • BC293:电池卡,为CPU数据保持提供电源。用于CPU224/224 XP/226保持数据和实时时钟数据

     CPU224及以上的CPU具有内置的实时时钟,而CPU221及CPU222需要外加时钟电池卡才具有实时时钟功能。

    去除CPU通信口上方的塑料盖,就可以将卡插入空槽内。

     

    存储卡的版本

    存储卡目前有两个版本:

    • 32K存储卡:仅用于储存和传递程序、数据块和强制值
    • 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)

     存储卡的内容一旦写入不会丢失。

     64K/256K新存储卡只能用于新版CPU(23版);32K存储卡只可以用于向新版(23版)CPU传递程序,不支持64K/256K存储卡的新功能;新版CPU不能向32K存储卡中写入任何数据。

     

    存储卡操作

    用于CPU内的用户程序保存和传递功能时:

    • 在STEP 7 MicroWin32中使用菜单命令PLC>Program Memory Cartridge 来向存储卡中复制程序
    • 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,程序将自动复制到RAM及EEPROM中。

     存储卡可带电插拔。

    CPU进入上电状态时,若存储卡是空白的或者存储的是不同类型CPU的程序,会导致错误。高型号的CPU可以读出用低型号CPU写入的存储卡,反之则不行。

    表1. 存储卡与CPU的写入、读取限制

    在下列CPU上写入程序的卡 可以被以下CPU读取
    CPU221 CPU221, CPU222, CPU224, CPU224 XP, CPU226
    CPU222 CPU222, CPU224, CPU224 XP, CPU226
    CPU224 CPU224, CPU224 XP, CPU226
    CPU224 XP CPU224 XP, CPU226
    CPU226 CPU226

     

    时钟电池卡/电池卡

    S7-200的时钟电池卡/电池卡,在连续无供电时,可使用200天(即保持数据达200天)。CPU在不断电的情况下电池卡有效寿命为10年。

    注意:时钟电池卡/电池卡均为1次性使用,不可充电。

    可通过下表查看保持时间:
    S7-200新CPU(23版)的数据保持时间

    型号 CPU221 CPU222 CPU224 CPU224XP CPU226
    无电池,超级电容保持 50小时/典型值(40℃时少8小时) 100小时/典型值(4040℃时少70小时)
    电池卡 200天/典型值

    S7-200CPU(22版)的数据保持时间

    型号 CPU221 CPU222 CPU224 CPU226 CPU226XM
    无电池,超级电容保持 50小时/典型值(40℃时少8小时) 190小时/典型值(4040℃时少120小时)
    电池卡 200天/典型值

     

    存储卡及电池卡订货号

    S7-200 CPU存储卡及电池卡的订货号如下表所示:

    外插卡和电缆型号 订货号
    存储卡,64K (用户程序、配方和数据记录) 6ES7 291--8GF23--0XA0
    存储卡,256K (用户程序、配方和数据记录) 6ES7 291--8GH23--0XA0
    CC 292, CPU 22x Real–Time Clock with Battery Cartridge 6ES7 297-1AA23-0XA0
    BC 293, CPU 22x Battery Cartridge 6ES7 291-8BA20-0XA0

     

    常问问题

     使用 23 版本的新存储卡向 S7-200 CN 中复制程序为何会发生 SF(系统故障)错误?

    23 版的存储卡与 S7-200 CN CPU 完全兼容,既可以用在 23 版以上的 SIMATIC S7-200 上,也可以用在 S7-200 CN 上。

    为了限制中国以外的用户使用 S7-200 CN CPU,通过存储卡从 SIMATIC CPU 到 CN CPU 的程序转移被限制,即它们之间不能通过存储卡传送程序。

    要通过存储卡向 CN CPU 传送程序,存储卡必须在 CN CPU 上编程。

    要清除 SF 错误,可以使用菜单命令“PLC > 存储卡擦除”,然后执行“PLC > 上电复位”。

     存储卡能否扩展CPU的程序存储空间? 

    回答:存储卡不能扩展程序空间,S7-200CPU的程序空间是不能扩展的。

     新的时钟/电池卡(6ES7 297-1AA23-0XA0)能否用在老型号的CPU上?

    新的时钟/电池卡只能用在新版本的CPU上(23版),不能用在旧型号的CPU上(如21/22版);旧版本的时钟/电池卡也不能用在新版CPU上。

    西门子6DD1607-0CA1





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