西門子6SN1123-1AA00-0HA1 6SN1123-1AA00-0HA1價格
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模塊類型
S7-200數(shù)字量模塊有進口與國產(chǎn)兩種類型。進口與國產(chǎn)模塊在功能上沒有區(qū)別，并且在一個S7-200系統(tǒng)中可以混合使用。
S7-200 數(shù)字量模塊根據(jù)模塊功能分為以下三個類型：
• DI:數(shù)字量輸入模塊EM221
• DO:數(shù)字量輸出模塊EM222
• DI/DO:數(shù)字量輸入/輸出模塊EM223
具體可參見下表所示：
注：（1）表中未標注“只有進口模塊”注釋的其它模塊都有進口與國產(chǎn)兩種類型的模塊
（2）EM223中輸入/輸出類型中：24V DC/24VDC-0.75A是指：輸入類型是直流24V,輸出類型是直流24V且最大每點電流為0.75A
模塊技術(shù)規(guī)范
在使用S7-200 數(shù)字量模塊時，我們需要了解模塊的很多的具體參數(shù)，如：輸入輸出類型、輸入輸出的點數(shù)、模塊功耗﹑輸入/輸出點額定電流等，您可以在以下文檔中獲得這些具體參數(shù)
《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》附錄A 技術(shù)規(guī)范表A-12至表A-14
如何查詢西門子產(chǎn)品的技術(shù)數(shù)據(jù)，請點擊 查看
在眾多參數(shù)中，需要特別提醒您注意模塊的以下兩個重要參數(shù)：
• 模塊的電源消耗
• 輸出點的切換頻率
參數(shù)1： 模塊的電源消耗：主要指模塊對5V電源和24V電源的消耗能力。
（1） 5V電源消耗：5V電源是CPU通過I/O總線電纜供給模塊使用的，5V電源是無法通過外接電源補充和擴展的。我們需計算所有S7-200數(shù)字量模塊的5V電源消耗總和，以保證其不超過CPU 5V電源供應(yīng)能力。
（2） 24V電源消耗：部分S7-200數(shù)字量模塊的供電、數(shù)字量輸入點及輸出點需要使用24V電源。24V電源可由CPU模塊的24V DC傳感器輸出電源提供，也可外加24V DC電源。通常，我們需計算S7-200數(shù)字量模塊的24V電源消耗總和，以保證其不超過CPU模塊的電源定額或選用正確容量的24V電源模塊。
模塊5V/24V電源消耗請參考《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》附錄A 技術(shù)規(guī)范表A-12 。
5V/24V電源計算請參考《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》附錄B 計算電源定額。
參數(shù)2：輸出點的切換頻率
S7-200數(shù)字量模塊晶體管輸出類型的DO點不能輸出高速脈沖；繼電器輸出的DO點最大切換頻率為1HZ且有機械壽命，因此不能頻繁開關(guān)。
除了以上重要參數(shù)外，還需要提醒您注意模塊連接的負載類型，尤其對于數(shù)字量輸出點連接接感性負載時，應(yīng)設(shè)計保護電路。
感性負載設(shè)計請參考《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》第3章 S7-200的安裝->感性負載設(shè)計指南
模塊安裝
S7-200數(shù)字量模塊可安裝在CPU模塊右側(cè)的任意位置。
每個S7-200數(shù)字量模塊都自帶一根帶狀I(lǐng)/O總線電纜，如果該電纜滿足模塊之間的安裝寬度需求，可直接將該電纜插接在其它模塊上的10針插槽內(nèi)，如下圖：
如果S7-200數(shù)字量模塊自帶的電纜不能滿足模塊之間的安裝寬度需求，可選用0.8米I/O擴展電纜。安裝示意圖如下：
注：每套系統(tǒng)僅允許使用一條I/O擴展電纜.
I/O擴展電纜的詳細信息請點擊 查看
安裝說明請參考《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》第3章S7-200的安裝。
模塊I/O接線
• DI接線：
S7-200數(shù)字量模塊的DI有以下類型：
• 24V DC輸入：
這種輸入又分為24V DC漏型輸入和24VDC源型輸入?！奥┬洼斎搿笔请娏髁魅隓I輸入點的形式，如下圖箭頭所示：電流由外部流入模塊的I x.0輸入點，1M接0V DC；
“源型輸入”是電流由DI輸入點流出的形式，如下圖箭頭所示：電流由模塊的I x.0輸入點流出，1M接24V DC。
• 120/230V AC輸入
只有6ES7221-1EF22-0XA0這一種型號的模塊可以接交流輸入，具體的接線方式如下：
• DO接線：
S7-200數(shù)字量模塊的DO有以下三種類型：
• 24V DC輸出
S7-200數(shù)字量擴展模塊的24V DC輸出點只能接成源型輸出。
“源型輸出”是電流由DO輸出點流出的形式，如下圖箭頭所示：電流由模塊的Q x.0輸出點流出，1M接0V DC，1L+接24V DC。
提示：如果需要輸出類型為漏型，只能選擇CPU224XPsi本體集成的輸出點。
• 繼電器輸出
繼電器輸出的DO點可接交流或直流。如下圖所示：1L接24V DC或250V AC 都可以。
• 120/230V AC輸出
只有6ES7222-1EF22-0XA0為120V/230V AC輸出，具體的接線圖如下所示：
S7-200數(shù)字量模塊接線圖請參考《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》附錄A 圖A-9至圖A-12。
模塊I/O尋址
S7-200數(shù)字量模塊的位置和I/O地址不需要在編程軟件中配置，模塊的位置和I/O地址將按照離CPU的距離遞增排列。
S7-200的DI/DO地址總是以8位（一個字節(jié)）為單位遞增。如果CPU上的物理DI/DO點沒有完全占據(jù)一個字節(jié)，其中剩余未用的位也不能分配給后續(xù)模塊的DI/DO信號。如下圖所示的例子：CPU224 XP未占用的I1.6，I1.7及Q1.2-Q1.7都不能再分配給后續(xù)的4輸入/4輸出數(shù)字量擴展模塊，此擴展模塊將使用從I 2.0和Q 2.0開始的地址。
在Step 7 Micro/Win編程軟件中也可以查看到模塊的具體地址分配。使用Step 7 Micro/Win編程軟件的菜單命令“PLC >信息”，可查看擴展模塊實際位置和I/O地址分配。如上范例：CPU224XP擴展4DI/4DO其地址分配如下圖所示：可查看到數(shù)字量模塊的模塊位置為0，輸入點起始地址為I2.0，輸出點起始地址為Q2.0。
S7-200擴展I/O尋址請參考《西門子 S7-200•LOGO!•SITOP 參考》（更新版）S7-200 PLC->功能﹑編程與調(diào)試->訪問S7-200的數(shù)據(jù)-尋址->CPU的集成I/O和擴展I/O尋址。
模塊使用常見問題
在使用模塊時，除了以上關(guān)于模塊的安裝﹑接線等問題外，我們還會遇到以下常見問題：
（1）當CPU 需要停機調(diào)試時，S7-200的數(shù)字量輸出狀態(tài)是否可以保持在停機之前？
在Step 7 Micro/Win 編程軟件中，可以設(shè)置S7-200 CPU模塊停止模式下S7-200數(shù)字量模塊輸出點的狀態(tài)。
設(shè)置步驟請參考《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》第4章PLC的基本概念->S7-200的特性->S7-200允許您設(shè)置停止模式下的數(shù)字量輸出狀態(tài)
（2）NPN/PNP輸出的傳感器，能否接到S7-200 CPU上？
（3）S7-200能否使用兩線制的數(shù)字量（開關(guān)量）傳感器？
以上兩個問題可以參考《西門子 S7-200•LOGO!•SITOP 參考》（更新版）S7-200 PLC->輸入/輸出信號（I/O）->數(shù)字量I/O接線
• Siplus HCS4200現(xiàn)在還可用于配備230/277 V供電系統(tǒng)的超大型加熱器陣列
• Siplus HCS4300可以控制加熱元件的數(shù)量達到之前配備400/480 V線路供電系統(tǒng)的四倍
• 面向具有高啟動電流的加熱元件配備的軟啟功能
• 通過TIA博途和Profinet/Profibus通訊協(xié)議與自動化網(wǎng)絡(luò)集成
西門子大幅拓展其開關(guān)和控制加熱器陣列及元件用Siplus HCS模塊化加熱控制系統(tǒng)的輸出功率和功率密度。例如，適用于230/277 V供電系統(tǒng)的Siplus HCS4200加熱控制系統(tǒng)的通道數(shù)量增加至原來的兩倍以上。HCS4200網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在擁有多達384路功率輸出，能夠在極小空間內(nèi)控制超大型加熱器陣列。另外，新POM Midrange功率輸出模塊使輸出功率增加了一倍多——每個230V加熱元件的輸出功率從1.47 kW增加至3.68 kW。該POM還適用于277 V系統(tǒng)。適用于400/480 V系統(tǒng)的Siplus HCS4300加熱控制系統(tǒng)功率密度的提高確保更輕松實現(xiàn)針對該應(yīng)用的靈活改裝。由于擁有多達216路功率輸出且每路最大功率輸出達到7.6 kW，這一緊湊型加熱系統(tǒng)現(xiàn)在可以控制的加熱元件數(shù)量可達到之前的四倍。
西門子加熱控制系統(tǒng)適用于全球廣泛的行業(yè)和應(yīng)用，例如用于塑料和輕型建筑材料成型、塑焊和薄膜擠出成型等領(lǐng)域以幫助油漆和涂料快速干燥。這一新型加熱控制系統(tǒng)可以高效地控制加熱元件并避免網(wǎng)絡(luò)中瞬時電流尖峰，從而幫助企業(yè)降低能耗。
三款新型I/O模塊可供Siplus HCS4200和HCS4300選擇，且均具有實用輔助功能：一款用于溫度檢測；另一款擁有16路數(shù)字輸入/輸出；第三款用于電壓和電流測量，補償線路電壓波動。此外，該加熱控制系統(tǒng)還具備軟啟動功能，以控制具有高達額定電流20倍的極高啟動電流的加熱器。
通過TIA博途（TIA Portal）工程軟件平臺和Profinet/Profibus通訊協(xié)議，該加熱系統(tǒng)能夠輕松集成到包含人機界面（HMI）設(shè)備、控制器和運動控制組件的自動化網(wǎng)絡(luò)。在HCS程序庫中，單個程序模塊可以輕松修改以適用于特定應(yīng)用。新手用戶可以參考示例項目。詳細的診斷功能可以在加熱過程發(fā)生故障時提供支持，幫助迅速修復故障。另外，該診斷功能還可以檢測出哪一個加熱器發(fā)生故障，例如引入或引出熔斷器是否跳閘或者線路電壓或頻率是否超出容許范圍。診斷數(shù)據(jù)通過Profinet/Profibus報告給工廠中央控制器。對于遠程診斷，用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)瀏覽器訪問這些數(shù)據(jù)。
1、外因
射頻干擾，它是以空間電磁場的形式傳遞 在機器內(nèi)部的導體（引線或零件引腳）感生出相應(yīng)的干擾，可通過電磁屏蔽和合理的布線/器件布局衰減該類干擾；
電源線或電源內(nèi)部產(chǎn)生的干擾，它是通過電源線或電源內(nèi)的部件耦合或直接傳導，可通過電源濾波、隔離等措施來衰減該類干擾 。
2、內(nèi)因
振蕩源的穩(wěn)定性，主要由起振時間 頻率穩(wěn)定度和占空比穩(wěn)定度決定 起振時間可由電路參數(shù)整定 穩(wěn)定度受振蕩器類型 溫度和電壓等參數(shù)影響復位電路的可靠性。
二、復位電路的可靠性設(shè)計
1、基本復位電路
復位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時提供復位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動而影響復位。圖1所示的RC復位電路可以實現(xiàn)上述基本功能，圖3為其輸入-輸出特性。但解決不了電源毛刺（A 點）和電源緩慢下降（電池電壓不足）等問題 而且調(diào)整 RC 常數(shù)改變延時會令驅(qū)動能力變差。左邊的電路為高電平復位有效 右邊為低電平 Sm為手動復位開關(guān) Ch可避免高頻諧波對電路的干擾
圖1 RC復位電路
圖2所示的復位電路增加了二極管，在電源電壓瞬間下降時使電容迅速放電，一定寬度的電源毛刺也可令系統(tǒng)可靠復位。 圖3所示復位電路輸入輸出特性圖的下半部分是其特性，可與上半部比較增加放電回路的效果
圖2 增加放電回路的RC復位電路
使用比較電路，不但可以解決電源毛刺造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，而且電源緩慢下降也能可靠復位。圖4 是一個實例 當 VCC x (R1/(R1+R2) ) = 0.7V時，Q1截止使系統(tǒng)復位。Q1的放大作用也能改善電路的負載特性，但跳變門檻電壓 Vt 受 VCC 影響是該電路的突出缺點，使用穩(wěn)壓二極管可使 Vt 基本不受VCC影響。見圖5，當VCC低于Vt(Vz+0.7V)時電路令系統(tǒng)復位。
圖3 RC復位電路輸入-輸出特性
圖5 穩(wěn)定門檻電壓
圖6 實用的復位監(jiān)控電路
在此基礎(chǔ)上,增加延時電容和放電二極管構(gòu)成性能優(yōu)良的復位電路,如圖6所示。調(diào)節(jié)C1可調(diào)整延時時間,調(diào)節(jié)R1可調(diào)整負載特性,如圖7所示上半部分是圖5電路的特性,下半部分對應(yīng)圖6。
圖7 帶電壓監(jiān)控功能的復位電路的輸入-輸出特性
2、電源監(jiān)控電路
上述的帶電壓監(jiān)控的復位電路又叫電源監(jiān)控電路 監(jiān)控電路必須具備如下功能：
上電復位，保障上電時能正確地啟動系統(tǒng)；
掉電復位，當電源失效或電壓降到某一電壓值以下時，復位系統(tǒng)；
市面上有類似的集成產(chǎn)品，如PHILIPS半導體公司生產(chǎn)的MAX809、MAX810。此類產(chǎn)品體積小、功耗低，而且可選門檻電壓。可保障系統(tǒng)在不同的異常條件下可靠地復位，防止系統(tǒng)失控。圖8中的Rm和Sm實現(xiàn)手動復位 無需該功能時可把Reset端（或/Reset）端 直接與單片機的RST端（或/RST端）相連 最大限度地簡化外圍電路 也可選擇PHILIPS半導體公司帶手動復位功能的產(chǎn)品MAX708。
圖8 集成復位監(jiān)控電路
此外，MAX708還可以監(jiān)視第二個電源信號，為處理器提供電壓跌落的預(yù)警功能，利用此功能，系統(tǒng)可在電源跌落時到復位前執(zhí)行某些安全操作，保存參數(shù)，發(fā)送警報信號或切換后備電池等。圖9電表的應(yīng)用實例 利用MAX708 電表可在電源毛刺或停電前把當前電度數(shù)保存到E2PROM中 再配合保存多個電度數(shù)備份算法，可有效解決令工程師頭疼E2PROM中的電度數(shù)掉失問題使用該電路必須選擇適當?shù)念A(yù)警電壓點，以保證靠電源的儲能供電情況下，VCC電壓從預(yù)警電壓跌到復位電壓的維持時間（tB）必須足夠長 E2PROM的寫周期約為10－20ms 一般取tB>200ms就可確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定寫入。預(yù)警電壓調(diào)整方法 當VDC等于預(yù)警電壓時調(diào)整R1和R2使PFI的電壓為1.25V 此時可檢測/PFO來確認內(nèi)部的電壓比較器是否動作，調(diào)整時必須注意此比較器是窗口比較器。 圖10是該應(yīng)用的程序流程圖
圖9 MAX708的典型應(yīng)用
圖10. 電表應(yīng)用中E2PROM數(shù)據(jù)保護程序流程圖
3. 多功能電源監(jiān)控電路
除上電復位和掉電復位外，很多監(jiān)控電路集成了系統(tǒng)所需的功能，如：
電源測控，供電電壓出現(xiàn)異常時提供預(yù)警指示或中斷請求信號，方便系統(tǒng)實現(xiàn)異常處理；
數(shù)據(jù)保護，當電源或系統(tǒng)工作異常時，對數(shù)據(jù)進行必要的保護，如寫保護、數(shù)據(jù)備份或切換后備電池；
看門狗定時器，當系統(tǒng)程序“跑飛”或“死鎖”時，復位系統(tǒng)；
其它的功能，如溫度測控、短路測試等等。
我們把其稱作多功能電源監(jiān)控電路。下面介紹兩款特別適合在工控、安防、金融行業(yè)中廣泛應(yīng)用多功能的監(jiān)控電路 :
Catalyst 公司的 CAT1161 是一個集成了開門狗、電壓監(jiān)控和復位電路的 16K 位 E2PROM（I2C 接口）不但集成度高、功耗低（E2PROM部分靜態(tài)時真正實現(xiàn)零功耗）而且清看門狗是通過改變SDA的電平實現(xiàn)的，節(jié)省系統(tǒng)I/O 資源，其門檻電壓可通過編程器修改，該修改范圍覆蓋絕大多數(shù)應(yīng)用。當電源下降到門檻電壓以下時 硬件禁止訪問 E2PROM 確保數(shù)據(jù)安全。
使用時注意的是 RST，/RST 引腳是 I/O 腳，CAT1161 檢測到兩引腳中任何一個電壓異常都會產(chǎn)生復位信號，與 RST /RST 引腳相連的下拉電阻 R2 和上拉電阻 R1 必須同時連接，否則CAT1161將不斷產(chǎn)生復位！同樣不需要手動復位功能時可節(jié)省Rm和Sm兩個元件。
圖11. 內(nèi)置WDT RESET /RESET E PROM監(jiān)控器件接口電路
PHILIPS 公司的 SA56600-42 被設(shè)計用在電源電壓降低或斷電時作保護微電腦系統(tǒng)中SRAM 的數(shù)據(jù)。當電源電壓下降到通常值 4.2V 時，輸出 CS 變?yōu)檫壿嫷碗娖?，?CE 也拉低，從而禁止對 SRAM 的操作。同時，產(chǎn)生一個低電平有效的復位信號，供系統(tǒng)使用，如果電源電壓繼續(xù)下降，到達通常值 3.3V或更低時，SA56600-42切換系統(tǒng)操作，從主電源供電切換到后備鋰電池供電，當主電源恢復正常（電壓上升至3.3V或更高時）將SRAM的供電電源將由后備鋰電池切換回主電源，當主電源上升至大于典型值4.2V 時 輸出 CS 變?yōu)檫壿嫺唠娖?，?CE 變?yōu)楦唠娖?，使?SRAM 的操作，復位信號一直持續(xù)到系統(tǒng)恢復正常操作為止。在系統(tǒng)電源電壓不足或突然斷電的時候，這個器件能可靠地保護系統(tǒng)在SRAM內(nèi)的數(shù)據(jù)。
4. ARM 單片機的復位電路設(shè)計
無論在移動電話 高端手持儀器還是嵌入式系統(tǒng)，32 位單片機 ARM 占據(jù)越來越多的份額，ARM 已成為事實的高端產(chǎn)品工業(yè)標準。由于 ARM 高速、低功耗、低工作電壓導致其噪聲容限低 這是對數(shù)字電路極限的挑戰(zhàn)，對電源的紋波、瞬態(tài)響應(yīng)性能、時鐘源的穩(wěn)定度、電源監(jiān)控可靠性等諸多方面也提出了更高的要求。ARM監(jiān)控技術(shù)是復雜并且非常重要的。
分立元件實現(xiàn)的監(jiān)控電路，受溫度、濕度、壓力等外界的影響大而且對不同元件影響不一致 較大板面積，過多過長的引腳容易引入射頻干擾，功耗大也是很多應(yīng)用難以接受，而集成電路能很好的解決此類問題。目前也有不少微處理器中集成監(jiān)控電路，處于制造成本和工藝技術(shù)原因，此類監(jiān)控電路大多數(shù)是用低電壓CMOS工藝實現(xiàn)的，比起用高電壓、高線性度的雙極工藝制造的專用監(jiān)控電路 性能還有一段差距。
結(jié)論是：使用 ARM而不用專用監(jiān)控電路，可能導致得不償失，經(jīng)驗也告訴我們使用專用監(jiān)控電路可以避免很多離奇古怪的問題。ARM的應(yīng)用工程師，切記少走彎路！
圖13. 用PHILIPS MAX708實現(xiàn)的ARM復位電路
圖13 是實用可靠的 ARM 復位電路。ARM 內(nèi)核的工作電壓較低。R1 可保證電壓低于 MAX708 的工作電源還能可靠復位。其中 TRST 信號是給 JTAG 接口用的。使用 HC125 可實現(xiàn)多種復位源對 ARM 復位，如通過PC機串口或JTAG接口復位ARM。
