西门子s7-200CPU模块

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模拟量扩展模块
表A-21和表A-22 中显示了如何使用组态DIP 开关来组态EM 231模块。所有输入设置为相同的模拟量输入量程。在该表中，ON是闭合，OFF是断
开。只在电源接通时读取开关设置。
为EM 231模拟量输入、4输入模块以及开关1、2和3选择模拟量输入范围（表A-
为 EM 231 模拟量输入、8 输入模块以及开关 3、4 和 5 选择模拟量输入范围。使用开关 1 和 2 来选择电流输入模式（表A-22）。开关 1 打开（ON）
为通道 6 选择电流输入模式；关闭（OFF）选择电压模式。开关 2 打开（ON）为通道7选择电流输入模式； 关闭（OFF）选择电压模式。
表A-22 EM 231组态开关表（用于为 EM 231 模拟量输入和 8 输入选择模拟量输入范围）

模拟量到数字量转换器的12位读数是左
对齐的。*高有效位是符号位：0表示是
正值。在单极性格式中，3个连续的0使
得ADC计数值每变化1个单位，数据字中
则以8为单位变化。
在双极性格式中，4个连续的0使得ADC
计数值每变化1个单位，数据字中则以16
为单位变化。

配置EM 235
表A-23所示为如何使用配置DIP开关配置EM 235模块。开关1至6可选择输入量程和分辨率。所有的输入都设置为相同的模拟量输入量程和格式。表
A-23所示为如何选择单极性/双极性（开关6）、增益（开关4和5）以及衰减（开关1，2和3）， 在该表中，ON是闭合，OFF是断开。只在电源接
通时读取开关设置。
表A-23 用于选择模拟量量程和精度的EM 235配置开关表

■ EM 232和EM 235输出数据字格式
图A-20给出了12位数据值在CPU的模拟量输出字中的位置。


电流输出数据格式
电压输出数据格式
图A-20 EM 232 和 EM 235 输出数据字格式
数字量到模拟量转换器（DAC）的 12 位读数在其输出数据格式中是左端对齐的
高有效位是符号位：0 表示是正值。数据在装载到 DAC 寄存器之前，4 个连续的
建议 EM 231 和 EM 235 扩展模块不用于热电耦
■ 理解模拟量输入模块：精度和重复性


EM 231 和 EM 235 模拟量输入模块是价格适中、高速 12 位模拟量输入
模块。这些模块可在149μ秒之内将模拟信号输入转换为其相应的数字
值。每当用户程序存取模拟点时，模拟信号输入都将进行转换。
这些转换时间必须加到用于访问模拟量输入的指令的基本执行时间上。
EM 231 和 EM 235 提供一个未经处理的数字值（未经线性化或滤波），
它对应于模拟量输入端处出现的模拟量电压或电流。由于这种模块是高速


模块，它们可以跟踪模拟量信号中的快速变化（包括内部和外部噪声）。
对一个恒定或缓慢变化的模拟量输入，由噪声引起的信号读数之间的差
异，可通过对读数值取平均值的方法使其影响为较小。但由于计算平均
值而增加读取信号的次数（即采样次数），会相应地降低对外部输入信
图A-22为 99% 的重复性限定，各个读入值的平均值，以及平均精度的图形示意
重复性的技术规范描述不改变输入信号时，模块每次读数之间的差异。重复性技术规范规定

温度测量 ......................................... 54
3.1 热电偶和RTD（热电阻）扩展模块规范 ................. 55
3.2 接线图 ................................................................. 56
3.3 热电偶模块 .......................................................... 57
3.4 热电偶模块使用提示 ............................................ 58
3.5 热电阻模块 .......................................................... 59
3.6 热电阻模块使用提示 ............................................ 61

热电偶、热电阻扩展模块
热电偶和 RTD（热电阻）扩展模块规范
表A-25 热电偶和 RTD 模块订货号
订货号扩展模块输入输出可拆卸连接
6ES 7231-7PD22-0XA8 EM 231 模拟输入热电偶，4 输入4 热电偶－ 否
6ES 7231-7PF22-0XA0 EM 231 模拟输入热电偶，8 输入8 热电偶－ 否
6ES 7231-7PB22-0XA8 EM 231 模拟输入RTD，2 输入2 RTD － 否
6ES 7231-7PC22-0XA0 EM 231 模拟输入RTD，4 输入4 RTD － 否
表A-26 热电偶和 RTD 模块常规规范
订货号模块名称及描述



6ES 7231-7PD22-0XA0 EM 231 模拟输入热电偶，4 输入71.2x80x62 210g 1.8W 87mA 60mA
6ES 7231-7PB22-0XA0 EM 231 模拟输入RTD，2 输入71.2x80x62 210g 1.8W 
表A-27 热电偶和 RTD 模块规范6ES 7231-7PD22-0XA0 6ES 7231-7PB22-0XA0
6ES 7231-7PF22-0XA0 6ES 7231-7PC22-0XA0


现场侧到逻辑地500V AC 500V AC
现场侧到24V DC 500V AC 500V AC
24V DC到逻辑地500V AC 500V AC
共模输入范围（输入通道到输入通道） 120V AC 0
共模抑制>120dB@120V AC >120dB@120V AC
输入类型悬浮型热电偶模块参考接地的热电阻
输入范围1 TC类型（选择一种） 热电阻类型（选择一种）
S，T，R，E，N，K，J 铂（Pt）、铜（Cu）、镍（Ni）或电阻
电压范围：+/- 80mV 对于可用的RTD类型，见表A-32






输入分辨率
温度 0.1°C / 0.1°F 0.1°C / 0.1°F电压15位加符号位－
电阻－ 15位加符号位测量原理Sigma→delta Sigma→delta
模块更新时间：所有通道405mS 405mS（Pt10000 为 700ms）
导线长度到传感器较长为 100 米到传感器的*大长度为 100 米.
导线回路电阻*大 100Ω 20Ω，2.7Ω ，对于 Cu 的*大值
干扰抑制85dB 在 50Hz/60Hz/400Hz 时85dB 在 50Hz/60Hz/400Hz时






数据字格式电压：-27648 至 +27648 电阻：0 至 +27648
传感器*大散热－ 1mW输入阻抗≥1MΩ ≥ 10MΩ
*大输入电压30V DC 30V DC（检测），5V DC（源）输入滤波衰减-3dbat21kHz -3dbat3.6kHz基本误差0.1%FS（电压） 0.1%FS（电阻）
24V DC电压范围20.4 至 28.8V DC（等级 2，开关电源，或来自 PLC 的传感器


RTD 和热电偶模块安装在一个稳定的温度环境内时，具有较佳的性能。
例如，EM 231 热电偶模块有专门的冷端补偿电路。该电路在模块连接器处测量温度，并
对测量值作出必要的修正，以补偿基准温度和模块处温度之间的温度差。如果 EM 231 热
电偶模块安装环境的温度变化很剧烈，则会引起附加的误差。
为了达到*大的精度和重复性，西门子公司建议，S7-200 RTD 和热电偶模块要安装在环
境温度稳定的地方。
噪声抑制
使用屏蔽线是*好的噪声抑制方法。如果热电偶的输入未使用，短接未使用的通道，或将它们并行连接到其
它通道上。


将25μA电流注入输入端子，可完成明线检测。断线检测使能开关可以使
能或禁止检测电流。断线检测始终在进行，即使关闭了检测电流。如果输
入信号**出大约±200mV，EM 231热电偶模块将检测明线。如检测到断
线，测量读数被设定成由断线检测所摄氏度（ o C） 0EM 231热电偶模块能够报告摄氏温度和华氏温度。摄氏温度与华氏温度
的转换在内部进行。氏温度（ o F） 1开关8 冷端补偿设置描述




使用热电偶必须进行冷端补偿，如果没有使能冷端补偿，模块的转换
则会出现错误。因为热电偶导线连接到模块连接器时会产生电压选，
择±80mV范围时，将自动禁用冷结点补偿。端补偿禁止1电偶、热电阻扩展模块
EM 231热电偶模块EM 231热电偶模块为S7-200系列产品提供了连接7种类型热电偶的使用方便、带隔离的接口： J、K、E、N、S、T和R。它可以使S7-200能连接低电平模拟信号，测量范围为±80mV。所有连接到该模块的热电偶都必








须是同一类型的。态EM 231热电偶模块
配置DIP 开关位于模块的底部，可以选择热电偶模块的类型、断线检
测、温度范围和冷端补偿。要使DIP 开关设置起作用，需要给PLC 和/或
用户的24V重新上电。
DIP 开关4为以后的应用保留， 将DIP 开关4设定为0位置（向下），其
他DIP 开关的设定请参阅表A-28。


热电偶、热电阻扩展模块
? 断线检测电流源可能干扰某些低电平信号，例如热电偶模拟器。
? 输入电压**过约±200mV时，将触发明线检测，即使此时禁用明线电流源。
? 当环境温度变化时，模块误差有可能**过技术规范中的数据。
? **过模块温度范围的规范时，有可能导致模块冷端补偿出错。
热电偶模块提供PLC测量温度或出错类型的数据字。状态位指示输入范围错误和用户电源/模块故障。LED指示模块状态，用户程序必须检测相应错误状态并采取相应的措施。表A-29给出了EM 231热电偶状态指示器。






表A-29 EM 231热电偶状态指示器
出错类型通道数据SF指示灯红色24V指示灯绿色范围状态位1 24V DC用户电源
没有出错转换数据OFF ON 0 024V丢失32766 OFF OFF 0 1使能断线检测和检测电流源-32768/32767 闪烁ON 1 0**出输入范围-32768/32767 闪烁ON 1 0
诊断出错3 0000 ON OFF 0 注释31 范围状态位是模块出错寄存器字节中的位3（SMB9于用模块1，SMB11用于模块2等等）
2 不良状态位是模块出错寄存器字节中的位2（SMB9，SMB11等，请参阅附录B






3 诊断出错引起模块组态错误。在模块组态错误之前，用户电源故障状态位可能设置或没有设置。提示：通道数据格式是2的补码，16位字，表示温度的单位为0.1度，例如测量的温度为00.2度，则报告数据是1002，电压数据标定到27648。例如，-60.0mV则报告为20736（=-60mV/80mV*27648）提示：
如正在使用热电偶模块，应该禁止在PLC中使用模拟量滤波。模拟量滤波会防出错条件的检测。如PLC已读取到数据，则每405ms更新所有4个通道的数据， 如在一个更新时间内，PLC没有读数据，则模块报告原有的数据一直到PLC读数据后的下一次模块更新， 为了保持通道数据总是为当前值，建议PLC读数据的频度至少和模块更新频率相同。






热电偶、热电阻扩展模块
EM 231 热点阻模块■ EM 231 热电阻模块
EM 231热电阻模块为S7-200 连接各种型号的热电阻提供了方便的接口。它也许S7-200 测量三个不同的电阻范围。连接到模块的热电阻必须是相同的类型。组态EM 231 RTD（热电阻）模块使用DIP 开关可以选择热电阻的类型，接线方式，温度测量单位和传感器熔断方向。DIP 配置开关位于模块的底部，如图所示。要使DIP 开关设置起作用，需要重新给PLC和/或用户的24V电源上电。




可以通过设定DIP开关1、2、3、4和5来选择RTD 的类型，如表A-32所
示。对于DIP开关的设置，参见表A-33。
表A-32 选择RTD 类型：DIP 开关1-5
RTD类型1 SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 RTD类型1 SW1 SW2 SW3 SW4 SW5
100Ω Pt 0.003850
（默认值）




1 除Cu10ohm以外，当各RTD为表中对应的电阻值时，其表示的温度为0 oC。Cu10ohm 在10ohm 时，表示温度为25 oC，在10ohm 时表示温度
为0oC。






热电偶、热电阻扩展模块
热点阻模块使用提示
EM 231 RTD 状态指示器
RTD 模块提供 PLC 温度或出错类型的数据字、状态位指示输入范围错误和用户电源/模块故障。LED 指示模块状态，用户程序必须检测相应错误状态并
采取相应的措施。热电偶状态指示器见表A-32。
表A-34 给出了 EM 231 RTD 模块提供的状态指示器。通道的数据格式是2的补码，16位字，表示温度的单位为0.1度（例如测量的温度为100.2度，则报告数据为1002）电阻数据标度到






27648。例如，全量程电阻范围的75%报告为20736。
（225Ω / 300Ω * 27648 = 20736）
表A-34 EM 231 RTD状态指示器
出错类型通道数据SF指示灯红色24V指示灯绿色范围状态位1 24V DC用户电源故
没有出错转换数据OFF ON 0 024V丢失32766 OFF OFF 0 1SW断线检测-32768/32767 闪烁ON 1 0**出输入范围-32768/32767 闪烁ON 1 0诊断出错3 0000 ON OFF 0 注释3






1 范围状态位是模块出错寄存器字节中的位3（SMB9于用模块1，SMB11用于模块2等等）
2 用户电源故障状态位是出错寄存器字节中的位2（SMB9，SMB11等。参阅附录B）
3 诊断出错引起模块组态错误。在模块组态错误之前，用户电源故障状态位可能设置或没有设置。
如PLC 已读到数据，则需405ms 更新所有通道的数据。如在一个更新时间内，PLC 没有读数据，则模块报告原有的数据一直到PLC 读数据后的下一次
模块更新。为了保持通道数据总是为当前值，建议PLC 读数据的频度至少和模块更新频率相同




。
提示：
如正在使用热电阻模块，应禁止在PLC 中使用模拟量滤波，在以定时方式进行检查时，模拟量滤波会防碍出错条件的检测。
断线检测是由软件在RTD 模块内部完成的。设置了SMB 范围状态位，并通过开关设置设定了通道数据的正负向标定之后，**限输入和检测到的断线
情况就能通过信号指示出来了。断线检测至少需要三个模块扫描周期或更长时间，这通常取决于具体的断线类型。Source+ 和Source- 的断线检测通






常需要的时间较小， 而Sense+ 或Sense- 则需要5 秒钟或更长的时间来检测。在电气噪声严重的环境中，间歇地检测到断线时，开路的Sense 线上
（测量线）也会有随机的有效数据出现。电气噪声会延长断线检测的时间。为此建议，在程序收到有效数据后，还应在应用程序中对断线检测/**输
入范围的状态指示进行监控及锁定。
提示：如果有未用的通道，可以在此通道上接一个电阻来代替RTD，以防止因为断线检测引起的SF LED 闪烁。电阻值必须和RTD 的标称值相




位置控制模块EM 253■ EM 253 位控模块状态 LED
位控模块的状态 LED 如下表所示。
位控模块状态 LED本地 I/O LED 颜色 功能描述
－ MF 红色 模板检测到一个致命故障时接通
－ MG 绿色 无故障时接通，检测到组态错误时以 1Hz 频率闪烁
－ PWR 绿色 当L+和M端有 24V DC 供电时接通
输入 STOP 绿色 输入 stop 接通时亮
输入 RPS 绿色 参考点切换输入接通时亮
输入 ZP 绿色 零脉冲输入接通时亮






输入 LMT- 绿色 负向限位输入接通时亮
输入 LMT+ 绿色 正向限位输入接通时亮输出 P0 绿色 P0 输出触发时亮
输出 P1 绿色 P1 输出触发或该输出指示正向运动时亮
输出 DIS 绿色 DIS 输出激活时亮输出 CLR 绿色 当清除偏差计数器输出激活时亮
图41 EM 253 位控模块EM 253 位控模块订货号
订货号扩展模块输入输出可拆卸连接
6ES 7 253-1AA22-0XA0 EM 253位控模块- 81 是




1 八位Q输出用作运动功能的逻辑控制，不直接控制任何外部信号。
EM 253 位控模块常规规范
订货号模块名称及描述寸（mm）
（WxHxD）重量功耗V DC要求5V DC +24V DC
6ES 7 253-1AA22-0XA0 EM 253位控模块71.2 x 80 x 62 0.190kg 2.5W 190mA 见下文EM 253 位控模块和 S7-200 CPU 的兼容性




CPU 描述CPU 222 版本 1.10 或更高CPU 222 DC/DC/DC 和 CPU 222 AC/DC/继电器CPU 224 版本 1.10 或更高CPU 224DC/DC/DC 和 CPU 224AC/DC/继电器PU 224XP 版本 2.0 或更高CPU 224XP DC/DC/DC 和 CPU 224XP DC/DC/继电器CPU 224XPsi CPU 224XPsi DC/DC/DC
CPU 226 版本 1.00 或更高CPU 226 DC/DC/DC 和 CPU 226 AC/DC/继电器
支持智能模块的 S7-200 CPU
EM 253 位控模块是用来与下表中列出的 S7-200 CPU 一起工作的智能扩展模块


常规 6ES7 253-1AA22-0XA0
输入特性输入数量5 点
输入类型漏型/源型（IEC 类型 1 漏型，除 ZP 外）输入电压允许的*大持续电压
STP，RPS，LMT+，LMTZP30V DC30V DC，20mA， *大5V DC，0.5 秒浪涌（所有输入）额定值STP，RPS，LMT+，LMTZP24V DC，4mA，正常4V DC，15mA，正常逻辑“1”信号（较小）TP，RPS，LMT+，LMTZP
15V DC，2.5mA，较小3V DC，8.0mA，较小逻辑“0”信号（*大）
STP，RPS，LMT+，LMTZPV DC，1mA，*大1V DC，1mA，*大隔离（现场与逻辑）光电隔离组隔离500V AC，1 分钟1 点用于 STP，RPS 和 ZP2 点用于 LMT+ 和 LMT-输入延迟时间STP，RPS，LMT+，LMTZP（