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西门子SM1223数字量输入输出?？?/strong>        西门子SM1223数字量输入输出?？?/strong>

浔之漫智控技术（上海）有限公司  上海诗慕自动化设备有限公司

本公司销售西门子自动化产品，*，质量保证，价格优势
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为CPU的本机I/O提供更多的数字量输入/输出

• 用于使控制器灵活地适应相关任务的要求
• 用于使用附加输入端和输出端对系统进行后续扩展

数字量 I/O ?？樵市恚?/p>

• 将控制器与过程中的数字信号连接
• 将数字信号从控制器输出到过程

这为用户提供了下列优势：

• 适应性：
  使用可以根据需要混合的信号?？椋没Э梢允蛊淇刂破髯既返芈阆喙厝挝竦囊?。这可以避免产生不必要的投资?？梢允褂么?8 个、16 个和 32 个输入/输出通道的模块。
• 灵活性：
  如果任务后续有所扩展，可以升级控制器。更新用户程序非常简单。

SM 1223 数字量输入/输出信号模块

• 将过程中的外部数字信号电平转换为 S7-1200 的内部信号电平，
• 还可将 SIMATIC S7-1200 的内部信号电平转换为过程所需的外部信号电平。

数字量信号?？榈亩┗跏荩?/strong>

模拟量/数字量信号?？榈亩┗跏荩?/strong>

通信?？榈亩┗跏荩?/strong>

CPU 1211C 
1211 CPU AC/DC/Rly 6ES7 211 1BD30 0XB0
1211 CPU DC/DC/DC 6ES7 211 1AD30 0XB0
1211 CPU DC/DC/Rly 6ES7 211 1HD30 0XB0
CPU 1212C 
1212 CPU AC/DC/Rly 6ES7 212 1BD30 0XB0
1212 CPU DC/DC/DC 6ES7 212 1AD30 0XB0
1212 CPU DC/DC/Rly 6ES7 212 1HD30 0XB0
 CPU 1214C 
1214 CPU AC/DC/Rly 6ES7 214 1BE30 0XB0
1214 CPU DC/DC/DC 6ES7 214 1AE30 0XB0
1214 CPU DC/DC/Rly 6ES7 214 1HE30 0XB0
数字量 
SM 1222 8 x 继电器输出          6ES7 222 1HF30 0XB0
扩展?？?br />SM 1222 8 x 24V DC 输出          6ES7 222 1BF30 0XB0
SM 1223 8 x 24V DC 输入/8 x  6ES7 223 1PH30 0XB0
继电器输出

SM 1223 8 x 24V DC 输入/8 x 24V DC输出 6ES7 223 1BH30 0XB0
8 x 24V DC 输入 
SM 1221 16 x 继电器输出         6ES7 221 1BF30 0XB0
SM 1222 16 x 24V DC 输出        6ES7 222 1HH30 0XB0
SM 1222 16 x 24V DC 输入/16 x 6ES7 222 1BH30 0XB0
SM 1223 继电器输出         6ES7 223 1PL30 0XB0
16 x 24V DC 输入/16 x 24V DC 输出 
SM 1223 16 x 24V DC 输入 6ES7 223 1BL30 0XB0
SM 1221                  6ES7 221 1BH30 0XB0
模拟量 SM 1234 4 x 模拟量输入/2 x 模拟量 
6ES7 234 4HE30 0XB0
扩展?？?nbsp; 输出 
SM 1231 4 x 模拟量输入         6ES7 231 4HD30 0XB0
SM 1232 2 x 模拟量输出         6ES7 232 4HB30 0XB0
通讯扩 CM 1241 RS 485         6ES7 241 1CH30 0XB0
展?？?nbsp;CM 1241 RS 232         6ES7 241 1AH30 0XB0
信号板 SB 1223 2 x 24V DC 输入/2 x 24V DC 输出
                         6ES7 223 0BD30 0XB0
数字量/  1 x 模拟量输出 
模拟量 SB 1232          6ES7 232 4HA30 0XB0
模拟器 SIM 1274 
1214C 模拟器                 6ES7 274 1XH30 0XA0
SIM 1274 1211C/1212C 模拟器 6ES7 274 1XF30 0XA0
KTP400 Basic mono PN 3.8 寸单色，       6AV6 647-0AA11-3AX0
KTP600 Basic mono PN 5.7 寸单色， 6AV6 647-0AB11-3AX0
KTP600 Basic color PN 5.7 寸 256 色， 6AV6 647-0AD11-3AX0
KTP1000 Basic color PN 10.4 寸 256 色 6AV6 647-0AF11-3AX0
TP1500 Basic color PN 15 寸 256 色， 6AV6 647-0AG11-3AX0

图1 S7—200硬件系统组成

        CPU?？橛殖莆骰窍低车暮诵模–PU、存储器、基本输入输出点和电源等。它实

际就是一个完整的控制系统，可以单独完成一定的控制任务。主机I/O数量不能满足控制系统的要求

时，用户可以根据需要扩展各种I/O?？?，所能连接的扩展单元的数量和实际所能使用的I／O点数是

由多种因素共同决定的。当需要完成某些特殊功能的控制任务时，可扩展特殊功能?？?，以完成某

种特殊的控制任务。利用网络接口，可以充分和方便地利用为SIMATICS7—200系统的硬件和软件资

源而开发和使用的一些设备，主要有编程设备、人机操作界面和网络设备等。

所有以上这些硬件设备，都在一个统一的工业软件平台上编程和运行，为了更好地管理和使用这些

设备，S7—200PLC配备了许多功能强大的功能指令，方便地实现各种控制目的。

@
S7—200PLC系统主机（CPU）模块的外形和?？楣δ芗蚪?/p>

S7—200系统CPU 22*系列PLC主机(CPU?？?的外形如图1所示。 S7—200CPU模块包括一个*处理

单元、存储器、电源以及数字I／O点，这些都被集成在一个紧凑、独立的设备中。CPU负责执行程序

，以便对工业自动化控制任务或过程进行控制。输人部分从现场设备中采集信号，输出部分则输出

控制信号，控制工业过程中的设备。

1

图1 CPU 22*系列PLC的CPU外形

从CPU?？榈墓δ芾纯矗琒IMATICS7—200系列小型可编程序控制器发展至今，经历了两代产

品的CPU模块为CPU 21*，现已停产。第二代产品的CPU?？槲狢PU 22*，是在21世纪初投放市场的。

其速度快，具有*的通讯能力。它具有四种不同结构配置的CPU单元。

(1)CPU 221 CPU 221具有6输入／4输出，共计10个点的I／O，无扩展能力，有6 KB程序和数据存储

空间?；咕哂?个独立的30 kHz高速计数器，2路独立的20 kHz高速脉冲输出端，1个RS—485通讯／

编程口，具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由通讯方式。非常适合于小点数的控制系统。

(2)CPU 222 CPU 222除了具有CPU 221的功能外，其不同点在于：它有8输人／6输出，共计14点I／O

?？梢源礁隼┱鼓？椋嗬┱?路模拟量和64个I／O，因此是更广泛的全功能控制器。

(3)CPU 224 它在CPU 222的基础上使主机的输入输出点数增为24点，有14输入／10输出，可以带7个

扩展?？?，大可扩展为168点数字量或者35点模拟量的输入和输出；存储容量也进一步增加，有内

置时钟，还增加了一些数学指令和高速计数器的数量，具有较强的控制能力。

(4)CPU 226 这种?？樵贑PU 224的基础上功能又进一步增强，有24输入／16输出，主机输入和输出

点数增到40点，大可扩展为248点数字量或35点模拟量；增加了通讯口的数量，通讯能力大大增强

；它可用于点数较多、要求较高的小型或中型控制系统。
现在西门子公司新推出了一种增强型的CPU 226XM，它在用户程序存储容量上扩大到8K字，其他指标

和CPU 226相同。

每一款主机模块上都集成了24V直流电源，可以直接用于连接传感器和执行机构。利用EEPROM存储存

储程序和配置信息。用户数据可通过主机的超级电容存储若干天，电池模块可选，可使数据的存储

时间延长到200天。可以用普通输入端子捕捉比CPU扫描周期更快的脉冲信号，利用中断输入，允许

以极快的速度对信号的上升沿做出响应。速度为30 kHz的高速计数器可以编程，并具有复位输入端

，多个独立的输入端，可同时用作加减计数，可以连接相应数量的相位差为90度的A／B相增量编码

器。2路大可达20kHz的高频脉冲输出，可用以驱动步进电机和伺服电机以实现准确定位任务?？?/p>

以用模块上的电位器来改变它对应的特殊寄存器中的数值，可以即时更改程序运行中的一些参数，

如定时／计数器的设定值、过程量的控制参数等。实时时钟可用以对信息加注时间标记，记录机器

运行时间或对过程进行时间控制。

@
西门子PLC S7-200处理快速响应信号的对策有那些？

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 。

注意： 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。

 S7-400可编程控制器I/O模板的默认编址与S7-300不同，它的输入/输出地址分别按顺序排列。数字

I/O模板的输入/输出默认首地址为0，模拟I/O模板的输入/输出默认首地址为512。模拟I/O模板的输

入/输出地址可能占用32个字节，也可能占用16个字节，它是由模拟量I/O模板的通道数来决定的。
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。

S7-200 CPU按照以下机制循环工作：

读取输入点的状态到输入映像区

执行用户程序，进行逻辑运算，得到输出信号的新状态

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也执行通讯、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：

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

）

CPU的内部处理时间，包括：

读取输入点的状态到输入映像区

执行用户程序，进行逻辑运算，得到输出信号的新状态

将输出信号写入到输出映像区

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 。

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。