3.3 扩展模块及模拟量
无锡信捷电气 XC 系列输入输出 模拟量温度扩展模块 说明书
无锡信捷电气有限公司资料编号PC 06 20110114 3.3信捷电子XC系列输入输出模拟量温度扩展模块用户手册第二版目录前言——————————————————————————模块信息概要——————————————————————————模拟量输入模块XC-E8AD(V3)——————————————————————————模拟量输入输出模块XC-E4AD2DA(-H) ——————————————————————————模拟量输入模块XC-E4AD ——————————————————————————模拟量输出模块XC-E4DA(-H) ——————————————————————————模拟量输出模块XC-E2DA ——————————————————————————Pt100温度PID控制模块XC-E6PT-P ——————————————————————————K型热电偶温度PID控制模块XC-E6TC-P ——————————————————————————模拟量与温度混合模块XC-E3AD4PT2DA ——————————————————————————输入输出扩展模块XC-EnXmY ——————————————————————————12345678910本手册包含了基本的保证人身安全与保护本产品及连接设备应遵守的注意事项，这些注意事项在手册中以警告三角形加以突出，其他未竟事项请遵守基本的电气操作规程。
请遵守本注意事项，如果不采取正确的操作规程，可能会导致控制系统工作不正确或不正常，严重的会造成财产损失。
本设备及其部件只能用于产品目录与技术说明中所叙述的应用，并且只可与信捷认可或推荐的外围厂家出产的设备或部件一起使用。
只有正确地运输、保管、配置与安装，并且按照建议操作与维护，产品才能正常地运行。
Xinje Electronic Co., Ltd. 版权所有未经明确的书面许可，不得复制、传翻或使用本资料或其中的内容，违者要对造成的损失承担责任。
西门子S7-200 SMART系统手册说明书
SIMATICS7S7-200 SMART 系统手册Siemens AGDivision Digital Factory Postfach 48 4890026 NÜRNBERG A5E03822234-AFⓅ 02/2019 本公司保留更改的权利Copyright © Siemens AG 2019. 保留所有权利法律资讯警告提示系统为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。
人身安全的提示用一个警告三角表示，仅与财产损失有关的提示不带警告三角。
警告提示根据危险等级由高到低如下表示。
危险表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。
警告表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。
小心表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。
注意表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。
当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。
如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。
合格的专业人员本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。
其操作必须遵照各自附带的文件说明，特别是其中的安全及警告提示。
由于具备相关培训及经验，合格人员可以察觉本产品/系统的风险，并避免可能的危险。
按规定使用 Siemens 产品请注意下列说明：警告 Siemens产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。
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正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正常运行的前提。
必须保证允许的环境条件。
必须注意相关文件中的提示。
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模拟量模块分为哪几类有什么作用
模拟量模块分为哪⼏类有什么作⽤
我们知道要采集数据就要⽤到采集模块，今天成都远向电⼦⼩编就来讲述⼀下有关于模拟量模块分为哪⼏类有什么作⽤?
有模拟量输⼊模块、模拟量输出模块、模拟量输⼊/输出模块3种。
⼀、PLC模拟量输⼊模块。
模拟量输⼊模块⼜称A/D模块，将现场由传感器检测产⽣的连续模拟量信号转换为PLC的CPU可接收的数字量，⼀般多为12位⼆进制数，数字量位数越多的模块，分辨率越⾼。
⼆、PLC模拟量输出模块。
模拟量输出模块⼜称D/A模块，将PLC的CPU输送到模拟输出模块的数字量转换为外部设备可接收的模拟量(电压或电流)。
模拟量输出模块接收的数字信号⼀般多为12位⼆进制数，数字量位数越多的模块，分辨率越⾼。
数字模块在检测外部开关量输⼊的状态下全部展开。
三、数字量模块。
数字输⼊输出信号是开关量信号、1或0、模拟量信号，有2种、电压或电流信号，⼀般是传送器传送的信号，例如⽤压⼒变器检测⽔管的压⼒，将模拟信号的4-20ma或0-10V的信号输出到PLC、PLC进⾏数据处理。
模拟量输⼊模块主要是收集模拟信号，收集外部压⼒传感器后，在模块内部收集压⼒传感器收集的模拟信号，并进⾏相应的处理。
模拟量输出模块是通过数模转换输⼊的数字信号进⾏转换，输出可控制的连续电流和信号。
数字量模块有输⼊输出两种功能。
那就是集成输⼊/输出功能，⼀个模块既可以输⼊信号也可以输出信号。
EI4 系列一体式 I O 用户手册
施耐德电气 EM235 模拟量组合扩展模块说明书
GB EM235模拟量组合扩展模块说明书EM235产品选型模块名称及描述24V供电功耗尺寸(mm)重量订货号EM235-AI4AQ1模拟量4输入1输出需要2W71.2×80×62186g6ES7235-0KD22-0XA8EM235产品外形EM235是4路模拟量采集1路模拟量输出组合模块，输入可采集±25mV，±50mV，±100mV，±250mV，±500mV，±1V，±2.5V，±5V，±10V，0-20mA 信号。
输出通道可输出±10V，0-20mA 信号。
输入通道通过组态开关配置。
EM235产品参数模拟量通道输入规范EM235数据字格式：双极性，满量程单极性，满量程-32000至+320000至32000输入阻抗：电压电流＞2M Ω250Ω最大输入电压30VDC 最大输入电流32mA精度：双极性单极性11位，加1位符号位12位输入类型差分输入范围：电压电流根据配置开关选择0-20mA输入分辨率参考EM235组态表隔离（现场与逻辑）无模拟量通道输出规范EM235信号范围：电压输出电流输出±10V 0~20mA分辨率：电压输出电流输出12位（1位符号位）11位数据格式：电压输出电流输出-32000至+32000 0至32000精度：电压输出电流输出±满量程的0.5%±满量程的0.5%建立时间：电压输出电流输出100μs 2ms最大驱动：电压输出电流输出5000Ω最小500Ω最大隔离（现场与逻辑）无EM235接线示意图24VDC电源指示灯亮：电源正常，跟主机连接正常。
灭：电源异常或连接主机异常。
提示：扩展模块单独供电24V，不连接主机，24V电源灯不亮。
EM235模拟量输入校准方法校准步骤：1.切断模块电源，通过组态开关，选择输入范围。
2.接通CPU和模块电源，将零值信号加到输入端。
ABB AC31可编程控制器 硬件操作技术手册
AC31可编程控制器硬件操作技术手册40..50系列1SBC 260400 R 1001-c中文修订版2004年12月北京bABB（中国）有限公司关于安装的说明除了DIN VDE* 0100电力安装的基本说明，DIN VDE 0100 Part 1漏电的额定距离及其消除说明和Part 2带电子元件的电力安装说明外，DIN VDE 0160与DIN VDE 0600 Part 500也作了相关事项的说明。
DIN VDE 0113 Part 1和Part 200对运转和处理机器的控制作了进一步说明。
如果运转的部分安装在带有危险接触电压部件附近，DIN VDE 0106 Part 100作了附加的说明。
如果直接接触保护依照DIN VDE 0106，这可以确保用户（例如在开关柜内各部件的接线）的安全得到保证。
设备符合关于抗污染等级2的设计，如果想使用在污染程度更高的条件下，设备必须安装在相应的封闭的机壳内。
用户必须保证设备和部件的安装遵循这些说明。
对于其他国家和国际关于避免发生事故和使用技术说明，也必须遵守。
AC31系列可编程控制器的设计符合IEC1131 Part 2。
依照DIN VDE 0100 Part 2的过电压种类II的分类也是符合这个标准的。
对AC31系列可编程控制器的直接连接，通电或感应到过压种类III的交流线电压，采用了符合IEC-Report 664/1980和DIN VDE 0100 Part 1标准的防过电压种类II的保护措施。
相对应的标准：对设计、外形尺寸和重量保留变更的权利。
VDE指：德国电气工程师协会。
目录1系统概况介绍..............................................................................................................................1—1 1.1AC31可编程控制器系统概况.......................................................................................................1—1 1.2设备配置通用规则.......................................................................................................................1—2 1.2.1带本地扩展功能的中央处理单元....................................................................................................1—2 1.2.2带CS31总线接口的中央处理单元..................................................................................................1—2 1.340和50系列中央处理单元的操作运行.........................................................................................1—3 1.3.1功能框图........................................................................................................................................1—3 1.3.2程序执行........................................................................................................................................1—5 1.3.3总线传输........................................................................................................................................1—6 1.3.4刷新时间/响应时间........................................................................................................................1—6 1.3.5通电/程序启动................................................................................................................................1—7 1.3.6断电或电压跌落（后备电池可保存过程数据）..............................................................................1—7 1.4参考.............................................................................................................................................1—82启动.............................................................................................................................................2—1 2.1需要的材料..................................................................................................................................2—1 2.2接线.............................................................................................................................................2—2 2.3编程.............................................................................................................................................2—3 2.3.1启动AC31GRAF软件.....................................................................................................................2—3 2.3.2项目生成........................................................................................................................................2—3 2.3.3变量声明........................................................................................................................................2—5 2.3.4程序编辑........................................................................................................................................2—6 2.3.5保存...............................................................................................................................................2—8 2.3.6编辑...............................................................................................................................................2—8 2.3.7和PLC的通讯.................................................................................................................................2—9 3技术说明......................................................................................................................................3—1 3.1一般运行条件..............................................................................................................................3—1 3.2CS31总线系统的技术说明..........................................................................................................3—2 3.3中央处理单元..............................................................................................................................3—3 3.3.1中央处理单元前面概览（参见图3－1）........................................................................................3—3 3.3.2技术说明........................................................................................................................................3—6 3.4可扩展的远程扩展单元..............................................................................................................3—11 3.4.1外形一览（参见图3－3）............................................................................................................3—11 3.4.2可扩展的远程扩展单元技术说明..................................................................................................3—13 3.5开关量本地扩展单元.................................................................................................................3—14 3.5.1外形一览（参见图3-5到图3－11）..............................................................................................3—143.5.2开关量本地扩展I/O单元技术说明.................................................................................................3—19 3.6模拟量本地扩展单元.................................................................................................................3—23 3.6.1外形一览（参见图3－12，图3－13）.........................................................................................3—23 3.6.2 6.2 模拟量显示说明（参见图3－14）.........................................................................................3—27 3.6.3模拟量本地扩展单元技术说明.....................................................................................................3—28 3.6.4模拟量输入端接线图....................................................................................................................3—32 3.6.5模拟量输出端接线图....................................................................................................................3—35 3.6.6模拟量扩展模块地址设定.............................................................................................................3—36 3.6.7模拟量扩展模块接线....................................................................................................................3—38 3.6.8模拟量扩展模块硬件设置.............................................................................................................3—40 3.6.9对XC 32 L1和XC 32 L2的编程和设置.........................................................................................3—46 3.7附件...........................................................................................................................................3—48 3.7.1编程电缆：07 SK 50和07 SK 52.................................................................................................3—48 3.7.2ASCII/Modbus通讯电缆：07 SK 51和07 SK 53..........................................................................3—50 3.7.3操作面板通讯电缆.......................................................................................................................3—52 3.7.4接线端子（参见图3－25到28）...................................................................................................3—52 3.7.5标签.............................................................................................................................................3—53 3.8XC32L1和XC32L2的连接描述..................................................................................................3—53 3.8.1电缆线号......................................................................................................................................3—55 3.8.2带HE10/20接头的20 芯电缆图 (0.14mm2 – 26 AWG).................................................................3—57 3.8.3HE10/20 头带自由接线电缆 ( 0.14mm2 – 26 AWG )...................................................................3—58 4安装.............................................................................................................................................4—14.1一个AC31系统的安装与装配.......................................................................................................4—1 4.1.1装配条件........................................................................................................................................4—1 4.1.2输入/输出接线................................................................................................................................4—1 4.1.3尺寸图(mm)...................................................................................................................................4—1 4.1.4接地...............................................................................................................................................4—3 4.1.5CS31系统总线...............................................................................................................................4—5 4.1.6不同的供电系统的接地..................................................................................................................4—5 4.2中央处理单元和远程单元接线.....................................................................................................4—8 4.2.1电源...............................................................................................................................................4—8 4.2.2输入/输出接线................................................................................................................................4—8 4.2.3输出保护........................................................................................................................................4—8 4.3连接开关量本地扩展.................................................................................................................4—10 4.3.1扩展模块XI 16 E1（参见图4－21）............................................................................................4—10 4.3.2扩展模块XO 08 R1（参见图4－22）..........................................................................................4—104.3.3扩展模块XC 08 L1（参见图4－23）...........................................................................................4—10 4.3.4扩展模块XO 16 N1（参见图4－24）..........................................................................................4—10 4.3.5扩展模块XK 08 F1（参见图4－25）...........................................................................................4—11 4.3.6扩展模块XO 08 Y1（参见图4－26）..........................................................................................4—11 4.3.7扩展模块XR 08 R2（参见图4－27）..........................................................................................4—11 4.3.8扩展模块XC 32 L1（参见图4－28）...........................................................................................4—11 4.3.9扩展模块XC 32 L2（参见图4－29）...........................................................................................4—11 4.4连接模拟量本地扩展.................................................................................................................4—12 4.4.1扩展模块XM 06 B5......................................................................................................................4—12 4.4.2扩展模块XE 08 B5.......................................................................................................................4—12 4.5地址定义....................................................................................................................................4—12 4.5.1输入/输出变量..............................................................................................................................4—12 4.5.2中央处理单元作主站或带本地扩展的独立中央处理单元的地址定义...........................................4—13 4.5.3中央处理单元作从站或CS31系统总线上的远程扩展单元的地址定义..........................................4—15 4.5.4摘要.............................................................................................................................................4—19 5编程.............................................................................................................................................5—1 5.1软件介绍......................................................................................................................................5—1 5.2变量表.........................................................................................................................................5—2 5.3中央处理单元初始化...................................................................................................................5—5 5.4配置.............................................................................................................................................5—6 5.4.1AC31GRAF编程软件配置工具......................................................................................................5—7 5.4.2带CS31CO功能块的配置.............................................................................................................5—23 5.4.3模拟量配置（扩展）....................................................................................................................5—24 5.5编程举例....................................................................................................................................5—30 5.5.1练习建议......................................................................................................................................5—30 5.5.2AND操作......................................................................................................................................5—31 5.5.3NAND 操作..................................................................................................................................5—31 5.5.4OR 操作.......................................................................................................................................5—32 5.5.5NOR 操作....................................................................................................................................5—32 5.5.6布尔逻辑功能组合.......................................................................................................................5—32 5.5.7定时器功能..................................................................................................................................5—34 5.5.8使用变量M 255.15检测第一个程序循环......................................................................................5—37 5.5.9Up/Down 计数器功能..................................................................................................................5—37 5.5.10模拟量值的缩放...........................................................................................................................5—38 6通讯.............................................................................................................................................6—16.1一体化MODBUS 接口的网络通讯..............................................................................................6—26.1.1协议介绍........................................................................................................................................6—2 6.1.2MODBUS 协议说明：..................................................................................................................6—3 6.1.3通讯配置........................................................................................................................................6—5 6.1.4编程.............................................................................................................................................6—10 6.1.5MODBUS 通讯应答时间............................................................................................................6—15 6.2使用一体化ASCII 接口进行点对点通讯.....................................................................................6—16 6.2.1协议描述......................................................................................................................................6—16 6.2.2通讯配置......................................................................................................................................6—17 6.2.3编程.............................................................................................................................................6—17 6.3使用编程协议进行点对点通讯...................................................................................................6—207诊断.............................................................................................................................................7—1 7.1故障类型......................................................................................................................................7—1 7.2故障检测......................................................................................................................................7—2 7.3通过编程软件读取PLC状态.........................................................................................................7—4 7.4通过编程进行故障管理................................................................................................................7—4 7.4.1诊断变量说明.................................................................................................................................7—5 7.4.2故障代码定义.................................................................................................................................7—6 7.4.3Class错误描述...............................................................................................................................7—7 7.4.4编程举例........................................................................................................................................7—9 8附录.............................................................................................................................................8—1 8.1A1 变量和物理地址对照表..........................................................................................................8—1 8.2A2 历史记录................................................................................................................................8—11 系统概况介绍本章提供了使用Advant Controller 31 (AC31可编程控制器)的自动化产品的说明，从40和50系列中央处理单元的整体结构到使用规则。
通用型模拟量输入扩展模块(SM331)技术规范及接线图
支持
支持
支持；用外部测量变送器时，可以对每个测量变送器单独供电
支持
支持；用外部测量变送器时，可以对每个测量变送器单独供电
支持
误差/ 精度
在整个温度围运行极限
•电压输入
•电流输入
•电阻输入
•热电阻输入
±0.1 %
±1 K
±1 K
±0.1%；±0.7%
±0.3%；±0.9%
±0.1 %
±0.1 %
0.8Kelvin (Pt100，Ni100，气候型；Ni1000，LG-Ni1000，
标准型；Ni1000，
LG-Ni1000，气候型)
±0.6%；
±0.6% (80mV，2.5-10V)
±0.4% (250-1,000mV)
±0.5%；3.2-20 mA
±0.5% ；150，300，600Ω
±0.6%；
图片
模拟量输入特性
模拟量输入通道
8模拟量输入，9/12/14位分辨率
8模拟量输入，14位分辨率，用于等时模式下运行
8模拟量输入，13位分辨率
2模拟量输入，9/12/14位分辨率
•电阻测量模拟量输入点数
4
8
1
所需前连接器
20 针
20 针
40 针
20 针
时钟同步
•时钟同步运行
否
支持
否
否
测量围
电压输入围
•0 至+10 V
技术规
SM331
型号
6ES7 331-7PF00-0AB0
6ES7 331-7PF10-0AB0
6ES7 331-7NF00-0AB0
6ES7 331-7NF10-0AB0
西门子s7200PLC培训教程
输入输出扩展
1. 设备连接 2. 最大I/O配置的预算 3. 输入输出及CPU组态
1. 设备连接
(a) 面板安装
(b) 标准导轨安装
图 I/O扩展示意图
2. 最大I/O配置的预算
〔1〕映像存放器数量 〔2〕电流提供 〔3〕模块电流 〔4〕电流预算规那么
〔2〕电流提供 各CPU所能提供的最大5VDC电流如表所示。
〔3〕存储平安 1〕主机CPU模块内部装备的EEPROM，上装程序时，可自动装入 并永久保存用户程序、数据和CPU的组态数据。 2〕用户可以用程序将存储在RAM中的数据备份到EEPROM存储 器。 3〕主机CPU提供一个超级电容器，可使RAM中的程序和数据在断 电后保持几天之久。 4〕CPU提供一个可选的电池卡，可在断电后超级电容器中的电量 完全耗尽时，继续为内部RAM存储器供电，以延长数据所存的时 间。 5〕可选的存储器卡可使用户像使用计算机磁盘一样来方便地备份 和装载程序和数据。
第二代产品其CPU模块为CPU 22X，是在21世纪初投放 市场的，速度快，具有较强的通信才能。它具有四种不 同构造配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226，除CPU 221之外，其他都可加扩展模块。
系统根本构成
SIMATIC S7-200系统由硬件和工业软件两大部分构成， 如下图。
〔2〕根本构造特点
➢输出信号类型 ➢电源输出 ➢根本I/O ➢存储平安 ➢高速反响 ➢模拟电位器 ➢实时时钟 ➢输入输出可扩展性
4种CPU各有晶体管输出和8继电器输出两种类型，具有不同电源 电压和控制电压。各类型的型号如表所示。
表 CPU型号
SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机及I/O特性 如表所示。
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模拟量输出转换
• 例：变频器模拟量控制 • 1.控制信号0~10V 对应设定0HZ~50HZ
设定频率
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模拟量输出转换
• 例：变频器模拟量控制 • 1.控制信号4~20MA, 对应设定0HZ~50HZ
设定频率
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EM235接线图
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EM221(8入）接线图
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EM222接线图
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EM222接线图
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模拟量模块
• 模拟量：指变化的物理量信号，例如：温 度、压力、流量、液位、转速等物理量信 号。物理量信号通过变送器可转换为PLC或 其它设备可以接受的标准电压 电流信号 • 常用的模拟量信号 • ①单极性: 0~1v 0~5v 0~10v 电压型 ②双极性±0~1v ±0~5v ±0~10v • ③偏置型：1~5v 2~10v 电流型 0~20MA 4~20MA
总线输出电 模块扩展能 流 力 0
340MA 660MA 1000MA
0
2 7 7
5
数字量模拟量扩展模块
EM221: 数字量输入 8入 16入
EM222: 数字量量输出
8出
16出
8入8出 16入16出
EM223: 数字量输入输出 4入4出 EM231: 模拟量输入（AI4*12bit) EM231TC: 温度专用 EM231RTD 温度专用
21
EM235 DIP开关设置
单极性
满量程输入
SW1 ON OFF ON OFF ON ON OFF 双极性 SW2 OFF ON OFF ON OFF OFF ON SW3 OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF SW4 ON ON OFF OFF OFF OFF OFF SW5 OFF OFF ON ON OFF OFF OFF SW6 ON ON ON ON ON ON ON 0到50mV 0到100mV 0到500mV 0到1V 0到5V 0到20mA 0到10V
14
模拟量转换
• 例：有一台电子称称重范围0~100KG • 1.传感器4~20MA的计算方法
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温度专用模块接线图
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温度模块的DIP设置
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EM232接线图
输入数量量 0~32000 对应输出
AQW0 AQW2
电压：0~10V
电流：0~20MA
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EM231信号接线图
对应数字量 单极性：0~32000 双极性：-32000~+32000
AIW6
偏置型：6400~32000
AIW0
AIW2
AIW4
设置输入类型
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模拟量转换
• 例：有一台电子称称重范围0~100KG • 1.传感器0~10V的计算方法
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分辨率
12.5μV 25μV 50μV 125μV 250μV 500μV 1.25mV 2.5mV 5mV
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S7-200地址分配
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END 谢谢大家！
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常用型号：J K (2线）
（热电偶型） （热电阻型）
以实际温度放大 10X输出数字量
常用型号：PT100（3线）
EM232: 模拟量输出 （AQ2
EM235:模拟量输入输出 （AI4
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AQ4 )
AQ1)
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S7-200功能模块
• • • • • • EM253:高速输出模块 EM277:通信模块 支持：PPI MPI DP CP243-1 工业以太网通信模块 CP243-1 IT CP243-2: AS-I主站 （ 现场执行器网络） EM241 Modem模块 （电话网络通信）
扩展模块
• S7-200的扩展模块分为：数字量扩展模块 拟量扩展模块 功能模块 三大类
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3
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4
S7-200系统型号
CPU型号 CPU221
CPU222 CPU224 CPU226
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自带IO点 6入4出Βιβλιοθήκη 8入6出 14入10出 24入16出
分辨率
12.5μV 25μV 125uA 250μV 1.25mV 5μA 2.5mV
满量程输入
SW1 ON OFF OFF ON OFF OFF ON OFF OFF SW2 OFF ON OFF OFF ON OFF OFF ON OFF SW3 OFF OFF ON OFF OFF ON OFF OFF ON SW4 ON ON ON OFF OFF OFF OFF OFF OFF SW5 OFF OFF OFF ON ON ON OFF OFF OFF SW6 OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF OFF ±25mV ±50mV ±100mV ±250mV ±500 ±1V ±2.5V ±5V ±10V