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PROFIBUS-DP通信模块
EM277 PROFIBUS-DP扩展从站模块用来将S7-200连接到PROFIBUS-DP网络,EM277通过中行I/O总线连接到S7-200CPU模块,PROFIBUS-DP网络经过DP通信端口连接到EM277模块.这个端口可按9600bps-12Mbps之间的PROFIRUS波特率运行。作为从站，EM277模块接收从主站来的I/O配置,向主站发送数据和接收来白主站的数据，EM277可以读写S7200CPU中定义的变量存储区中的数据块,使用户能与主站交换各种类型的数据。类似地,从主站传来的数据存储在可编程序控制器的变量存储区后，可以传送到其他数据区。
EM277模块的D中端口可以连接到网络中的一个DP主站上,但是仍能作为一个MPI从站与同一网络的SIMATIC编程器87-300或S7-400CPU等其他主站通信，模块共有6个连接，其中的两个分别保留给编程器(PG)和操作员而板(OP)。
西门子PLC模拟量输人输出扩展模块的工作原理模拟量输人输出扩展模块
在工业控制中,某些输人量(如压力、温度、流量、转速等)是模拟量,某些执行机构(如晶管调速装置、电动调节阀和变频器等)要求可编程序控制器输出模拟信号,而可编程序控制器的CPU只能处理数字量。模拟量首先被传感器和变送器转换为标准的电流或电压,如4、20mA、1-5V,0-10V,可编程序控制器用A/D转换器将它们转换成数字量。这些数字量可能是二进制的,也可能是十进制的,带正负号的电流或电压在A/D转换后用二进制补码表示。
D/A转换器将可编程序控制器的数字输出量转换为模拟电压或电流,再去控制执行机构。模拟量I/0模块的主要任务就是实现A/D转换(模拟量输人)和D/A转换(模拟量输出)。
例如,在温度闭环控制系统中,炉温用热电偶或热电阻检洲，温度变送器将温度转换为标准电流或标准电压后送给模拟量输人模块.经AD转换后得到与温度成比例的数字量,CPU将它与温度设定值比较,并按某种控制规律对差佰进行运算,将运算结果(数字母)送给模拟量输出模块,经D/A转换后变为电流信号或电压信号,用来控制电动调节阀的开度，通过它控制加热用的天然气的流量,实现对温度的闭环控制。
AD.D/A转换器的二进制位数反映了它们的分辩率,位数越多,分辨率越高,例如8位A/D转换器的分辨率为1/28038%，模拟量输人/输出模块的另一个重要指标是转换时间。
S7-200有3种模拟量扩展模块(见表2-8)。S7-200的模拟量扩展模块中A/D.D/A转换器的位数均为12位。模拟量输人、输出有多种量程供用户选用,如0～10V,0～5V,0~20mA,0~100mV，±10V，±15V，±100mV等。量程为0-10V时的分辨率为2.5mV。
表2-8 模拟量扩展模块技术数据
A/D转换的时间小于250ps，模拟量输人的阶跃响应时间为1.5ms(达到稳态值的95%时)。单极性全量程输人范围对应的数字*输出为0~32000,双极性全过程轴人范围对应的数字量输出为-32000- 32000。输人阳抗大于等于10MΩ。
模拟量输出的量程有±10V和0～20mA两种，对应的数字量为-32000～ 32000或0~3200。满量程时电压输出和电流输出的分辨率分别为12位和11位,25℃时的精度为±0.5%中压输出和电流输出的稳宁计间分别为100us和2ms。*大驱动能力如下:电厂输出时负载电阳*小5kΩ,电流输出时负载电阻*大500Ω。
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IO模块
各I/O点的通断状态用发光二极管显示,外部接线一般接在模块面板的接线端子上。某些模块使用可拆卸的插座型端子板,不需断开端子板上的外部连线,就可以迅速地更换模块。点数多的高密度I/O模块的外部接线一般用插座连接,用户可选用连接插座的电缆和端子板。
1.输入模块
输人电路中设有RC滤波电路,以防止由于输人触点抖动或外部干扰脉冲引起错误的输人信号。滤波电路延迟时间的典型值为10~20ms(信号上升沿)和20~50ms(信号下降沿),输人电流为数毫安。
图2-4是某直流输人模块的内部电路和外部接线图,图中只画出了一路输人电路,1M是同一输人组内各输人信号的公共点。
图2-4 输入电路
S7-200可以用CPU模块输出的24V直流电源作为输人回路的电源(见图2-6),它还可以为接近开关、光电开关之类的传感器提供24V直流电源。
当图2-4中的外接触点接通时,光耦合器中两个反并联的发光二极管亮,光敏三极管饱和导通;外接触点断开时,光耦合器中的发光二极管熄灭,光敏三极管截止。信号经内部电路传送给CPU模块。显然,可以改变图24中输人回路的电源极性。
交流输人方式适合于在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用,输人电压有110V、220V两种。直流输人电路的延迟时间较短,可以直接与接近开关、光电开关等电子输人装置连接。
2、输出模块
输出模块的功率放大元件有驱动直流负载的大功率晶体管和场效应管、驱动交流负载的双向品闸管,以及既可以驱动交流负载又可以驱动直流负载的小型继电器。输出电流的典型值为0.5~2A,负载电源由外部现场提供。
输出电流的额定值与负载的性质有关,例如S7-200的继电器输出电路可以驱动2A的电阻性负载,但是只能驱动200W的白炽灯。输出电路一般分为若干组,对每一组的总电流也有限制。额定输出电流还与温度有关,温度升高时额定输出电流减小,有的可编程序控制器提供了有关的曲线。
图2-5a是继电器输出电路。继电器同时起隔离和功率放大作用,每一路只给川户提供一对常开触点。与触点并联的RC电路和压敏电阻用来消除触点断开时产生的电弧。
图2-5b是使用场效应曾(MOSFET)的输出电路。输出信号送给内部电路中的输出锁存器,再经光耦合器送给场效应管,后者的饱和导通状态和截止状态相当于触点的接通和断开。图中的稳压管用来抑制关断过电压和外部的浪涌电压以保护场效应管。场效应管输出电路的工作频率可达20kHz 。
除了输人模块和输出模块,还有一种既有输人电路又有输出电路的模块,输人、输出的点数一般相同,这种模块使用户确定可编程序控制器的硬件配置更为方便。
图2-5 PLC的输出电路
继电器输出模块的使用电压范围广,导通压降小,承受瞬时过电压和过电流的能力较强，但是动作速度较慢,寿命(动作次数)有一定的限制。如果系统输出量的变化不是很频繁,建议优先选用继电器型的。
晶体管型与双向品闸管型模块分别用于直流负载和交流负载,它们的可靠性高,反应速度快,寿命长,但是过载能力稍差。
产品远销：
1．华北地区：北京、天津、河北、山西、内蒙古（5个省、市、区）。
2．东北地区：辽宁、吉林、黑龙江、大连（4个省、市）。
3．华东地区：上海、江苏、浙江、安徽、福建、江西、山东、宁波、夏门、青岛（10个省、市）。
4．中南地区：河南、湖北、湖南、广东、广西、海南、深圳（7个省、市）。
5．西南地区：重庆、四川、贵州、云南、西藏（5个省、市）。
6．西北地区：陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆（5个省、区）
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