西门子g120变频器75千瓦
追求卓越，追求精确
要通过“严格”的检验程序，以可编程控制器（plc）产品为例，在整个生产过程中针对该类产品的质量检测节点就超过20个。视觉检测是数字化工厂特有的质量检测方法，相机会拍下产品的图像与teamcenter数据平台中的正确图像作比对，一点小小的瑕疵都逃不过simatic it品质管理模块的“眼睛”。对比传统制造企业的人工抽检，这显然要可靠又快速得多。”
s7-200 smart cpu之间的以太网通信s7-200 smart cpu 固件版本 v2.0 及以上版本的 cpu 可实现cpu、编程设备和hmi（触摸屏）之间的多种通信：
— cpu与编程设备之间的数据交换。
— cpu与hmi之间的数据交换。
— cpu与其他s7-200 smart cpu之间的put/get通信。
s7-200 smart cpu 以太网连接资源如下：
— 1个连接用于与step7 micro/win smart软件的通信。
— 8个连接用于cpu与hmi之间的通信。
— 8个连接用于cpu与其他s7-200 smart cpu之间的put/get主动连接
— 8个连接用于cpu与其他s7-200 smart cpu之间的put/get被动连接
put/get 指令格式
s7-200 smart cpu提供了put/get 指令，用于s7-200 smart cpu之间的以太网通信（put/get 指令格式见 表 1）。put/get 指令只需要在主动建立连接的 cpu 中调用执行，被动建立连接的 cpu不需要进行通信编程。put/get 指令中table 参数用于定义远程cpu的 ip地址、本地cpu和远程 cpu的数据区域以及通信长度（table 参数定义见 表 2）。
表 1 put和get 指令：
lad/fbd
stl
描述
put table
put 指令启动以太网端口上的通信操作，将数据写入远程设备。put 指令可向远程设备写入多 212 个字节的数据。
get table
get 指令启动以太网端口上的通信操作，从远程设备获取数据。get 指令可从远程设备读取多 222 个字节的数据。
表 2 put和get 指令的table参数定义：
字节偏移量
bit 7
bit 6
bit 5
bit 4
bit 3
bit 2
bit 1
bit 0
0
d1
a2
e3
0
错误代码4
1
 
远程 cpu的 ip地址
2
3
4
5
预留（必须设置为0）
6
预留（必须设置为0）
7
 
指向远程 cpu 通信数据区域的地址指针
（允许数据区域包括：i、q、m、v）
8
9
10
11
通信数据长度5
12
 
指向本地 cpu 通信数据区域的地址指针
（允许数据区域包括：i、q、m、v）
13
14
15
1 d ：通信完成标志位，通信已经成功完成或者通信发生错误。
2 a ：通信已经激活标志位。
3 e ：通信发生错误，错误原因需要查询 错误代码4。
4 错误代码 ：见表 3 put 和 get 指令table 参数的错误代码。
5 通信数据长度 ：需要访问远程 cpu通信数据的字节个数，put 指令可向远程设备写入多 212 个字节的数据，get 指令可从远程设备读取多 222 个字节的数据。
表 3 put 和 get 指令table 参数的错误代码：
错误代码
描述
0
通信无错误
1
put/get table参数表中存在非法参数：本地cpu通信区域不包括 i、q、m 或 v。本地cpu不足以提供请求的数据长度。对于 get指令数据长度为零或大于 222 字节；对于 put指令数据长度大于 212 字节。远程cpu通信区域不包括 i、q、m 或 v。远程cpu 的ip 地址是非法的 (0.0.0.0)。远程cpu 的ip 地址为广播地址或组播地址。远程cpu 的ip 地址与本地 cpu的ip 地址相同远程cpu 的ip 地址位于不同的子网。
2
同一时刻处于激活状态的 put/get 指令过多（仅允许 16 个）
3
无可以连接资源，当前所有的连接都在处理未完成的数据请求（s7-200 samrt cpu主动连接资源数为 8 个）。
4
从远程 cpu 返回的错误：请求或发送的数据过多。stop 模式下不允许对 q 存储器执行写入操作。存储区处于写保护状态
5
与远程 cpu 之间无可用连接：远程 cpu 无可用的被动连接资源（s7-200 smart cpu被动连接资源数为 8 个）。与远程 cpu 之间的连接丢失（远程 cpu 断电或者物理断开）。
6-9
预留
通信资源数量
s7-200 smart cpu 以太网端口含有 8 个put/get 主动连接资源和 8 个put/get 被动连接资源。例如：cpu1 调用 put/get 指令与 cpu2 ~ cpu9 建立8主动连接的同时，可以与 cpu10 ~ cpu17 建立8被动连接（cpu10 ~ cpu17 调用 put/get 指令），这样的话 cpu1 可以同时与16台 cpu（cpu2 ~ cpu17）建立连接。关于主动连接资源和被动连接资源的详细解释如下：
1、主动连接资源和被动连接资源
调用 put/get 指令的cpu 占用主动连接资源数；相应的远程 cpu 占用被动连接资源。2、8 个put/get 主动连接资源
s7-200 smart cpu 程序中可以包含远多于 8个put/get 指令的调用，但是在同一时刻多只能激活 8 个 put/get 连接资源。同一时刻对同一个远程 cpu 的多个 put/get 指令的调用，只会占用本地 cpu的一个主动连接资源和远程 cpu的一个被动连接资源。本地 cpu 与远程 cpu之间只会建立一条连接通道，同一时刻触发的多个 put/get 指令将会在这条连接通道上顺序执行。同一时刻多能对8个不同 ip 地址的远程 cpu 进行 put/get 指令的调用，第9个 远程cpu的put/get 指令调用将报错，无可用连接资源。已经成功建立的连接将被保持，直到远程 cpu断电或者物理断开。3、8 个put/get 被动连接资源
s7-200 smart cpu 调用 put/get 指令，执行主动连接的同时也可以被动地被其他远程 cpu 进行通信读写。s7-200 smart多可以与被8个不同 ip 地址的远程 cpu 进行 建立被动连接。已经成功建立的连接将被保持，直到远程 cpu断电或者物理断开。指令编程举例在下面的例子中，cpu1 为主动端，其 ip 地址为192.168.2.100，调用 put/get 指令；cpu2 为被动端，其 ip 地址为192.168.2.101，不需调用 put/get 指令，网络配置见图 1 。通信任务是把 cpu1 的实时时钟信息写入 cpu2 中，把cpu2 中的实时时钟信息读写到 cpu1 中。
图 1 cpu通信网络配置图
1、cpu1 主动端编程
cpu1 主程序中包含读取 cpu 实时时钟、初始化 put/ get 指令的 table 参数表、调用 put 指令和 get 指令等。
网络1：读取 cpu1 实时时钟，存储到 vb100 ~ vb107 。
图 2 读取 cpu1 实时时钟
注：read_rtc 指令用于读取 cpu 实时时钟指令，并将其存储到从字节地址 t 开始的 8 字节时间缓冲区中，数据格式为 bcd 码。
网络2：定义 put 指令 table 参数表，用于将 cpu1 的vb100 ~ vb107 传输到远程 cpu2 的vb0 ~ vb7。
图 3 定义 put 指令 table 参数表
a.定义通信状态字节b.定义 cpu2 ip 地址c.定义 cpu2 的通信区域 ，从 vb0 地址开始d.定义通信数据长度e.定义 cpu1 的通信区域，从 vb100 地址开始网络3：定义 get 指令 table 参数表，用于将远程 cpu2 的vb100 ~ vb107 读取到 cpu1 的 vb0 ~ vb7。
西门子g120变频器75千瓦
图 4 定义 get 指令 table 参数表
a.定义通信状态字节b.定义 cpu2 ip 地址c.定义 cpu2 的通信区域 ，从 vb100 地址开始d.定义通信数据长度e.定义 cpu1 的通信区域，从 vb0 地址开始网络4：调用 put 指令和 get 指令。
图 5 调用 put 指令和 get 指令
2、cpu2 被动端编程
cpu2 的主程序只需包含一条语句用于读取 cpu2 的实时时钟，并存储到 vb100 ~ vb107，如图 6 所示。
图 6 读取 cpu2 实时时钟
工业以太网连接器在s7-200 smart cpu 本体集成了一个rj45以太网端口，该端口连接到工业以太网网络中需要以下主要部件：
● 工业以太网电缆：电缆型号有多种，其中常用通信电缆为ie fc tp标准电缆gp 2×2（订货号6xv1 840-2ah10）
● 网络连接器：网络连接器也有多种形式，如出线角度不同等等
ie fc rj45 plug 2x2
工业以太网 fc rj45 plug 2x2 用于直接连接长达 100m 的 ie fc 2x2 电缆而不使用接插工艺。
4个集成的夹紧-穿刺接线柱使得 ie fc 2x2 电缆(100mbit/s)的连接简单而可靠。打开插头外壳后， 触点盖板上的彩色标记可方便用户将电缆中的导线连接到idc插针。
表1.fc rj45 plug 2x2型号
型号 ie fc rj45 plug 180 2x2 e fc rj45 plug 90 2x2 ie fc rj45 plug 145 2x2
图片
订货号 6gk1901-1bb10-2aa0(1件)
6gk1901-1bb10-2ab0(10件)
6gk1901-1bb10-2ae0(50件) 6gk1901-1bb20-2aa0(1件)
6gk1901-1bb20-2ab0(10件)
6gk1901-1bb20-2ae0(50件) 6gk1901-1bb30-0aa0(1件)
6gk1901-1bb30-0ab0(10件)
6gk1901-1bb30-0ae0(50件)
制作非交叉电缆时 ie fc rj45 plug 2x2 的针脚分配和 ie fc 2x2 电缆四种颜色导线之间的对应关系如表2所示。
表2.ie fc rj45 plug针脚分配
针脚序号 导线颜色 功能
1 黄 tx+
2 橙 tx-
3 白 rx+
6 蓝 rx-
ie fc rj45 plug 4x2
工业以太网 fc rj45 plugs 4x2 用于直接连接长达 85m 的 ie fc 4x2 (awg24) 标准电缆(订货号：6xv1 878-2a)和长达 55m 的 ie fc 4x2 (awg24) 柔性电缆(订货号：6xv1 878-2b)。
8个集成的夹紧-穿刺接线柱使得 ie fc 4x2 和 2x2 电缆的连接简单而可靠。 打开插头外壳后， 触点盖板上的彩色标记可方便用户将电缆中的导线连接到idc插针。
表3.fc rj45 plug 4x2型号
型号 ie fc rj45 plug 180 4x2
图片
订货号 6gk1901-1bb11-2aa0(1件)
6gk1901-1bb11-2ab0(10件)
6gk1901-1bb11-2ae0(50件)
制作非交叉电缆时 ie fc rj45 plug 4x2 的针脚分配和 ie fc 4x2 电缆8种颜色导线之间的对应关系如表4所示。
表4.ie fc rj45 plug 4x2针脚分配
针脚序号
导线颜色
1000baset 功能
10baset, 100basetx 功能
1
绿 / 白
d1+
tx+
2
绿
d1-
tx-
3
橙 / 白
d2+
rx+
4
蓝
d3+
-
5
蓝 / 白
d3-
-
6
橙
d2-
rx-
7
棕 / 白
d4+
-
8
棕
d4-
-
cpu外形结构cpu外形结构
图1.cpu外形结构
电源及传感器输出电源在安装或拆何电气设备之前，请确保已切断该设备的电源。在安装和拆卸cpu之前，必须采取合适的安全预防措施并确保切断该cpu的电源。
将cpu连接至电源，下图显示了直流和交流型cpu的接线。
图2.直流安装图3.交流安装
如果在通电情况下尝试安装cpu或相关设备或者对他们进行接线，则可能会触电或导致设备错误运行。如果在安装和拆卸过程中未切断cpu和相关设备的所有电源，则可能导致人员死亡、重伤、或设备损坏。
传感器输出电源：每一个cpu（除crs）模块都有一个24vdc传感器电源（cpu的电源都在右上方，而右下方是传感器电源。），它为本机输入点和扩展模块继电器线圈提供24vdc。如果电源要求超出了cpu模块24vdc电源的定额，你可以增加一个外部24vdc电源来供给扩展模块的24vdc。
cpu输入电压范围直流dc：20.4-28.8 vdc
交流ac：85-264vac（47-63hz）
s7-200 smart 电源需求与计算s7-200 smart cpu模块提供5vdc和24vdc电源：
cpu有一个内部电源，用于为cpu、扩展模块、信号板提供电源和满足其他24 vdc用户电源需求。请使用以下信息作为指导，确定cpu可以为组态提供多少电能（或电流）。
请参见特定cpu的技术规范，确定24 vdc传感器电源功率预算，cpu提供的5 vdc 逻辑预算，以及扩展模块和信号板5 vdc功率要求。请参考计算功率预算来确定cpu可以为您的组态提供多少电能（或电流）。
cpu为系统中的所有扩展模块提供5 vdc逻辑电源。请特别注意系统配置，确保cpu可提供所选扩展模块要求的5 vdc电源。如果组态要求的电源超出cpu提供的电源范围，则必须拆下一些模块。
如果超出cpu功率预算，则可能无法连接cpu允许的大数量模块。
cpu还提供了 24v传感器电源，该电源可以为输入点、扩展模块上的继电器线圈电源或其他需求提供24v电源。必须手动将不同电源的公共端（m）连接在一起。
如果需要外部24 vdc电源，则确保该电源未与cpu的传感器电源并联。为提高电气噪声保护能力，建议将不同电源的公共端（m）连接在一起。
将外部24 vdc电源与cpu的24 vdc传感器的电源并联会导致这两个电源之间有冲突，因为每个电源都试图建立自己可以选择]的输出电压电平。该冲突可能导致一个电源或两个电源的寿命缩短或立即发生故障，从而导致plc系统意外运行。意外运行可能导致人员 死亡、重伤或设备损坏。cpu的直流传感器电源和任何外部电源应给不同点供电。允许将多个公共端连接到一起。
s7-200 smart 系统中的一些24 vdc电源输入端口是互连的，并且通过一个公共逻辑电路连接多个m端子。例如，在数据表中指定为“非隔离”时，以下电路是互连的：cpu的24 vdc、em的继电器线圈的电源输入或非隔离模拟输入的电源。所有非隔离的m端必须连接到同一个外部参考电位。
将非隔离的m端子连接到不同参考电位将导致意外的电流，该电流可能导致plc和任何连接设备损坏或允许不确定。不遵守这些准则可能会导致设备损坏或运行不确定，而后者可能导致死亡、人员重伤和财产损失。务必确保s7-200 smart系统中的所有非隔离m端子都连接到同一个参考电位。
表1. s7-200 smart cpu v1.0 版本供电能力
cpu型号电流供应
+5 vdc +24 vdc(传感器电源)
cpu sr20 740ma 300ma
cpu st40 740ma 300ma
cpu sr40 740ma 300ma
cpu cr40 -- 300ma
cpu st60 740ma 300ma
cpu sr60 740ma 300ma
表2. s7-200 smart cpu v2.0及以上版本供电能力
cpu型号电流供应
+5 vdc +24 vdc(传感器电源)
cpu sr20/st20 1400ma 300ma
cpu sr30/st40 1400ma 300ma
cpu sr60/st60 1400ma 300ma
cpu cr40/cr60 -- 300ma
cpu cr20/30/40/60 s -- --
表3. cpu上的数字量输入所消耗的电流
cpu上的数字量电流需求
＋5vdc+24vdc
每点输入 - 4ma/每输入
表4. 数字扩展模块所消耗的电流
数字扩展模块型号电流供应
+5 vdc +24 vdc
em de08 105ma 8*4ma
em dt08 120ma --
em dr08 120ma 8*11ma
em dt16 145ma 输入：8*4ma
输出：---------
em dr16 145ma 输入：8*4ma
输出：8*11ma
em dt32 185ma 输入：16*4ma
输出：---------
em dr32 180ma 输入：16*4ma
输出：16*11ma
表5.模拟扩展模块所消耗的电流
模拟扩展模块型号电流供应
+5 vdc +24 vdc
em ae04 80ma 40ma（无负载）
em ae08 80ma 70ma（无负载）
em aq02 60ma 50ma（无负载）
em aq04 60ma 75ma（无负载）
em am03 60ma 30ma（无负载）
em am06 80ma 60ma（无负载）
表6. rtd、tc扩展模块所消耗的电流
rtd/tc扩展模块型号电流供应
+5 vdc +24 vdc
em ar02 80ma 40ma
em ar04 80ma 40ma
em at04 80ma 40ma
表7. 信号板和dp扩展模块所消耗的电流
模拟扩展模块型号电流供应
+5 vdc +24 vdc
sb aq01 15ma 40ma（无负载）
sb dt04 50ma 2*4ma
sb rs485/rs232 50ma 不适用
sb ae01 50ma 不适用
em dp01 150ma 30 ma；通信端口激活时
60 ma；通信端口加90ma/5v负载时
180 ma；通信端口加120ma/24v负载时
功率要求计算示例下表给出了包括以下模块的cpu系统的功率要求计算例子：
? cpu sr40 ac/dc/ 继电器 (固件版本v1.0) 
? 3个 em 8 点继电器型数字量输出（emdr08） 
? 一个 em 8 点数字量输入（em de08）
该安装共有32点输入40点输出
该cpu已分配驱动cpu内部继电器线圈所需的功率。功率计算中无需包括内部继电器线圈功率要求。
本例中的cpu提供了足够5vdc电流，但没有通过传感器电源为所有输入和扩展继电器线圈提供足够的24vc电流。i/o需要392ma，但cpu提供了300ma。该安装额外需要一个至少为92ma的24vdc电源以运行所有包括的24 vdc输入和输出。
表8.电源计算示例
cpu功率预算5 vdc24 vdc
cpu sr40 ac/dc/继电器 740ma 300ma
减去
系统要求 5 vdc 24 vdc
cpu sr40 ，24点输入 -- 24*4ma=96ma
插槽0：em dr08 120ma 8*11ma=88ma
插槽1：em dr08 120ma 8*11ma=88ma
插槽2：em dr08 120ma 8*11ma=88ma
插槽3：em de08 105ma 8*4ma=32ma
总要求 465ma 392ma
等于
电流差额 5 vdc 24 vdc
总电流差额 275ma （92ma）