S7-300使用S系列I/O进行扩展的路线图 点击：2766 | 回复：58
发表于：2008-02-27 10:00:00
楼主
S系列I/O产品是北京西姆宏公司针对工业测控中组态软件和PLC应用日渐广泛而设计生产的新一代智能化I/O产品。S系列I/O产品依据不同的型号可以向使用者提供模入（AI）、模出（AO）、开入（DI）、开出（DO）等现场信号输入/输出通道，其适用范围为常规工业秒级测控应用。
S系列I/O产品采用RS485总线通讯方式、支持标准MODBUS-RTU通讯协议。因此，西门子S7-300在使用S系列I/O产品进行扩展时，首先需为S7-300（例如CPU 315-2DP）配接通讯模块CP340（6ES7 340-1CH00-0AE0）或CP341（6ES7 341-1CH01-0AE0），二者在使用中的区别仅在于最高通讯速率，CP340与S系列I/O通讯的最高通讯速率为9600 bps,而CP341与S系列I/O通讯的最高通讯速率为38400 bps。
图1 西门子S7-300使用S系列I/O产品进行扩展示意图
● S系列I/O产品易于使用的特点还表现在测试功能完备。用户在将S系列I/O产品接入上位工控机或PLC之前，即可利用本公司提供的《S系列与S3000系列设置测试软件》在计算机上对每一个挂接在RS485总线上的S系列I/O站进行完整全面的硬件功能检查和精度校验，使用户得以在开始上位工控机或PLC的工作之前，就能够确定所有的输入输出I/O通道是否硬件功能正常或精度满足要求，从而排除工控项目进行中经常碰到的软硬件问题纠缠在一起的烦恼。对于上接PLC的用户，北京西姆宏公司还特别设计了S9104隔离转换器，用于将S系列I/O产品接入PLC，该转换器除了隔离现场的功用外，还有一个重要的功能就是通过切换开关切换为S系列I/O测试状态，用户可在不动连线的状况下，就能脱开PLC而使用普通计算机的RS232口对所挂接的S系列I/O产品进行功能检查和精度测试，这就大大的方便了现场调试工作。
发表于：2008-03-12 09:11:00
8楼
那么，就用户而言，西门子S7-300使用S系列I/O进行扩展能为使用者带来哪些益处呢？首先，常规的采集控制项目多数可将其采集控制I/O点分成一般的秒级采集控制点和需要特别关照的譬如高速的或必须个别处理的采集控制点，而前一种采集控制点的数量通常又比较多，这类场合就为S7-300使用S系列I/O进行扩展提供了用武之地，特别是模拟量较多，比如热电偶，热电阻及两线制变送器信号较多的场合则更为适用。因为该方案不仅能节约相应的硬件成本，而且可以令使用者免除这类秒级采集控制点（几十至几百个）的编程调度之苦，且有更多的时间和精力去构建项目的核心工作。
发表于：2008-03-14 13:12:00
9楼
其次， CP340或是CP341，都是电隔离的产品，S系列I/O产品本身又提供了现场信号的隔离功能和独立的供电电源，这样S7-300本体与这类秒级采集控制点就只通过一条隔离的RS485总线（屏蔽双绞线）相联系，因而就能够在相当程度上降低S7-300采集控制项目的复杂成度。并且通过S系列I/O进行扩展的这类秒级采集控制点都是可以脱离S7-300而独立设置及功能检查和精度校验，只要把连接到CP340或是CP341上的RS485总线电缆拔下再转接到普通个人电脑上并使用北京西姆宏公司提供的《S系列与S3000系列设置测试软件》就可以轻松实现。而这项工作只要稍有普通数显仪表的使用经验即可胜任，这也为将来项目投运后这类秒级采集控制点的现场维护带来了很多的方便。
发表于：2008-03-17 08:59:00
11楼
关于S系列I/O产品的基本性能特点及使用要点，以下再多说两句：
● 为了节省底层编程工作量，S系列I/O产品上都嵌入了微处理器，业已智能化、集约化并能自行工作。因此用户在使用时，只需向S系列I/O发送输入输出指令及回收S系列I/O的指令响应，而无需具体操心或干预S系列I/O输入输出、尤其是模拟量采集输出的执行过程。这将在相当程度上降低了工控软件底层编程工作量和方案实施工程师对硬件底层所需的熟悉程度。以模入（AI）产品为例，各种常规工业现场信号（电流，电压，热偶，热阻）及两线制变送器信号均可直接输入，简单设置后，用户看到的数据就已是计算处理完毕的工程量值（譬如温度量就是XX摄氏度，压力量就是XX兆帕），用户在上位机组态时，可直接拿来显示使用，而不用和A/D值再打交道。当然，如果用户需要较高分辨率的场合，用户也可将模入（AI）产品的信号标度设置为-9999～+9999，此时模入（AI）产品可提供超过14位的A/D分辨率。
● 为了节省底层编程工作量，S系列I/O产品上都嵌入了微处理器，业已智能化、集约化并能自行工作。因此用户在使用时，只需向S系列I/O发送输入输出指令及回收S系列I/O的指令响应，而无需具体操心或干预S系列I/O输入输出、尤其是模拟量采集输出的执行过程。这将在相当程度上降低了工控软件底层编程工作量和方案实施工程师对硬件底层所需的熟悉程度。以模入（AI）产品为例，各种常规工业现场信号（电流，电压，热偶，热阻）及两线制变送器信号均可直接输入，简单设置后，用户看到的数据就已是计算处理完毕的工程量值（譬如温度量就是XX摄氏度，压力量就是XX兆帕），用户在上位机组态时，可直接拿来显示使用，而不用和A/D值再打交道。当然，如果用户需要较高分辨率的场合，用户也可将模入（AI）产品的信号标度设置为-9999～+9999，此时模入（AI）产品可提供超过14位的A/D分辨率。
发表于：2008-03-19 13:39:00
12楼
● S系列I/O产品使用前的准备工作是很简单的。使用北京西姆宏公司提供的《S系列与S3000系列设置测试软件》可对其方便的进行预设置，DI／DO站设置了通讯速率和通讯站址后即可工作，AO站除了设置通讯速率和通讯站址外需设置模出信号的标度，而AI站因为是万能混接输入，则还要根据现场实际工况设置每个输入通道的信号类型（电流、电压、热偶、热阻）、信号方式（比如电压信号是0～5V还是0～10V或者是0～100mV等；热偶信号是K型还是S型或者是T型等）、是否开方、是否滤波、信号标度范围、是否修正及热偶信号的补偿方式（内补、外补）或热阻信号的线制（三线、两线）等参数，以保证传送上来正确的工程量值。另外，对于使用两线制变送器的用户，S系列I/O产品也有相应的内供电型号供使用者方便的挂接并上传工程量值。设置无误后，即可把经过设置后不同型号的S系列I/O前端通过RS485总线串接起来，并接入上位工控机或PLC共同构成计算机采集控制系统。
发表于：2008-03-24 10:33:00
16楼
● S系列I/O产品易于使用的特点表现于设计时就充分考虑了工控场合的实际情况，其DI 站（13XX、33XX）可通过跳线来选择空接点或有源24V通断信号；其AO站（15XX、35XX）模出信号不仅内外隔离，而且模出通道之间也隔离；其AI站中专门挂接两线制变送器的型号（12XX、32XX）则不仅内供电、连线方便，而且每个输入回路中都串有可恢复保险以防止某一路现场短路影响到其它采集回路；其AI站常规的型号（11XX、21XX、31XX）则可将工业现场不同类型、方式或幅度的信号（比如K、T、S、Pt100、Cu50、0～5V、-10V～10V、0～100mV、4～20mA）都混接输入到一个站中,并且在输入0～5V、4～20mA等电压电流信号时，通常不必考虑这些电信号彼此是否共地的问题，举例而言，16节电池串联成放电回路，现需测量每节电池的放电电压，用一个16通道的常规AI站就可以了。
发表于：2008-03-26 09:27:00
19楼
● S系列I/O产品易于使用的特点还表现在测试功能完备。用户在将S系列I/O产品接入上位工控机或PLC之前，即可利用本公司提供的《S系列与S3000系列设置测试软件》在计算机上对每一个挂接在RS485总线上的S系列I/O站进行完整全面的硬件功能检查和精度校验，使用户得以在开始上位工控机或PLC的工作之前，就能够确定所有的输入输出I/O通道是否硬件功能正常或精度满足要求，从而排除工控项目进行中经常碰到的软硬件问题纠缠在一起的烦恼。对于上接PLC的用户，北京西姆宏公司还特别设计了S9104隔离转换器，用于将S系列I/O产品接入PLC，该转换器除了隔离现场的功用外，还有一个重要的功能就是通过切换开关切换为S系列I/O测试状态，用户可在不动连线的状况下，就能脱开PLC而使用普通计算机的RS232口对所挂接的S系列I/O产品进行功能检查和精度测试，这就大大的方便了现场调试工作。
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