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S7-200數據尋址

• 如何調用開關量或模擬量信號？
• 怎樣讀取數據？
• 怎么使用輸入信號？
• 如何輸出控制？
• ……

上述問題都是關于如何訪問、使用數據的問題，也就是所謂“尋址”。

訪問S7-200中的數據

S7-200從外部接收信號輸入（輸入數據），在內部按照用戶程序運算、處理后，再輸出進行各種控制、顯示。

物理的輸入/輸出信號，在S7-200 CPU內部是以輸入/輸出映象區的形式對應。除此之外，CPU內部也有各種數據區域，如變量區（V存儲區），定時器、計數器數據等。

 S7-200中的數據類型

在S7-200 PLC系統中，數據可以被：

• 從一個地址傳送到另一個地址
• 進行邏輯和數學運算
• 在編程軟件上設置、查看
• 被其他設備訪問，如在HMI（人機界面）上顯示
• 作為通信消息從一個設備傳送到另一個設備
• ……

要進行上述數據處理，需要：

• 在直接使用數據處理的指令時，數據地址。所謂指令的“操作數”基本都是以數據地址的形式給出
• 在編程軟件中查看、設置數據，或者在HMI配置軟件中變量（Tag）對應的數據時，地址

總之，所有數據，在S7-200中都是通過地址訪問。

凡S7-200中能夠訪問的數據都有地址，地址是訪問所有數據的依據，訪問數據的過程本身就是“尋址”。

 《S7-200系統手冊》上關于PLC概念的第四章，其中對于S7-200中數據尋址的敘述非常好，建議初學者必讀！

 幾乎所有的指令、功能都與各種形式的尋址有關，不弄清楚數據尋址會給工作帶來*的困難。

S7-200 CPU的集成I/O和擴展I/O尋址

在S7-200中，輸入/輸出點的地址只與其在系統中的物理位置有關。

各種類型的I/O按照各自的種類，如數字量輸入（I）、數字量輸出（Q）、模擬量輸入（AI）、模擬量輸出（AQ）信號，分別排列地址。

 S7-200編程時不必配置I/O地址。

S7-200擴展模塊上的I/O地址按照離CPU的距離遞增排列。離CPU越近，地址號越小。

 在模塊之間，數字量信號的地址總是以8位（1個字節）為單位遞增。如果CPU上的物理輸入點沒有*占據一個字節，其中剩余未用的位也不能分配給后續模塊的同類信號。

 模擬量輸出模塊總是要占據兩個通道的輸出地址。即便有些模塊（EM235）只有一個實際輸出通道，它也要占用兩個通道的地址。

 在編程計算機和CPU實際聯機時，使用Micro/WIN的菜單命令“PLC > Information”，可以查看CPU和擴展模塊的實際I/O地址分配。

一個CPU和擴展I/O尋址的例子：

圖1. I/O地址排列舉例

《S7-200 可編程序控制器系統手冊》

本手冊涉及S7-200系列全部產品，幾乎涵蓋了所有相關知識點。如果想系統的了解S7-200，在具備了一定的 PLC 背景知識后，依據章節閱讀。

A. 硬件信息：第三章-S7-200 的安裝，附錄A-硬件規范：詳細電氣規范及接線圖，模塊基本信息與可選卡件，附錄B-電源定額計算；

B. 編程：*、二章：軟件使用簡介，第四、五章：基本知識（數據存儲原理-低位高字節，軟件基本功能），第六章：指令集（在編程之初，zui先參考的就是第六章-存儲器范圍及特性，然后就是具體指令的使用）；第十三章-配方，第十四章-數據歸檔，第十五章-PID；

C. 通訊：第七章-網絡通訊，第十章-EM241調制解調模塊，第十一章-與西門子的Micromaster驅動器的USS通訊，第十二章-Modbus RTU 通訊；

D. 調試：第八章-硬件故障診斷指南和軟件調試工具，附錄C-錯誤代碼，還有具體指令的錯誤代碼詳細信息（在指令的講解章節均有錯誤代碼介紹），某些SMB標志位信息（如SMB200-549智能模塊狀態信息）；

E. 擴展功能：第九章：運動控制-CPU本體輸出-PTO/PWM向導，或PLS語句編程，EM253位控模塊使用；附錄D-特殊存儲器（SM）標志位：提供大量的狀態和控制功能；

下面，我們介紹網絡工具，您可以登錄西門子（中國）有限公司工業業務領域工業自動化與驅動技術集團（SLC I IA&DT）支持中心，點擊圖示紅框進入相應鏈接。

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（1） 通過文檔編號（精準定位）或輸入關鍵字（模糊查詢）；

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（1）應用與工具（應用實例和配置指南的內容），可以通過搜索相應關鍵字查詢；

（2）產品支持（產品相關的文檔資料以及產品本身的詳細信息），可以通過直接搜索產品的訂貨號查詢，這里提供各個產品的生命周期、市場信息、產品更新信息以及詳細技術參數。如圖所示：

通過產品生命周期管理的狀態顯示，可以查詢到此產品當前的狀態，如該產品已經取消，此時用戶點擊此鏈接，就可以查到后續替換型號。在技術/CAx數據頁面里可以查看產品詳細技術信息，在文檔頁面里可以看到相關的技術文檔。

模擬信號是指在一定范圍內連續的信號（如電壓、電流)，這個“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程。在使用S7-200模擬量時，需要注意信號量程范圍，撥碼開關設置，模塊規范接線，指示燈狀態等信息。

本文中，我們按照S7-200模擬量模塊類型進行分類介紹：

1.AI 模擬量輸入模塊?

2.AO模擬量輸出模塊?

3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊

4.常見問題分析

首先，請參見“S7-200模擬量全系列總覽表”，初步了解S7-200模擬量系列的基本信息，具體內容請參見下文詳細說明： 

AI 模擬量輸入模塊

A. 普通模擬量輸入模塊：

如果，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如±10V或0~20mA），可以選用普通的模擬量輸入模塊，通過撥碼開關設置來選擇輸入信號量程。注意：按照規范接線，盡量依據模塊上的通道順序使用（A->D），且未接信號的通道應短接。具體請參看《S7-200可編程控制器系統手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。

4AI EM231模塊：

首先，模擬量輸入模塊可以通過設置撥碼開關來選擇信號量程。開關的設置應用于整個模塊，一個模塊只能設置為一種測量范圍，且開關設置只有在重新上電后才能生效。也就是說，撥碼設置一經確定后，這4個通道的量程也就確定了。如下表所示：

注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開關設置是一樣的，也就是說，當撥碼開關設置為這種時，輸入通道的信號量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。

8AI EM231模塊：

8AI的EM231模塊，第0->5通道只能用做電壓輸入，只有第6、7兩通道可以用做電流輸入，使用撥碼開關1、2對其進行設置：當sw1=ON，通道6用做電流輸入；sw2=ON時，通道7用做電流輸入。反之，若選擇為OFF，對應通道則為電壓輸入。

注：當第6、7道選擇為電流輸入時，第0->5通道只能輸入0-5V的電壓。

B. 測溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC；熱電阻RTD）：

如果，傳感器是熱電阻或熱電偶，直接輸出信號接模擬量輸入，需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意：不同的信號應該連接至相對應的模塊，如：熱電阻信號應該使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應該*，如：Pt1000和Pt100不能同時應用在一個熱電阻模塊上。

熱電偶模塊TC： 

EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型熱電偶，不支持B型熱電偶。通過撥碼設置，模塊可以實現冷端補償，但仍然需要補償導線進行熱電偶的自由端補償。另外，該模塊具有斷線檢測功能，未用通道應當短接，或者并聯到旁邊的實際接線通道上。?

熱電阻模塊RTD：

熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化，且阻值與溫度具有一定的數學關系，這種關系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關設置與α有關，如下圖所示，就算同是 Pt100，α值不同時撥碼開關的設置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數，按 照對應的撥碼去設置。具體請參看《S7-200可編程控制器系統手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴展模塊介紹。

EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能，未用通道不能懸空，接法方式如下：

（1）請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻值必須和RTD的標稱值相同；

（2）將已經接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應連接到空的通道上。

因為熱電阻分2線制、3線制、4線制，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式，如圖所示。其中，精度zui高的是4線連接，精度zui低的是2線連接。

提示：

（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件），對于模擬量輸入通道設有軟件濾波功能，如圖所示，具體請參見《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->系統塊-模擬量濾波。

但是，在系統塊中設置模擬量通道濾波時，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應禁止濾波功能。

（2） EM231 TC和RTD模塊上，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示：（a）若24V電源指示燈=OFF，則說明該模塊沒有24V工作電源；（b）若SF紅燈閃爍，原因可能是：模塊內部軟件檢測出外接斷線，或者輸入超出范圍。 

注：具體請參見：《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。

AO模擬量輸出模塊

S7-200的擴展模塊里，分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型，電壓：±10V，電流：0~20mA（4~20mA）。

AI/AO模擬量輸入輸出模塊

(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO

S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本體集成有模擬量通道。其中，2路AI是：電壓信號±10V，1路AO是：電壓信號0~10V；或者電流信號0~20mA(4~20mA)，輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇。

(B) EM235模擬量輸入輸出模塊

EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關設置來選擇4路AI通道的輸入信號程，如下表所示，這個模塊可以測量毫伏級（mV）的信號；1路AO是：電壓信號 ±10V；或電流信號0~20mA（4~20mA），可以根據硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型。

注：模塊上的電位計是用來調節輸入信號和轉換數值的放大關系，在模塊出廠時已經設置好了，如無需要，請不要隨意更改。

常見問題分析

A．模擬量輸入與數字量的對應關系：

模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內部用0~32000的數值表示（注：4~20mA對應6400~32000），這兩者之間有一定的數學關系，如圖所示： 

B．模擬量模塊的硬件接線介紹

（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入，接線方法見a：分別為A+和M、B+和M，此時只能輸入±10V 電壓信號。

CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號。電流輸出如圖b，將負載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負載接在V和M端子之間。

（2）模擬量輸入的接線方式 

以4AI EM231模塊為例，分別介紹電壓、電流型輸入信號的接線方式，如圖所示。注意：此接線圖是一個示意圖，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓，B通道必須懸空，C和D通道只能接入電流。

當您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a，以此類推。

方式a. 電壓輸入方式：信號正接A+；信號負接A-；

方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；

方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號正接C+，同時C+與RC短接；信號負接C-，同時C-和模塊的M端短接。

方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號線接D+，同時D+與RD短接；電源M端接D-，同時和模塊的M端短接。

注：具體請參見：《S7-200 • LOGO• SITOP 參考》->模擬量模塊接線。

（3）電流型信號輸入接線方式 

電流型信號的接線方式，分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制”，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出。

a. 四線制-電流型信號的接法： 

四線制信號是指信號設備本身外接供電電源，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC，接線如圖所示：

b. 三線制-電流型信號的接法： 

三線制信號是指信號設備本身外接供電電源，只有一根信號線輸出，該信號線與電源線共用公共端，通常情況是共負端的。接線如圖所示：

注：若設備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源，那么，需要將模塊的M端與該通道的負端引腳短接（如，M和C-短接）。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓，也就是等電位。下面的二線制接法同理。

c. 二線制-電流型信號的接法： 

二線制信號是指信號設備本身只有兩根外接線，設備的工作電源由信號線提供，即其中一根線接電源，另一根線是信號輸出。接線如圖所示：

C．224XP本體集成的AI，能否接電流信號0~20mA？ 

首先，這兩路模擬量輸入通道可以接收±10V的電壓信號，不能直接接收電流信號。若使用該通道接收電流信號，會有一定的風險，可能導致測量的不準確或模塊的損壞等等。具體說明請點擊 查看

D．如何對 S7-200 的 CPU224XP 和擴展模塊 EM 231, EM 232 及 EM 235 的模擬量值進行比例換算? 

S7-200模擬量輸入通道所采集的信號，是以0~32000中的數值表示，存儲在AIW中。也就是說，這個數值與實際的物理量之間，存在一定的比例換算關系。

S7-200與S7-200之間有哪些通信方式

S7-200與S7-200之間的通信方式靈活多樣，常用的通信方式有如下四種：

• 網絡讀寫（PPI）通信

• 以太網通信

• 網Modem通信

• MD720-3 無線通信

提示：除了以上方式，您也許會想到Modbus通信和自由口通信。這兩種方式可以用于S7-200之間的數據交換，但是不是我們*的常用通信方式。因為使用Modbus通信和自由口通信時您需要編寫大量的程序，并無法很好的保證通信的準確性和實時性，Modbus 通信和自由口通信是常用于S7-200CPU與第三方設備或儀表之間的數據交換方式。

1.1 網絡讀寫（PPI）通信

PPI 協議是S7-200的主從通信協議.利用此方式可以實現S7-200與S7-200間的數據交換。這種通信方式利用CPU集成通信口即可實現，配置簡單。通信中，主站設備將請求發送至從站設備，然后從站設備進行響應。具體如下圖所示：

實現網絡讀寫（PPI）通信可以使用以下兩種方法：

*,使用Step 7 Micro/Win編程軟件中指令向導中的NETR/NETW向導；

?

具體方法和相關注意事項請參考《西門子 S7-200•LOGO!•SITOP 參考》（更新版）S7-200 PLC->通信->網絡讀寫（PPI）通信。

第二，使用NETR/NETW指令，需要客戶自己編寫程序實現。

詳細的編程設置及例子程序請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》第6章S7-200指令集->通信指令->網絡讀寫指令。

提示： NETR/NETW向導使用簡單，不用大量編程，只需按照向導步驟設置參數，因此不易出錯。*采用向導的方法實現網絡讀寫（PPI）通信。

使用網絡讀寫（PPI）通信時需要注意以下幾點：

*，只有PPI主站需要配置或編程，從站不需要配置；

第二，主站既可以讀寫從站的數據，也可以讀寫另一個主站的數據；

第三，在一個PPI網絡中，與一個從站通信的主站的個數沒有限制，但是一個網絡中主站的個數不能超過32個；

第四，由于S7-200 CPU集成的通信口是非隔離的。因此在一個PPI通信網絡中，一個網段的距離不能超過50米。如果通訊距離超出50m，應在通信網絡中使用中繼器。如下所示:

提示：在上圖中，通常擴展一個中繼器可延長通信網絡50米，但如果擴展一對中繼器，并且它們之間沒有任何節點，中繼器之間的距離可達到1000米。

在網絡中使用中繼器的具體方法可參考《S7-200可編程控制器系統手冊》第7章 網絡通信->網絡的建立->在網絡中使用中繼器

1.2 以太網通信

S7-200PLC可以通過智能擴展模塊CP243-1連接至工業以太網中。這樣，S7-200之間就可以通過以太網進行數據交換，如下圖所示：

使用以太網通信需要注意以下幾點：

*，S7-200與S7-200之間采用以太網通信方式必須增加CP243-1以太網通信模塊，且一個S7-200CPU只能連接一個CP243-1擴展模塊；

第二，CP243-1不是即插即用模塊，需先通過Step 7 Micro/Win編程軟件對其組態；

第三，CP243-1可同時與zui多8個以太網S7控制器通信，即建立8個S7連接。

更多關于CP243-1模塊的使用問題可參考文檔《S7-200 以太網模塊系列 CP243-1》

以太網通信請參考《西門子 S7-200•LOGO!•SITOP 參考》V0.95版（更新版）S7-200 PLC->通信->以太網通信(CP243-1)

S7-200與S7-200之間的以太網通信編程可參考《CP243-1快速入門》《以太網模塊技術手冊》

1.3 網Modem通信

S7-200與S7-200之間的網Modem通信常用于異地通信，在S7-200與S7-200的本地通信中不常用。

如下圖所示：網Modem是通過S7-200 CPU的擴展模塊EM241調制解調器模塊來實現的。在公共網或小交換機的模擬音頻系統中，使用線連接EM241上標準的RJ11接口，對EM241 進行相應的配置編程即可實現S7-200 CPU之間的數據讀取或寫入。

網Modem通信（EM241）請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》第10章創建調制解調模塊程序

網Modem通信注意事項請參考《西門子 S7-200•LOGO!•SITOP 參考》V0.95版（更新版）S7-200 PLC->通信->網Modem通信（EM241）

EM241與EM241之間的通信編程請參考《EM241快速入門》

1.4 MD720-3 無線通信

MD720-3無線通信也常用于異地通信，在S7-200與S7-200之間的本地通信中不常用。如有需要通信的模塊在異地或現場不適宜布線等原因，可考慮采用此通信方式。

S7-200與S7-200之間通過MD720-3無線通信模塊可以實現以下兩個功能：

• 終端模式：短消息功能

• OPC模式： 數據交換功能。

*，如下圖所示：MD720-3 終端模式用于S7-200與S7-200之間互相收發短信。此通信方式不需要OPC中心站，只需要在需要通信的每個S7-200 CPU右側都擴展MD720-3無線通信模塊，配置天線﹑西門子PC/PPI串口電纜等硬件，并且在MD720-3模塊中插入SIM卡。

終端模式需要的硬件軟件配置﹑庫指令的下載及編程請參考《S7-200 PLC 通過MD720-3 發送短消息》

第二，如下圖所示：MD720-3 OPC模式用于S7-200與S7-200之間進行數據交換。此通信方式除了配置以上與終端模式相同的硬件之外，還必須配置OPC中心站，即必須使用SINAUT MICRO SC　OPC服務器軟件和OPC客戶機軟件。

OPC模式需要的硬件軟件配置請參考《SINAUT MD720-3的GPRS通信》

OPC模式編程的庫指令 下載

MD720-3 OPC 模式編程請參考《SINAUT MD720-3功能塊編程入門》

更多信息請參考《MD720-3技術手冊》

2. 如何選擇用于S7-200與S7-200之間的通信方式

針對以上常用的四種通信方式，我們該如何選用S7-200與S7-200之間的通信方式呢？ 根據現場實際需求及通信模塊的使用條件，我們提供以下幾種參考：

• 如果需要進行通信的S7-200 CPU集成的通信端口未被占用，S7-200 CPU模塊都在本地，通信距離不遠，且通信速率要求不高，那么可選用網絡讀寫（PPI）通信；

• 如果需要進行通信的S7-200 CPU集成的通信端口已被占用，或通信距離較遠甚至達到幾千米，或通信速率要求達到M bits/s,那么可選用以太網通信；

• 如果需要進行通信的S7-200 CPU模塊分布在相距很遠的異地，并且模塊之間數據交換量不大，實時行要求不高，我們可考慮選用網Modem通信；

• 如果需要進行通信的S7-200 CPU模塊相互之間要求有短消息收發或實時性不高的數據交換，并且現場環境不適宜布線，或模塊相距很遠或分布在異地，且現場環境滿足GPRS條件，那么可選用MD720-3 無線模式。