第4章S7-200PLC的系统配置与开发环境

1、u 熟练掌握熟练掌握S7-200 PLC的系统配置的系统配置 u 掌握掌握S7-200 PLC的接口模块的接口模块 u 了解和会设置了解和会设置S7-200 PLC的网络参数的网络参数u 了解了解 STEP 7-Wicro/WIN 开发环境开发环境学习目标：学习目标： 教学内容：教学内容： 4.1 S7-200 PLC系统的基本组成系统的基本组成 4.2 S7-200 PLC的接口模块的接口模块 4.3 S7-200 PLC的系统配置的系统配置 4.4 STEP 7-Wicro/WIN 开发环境简介开发环境简介uS7-200 PLC由基本单元（由基本单元（S7-200 CPU模块）、扩模块）、

2、扩展单元、个人计算机（展单元、个人计算机（PC）或编程器、）或编程器、STEP7-Micro/WIN32编程软件以及通信电缆等组成编程软件以及通信电缆等组成 。u基本单元（基本单元（S7-200 CPU模块）也称为主机。由中模块）也称为主机。由中央处理单元（央处理单元（CPU）、电源以及数字量输入输出）、电源以及数字量输入输出单元组成。这些都被紧凑地安装在一个独立的装单元组成。这些都被紧凑地安装在一个独立的装置中。基本单元可以构成一个独立的控制系统。置中。基本单元可以构成一个独立的控制系统。 u在在CPU模块的顶部端子盖内有电源及输出端子；模块的顶部端子盖内有电源及输出端子；在底部端子盖内有输

3、入端子及传感器电源；在中在底部端子盖内有输入端子及传感器电源；在中部右侧前盖内有部右侧前盖内有CPU工作方式开关、模拟调节电工作方式开关、模拟调节电位器和扩展位器和扩展I/O连接接口；在模块的左侧分别有连接接口；在模块的左侧分别有状态状态LED指示灯、存储卡及通信口。指示灯、存储卡及通信口。 1.1.中央处理单元（中央处理单元（CPUCPU）：通常一个主机模块都安装有一个或多通常一个主机模块都安装有一个或多个个CPUCPU。若是多个。若是多个CPUCPU，那其中必定有一个主，那其中必定有一个主CPUCPU，其余的为辅助，其余的为辅助CPUCPU。2.2.存储器存储器：PLCPLC的存储器主要用

4、于存放系统程序、用户程序和工的存储器主要用于存放系统程序、用户程序和工作状态数据。它的种类和形式很多：作状态数据。它的种类和形式很多：ROMROM、EPROMEPROM、EEPROMEEPROM、RAM RAM 。3.3.通信口通信口：在在S7-200S7-200主机模块上都至少有一个或多个通信口。主机模块上都至少有一个或多个通信口。S7-200S7-200提供的是提供的是RS-485RS-485通信口，要与计算机相连需经过专业的通信口，要与计算机相连需经过专业的PC/PPIPC/PPI电缆。电缆。4.4.电池电池：在主机模块中通常配有锂电池，用于在掉电时保存用户在主机模块中通常配有锂电池，用

5、于在掉电时保存用户程序和数据。程序和数据。 5.5.LEDLED指示灯：指示灯：在主机模块上安装有在主机模块上安装有LED指示灯，用于指示指示灯，用于指示PLC电源（电源（POWER）、运行（）、运行（RUN）、编程（）、编程（PROG）、测试）、测试（TEST）、断开（）、断开（BREAK）、出错（）、出错（ERROR）、电池电量不）、电池电量不足（足（BATT）、警告（）、警告（ALARM）等工作状态。）等工作状态。6.6.I/OI/O端子：端子：有的有的PLC在主机模块上配有少量的在主机模块上配有少量的I/O端子。端子。PLC的的I/O功能主要靠配置各种功能主要靠配置各种I/O模块来实现

6、。模块来实现。 u要求个人计算机（要求个人计算机（PC）配置：）配置： CPU为为80586或更高的处理器，或更高的处理器，16MB内存内存（最低要求为：（最低要求为：CPU80486，8MB内存）；内存）；VGA显示器（分辨率显示器（分辨率1024768像素）；像素）；硬盘空间至少硬盘空间至少50MB；Microsoft Windows所支持的鼠标。使用所支持的鼠标。使用PC/PPI电缆可将计算机与电缆可将计算机与PLC相连接。相连接。 uSTEP7-Micro/WIN窗口组件窗口组件 u通信电缆是通信电缆是PLC用来与个人计算机（用来与个人计算机（PC）实现）实现通信的：通信的：可以用可以

7、用PC/PPI电缆；电缆；使用通信处理器（使用通信处理器（CP）时，可用多点接口）时，可用多点接口（MPI）电缆；）电缆；使用使用MPI卡时，可用卡时，可用MPI卡专用通信电缆。卡专用通信电缆。 u人机界面主要指专用操作员界面，例如操作员人机界面主要指专用操作员界面，例如操作员面板、触摸屏、文本显示器等，这些设备可以面板、触摸屏、文本显示器等，这些设备可以使用户通过友好的操作界面轻松地完成各种调使用户通过友好的操作界面轻松地完成各种调试和控制的任务。试和控制的任务。 u操作员面板（如操作员面板（如OP27、OP37）和触摸屏（如）和触摸屏（如TP27、TP37）的基本功能是过程状态和过程）的基

8、本功能是过程状态和过程控制的可视化。可以用控制的可视化。可以用Protool软件组态它们的软件组态它们的显示与控制功能。显示与控制功能。 u文本显示器（如文本显示器（如TD200）的基本功能是文本信）的基本功能是文本信息显示和实施操作。文本显示器还能扩展息显示和实施操作。文本显示器还能扩展PLCPLC的输入和输出端子数。的输入和输出端子数。 uS7-200 PLC系列系列CPU提供一定数量的主机数字提供一定数量的主机数字量量I/O点，当主机点数不够或者处理的信息是模点，当主机点数不够或者处理的信息是模拟量时，就必须使用扩展的接口模块。拟量时，就必须使用扩展的接口模块。uS7-200 PLC的接

9、口模块有数字量模块、模拟量的接口模块有数字量模块、模拟量模块和智能模块等。模块和智能模块等。 uS7-200主机的输入、输出点数不能满足控制的主机的输入、输出点数不能满足控制的需要时，可以选配各种数字量模块来扩展，数需要时，可以选配各种数字量模块来扩展，数字量模块有数字量输入模块、数字量输出模块字量模块有数字量输入模块、数字量输出模块和数字量输入输出模块。和数字量输入输出模块。 数字量输入模块：数字量输入模块：v直流输入模块；直流输入模块； v交流输入模块。交流输入模块。 图图4-5 4-5 直流输入直流输入 图图4-6 4-6 直流输入电路直流输入电路 模块端子接线图模块端子接线图图图4-7

10、 4-7 交流输入交流输入 图图4-8 4-8 交流输入电路交流输入电路 模块端子接线图模块端子接线图数字量输入输出模块数字量输入输出模块 数字量输出模块：数字量输出模块：v直流输出模块；直流输出模块； v交流输出模块；交流输出模块；v交直流输出模块交直流输出模块 。图图4-9 4-9 直流输出直流输出 图图4-10 4-10 场效应晶体管输出电路场效应晶体管输出电路 模块端子接线图模块端子接线图 图图4-11 4-11 交流输出交流输出 图图4-12 4-12 交流输出电路交流输出电路 模块端子接线图模块端子接线图 图图4-13 4-13 交直流交直流 图图4-14 4-14 继电器输出电路

11、继电器输出电路 输出模块端子接线图输出模块端子接线图 S7-200 PLCS7-200 PLC配有数字量输入输出模配有数字量输入输出模块（块（EM223EM223）。在一块模块上既有数字量）。在一块模块上既有数字量输入点又有数字量输出点，这种模块称输入点又有数字量输出点，这种模块称为组合模块或输入输出模块。数字量输为组合模块或输入输出模块。数字量输入输出模块的输入电路及输出电路的类入输出模块的输入电路及输出电路的类型与上述介绍的相同。在同一块模块上，型与上述介绍的相同。在同一块模块上，输入、输出电路类型的组合有多种多样，输入、输出电路类型的组合有多种多样，用户可根据控制需求选用。有了数字量用户

12、可根据控制需求选用。有了数字量组合模块可使系统配置更加灵活。组合模块可使系统配置更加灵活。 u工业控制中，除了用数字量信号来控制外，有工业控制中，除了用数字量信号来控制外，有时还要用模拟量信号来进行控制。模拟量模块时还要用模拟量信号来进行控制。模拟量模块有模拟量输入模块、模拟量输出模块、模拟量有模拟量输入模块、模拟量输出模块、模拟量输入输出模块。输入输出模块。 模拟量模拟量I/O模块模块 ：v模拟量输入模块（模拟量输入模块（A/D）；）； v模拟量输出模块（模拟量输出模块（D/A）；）； v模拟量输入输出模块。模拟量输入输出模块。 v模拟量输入模块（模拟量输入模块（A/D）；）； 模拟量输入模

13、块（模拟量输入模块（EM231）具有）具有4个模拟量个模拟量输入通道。输入通道。每个通道占有存储器每个通道占有存储器AI区域区域2个字节个字节( (一个模拟信号转换成一个一个模拟信号转换成一个1616位的数字量位的数字量) )。该模。该模块模拟量的输入值为只读数据。电压输入范围：块模拟量的输入值为只读数据。电压输入范围：单极性单极性010V，05V；双极性；双极性-5+5V，-2.5+2.5V，电流输入范围：，电流输入范围：020mA。模拟量到数。模拟量到数字量的最大转换时间为字量的最大转换时间为250s。该模块需要直流。该模块需要直流2 4 V 供 电 。 可 由供 电 。 可 由 C P

14、U 模 块 的 传 感 器 电 源模 块 的 传 感 器 电 源DC24V/400mA供电，也可由用户提供外部电源。供电，也可由用户提供外部电源。 v模拟量输出模块（模拟量输出模块（D/A）：）： 模拟量输出模块（模拟量输出模块（EM232）具有）具有2个模拟量个模拟量输出通道。输出通道。每个输出通道占用存储器每个输出通道占用存储器AQ区域区域2个个字节字节。该模块输出的模拟量可以是电压信号，也。该模块输出的模拟量可以是电压信号，也可以是电流信号。输出信号的范围：电压输出为可以是电流信号。输出信号的范围：电压输出为-10+10V，电流输出为，电流输出为020mA。电压输出的设。电压输出的设置时

15、间为置时间为100s，电流输出的设置时间为，电流输出的设置时间为2ms。用户程序无法读取模拟量输出值用户程序无法读取模拟量输出值。该模块需要。该模块需要DC24V供电。可由供电。可由CPU模块的传感器电源模块的传感器电源DC24V/400mA供电，也可由用户提供外部电源。供电，也可由用户提供外部电源。 v模拟量输入输出模块：模拟量输入输出模块： EM235具有具有4个模拟量输入通道、个模拟量输入通道、1个模拟量输出个模拟量输出通道。该模块的模拟量输入功能同通道。该模块的模拟量输入功能同EM231模拟量模拟量输入模块，技术参数基本相同，只是电压输入范输入模块，技术参数基本相同，只是电压输入范围有

16、所不同：单极性为围有所不同：单极性为010V、05V、01V、0500mV、0100mV、050mV；双极性为；双极性为-10+10V、-5+5V、-2.5+2.5V、-1+1V、-500+500mV、-250+250mV、-100+100mV、-50+50mV、-25+25mV。 该模块的模拟量输出功能同该模块的模拟量输出功能同EM232模拟量输模拟量输出模块，技术参数也基本相同。出模块，技术参数也基本相同。 u为了满足更加复杂的控制功能的需要，为了满足更加复杂的控制功能的需要，PLC还还配有多种智能模块，以适应工业控制的多种需配有多种智能模块，以适应工业控制的多种需求。求。常见的智能模块有

17、：常见的智能模块有：vPID调节模块；调节模块；v高速计数器模块；高速计数器模块；v温度传感器模块等。温度传感器模块等。 uS7-200 PLC任一型号的主机，都可单独构成基任一型号的主机，都可单独构成基本配置，作为一个独立的控制系统，本配置，作为一个独立的控制系统，S7-200 CPU22X系列产品的基本配置见表系列产品的基本配置见表4-1。uS7-200 PLC各型号主机的各型号主机的I/O配置是固定的，配置是固定的，它们具有固定的它们具有固定的I/O地址。地址。S7-200 CPU22X系列系列产品的产品的I/O配置及地址分配见表配置及地址分配见表4-2。 项项 目目CPU221CPU2

18、22CPU224CPU226本机数字量本机数字量输入输入地址分配地址分配6输入输入I0.0I0.58输入输入I0.0I0.714输入输入I0.0I0.7I1.0I1.524输入输入I0.0I0.7I1.0I1.7I2.0I2.7本机数字量本机数字量输出输出地址分配地址分配4输出输出Q0.0Q0.36输出输出Q0.0Q0.510输出输出Q0.0Q0.7Q1.0Q1.116输出输出Q0.0Q0.7Q1.0Q1.7本机模拟量本机模拟量输入输入/输出输出无无无无无无无无扩展模块数扩展模块数量量无无2个模块个模块7个模块个模块7个模块个模块表表4-2 S7-200 CPU22X系列的系列的I/O配置及地

19、址分配见配置及地址分配见u允许主机所带扩展模块的数量：允许主机所带扩展模块的数量：各类主机可带扩各类主机可带扩展模块的数量是不同的。展模块的数量是不同的。u数字量数字量I/O映像区的大小：映像区的大小：128个输入映像寄存器个输入映像寄存器（I0.0I15.7）和）和128个输出映像寄存器（个输出映像寄存器（Q0.0Q15.7），最大），最大I/O配置不能超过此区域。配置不能超过此区域。 u模拟量模拟量I/O映像区的大小：映像区的大小：CPU222模块，模块，16入入/16出；出；CPU224模块、模块、CPU226模块、模块、CPU226XM模模块，块，32入入/32出，模拟量的最大出，模拟

20、量的最大I/O配置不能超出此配置不能超出此区域。模拟量扩展模块总是以区域。模拟量扩展模块总是以2个字节递增的方式个字节递增的方式来分配空间来分配空间 。 u举例：举例：现选用现选用CPU226模块作为主机进行系统的模块作为主机进行系统的I/O配置，如表配置，如表4-3所示。所示。 主机模块0模块1模块2模块3CPU2268IN4IN/4OUT4AI/1AQ4AI/1AQI0.0I2.7/Q0.0Q1.7I3.0I3.7I4.0/Q2.0AIW0/AQW0AIW8/AQW4I4.1/Q2.1AIW2AIW10I4.2/Q2.2AIW4AIW12I4.3/Q2.3AIW6AIW14注意：注意：输入

21、映像寄存器（输入映像寄存器（I4.4I4.7）、输出映像寄存器）、输出映像寄存器（Q2.4Q2.7）的空间就被丢失了，且不能分配给）的空间就被丢失了，且不能分配给I/O链中的后续模块。后者可作为内部标志位存储器使用。链中的后续模块。后者可作为内部标志位存储器使用。 uPLC内部内部DC+5V电源的负载能力：电源的负载能力：CPU模块和扩展模块和扩展模块正常工作时，需要模块正常工作时，需要DC+5V工作电源。工作电源。S7-200 PLC内部电源单元提供的内部电源单元提供的DC+5V电源为电源为CPU模块和模块和扩展模块提供了工作电源。扩展模块提供了工作电源。 uPLC内部内部DC+24V电源的

22、负载能力：电源的负载能力：S7-200主机的内主机的内部电源单元除了提供部电源单元除了提供DC+5V电源外，还提供电源外，还提供DC+24V电源。电源。DC+24V电源也称为传感器电源，它电源也称为传感器电源，它可以作为可以作为CPU模块和扩展模块用于检测直流信号输模块和扩展模块用于检测直流信号输入点状态的入点状态的DC24V电源。电源。u使用时，若需用户提供外部电源（使用时，若需用户提供外部电源（DC24VDC24V）的话，应）的话，应注意电源的接法：主机的传感器电源与用户提供的注意电源的接法：主机的传感器电源与用户提供的外部外部DC24VDC24V电源不能采用并联连接。电源不能采用并联连接

23、。uSTEP7-Micro/WIN 编程软件是基于编程软件是基于Windows操操作系统平台的应用软件，适用的操作系统为作系统平台的应用软件，适用的操作系统为Windows 95、Windows 98、Windows ME、Windows NT、 windows 2000、windows XP以及以及更高版本。更高版本。uSTEP 7-Micro/WIN 的各个版本与的各个版本与 Windows操作操作系统的各个版本之间，有一定的兼容关系。如果系统的各个版本之间，有一定的兼容关系。如果安装的安装的 Micro /WIN版本和操作系统不兼容，会版本和操作系统不兼容，会发生各种问题，如比较常见的通

24、讯不正常的现象。发生各种问题，如比较常见的通讯不正常的现象。 u要将计算机连接至要将计算机连接至S7-200，采用，采用PC/PPI电缆建立电缆建立个人计算机与个人计算机与PLC之间的通信是最常见和最经济之间的通信是最常见和最经济的方式。这是单主机与个人计算机的连接，不需的方式。这是单主机与个人计算机的连接，不需要其它硬件，如调制解调器和编程设备等。要其它硬件，如调制解调器和编程设备等。 DIPDIP开关中用开关开关中用开关1 1、2 2、3 3设定设定波特率，开关波特率，开关4 4、5 5设置帧模式。设置帧模式。 u利用软件检查、设置和修改利用软件检查、设置和修改PLCPLC的通信参数的具的

25、通信参数的具体步骤如下：体步骤如下： 首先打开系统块对话框；首先打开系统块对话框；接着设置和修改接着设置和修改PLCPLC的通信参数。具体操作是单的通信参数。具体操作是单击击“通讯口通讯口”选项卡，检查各参数确认无误后选项卡，检查各参数确认无误后单击单击“确认确认”。 最后参数下载。具体操作是单击工具条中的最后参数下载。具体操作是单击工具条中的“下载下载”按钮，即可把设置好的参数下载到按钮，即可把设置好的参数下载到PLCPLC主机上。主机上。 用户可以通过选择主菜单用户可以通过选择主菜单“PLCPLC”中的中的“信息信息（InformationInformation）”选项来了解所使用的选项来了解所使用