S7-200PLC的系统配置与开发环境

1、第四章 S7-200 LOGO! S7-300 S7-400 S7-300C中中/ / 大大 型型 High-end range/medium rangeS7- 400中中/ / 小小 型型Low-end rangeS7- 300通用逻辑通用逻辑模块模块最小的最小的PLC系统系统 基本单元（主机）为基本单元（主机）为： 中央处理单元中央处理单元 + +存储器存储器 +电源电源运行状态运行状态 LED 可选卡插槽可选卡插槽 通信端口通信端口 I/O 状态状态 LED 顶部端子盖：顶部端子盖：电源及输出端子电源及输出端子前盖：前盖：RUN/STOP开关开关电位器及扩展电位器及扩展I/O口口 低部端

2、子盖：低部端子盖： 输入端子及输入端子及传感器电源传感器电源(1)(1)I/O I/O 状态指示灯状态指示灯 输入（输入（I I）为）为 1 1 时，灯亮；为时，灯亮；为 0 0 时，灯灭时，灯灭 输出（输出（Q Q）为）为 1 1 时，灯亮；为时，灯亮；为 0 0 时，灯灭时，灯灭 (2) (2) 运行状态指示灯运行状态指示灯 事故状态事故状态 SF SF 指示指示 运行状态运行状态 RUN RUN 指示指示 停止状态停止状态 STOP STOP 指示指示运行状态运行状态 LED 输出状态输出状态 LED 输入状态输入状态 LED 根据需要，可选卡插槽可以插入以下根据需要，可选卡插槽可以插入

3、以下3 3种之一：种之一：(1) (1) 存储卡存储卡 MC291MC291 EEPROM EEPROM 存储单元存储单元 备份程序、用户数据和组态信息备份程序、用户数据和组态信息(2) (2) 日期日期/ /时钟电池卡时钟电池卡 CC292CC292 提供日期、时钟、后备电池功能提供日期、时钟、后备电池功能(3) (3) 电池卡电池卡 BC293BC293（后备电池）（后备电池） 注：注：当内部保持电容耗尽时，可保持数据和当内部保持电容耗尽时，可保持数据和 内置时钟长达内置时钟长达 200 200 天。天。通信端口通信端口 外部设备：外部设备： 编程器编程器 上位计算机上位计算机 人机界面人

4、机界面 打印机打印机 其它其它PLCPLC 模式开关模式开关 S7-200 CPU的工作模式：的工作模式：和和:CPU运行程序运行程序:不改变当前操作模式，不改变当前操作模式，连接连接PC时可时可由编程软件控制由编程软件控制CPU的运行和停止，或监的运行和停止，或监视程序运行的状态视程序运行的状态 : CPU停止执行程序。此时可以上载停止执行程序。此时可以上载或下载程序。或下载程序。n 如果模式开关打在如果模式开关打在STOP或者或者TERM模式，且电模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会自动进会自动进入入STOP模式。模式。n 如果模式开关打在如果

5、模式开关打在RUN模式，且电源状态发生变模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，化，则当电源恢复时，CPU会进入会进入RUN模式。模式。模拟电位器模拟电位器 n 提供有提供有 1 2 个模拟电位器，模拟电位器个模拟电位器，模拟电位器的电阻值存放在的电阻值存放在 SMB28 和和 SMB29 中。中。 n 调节电位器会改变特殊存储器调节电位器会改变特殊存储器SMB28和和SMB29两个字节中的值（只读）。两个字节中的值（只读）。n 顺时针旋转电位器，可使顺时针旋转电位器，可使SMB28和和SMB29 中的值在中的值在0255之间变化。之间变化。n 用于定时器的外设定及脉冲输出等场合。用于定时器

6、的外设定及脉冲输出等场合。扩展扩展I/O端口端口 I/O扩展模块扩展模块 - 扩展规模扩展规模智能模块智能模块- 扩展功能扩展功能 TD200操作员界面操作员界面TD200OP27TP27过程状态和过程控制的过程状态和过程控制的可视化，可视化，ProtoolProtool文本信息显示和实施操作文本信息显示和实施操作 型号：型号：CPU 221、CPU 222、CPU 224 CPU 226、CPU 226 XM 供电电压：供电电压：DC 24 V 、AC 85 264 V 种类：种类：DC/DC/DC、AC/DC/Relay 给给 CPU224 供供电电:DC24V数字量输出模块数字量输出模块

7、数字量输入输出模块数字量输入输出模块数字量输入模块数字量输入模块数字量扩展模块数字量扩展模块直流输入模块交流输入模块* * 每个输入点与一个且仅与一个输入电路相连每个输入点与一个且仅与一个输入电路相连* * 作用：把现场开关信号变成作用：把现场开关信号变成CPU能接收的标准能接收的标准TTLTTL信号信号EM 221 EM221 直流输入模块直流输入模块（EM221 824VDC） 8个数字量输入端子个数字量输入端子需提供一个需提供一个24VDC电源电源分组式分组式n R2、C滤波电路滤波电路n 双向光耦起整形双向光耦起整形和隔离的作用和隔离的作用n 外部电源极性外部电源极性任意任意 ON 0

8、N4NNL1NL1.0 1N 1N .1 2N 2N .2 3N 3N .3.4 5N 5N .5 6N 6N .6 7N 7N .7隔隔离离式式独立独立电源电源EM221 8120V/230VAC n R1限幅限幅n R2、C高频去耦高频去耦(二二) 数字量输出模块数字量输出模块* 每一个输出点与一个且仅与一个输出电路相连每一个输出点与一个且仅与一个输出电路相连 * 作用：将作用：将CPU发出的控制信号发出的控制信号转换成能够驱动现场转换成能够驱动现场执行机构的大功率开关信号执行机构的大功率开关信号 数字量输数字量输出模块出模块 EM222 1. 直流输出模块直流输出模块. .1M 1L+

9、.0 .1 .2 .32M 2L+ .4 .5 .6 .7+ + +1. 直流输出直流输出模块模块n 场效应晶体管场效应晶体管n 稳压管防止输出稳压管防止输出端过电压端过电压2交流输出模块交流输出模块隔隔离离式式独立独立电源电源EM222 8120V/230VAC 2交流输出模块交流输出模块n R2、C高频滤波高频滤波n 压敏电阻过电压压敏电阻过电压保护保护3. 交、直流输出模块交、直流输出模块M.3.7.2.6L(+)N(-). .1L.0.1L+2L.4.5L(+)N(-)3. 交、直流输出模块交、直流输出模块n R2、C阻容吸收阻容吸收n 压敏电阻过电压压敏电阻过电压保护保护( (三三)

10、 ) 数字量输入输出模块数字量输入输出模块 现有现有CPU 224CPU 224：主机：主机I/O 14/10I/O 14/10 欲扩展至欲扩展至17/1317/13 缺缺 3/33/3 配配 I/O 4/4I/O 4/4 EM223 二、模拟量模块二、模拟量模块模拟量输入模块模拟量输入模块模拟量输出模块模拟量输出模块模拟量输入输出模块模拟量输入输出模块模拟量模块模拟量模块滤波内部电路A/D光电耦合1.组成 (一一) 模拟量输入模块（模拟量输入模块（A/D） 作用作用：进行模进行模/数（数（A/D）转换，将输入端的模拟信号转换）转换，将输入端的模拟信号转换成若干位（如成若干位（如12位）数字量

11、。位）数字量。2.2.使用及特性使用及特性电压电压信号信号输入输入电流电流信号信号输入输入MSB LSB 15 14 2 1 0 0 数据值 12 位 0 0 0 单极性数据 MSB LSB 15 3 2 1 0 数据值 12 位 0 0 0 0 双极性数据 MSB LSB 15 14 2 1 0 0 数据值 12 位 0 0 0 单极性数据 MSB LSB 15 3 2 1 0 数据值 12 位 0 0 0 0 双极性数据 差值差值MSB LSB 15 14 2 1 0 0 数据值 12 位 0 0 0 单极性数据 MSB LSB 15 3 2 1 0 数据值 12 位 0 0 0 0 双极

12、性数据 分辨率以分辨率以A/D转换后转换后的二进制数数字量的的二进制数数字量的位数来表示（位数来表示（12/11位）位）( (二二) ) 模拟量输出模块（模拟量输出模块（D/AD/A作用：作用： 将将CPUCPU发出的数字量控制信号转换成相应的模发出的数字量控制信号转换成相应的模拟量信号，以驱动执行器作相应的动作拟量信号，以驱动执行器作相应的动作内部电路驱动信号光电耦合D/A1）外部接线图：）外部接线图：需要直流需要直流24V供电供电EM232 2）模拟量输出模块的特性）模拟量输出模块的特性 MSB LSB 15 14 3 2 1 0 0 数据值 12 位 0 0 0 电流输出数据格式 MSB

13、 LSB 15 4 3 0 数据值 12 位 0 0 0 0 电压输出的数据格式 电流输出数据格式电流输出数据格式MSB LSB 15 4 3 0 数据值 12 位 0 0 0 0 电压输出的数据格式 MSB LSB 15 14 3 2 1 0 0 数据值 12 位 0 0 0 电流输出数据格式 电压输出的数据格式电压输出的数据格式电压输出数据格式电压输出数据格式-32000 +32000MSB LSB 15 4 3 0 数据值 12 位 0 0 0 0 电压输出的数据格式 MSB LSB 15 14 3 2 1 0 0 数据值 12 位 0 0 0 电流输出数据格式 模拟量输出模块的分辨率通

14、常以模拟量输出模块的分辨率通常以D/A转换前转换前待转换待转换的二进制数数字量的位数表示。的二进制数数字量的位数表示。(三三) 模拟量输入输出模块模拟量输入输出模块EM235三、智能模块三、智能模块智能模块由处理器、存储器、输入输出单元、智能模块由处理器、存储器、输入输出单元、外部设备接口等组成；外部设备接口等组成；智能模块都有自身的处理器，它是一个独立智能模块都有自身的处理器，它是一个独立的自治系统，不依赖于主机的运行方式而独的自治系统，不依赖于主机的运行方式而独立运行；立运行；智能模块在自身系统程序的管理下，对输入智能模块在自身系统程序的管理下，对输入的控制信号进行检测、处理和控制，并通过

15、的控制信号进行检测、处理和控制，并通过外部设备接口与外部设备接口与PLC主机实现通信；主机实现通信； 智能模块用来完成特定的功能，而智能模块用来完成特定的功能，而PLC只只是对智能模块的信息进行综合处理。是对智能模块的信息进行综合处理。三、智能模块三、智能模块CPU221Local I/OI0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.2 Q0.2I0.3 Q0.3I0.4 Q0.4I0.5 Q0.5I0.6 Q0.6I0.7 Q0.7 CPU222Local I/OI0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.2 Q0.2I0.3 Q0.3I0.4 Q0.4I0.5 Q0.5I0.6 Q0.6I0.7

16、 Q0.7CPU224Local I/OI0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.2 Q0.2I0.3 Q0.3I0.4 Q0.4I0.5 Q0.5I0.6 Q0.6I0.7 Q0.7I1.0 Q1.0I1.1 Q1.1I1.2 Q1.2I1.3 Q1.3I1.4 Q1.4I1.5 Q1.5 I1.6 Q1.6I1.7 Q1.7CPU226Local I/OI0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.2 Q0.2 I0.6 Q0.6I0.7 Q0.7I1.0 Q1.0I1.1 Q1.1 I1.6 Q1.6I1.7 Q1.7I2.0 I2.1 I2.6 I2.7 扩展配置时应考虑的因素扩展配置时应

17、考虑的因素CPU221CPU222CPU224 CPU2261无扩展无扩展能力能力212345677123456 只能扩展两个智能模块只能扩展两个智能模块 1.1.数字量数字量I/OI/O映象区的大小映象区的大小2. 模拟量模拟量I/OI/O映象区的大小映象区的大小DI/DDI/DO：26/22AIAI/AQ：8/2CPU224Local I/OI0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.2 Q0.2I0.3 Q0.3I0.4 Q0.4I0.5 Q0.5I0.6 Q0.6I0.7 Q0.7I1.0 Q1.0I1.1 Q1.1I1.2 Q1.2I1.3 Q1.3I1.4 Q1.4I1.5 Q1.5

18、 I1.6 Q1.6I1.7 Q1.74 DI/4 DOExpansion I/OI2.0 Q2.0I2.1 Q2.1I2.2 Q2.2I2.3 Q2.3I2.4 Q2.4I2.5 Q2.5I2.6 Q2.6I2.7 Q2.78 DI4 AI/1 AQ8 DO4 AI/1 AQI3.0I3.1I3.2I3.3I3.4I3.5I3.6I3.7AIW0 AQW0AIW2 AQW2AIW4AIW6Q3.0Q3.1Q3.2Q3.3Q3.4Q3.5Q3.6Q3.7AIW8 AQW4AIW10 AQW6AIW12AIW14每个通道模拟量每个通道模拟量占用占用AI/AQ映像映像寄存器寄存器2个字节个字节模块模块0 0模块模块1 1模块模块2 2模块模块3 3模块模块4 4数字量扩展模块数字量扩展模块是以是以8 8位位递增来递增来分配空间分配空间模拟量扩展模块模拟量扩展模块是以是以2 2个通道个通道递递增来分配空间增来分配空间三三PLC内部电源的负载能力内部电源的负载能力三三PLC内部电源的负载能力内部电源的负载能力电流电流CPU22x 为扩展 I/O 提供的+5VDC 电流（mA） 扩展模块 +5VDC 电流消耗（mA） CPU 222 340 EM221 DI8DC24V 30 CPU 224 660 EM222 DO8