第4章 S7-200可编程序控制器

第4章S7-200可编程序控制器4.1S7-200PLC系统基本组成4.2S7-200PLC的主要性能4.3S7-200PLC的存储区域4.4S7-200PLC的寻址方式本章学习目的本章以西门子公司生产的S7-200系列小型可编程序控制器为例，介绍具体型号的PLC，内容包括：l

S7-200可编程序控制器的系统组成l

编程元件及程序知识l

存储区域l

寻址方式返回本章首页4.1S7-200PLC系统基本组成4.1.1基本单元4.1.2个人计算机或编程器4.1.3STEP7-Micro/WIN32编程软件4.1.4通信电缆4.1.5人机界面4.1.6扩展模块以及功能模块返回本章首页4.1

S7-200PLC系统基本组成德国的西门子（SIEMENS）公司是欧洲最大的电子和电气设备制造商，生产的SIMATIC可编程序控制器在欧洲处于领先地位。其第一代可编程序控制器是1975年投放市场的SIMATICS3系列的控制系统。在1979年，微处理器技术被应用到可编程序控制器中，产生了SIMATICS5系列，取代了S3系列，之后在20世纪末又推出了S7系列产品。最新的SIMATIC产品为SIMATICS7、M7和C7等几大系列。返回本章首页从CPU模块的功能来看，SIMATICS7-200系列小型可编程序控制器发展至今，大致经历了两代：第一代产品其CPU模块为CPU21X，主机都可进行扩展，它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU212，CPU214，CPU215和CPU216，对第一代PLC产品不再作具体介绍。第二代产品其CPU模块为CPU22X，是在21世纪初投放市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU221，CPU222，CPU224和CPU226，除CPU221之外，其他都可加扩展模块。4.1系统基本构成

SIMATICS7-200系统由硬件和工业软件两大部分构成，如图3.1所示。图4.1S7-200PLC系统组成系统基本构成1.硬件（1）基本单元（2）扩展单元（3）特殊功能模块（4）相关设备2.工业软件工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开发的与之相配套的程序、文档及其规则的总和，它主要由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几大类构成。返回本节4.1.1基本单元

1.各CPU介绍及I/O系统（1）主机外形SIMATICS7-200系统CPU22X系列PLC主机（CPU模块）的外形如图3.2所示：图4.2S7-200主机外形（2）基本结构特点输出信号类型电源输出基本I/O存储安全高速反应模拟电位器实时时钟输入输出可扩展性4种CPU各有晶体管输出和8继电器输出两种类型，具有不同电源电压和控制电压。各类型的型号如表3.1所示。表4.1

CPU型号SIMATICS7-200系统CPU22X系列PLC主机及I/O特性如表3.2所示。表4.2主机及I/O特性4.1.2个人计算机或编程器个人计算机或编程器装上STEP7-Micro/WIN32编程软件后，即可供用户进行程序的编制、编辑、调试和监控。

要求个人计算机的最低配置：Windows95、Windows98、WindowsME或者Windows2000等操作系统；IBM486以上兼容机，内存8MB以上，VGA显示器，至少50MB以上硬盘空间，Windows支持的鼠标。4.1.3STEP7-Micro/WIN32编程软件STEP7-Micro/WIN32编程软件是基于Windows的应用软件，它支持32位Windows95、Windows98和WindowsME或者Windows2000等使用环境。它的基本功能是创建、编辑、调试用户程序、系统组态等。4.1.4通信电缆通信电缆是PLC用来与个人计算机实现通信的，它可以用PC/PPI电缆；使用通信处理器时，可用多点接口电缆（MPI）电缆；使用MPI卡时，可以用MPI卡专用的通信电缆。4.1.5人机界面人机界面主要指的是专用操作界面，例如操作员面板、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整和控制的任务。操作员面板和触摸屏的基本功能是过程状态和过程控制的可视化。文本显示器的基本功能是文本信息显示和实施操作，在操作系统中可以设定和修改参数。可编程的8个功能键可以作为控制键，文本显示器还能扩展PLC的输入和输出端子数。4.1.6扩展模块以及功能模块●功能模块扩展当需要完成某些特殊功能的控制系统，CPU主机可以扩展特殊功能模块，一般的特殊功能模块有SM253位置控制模块，EM241调制解调器模块等。●I/O点数扩展S7-200PLC的CPU所提供的本机I/O点和I/O地址是固定的，进行扩展时，可以在CPU右边连接多个扩展模块，每个扩展模块的组态地址编号取决于各模块的类型和该模块在I/O链中所处的位置。编制方法就是同种类型输入或输出点的模块在链中按与主机的位置而递增，其他类型模块的有无及所处的位置不影响本类型模块的编号。4.2S7-200系列PLC的主要技术性能4.2.1一般性能4.2.2．输入特性4.2.3输出特性4.2.4扩展单元的主要技术特性4.2.1一般性能表4-3S7-200CPU224一般性能电源电压DC24V，AC100~230V环境温度、湿度水平安装0~550C，垂直安装0~450C，5~95%大气压860~1080hPa保护等级IP20到IEC529输出给传感器的电压DC24V（20.4-28.8V）输出给传感器的电流280mA，电子式短路保护（600mA）4.2.2输入特性表4-4S7-200CPU224输入特性类型源型或汇型输入电压DC24V，“1信号”：14-35A，“0信号”：0-5A，隔离光耦隔离，6点和8点输入电流“1信号”：最大4mA输入延迟（额定输入电压）所有标准输入：全部0.2-12.8ms（可调节）中断输入：（I0.0-0.3）0.2-12.8ms（可调节）高速计数器：（I0.0-0.5）最大30kHz4.2.3输出特性表4-6S7-200CPU224的输出特性类型晶体管输出型继电器输出型额定负载电压DC24V（20.4-28.8V）DC24V（4-30V）AC24-230V（20-250V）输出电压“1信号”：最小DC20VL+/L-隔离光耦隔离，5点继电器隔离，3点和4点最大输出电流“1信号”：0.75A“1信号”：2A最小输出电流“0信号”：10μsA“0信号”：0mA输出开关容量阻性负载：0.75A灯负载：5W阻性负载：2A灯负载：DC30W，AC200W4.2.4扩展单元的主要技术特性（1）输入/输出扩展模块S7-200CPU上已经集成了一定数量的数字量I/O点，但如用户需要多于CPU单元I/O点时，必须对系统做必要的扩展。CPU221无I/O扩展能力，CPU222最多可连接2个扩展模块（数字量或模拟量），而CPU224和