《機床電氣控制技術(shù)》課件：第4章 S7-200 PLC基礎知識

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1、第第4 4章章 S7-200 PLCS7-200 PLC基礎知識基礎知識S7-200歐姆龍歐姆龍plcFX-2N北京和利時北京和利時PLC臺達臺達PLC4.1 PLC4.1 PLC概述概述n PLCPLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械字式或模

2、擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?；蛏a(chǎn)過程。PLCPLC及其有關(guān)的外圍設備都應該按易及其有關(guān)的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。的原則而設計。在在PLCPLC的發(fā)展歷程中，有過幾個不同的名稱：的發(fā)展歷程中，有過幾個不同的名稱：l可編程序矩陣控制器可編程序矩陣控制器PMCPMC （Programmable Matrix ControllerProgrammable Matrix Controller）l可編程序順序控制器可編程序順序控制器PSCPSC （Programmable Sequence

3、 ControllerProgrammable Sequence Controller）l可編程序邏輯控制器可編程序邏輯控制器PLCPLC （Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller）l 19681968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司（年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司（G GM M），），為了適應汽車型號不斷更新的需要，提出了為了適應汽車型號不斷更新的需要，提出了十條技術(shù)指標在社會上公開招標，制造一種新型的十條技術(shù)指標在社會上公開招標，制造一種新型的工業(yè)控制裝置。工業(yè)控制裝置。19691969年美國數(shù)字設備公

4、司（年美國數(shù)字設備公司（DECDEC）根據(jù)招標的要求，研制出世界上第一臺可編程序控根據(jù)招標的要求，研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在制器，并在GMGM公司汽車生產(chǎn)線上首次應用成功。公司汽車生產(chǎn)線上首次應用成功。l 19801980年美國電氣制造商協(xié)會（年美國電氣制造商協(xié)會（NEMANEMA）正式將其命名正式將其命名為編程序控制器（為編程序控制器（Programmable ControllerProgrammable Controller），），簡稱簡稱 PCPC。l 70年代中期，年代中期，PLC進入了實用化階段。進入了實用化階段。l 70年代末和年代末和 80年代初，年代初，PLC進入了

5、成熟階段。進入了成熟階段。PLCPLC的歷史演變的歷史演變目前，世界上有目前，世界上有200200多家多家PLCPLC廠商，廠商，400400多多品種的品種的PLCPLC產(chǎn)品，產(chǎn)品，PLCPLC產(chǎn)品可按地域分成產(chǎn)品可按地域分成三大流派：三大流派：一個流派是美國產(chǎn)品一個流派是美國產(chǎn)品一個流派是歐洲產(chǎn)品一個流派是歐洲產(chǎn)品一個流派是日本產(chǎn)品一個流派是日本產(chǎn)品l美國通用電氣公司美國通用電氣公司GEGE系列系列PLC PLC GEGE公司的代表產(chǎn)品是：公司的代表產(chǎn)品是：小型機小型機:GE-1GE-1、GE-1/JGE-1/J、GE-1/P GE-1/P 中型機中型機:GE-GE-大型機大型機:GE-GE

6、-l 德國西門子（德國西門子（SIEMENSSIEMENS）公司）公司S S系列系列PLCPLC 德國西門子（德國西門子（SIEMENSSIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應用。西門子（刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應用。西門子（SIEMENSSIEMENS）公）公司的司的PLCPLC產(chǎn)品包括產(chǎn)品包括LOGOLOGO，S7-200S7-200，S7-300S7-300，S7-400S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡，工業(yè)網(wǎng)絡，HMIHMI人機界面，工業(yè)軟件等。人機界面，工業(yè)軟件等。西門子西門

7、子PLCPLC及相關(guān)產(chǎn)品及相關(guān)產(chǎn)品 超小型：超小型：SIMATIC S7-200 PLC SIMATIC S7-200 PLC 小型：小型：SIMATIC S7-300 PLC SIMATIC S7-300 PLC 中型：中型：SIMATIC S7-400 PLC SIMATIC S7-400 PLC 工業(yè)通訊網(wǎng)絡工業(yè)通訊網(wǎng)絡 （SIMATIC NETSIMATIC NET）人機界面（人機界面（HMIHMI）硬件）硬件 SIMATIC S7SIMATIC S7工業(yè)軟件工業(yè)軟件 ：編程工具、基于：編程工具、基于PCPC的的控制軟件、人機界面軟件?？刂栖浖?、人機界面軟件。國產(chǎn)國產(chǎn)PLCPLC主要生

8、產(chǎn)廠家及產(chǎn)品性能主要生產(chǎn)廠家及產(chǎn)品性能l 中國科學院自動化研究所的中國科學院自動化研究所的PLC-0088PLC-0088l 北京聯(lián)想計算機集團公司的北京聯(lián)想計算機集團公司的GK-40GK-40l 上海機床電器廠的上海機床電器廠的CKY-40CKY-40l 上海起重電器廠的上海起重電器廠的CF-40MR/ERCF-40MR/ERl 蘇州電子計算機廠的蘇州電子計算機廠的YZ-PC-001AYZ-PC-001Al 原機電部北京機械工業(yè)自動化研究所的原機電部北京機械工業(yè)自動化研究所的MPC-00l/20MPC-00l/20、KB-20KB-20/40/40l 杭州機床電器廠的杭州機床電器廠的DKK0

9、2DKK02l 天津中環(huán)自動化儀表公司的天津中環(huán)自動化儀表公司的DJK-S-84/86/480DJK-S-84/86/480l 上海自立電子設備廠的上海自立電子設備廠的KKIKKI系列系列l(wèi) 上海香島機電制造有限公司的上海香島機電制造有限公司的ACMY-S80ACMY-S80、ACMY-S256ACMY-S256l 無錫華光電子工業(yè)有限公司（合資）的無錫華光電子工業(yè)有限公司（合資）的SR-10SR-10、SR-20/21SR-20/21等等。l 日本三菱公司日本三菱公司PLC PLC 小型：小型：F1F2FXF1F2FX系列系列大中型：大中型：A A系列、系列、QnAQnA系列、系列、Q Q系

10、列系列 l 日本立石（日本立石（OMRONOMRON）公司）公司PLC PLC SYSMAC CSYSMAC C系列系列PLCPLC整體式結(jié)構(gòu)的微型整體式結(jié)構(gòu)的微型PLCPLC機是以機是以C20PC20P為代表的機型為代表的機型 OMRON OMRON 中型機以中型機以C200HC200H系列最為典型系列最為典型 l 日本松下公司日本松下公司PLCPLC 松下公司的松下公司的PLCPLC產(chǎn)品中，產(chǎn)品中，F(xiàn)POFPO為微型機，為微型機，F(xiàn)P1FP1為整體式小為整體式小型機，型機，F(xiàn)P3FP3為中型機，為中型機，F(xiàn)P5/FP10FP5/FP10、FP10SFP10S（FP10FP10的改進型）的改

11、進型）、FP20FP20為大型機，其中為大型機，其中FP20FP20是最新產(chǎn)品。是最新產(chǎn)品。4.1.3 PLC4.1.3 PLC的應用領(lǐng)域的應用領(lǐng)域l 1 1開關(guān)量的邏輯控制開關(guān)量的邏輯控制 l 2 2運動控制運動控制 l 3 3過程控制過程控制 l 4 4數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 l 5 5通信聯(lián)網(wǎng)通信聯(lián)網(wǎng) 4.1.4 PLC4.1.4 PLC的主要特點的主要特點l 1 1可靠性高，抗干擾能力強可靠性高，抗干擾能力強l 2 2配套齊全，功能完善，適用性強配套齊全，功能完善，適用性強l 3 3編程方便，易學易用編程方便，易學易用l 4 4系統(tǒng)的設計工作量小，維護方便，容易系統(tǒng)的設計工作量小，維護方便，

12、容易改造改造l 5 5體積小，重量輕，能耗低，性價比高體積小，重量輕，能耗低，性價比高4.1.5 PLC4.1.5 PLC與繼電器控制的區(qū)別與繼電器控制的區(qū)別比較項目比較項目用繼電器控制系統(tǒng)用繼電器控制系統(tǒng)用用PLC控制控制控制邏輯控制邏輯實現(xiàn)比較復雜，修改困難，占用空間大體積小，連線少，控制靈活，體積小，連線少，控制靈活，易于擴展易于擴展控制速度控制速度取決于機械觸點的動作速度，一般為幾十毫秒，并且容易出現(xiàn)觸點抖動情況有繼電器和晶體管輸出方式，有繼電器和晶體管輸出方式，特別是晶體管是無觸點控制，特別是晶體管是無觸點控制，輸出控制速度很快，達到微秒輸出控制速度很快，達到微秒級，不會出現(xiàn)觸點抖動

13、現(xiàn)象級，不會出現(xiàn)觸點抖動現(xiàn)象可靠性可靠性機械式，壽命短，可靠性和可維護性差連線少，可靠性高，壽命長連線少，可靠性高，壽命長工作方式工作方式并行工作方式周期性循環(huán)掃描工作方式周期性循環(huán)掃描工作方式定時控制定時控制用時間繼電器定時，精度不高，定時范圍有限，受外界干擾影響由內(nèi)部的晶振穩(wěn)定給出，精度由內(nèi)部的晶振穩(wěn)定給出，精度很高，最小可為很高，最小可為0.001S，最長，最長幾乎沒有限制幾乎沒有限制設計與施工設計與施工設計、施工、調(diào)試必須依次進行，周期長，修改困難設計和施工可以同時進行，周設計和施工可以同時進行，周期短，調(diào)試和修改都很方便期短，調(diào)試和修改都很方便價格價格使用機械開關(guān)，繼電器和接觸器等，

14、價格相對便宜，但使用數(shù)量多，總價并不便宜PLC可以代替很多繼電器，初可以代替很多繼電器，初期投資可能會稍大，但總體來期投資可能會稍大，但總體來說性價比較高說性價比較高4.1.6 PLC4.1.6 PLC的分類的分類（1 1）按結(jié)構(gòu)形式分類）按結(jié)構(gòu)形式分類l 整體式整體式PLCPLC：又稱單元式或箱體式。整體式又稱單元式或箱體式。整體式PLCPLC是將電源、是將電源、CPUCPU、I I0 0部件都集中裝在一個機箱內(nèi)。一般小型部件都集中裝在一個機箱內(nèi)。一般小型PLCPLC采用采用這種結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)。l 模塊式模塊式PLCPLC：將將PLCPLC各部分分成若干個單獨的模塊，如各部分分成若干個單獨的

15、模塊，如 CPUCPU模塊、模塊、I I0 0模塊、電源模塊和各種功能模塊。模塊式模塊、電源模塊和各種功能模塊。模塊式PLCPLC由由框架和各種模塊組成。模塊插在插座上。一般大、中型框架和各種模塊組成。模塊插在插座上。一般大、中型PLCPLC采用模塊式結(jié)構(gòu)，有的小型采用模塊式結(jié)構(gòu)，有的小型PLCPLC也采用這種結(jié)構(gòu)。也采用這種結(jié)構(gòu)。l 有的有的PLCPLC將整體式和模塊式結(jié)合起來，稱為將整體式和模塊式結(jié)合起來，稱為疊疊裝式裝式PLCPLC。（2 2）按）按 I IO O點數(shù)分類點數(shù)分類l 小型：小型：I/OI/O點數(shù)在點數(shù)在256256點以下；點以下；l 中型：中型：I/OI/O點數(shù)在點數(shù)在2

16、5625620482048點之間；點之間；l 大型：大型：I/OI/O點數(shù)在點數(shù)在20482048點以上。點以上。4.1.6 PLC4.1.6 PLC的分類的分類 小型小型PLC（西門子（西門子S7-200系列）系列）中型中型PLC（西門子（西門子 S7-300系列）系列）大型大型PLC（西門子（西門子 S7-400系列）系列）4.1.7 PLC4.1.7 PLC的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)1.1.中央處理單元（中央處理單元（CPUCPU）1)1)控制用戶從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)的接收與存儲；控制用戶從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)的接收與存儲；2)2)檢查編程過程中的語法錯誤，診斷電源及檢查編程過程

17、中的語法錯誤，診斷電源及PLCPLC內(nèi)部的工作故障；內(nèi)部的工作故障；3)3)用掃描方式工作，接收來自現(xiàn)場輸入信號，并輸入到輸入映象用掃描方式工作，接收來自現(xiàn)場輸入信號，并輸入到輸入映象寄存器和數(shù)據(jù)存儲器中。寄存器和數(shù)據(jù)存儲器中。4)4)在進入運行方式后，從存儲器中逐條讀取并執(zhí)行用戶程序完成在進入運行方式后，從存儲器中逐條讀取并執(zhí)行用戶程序完成用戶程序所規(guī)定的邏輯運算，算術(shù)運算機數(shù)據(jù)處理等操作用戶程序所規(guī)定的邏輯運算，算術(shù)運算機數(shù)據(jù)處理等操作 5)5)根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)標志位的狀態(tài)，刷新輸出映象寄存根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)標志位的狀態(tài)，刷新輸出映象寄存器的內(nèi)容，再經(jīng)輸出部件實現(xiàn)輸出控制，打印制

18、表或數(shù)據(jù)通信器的內(nèi)容，再經(jīng)輸出部件實現(xiàn)輸出控制，打印制表或數(shù)據(jù)通信等功能等功能1.1.中央處理單元（中央處理單元（CPUCPU）（1）通用處理器：通用處理器：8086、80286、80386（2）單片機芯片：）單片機芯片：MCS-51、MCS-96（3）位片式微處理器：位片式微處理器：AMD-2900，2901，2903小型小型PLC多采用多采用8位微處理器或單片機作為位微處理器或單片機作為CPU中型中型PLC多采用多采用16位微處理器或單片機作為位微處理器或單片機作為CPU大型大型PLC多采用高速位片式微處理器多采用高速位片式微處理器2.存儲器存儲器 存儲系統(tǒng)：存放系統(tǒng)程序的存儲系統(tǒng)：存放系

19、統(tǒng)程序的系統(tǒng)程序存儲器系統(tǒng)程序存儲器和存放用戶程序的和存放用戶程序的用戶程序存儲器用戶程序存儲器u 系統(tǒng)程序存儲器：系統(tǒng)程序存儲器：用來存儲可編程控制器內(nèi)部的各種信息用來存儲可編程控制器內(nèi)部的各種信息 一般系統(tǒng)程序由一般系統(tǒng)程序由PLC廠家編寫的系統(tǒng)監(jiān)控程序，不能由用戶直接存廠家編寫的系統(tǒng)監(jiān)控程序，不能由用戶直接存取。系統(tǒng)程序主要由有關(guān)系統(tǒng)管理，解釋指令，標準程序及系統(tǒng)調(diào)取。系統(tǒng)程序主要由有關(guān)系統(tǒng)管理，解釋指令，標準程序及系統(tǒng)調(diào)用等程序組成。系統(tǒng)程序存儲器一般用用等程序組成。系統(tǒng)程序存儲器一般用PROM或或EPROM構(gòu)成構(gòu)成u 用戶程序存儲器：用戶程序存儲器：主要用來存放用戶程序，該存儲器的容

20、量不主要用來存放用戶程序，該存儲器的容量不大，主要存儲可編程控制器內(nèi)部的輸入輸出信息，以及內(nèi)部繼電器，大，主要存儲可編程控制器內(nèi)部的輸入輸出信息，以及內(nèi)部繼電器，移位寄存器，累加寄存器，數(shù)據(jù)寄存器，定時器和計數(shù)器的動作狀移位寄存器，累加寄存器，數(shù)據(jù)寄存器，定時器和計數(shù)器的動作狀態(tài)。態(tài)。用戶程序區(qū)分成：用戶程序區(qū)分成：程序存儲區(qū)、數(shù)據(jù)存儲區(qū)、系統(tǒng)區(qū)程序存儲區(qū)、數(shù)據(jù)存儲區(qū)、系統(tǒng)區(qū)l 程序存儲區(qū)程序存儲區(qū)：用來存儲由用戶編寫的，通過編程器輸入的程序。：用來存儲由用戶編寫的，通過編程器輸入的程序。l 數(shù)據(jù)存儲區(qū)數(shù)據(jù)存儲區(qū)：用來存儲通過輸入端子讀取的輸入信號狀態(tài)，輸：用來存儲通過輸入端子讀取的輸入信號狀

21、態(tài)，輸出端子輸出信號狀態(tài)，出端子輸出信號狀態(tài)，PLC中的各個內(nèi)部器件的狀態(tài)，以及特中的各個內(nèi)部器件的狀態(tài)，以及特殊功能要求的有關(guān)數(shù)據(jù)。殊功能要求的有關(guān)數(shù)據(jù)。l 系統(tǒng)區(qū)系統(tǒng)區(qū)：用來存放：用來存放CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)。的組態(tài)數(shù)據(jù)。2.存儲器存儲器3.輸入、輸出接口：輸入、輸出接口：輸入接口作用：輸入接口作用：將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號，將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入主機。轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入主機。輸入單元類型：輸入單元類型：直流輸入單元直流輸入單元 交流輸入單元交流輸入單元交直流輸入單元交直流輸入單元輸入信號輸入信號：1.控制信號：開機，關(guān)機，轉(zhuǎn)換，調(diào)整，急停（控制臺

22、）控制信號：開機，關(guān)機，轉(zhuǎn)換，調(diào)整，急停（控制臺）2.檢測信號：傳感器，繼電器的觸點，限位開關(guān)，行程開關(guān)等檢測信號：傳感器，繼電器的觸點，限位開關(guān)，行程開關(guān)等 這些信號有的是開關(guān)（或數(shù)字）量，有的是模擬量，有的是這些信號有的是開關(guān)（或數(shù)字）量，有的是模擬量，有的是直流信號，有的是交流信號。要根據(jù)輸入信號的類型選擇合適的直流信號，有的是交流信號。要根據(jù)輸入信號的類型選擇合適的輸入接口。輸入接口。采用光電隔離，實現(xiàn)了采用光電隔離，實現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。小了電磁干擾。（1）輸入接口電路：）輸入接口電路：采用采用光電耦合器，防止強

23、電干擾。光電耦合器，防止強電干擾。COM光電三極管光電三極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管直流電源直流電源輸入端子輸入端子+PLCXn+24V發(fā)光二極管發(fā)光二極管RC濾波電路濾波電路輸出接口作用：輸出接口作用：將主機向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動外將主機向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動外部執(zhí)行電路的信號，以便控制接觸器線圈等電器通斷部執(zhí)行電路的信號，以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計算機與外部強電隔離。電；另外輸出電路也使計算機與外部強電隔離。輸出三種形式：輸出三種形式：繼電器繼電器-低速大功率低速大功率 可控硅可控硅-高速大功率高速大功率 晶體管晶體管-高速小功率高速小功率輸出信號輸出信號：

24、1.控制信號：如指示燈的亮或滅，電動機的啟動，停止或正反轉(zhuǎn)，控制信號：如指示燈的亮或滅，電動機的啟動，停止或正反轉(zhuǎn)，設備的轉(zhuǎn)動，平移，升降，閥門的開閉等。設備的轉(zhuǎn)動，平移，升降，閥門的開閉等。因為因為PLC的直接輸出帶負載的能力有限，所以的直接輸出帶負載的能力有限，所以PLC輸出接口所輸出接口所帶的負載，通常是接觸器的線圈，電磁閥的線圈，信號指示燈，可帶的負載，通常是接觸器的線圈，電磁閥的線圈，信號指示燈，可控硅，晶體管控硅，晶體管繼電器輸出繼電器輸出（2）輸出接口電路：）輸出接口電路：以以繼電器形式為例：繼電器形式為例：PLC內(nèi)內(nèi)部部電電路路內(nèi)內(nèi)部部電電路路J+交流電源或交流電源或直流電源直

25、流電源YCOM-l 把外部供應的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源。把外部供應的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源。l 一般使用一般使用220V220V的交流電源或的交流電源或24V24V直流電源給直流電源給PLCPLC進行供進行供電，內(nèi)部的開關(guān)電源為電，內(nèi)部的開關(guān)電源為PLCPLC的的CPUCPU、存儲器等電路提供、存儲器等電路提供5V5V，+12V+12V，-12V-12V，24V24V等直流電源，整體式的小型等直流電源，整體式的小型PLCPLC還提供一定容量的直流還提供一定容量的直流24V24V電源，供外部有源傳感器電源，供外部有源傳感器（如接近開關(guān)）使用。（如接近開關(guān)）使用。l PLC

26、PLC所采用的開關(guān)電源輸入電壓范圍寬（一般為所采用的開關(guān)電源輸入電壓范圍寬（一般為20.420.428.8VDC28.8VDC或或8585264VAC264VAC）、體積小、效率高、抗干）、體積小、效率高、抗干擾性能力強。為了避免電源干擾，接口電路的電源回擾性能力強。為了避免電源干擾，接口電路的電源回路彼此相互獨立。路彼此相互獨立。4.4.電源單元電源單元5.各種接口、高功能模塊：各種接口、高功能模塊：擴展接口主要用于擴展主機單元的擴展接口主要用于擴展主機單元的IOIO點數(shù)或特殊功能，點數(shù)或特殊功能，在主機的后面連接擴展在主機的后面連接擴展IOIO模塊或功能模塊，使模塊或功能模塊，使PLCPL

27、C的配置更加的配置更加靈活，以滿足不同控制系統(tǒng)的要求。靈活，以滿足不同控制系統(tǒng)的要求。編程設備可以是專用編程設備可以是專用的手持式的編程器；也可的手持式的編程器；也可以是安裝了專門的編程通以是安裝了專門的編程通訊軟件的個人計算機。訊軟件的個人計算機。6.編程設備編程設備用戶可以通過鍵盤輸用戶可以通過鍵盤輸入和調(diào)試程序；另外在運入和調(diào)試程序；另外在運行時，還可以對整個控制行時，還可以對整個控制過程進行監(jiān)控。過程進行監(jiān)控。PCFP PROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTL WLORR WRANY WYSTX WXSRC(-)OP(BIN

28、)K/HSCCTC EVTMT SVACLRENTBAFEDC 98 3 2 1 0 7 6 5 4(DELT)CLR手持式的編程器手持式的編程器4.1.7 PLC4.1.7 PLC的工作原理的工作原理l PLCPLC通電后，需要對系統(tǒng)的硬件和軟件進行初始化，然后依通電后，需要對系統(tǒng)的硬件和軟件進行初始化，然后依次對各種規(guī)定的操作項目進行訪問和處理，為了使次對各種規(guī)定的操作項目進行訪問和處理，為了使PLCPLC的輸?shù)妮敵黾皶r響應各種輸入信號，初始化后出及時響應各種輸入信號，初始化后PLCPLC按順序循環(huán)執(zhí)行各按順序循環(huán)執(zhí)行各個階段的任務，這種工作方式就叫做循環(huán)掃描的工作方式。個階段的任務，這種

29、工作方式就叫做循環(huán)掃描的工作方式。4.1.7 PLC4.1.7 PLC的工作原理的工作原理n（1 1）輸入采樣階段。）輸入采樣階段。在每個掃描周期，首先進行的就是從輸入在每個掃描周期，首先進行的就是從輸入接口電路中讀取輸入信號，接口電路中讀取輸入信號，PLCPLC依次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)并依次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)并將它們存入寄存器內(nèi)，輸入采樣結(jié)束后，如果輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)將它們存入寄存器內(nèi)，輸入采樣結(jié)束后，如果輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，生變化，PLCPLC不再響應，輸入寄存器中的數(shù)據(jù)和狀態(tài)保持不變，不再響應，輸入寄存器中的數(shù)據(jù)和狀態(tài)保持不變，要等到下一個掃描周期才能讀入。要等到下一個掃描周期才

30、能讀入。n（2 2）用戶程序執(zhí)行階段）用戶程序執(zhí)行階段。CPUCPU將指令逐條調(diào)出并執(zhí)行，其過程是將指令逐條調(diào)出并執(zhí)行，其過程是從程序的上到下，從左到右的順序依次掃描用戶程序，并根據(jù)輸從程序的上到下，從左到右的順序依次掃描用戶程序，并根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)和狀態(tài)改變各個寄存器的狀態(tài)。入的數(shù)據(jù)和狀態(tài)改變各個寄存器的狀態(tài)。n（3 3）輸出刷新階段。）輸出刷新階段。CPUCPU將輸出映像寄存器的狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳送到將輸出映像寄存器的狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳送到輸出鎖存器，在經(jīng)過輸出電路的隔離和功率放大，轉(zhuǎn)換成合適的輸出鎖存器，在經(jīng)過輸出電路的隔離和功率放大，轉(zhuǎn)換成合適的電壓、電流或脈沖信號，驅(qū)動接觸器、電磁鐵、電磁閥等執(zhí)行

31、器電壓、電流或脈沖信號，驅(qū)動接觸器、電磁鐵、電磁閥等執(zhí)行器，這時的輸出才是，這時的輸出才是PLCPLC真正的輸出，輸出的狀態(tài)才會改變真正的輸出，輸出的狀態(tài)才會改變。掃描周期的長短由掃描周期的長短由CPUCPU執(zhí)行指令的速度、指令本身占有的時間和指令條數(shù)執(zhí)行指令的速度、指令本身占有的時間和指令條數(shù)決定。由于采用集中輸入輸出的方式，所以會存在輸入輸出滯后的現(xiàn)象，即輸決定。由于采用集中輸入輸出的方式，所以會存在輸入輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入輸出響應的延遲。入輸出響應的延遲。n 上面說的輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出上面說的輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新只是一個刷新只是一個PLCPLC上電以后工作方式為上

32、電以后工作方式為RUNRUN時的重要的三個階段，而時的重要的三個階段，而PLCPLC上電以后整個上電以后整個工作流程還包括了像對遠傳工作流程還包括了像對遠傳IOIO的讀取、處的讀取、處理通訊、更新時鐘以及自診斷等過程，詳理通訊、更新時鐘以及自診斷等過程，詳細的工作流程圖如圖細的工作流程圖如圖4-64-6所示。所示。4.2 4.2 硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng) S7-200 PLC系列產(chǎn)品實物圖系列產(chǎn)品實物圖4.2.1 4.2.1 主機單位主機單位 主機單元有時又稱作主機單元有時又稱作CPUCPU模塊，它包括了模塊，它包括了CPUCPU、存儲器、基、存儲器、基本輸入輸出點等，是本輸入輸出點等，是PLCPLC

33、的主要部分。它實際就是一個完整的主要部分。它實際就是一個完整的控制系統(tǒng)，可以單獨完成一定的控制任務，如從輸入部的控制系統(tǒng)，可以單獨完成一定的控制任務，如從輸入部分讀取現(xiàn)場采集來的信號，進行一系列的轉(zhuǎn)換，執(zhí)行用戶分讀取現(xiàn)場采集來的信號，進行一系列的轉(zhuǎn)換，執(zhí)行用戶程序，把程序執(zhí)行的結(jié)果放到輸出部分輸出驅(qū)動相應的外程序，把程序執(zhí)行的結(jié)果放到輸出部分輸出驅(qū)動相應的外部負載。部負載。n安裝方式安裝方式面板安裝導軌安裝 接線端子可自由拆卸給接線端子可自由拆卸給 您的設備更新與維護帶您的設備更新與維護帶 來極大的方便來極大的方便.扁平電纜連接扁平電纜連接 外部存儲外部存儲卡卡運行運行/停止開關(guān)停止開關(guān) 擴展

34、擴展I/OI/O連接口連接口外部電位器外部電位器(SMB28,SMB29 0-255)簡簡 單單 而而 實實 用用 的的 安安 裝裝 方方 式式S7-200S7-200系列的分類是按照系列的分類是按照IOIO點數(shù)和效能進行的，有以下幾種。點數(shù)和效能進行的，有以下幾種。l（1 1）CPU221CPU221。6 6點輸入，點輸入，4 4點輸出，無擴展能力，程序和數(shù)據(jù)的存儲量點輸出，無擴展能力，程序和數(shù)據(jù)的存儲量小，小，S7-200 CNS7-200 CN產(chǎn)品中已經(jīng)沒有此種型號的產(chǎn)品。產(chǎn)品中已經(jīng)沒有此種型號的產(chǎn)品。l（2 2）CPU222CPU222。除具有。除具有CPU 221CPU 221功能外

35、，它具有功能外，它具有8 8點輸入，點輸入，6 6點輸出，共計點輸出，共計1414個個I/OI/O，可最多擴展，可最多擴展2 2個模塊，最多個模塊，最多8 8點模擬量輸入輸出和最多點模擬量輸入輸出和最多6464個個I/OI/O。l（3 3）CPU224CPU224。1414點輸入，點輸入，1010點輸出，可最多擴展點輸出，可最多擴展7 7個模塊（只能有個模塊（只能有2 2個個智能模塊），有內(nèi)置時鐘，有了比較強的模擬量和高速計數(shù)的處理能力智能模塊），有內(nèi)置時鐘，有了比較強的模擬量和高速計數(shù)的處理能力，是使用比較多的一款產(chǎn)品。，是使用比較多的一款產(chǎn)品。l（4 4）CPU224XPCPU224XP。

36、大部分功能與。大部分功能與CPU224CPU224一樣，它只是在程序與數(shù)據(jù)的存一樣，它只是在程序與數(shù)據(jù)的存儲容量上有所增加，處理高速計數(shù)能力增強，并且在主機上增加了儲容量上有所增加，處理高速計數(shù)能力增強，并且在主機上增加了2 2個個模擬量輸入口和模擬量輸入口和1 1個模擬量輸出口，一個通信口。在有少量模擬量，并個模擬量輸出口，一個通信口。在有少量模擬量，并且對通訊接口要求比較多的場合使用非常合適。且對通訊接口要求比較多的場合使用非常合適。l（5 5）CPU226CPU226。2424點輸入，點輸入，1616點輸出，點輸出，2 2個通信口，用戶程序的存儲容量個通信口，用戶程序的存儲容量比比CPU

37、224XPCPU224XP又有所增加。最大可擴展又有所增加。最大可擴展248248點數(shù)字量和點數(shù)字量和3535點模擬量的輸入點模擬量的輸入輸出。輸出。l西門子西門子S7-200PLCS7-200PLC在安裝其電氣線路時需注意區(qū)分在安裝其電氣線路時需注意區(qū)分電源類型（直流電源類型（直流20.4-28.8V20.4-28.8V、交流、交流85-264V85-264V）和數(shù)字）和數(shù)字量輸出類型（繼電器輸出、晶體管輸出）。量輸出類型（繼電器輸出、晶體管輸出）。l電源：電源：CPU22XCPU22X具有兩種不同的電源供電電壓具有兩種不同的電源供電電壓 直流直流24V24V、交流、交流85-264V85-

38、264Vl輸出接口電路：輸出電路分為繼電器輸出和晶體管輸出接口電路：輸出電路分為繼電器輸出和晶體管輸出兩大類。輸出兩大類。晶體管：輸出電壓晶體管：輸出電壓24V24V直流，輸出電流直流，輸出電流0.75A 0.75A 繼電器：輸出電壓繼電器：輸出電壓24V24V直流、直流、24-230V24-230V交流，輸交流，輸出電流出電流2A2A。l輸入接口電路：輸入為直流輸入接口電路：輸入為直流24V24V。1.1.電源規(guī)范電源規(guī)范 S7-200 CPUS7-200 CPU的型號規(guī)格的型號規(guī)格1.1.電源規(guī)范電源規(guī)范 24V24V直流晶體管輸出（允許范圍直流晶體管輸出（允許范圍5 530VDC30VD

39、C）DCDC/DCDC/DC/DC24V24V直流電源供電（允許范圍直流電源供電（允許范圍20.420.428.8VDC28.8VDC）24V24V直流開關(guān)量輸入（允許范圍直流開關(guān)量輸入（允許范圍20.420.428.8VDC28.8VDC）1.1.電源規(guī)范電源規(guī)范 24V24V直流開關(guān)量輸入（允許范圍直流開關(guān)量輸入（允許范圍20.420.428.8VDC28.8VDC）24V24V直流輸出（允許范圍直流輸出（允許范圍5 530VDC30VDC）24-230V24-230V的交流輸出（允許范圍的交流輸出（允許范圍5 5250VAC250VAC）ACAC/DCDC/繼電器繼電器100-230V1

40、00-230V交流電源供電交流電源供電（允許范圍（允許范圍8585264VAC264VAC，474763HZ63HZ）CPU226AC/DC/CPU226AC/DC/繼電器模塊輸入、輸出單元的接線圖繼電器模塊輸入、輸出單元的接線圖1L 0.0 0.10.60.50.40.30.20.7 1.02L3L 1.1 1.2N1.71.41.3L1AC1.5 1.61M 0.0 0.10.60.50.40.30.20.7 1.0 1.1 1.21.41.32M 1.5 1.62.32.22.12.01.72.4 2.5 2.6 2.7LM+24VDC120/240 VAC2424個數(shù)字量輸入點個數(shù)字量

41、輸入點 分成二組分成二組：1.第一組由輸入端子第一組由輸入端子I0.0I0.7、I1.0I1.4共共13個輸入點組成個輸入點組成，每個外部輸入的開關(guān)信號均，每個外部輸入的開關(guān)信號均由各輸入端子接出，經(jīng)一個直流電源終至公由各輸入端子接出，經(jīng)一個直流電源終至公共端共端1M；1L 0.0 0.10.60.50.40.30.20.7 1.02L3L 1.1 1.2N1.71.41.3L1AC1.5 1.61M 0.0 0.10.60.50.40.30.20.7 1.0 1.1 1.21.41.32M 1.5 1.62.32.22.12.01.72.4 2.5 2.6 2.7LM+24VDC120/24

42、0 VAC2.第二組由輸入端子第二組由輸入端子I1.5I1.7、I2.0I2.7共共11個個輸入點組成，各輸入端子的接線與第一組類輸入點組成，各輸入端子的接線與第一組類似，公共端為似，公共端為2M。1L 0.0 0.10.60.50.40.30.20.7 1.02L3L 1.1 1.2N1.71.41.3L1AC1.5 1.61M 0.0 0.10.60.50.40.30.20.7 1.0 1.1 1.21.41.32M 1.5 1.62.32.22.12.01.72.4 2.5 2.6 2.7LM+24VDC120/240 VAC 由于是直流輸入模塊，所以采用直流電源作為檢由于是直流輸入模塊

43、，所以采用直流電源作為檢測各輸入接點狀態(tài)的電源（測各輸入接點狀態(tài)的電源（用戶提供用戶提供）。）。M M、L+L+兩個端子提供兩個端子提供24VDC/400mA24VDC/400mA傳感器電源，傳感器電源，可以為傳感器提供電源，也可以作為輸入端的檢測可以為傳感器提供電源，也可以作為輸入端的檢測電源使用。電源使用。1L0.00.10.60.50.40.30.20.71.02L3L1.11.2N1.71.41.3L1AC1.51.61M0.00.10.60.50.40.30.20.71.01.11.21.41.32M1.51.62.32.22.12.01.72.42.52.62.7LM+24VDC1

44、20/240 VAC1616個數(shù)字量輸出點個數(shù)字量輸出點 分成三組分成三組：1.由輸出端子由輸出端子Q0.0Q0.3共四個輸出點與公共共四個輸出點與公共端端1L組成組成 1L0.00.10.60.50.40.30.20.7 1.02L3L1.11.2N1.71.41.3L1AC1.51.61M0.00.10.60.50.40.30.20.7 1.01.11.21.41.32M1.51.62.32.22.12.01.72.4 2.52.62.7LM+24VDC120/240 VAC 2.第二組由輸出端子第二組由輸出端子Q0.4Q0.7、Q1.0共共5個個輸出點與公共端輸出點與公共端2L組成組成

45、1 L0.00.10.60.50.40.30.20.71.02 L3 L1.11.2N1.71.41.3L 1A C1.51.61 M0.00.10.60.50.40.30.20.71.01.11.21.41.32 M1.51.62.32.22.12.01.72.42.52.62.7LM+2 4 V D C1 2 0/2 4 0 V A C3.第三組由輸出端子第三組由輸出端子Q1.1Q1.7共共7個輸出點與個輸出點與公共端公共端3L組成。每個負載的一端與輸出點相連，組成。每個負載的一端與輸出點相連，另一端經(jīng)電源與公共端相連。另一端經(jīng)電源與公共端相連。1L0.0 0.10.60.50.40.30

46、.20.7 1.02L3L1.1 1.2N1.71.41.3L1AC1.5 1.61M0.0 0.10.60.50.40.30.20.7 1.0 1.1 1.21.41.32M1.5 1.62.32.22.12.01.72.4 2.5 2.6 2.7LM+24VDC120/240 VAC 對于繼電器輸出方式，既可對于繼電器輸出方式，既可帶直流負載，也可帶交流負帶直流負載，也可帶交流負載。負載的激勵源由負載性載。負載的激勵源由負載性質(zhì)確定。輸出端子排的右端質(zhì)確定。輸出端子排的右端N、L1端子是供電電源端子是供電電源120/240VAC輸入端。該電源電壓允許范輸入端。該電源電壓允許范圍為圍為852

47、64VAC。1L0.00.10.60.50.40.30.20.71.02L3L1.11.2N1.71.41.3L1AC1.51.61M0.00.10.60.50.40.30.20.71.01.11.21.41.32M1.51.62.32.22.12.01.72.42.52.62.7LM+24VDC120/240 VAC其他附件其他附件l（1 1）狀態(tài)指示燈）狀態(tài)指示燈 S7-200 S7-200 CNCN有三個狀態(tài)指示燈，主要指示目前有三個狀態(tài)指示燈，主要指示目前CPUCPU的工作狀態(tài)。這三的工作狀態(tài)。這三個狀態(tài)指示燈分別是個狀態(tài)指示燈分別是SF/DIAGSF/DIAG、RUNRUN和和STO

48、PSTOP。其中。其中SF/DIAGSF/DIAG是表示系統(tǒng)錯誤是表示系統(tǒng)錯誤或處于診斷狀態(tài)，即系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤或處于診斷狀態(tài)時該燈點亮，在調(diào)試程或處于診斷狀態(tài)，即系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤或處于診斷狀態(tài)時該燈點亮，在調(diào)試程序時，若有強制點該燈也會亮起。序時，若有強制點該燈也會亮起。l（2 2）可選卡插槽）可選卡插槽 在在狀態(tài)指示燈下面是可選卡插槽，拔出蓋子，里面有個插口可以用來狀態(tài)指示燈下面是可選卡插槽，拔出蓋子，里面有個插口可以用來擴展存儲卡、時鐘卡和電池。一般用的比較少。擴展存儲卡、時鐘卡和電池。一般用的比較少。l（3 3）通訊口）通訊口 S7-200 S7-200 CNCN的通訊口是標準的的通訊口是標準

49、的RS232/485RS232/485接口，可用來連接編程器、上接口，可用來連接編程器、上位機、觸摸屏等。還可以與其他控制器相連組成復雜的控制系統(tǒng)。位機、觸摸屏等。還可以與其他控制器相連組成復雜的控制系統(tǒng)。l（4 4）輸入輸出）輸入輸出I/OI/O狀態(tài)指示燈狀態(tài)指示燈 每個每個輸入輸出輸入輸出I/OI/O端子都有一個對應的狀態(tài)指示燈，用來指示目前端子都有一個對應的狀態(tài)指示燈，用來指示目前I/OI/O口的狀態(tài)。如果某個口的狀態(tài)。如果某個I/OI/O口的狀態(tài)為口的狀態(tài)為“0 0”，相對應的指示燈不亮；如果，相對應的指示燈不亮；如果I/I/O O口的狀態(tài)為口的狀態(tài)為“1 1”，則相應的指示燈點亮，則

50、相應的指示燈點亮。其他附件其他附件l（5 5）接線端子）接線端子 接線端子接線端子是與外部連接的紐帶，輸入端子和外部輸入的狀態(tài)信號、按是與外部連接的紐帶，輸入端子和外部輸入的狀態(tài)信號、按鈕等相連，輸出端子與控制的執(zhí)行機構(gòu)或其他功率放大器等輸出的相關(guān)設鈕等相連，輸出端子與控制的執(zhí)行機構(gòu)或其他功率放大器等輸出的相關(guān)設備相連。備相連。l（6 6）模式選擇開關(guān)）模式選擇開關(guān) 模式模式選擇開關(guān)主要是用來設定選擇開關(guān)主要是用來設定PLCPLC上電后上電后CPUCPU工作的模式。有三種模式工作的模式。有三種模式：RUNRUN、STOP STOP和和TERMTERM。RUNRUN模式和模式和STOPSTOP模

51、式的區(qū)別是，模式的區(qū)別是，PLCPLC上電后，上電后，RUNRUN模模式下會執(zhí)行用戶的程序，而式下會執(zhí)行用戶的程序，而STOPSTOP模式下，不執(zhí)行用戶程序。另外，在程序模式下，不執(zhí)行用戶程序。另外，在程序執(zhí)行過程中，撥到執(zhí)行過程中，撥到STOPSTOP模式，模式，CPUCPU會立即停止執(zhí)行程序。會立即停止執(zhí)行程序。TERMTERM模式稱為終模式稱為終端模式，切換到此模式時，不改變當前的操作模式。即原來是端模式，切換到此模式時，不改變當前的操作模式。即原來是RUNRUN模式，模式，切換到切換到TERMTERM后，后，CPUCPU還是還是RUNRUN模式，原來是模式，原來是STOPSTOP模式也

52、一樣。這種模式主要模式也一樣。這種模式主要用在自由口通信調(diào)試的程序上，使通信口在自由口和用在自由口通信調(diào)試的程序上，使通信口在自由口和PPIPPI之間互相切換。之間互相切換。其他附件其他附件l（7 7）模擬電位器）模擬電位器 可以可以使用模擬電位器來改變它對應的特殊寄存器（使用模擬電位器來改變它對應的特殊寄存器（SM28SM28、SM29SM29）中的數(shù)值，可以實時更改程序運行中的一些參數(shù)，如定）中的數(shù)值，可以實時更改程序運行中的一些參數(shù)，如定時器和計數(shù)器的值的設定、過程量的控制參數(shù)等。但是一般此時器和計數(shù)器的值的設定、過程量的控制參數(shù)等。但是一般此功能很少使用。功能很少使用。CPU 221C

53、PU 221和和CPU 222CPU 222有有1 1個個8 8位分辨率的模擬電位位分辨率的模擬電位器，器，CPU224CPU224、CPU 224XPCPU 224XP和和CPU 226CPU 226有有2 2個個8 8位分辨率的模擬電位分辨率的模擬電位器。位器。l（8 8）擴展端口）擴展端口 擴展擴展端口通過扁平電纜線來擴展各種端口通過扁平電纜線來擴展各種I/OI/O模塊或特殊功能模塊或特殊功能模塊，以彌補主機模塊，以彌補主機I/OI/O點的不足或完成某些特殊功能的控制任點的不足或完成某些特殊功能的控制任務的需要。務的需要。4.2.2 4.2.2 擴展模塊介紹擴展模塊介紹1 1I/OI/O

54、擴展模塊擴展模塊型型 號號數(shù)字量輸入點數(shù)數(shù)字量輸入點數(shù)數(shù)字量輸出點數(shù)數(shù)字量輸出點數(shù)模擬量輸入模擬量輸入模擬量輸出模擬量輸出EM2218（24V DC）8（220V AC）16（24V DC）EM2224（24V DC 5A）4（繼電器（繼電器 10A）8（24V DC）8（繼電器）（繼電器）8（220V AC）EM2234（24V DC）4（24V DC）4（24V DC）4（繼電器）（繼電器）8（24V DC）8（24V DC）8（24V DC）8（繼電器）（繼電器）16（24V DC）16（24V DC）16（24V DC）16（繼電器）（繼電器）32（24V DC）32（24V DC）3

55、2（24V DC）32（繼電器）（繼電器）EM2314路路2路熱電阻路熱電阻4路熱電偶路熱電偶EM2322路路4.2.2 4.2.2 擴展模塊介紹擴展模塊介紹2 2特殊功能特殊功能模塊模塊 當當需要完成某些特殊功能的控制任務時，需要完成某些特殊功能的控制任務時，可與可與PLCPLC主機相連，以完成某種特殊的控制任主機相連，以完成某種特殊的控制任務而特制的一種裝置。如運動控制模塊、特殊務而特制的一種裝置。如運動控制模塊、特殊通訊模塊等。通訊模塊等。4.2.2 4.2.2 擴展模塊介紹擴展模塊介紹2 2特殊功能模塊特殊功能模塊（1 1）EM241EM241調(diào)制解調(diào)器模塊調(diào)制解調(diào)器模塊 使用該模塊可

56、以通過電話線、使用該模塊可以通過電話線、ModbusModbus或或P PPIPI協(xié)議進行協(xié)議進行TeleserviceTeleservice（遠程的維護和遠程（遠程的維護和遠程的診斷）、的診斷）、CommunicationCommunication（進行（進行CPUCPU和和PCPC或或CPCPU U和和CPUCPU之間的通信）和之間的通信）和MessageMessage（發(fā)送短消息（發(fā)送短消息到手機或其他終端）。到手機或其他終端）。（2 2）EM253EM253定位模塊定位模塊 該模塊主要用于高精度的運動控制?？刂圃撃K主要用于高精度的運動控制。控制范圍從微型步進電動機到智能伺服系統(tǒng)。范圍

57、從微型步進電動機到智能伺服系統(tǒng)。4.2.2 4.2.2 擴展模塊介紹擴展模塊介紹（3 3）SIWAREX MSSIWAREX MS稱重模塊稱重模塊 SIWAREX MS SIWAREX MS是一個多用途的稱重模塊，適用于所是一個多用途的稱重模塊，適用于所有簡單稱重和測力任務。其基本功能就是測量傳感器電有簡單稱重和測力任務。其基本功能就是測量傳感器電壓，然后將電壓值轉(zhuǎn)換成重量值。壓，然后將電壓值轉(zhuǎn)換成重量值。4.2.2 4.2.2 擴展模塊介紹擴展模塊介紹（4 4）EM277EM277現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP的連接模塊的連接模塊 通訊模塊通訊模塊EM277EM

58、277用于連接到用于連接到PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線系統(tǒng)中。系統(tǒng)中。EMEM 277277經(jīng)過串行經(jīng)過串行I/OI/O總線連接到總線連接到S7-200S7-200 CPUCPU。此外，還有此外，還有PIDPID調(diào)節(jié)模塊、高速計數(shù)器模塊、以太調(diào)節(jié)模塊、高速計數(shù)器模塊、以太網(wǎng)通訊模塊等其他智能模塊，網(wǎng)通訊模塊等其他智能模塊，4.3 S7-2004.3 S7-200系統(tǒng)配置系統(tǒng)配置 一套完整的一套完整的S7-200S7-200系統(tǒng)包括主機單元、擴展系統(tǒng)包括主機單元、擴展單元、電源、編程器、通訊電纜、編程軟件單元、電源、編程器、通訊電纜、編程軟件，此外還可以配置上人機

59、界面等，此外還可以配置上人機界面等4.3.1 4.3.1 基本配置基本配置 S7-200S7-200系統(tǒng)任何一個型號的主機單元模塊都可以單獨構(gòu)成系統(tǒng)任何一個型號的主機單元模塊都可以單獨構(gòu)成一個基本的配置，組成一個獨立的控制系統(tǒng)，一個基本的配置，組成一個獨立的控制系統(tǒng)，S7-200S7-200各個各個型號的型號的CPUCPU輸入輸出配置都是固定的輸入輸出配置都是固定的。項目CPU222CPU224CPU224 XPCPU226數(shù)字量輸入數(shù)8141424地址分配I0.0I0.7I0.0I0.7I1.0I1.5I0.0I0.7I1.0I1.5I0.0I0.7I1.0I1.7I2.0I2.7數(shù)字量輸出

60、數(shù)6101016地址分配Q0.0Q0.5Q0.0Q0.7Q1.0Q1.1Q0.0Q0.7Q1.0Q1.1Q0.0Q0.7Q1.0Q1.7 模擬量輸入數(shù)2地址分配AIW0AIW2模擬量輸出數(shù)1地址分配AQW04.3.2 4.3.2 擴展擴展I/OI/O模塊配置原則模塊配置原則l擴展擴展IOIO模塊可以通過面板或標準的導軌和主模塊可以通過面板或標準的導軌和主機模塊連接在一起機模塊連接在一起S7-200S7-200系統(tǒng)進行系統(tǒng)進行IOIO擴展時編址的規(guī)則擴展時編址的規(guī)則（1 1）數(shù)字量的）數(shù)字量的IOIO映像寄存器的單位長度為映像寄存器的單位長度為8 8位位，即以一個字節(jié)進行遞增。所以如果輸入輸出，

61、即以一個字節(jié)進行遞增。所以如果輸入輸出點數(shù)不是點數(shù)不是8 8的倍數(shù)的，下一個同類模塊在編址的倍數(shù)的，下一個同類模塊在編址時不能使用上一個模塊未用的地址。時不能使用上一個模塊未用的地址。例如例如CPU 224CPU 224輸入點有輸入點有1414個，其中編址時個，其中編址時I I0.00.0I0.7I0.7是是8 8位，而位，而I1.0I1.0I1.5I1.5是是6 6位，則剩位，則剩下的下的I1.6I1.6、I1.7I1.7就不能使用，下一個模塊如果就不能使用，下一個模塊如果要進行數(shù)字量的編址時，只能從要進行數(shù)字量的編址時，只能從I2.0I2.0開始往后開始往后編。編。S7-200S7-200

62、系統(tǒng)進行系統(tǒng)進行IOIO擴展時編址的規(guī)則擴展時編址的規(guī)則（2 2）模擬量的）模擬量的IOIO映像寄存器的單位長度為映像寄存器的單位長度為2 2個通道（個通道（3232位）遞位）遞增的方式來分配空間。本模塊中沒有使用的地址不能被后面的增的方式來分配空間。本模塊中沒有使用的地址不能被后面的同類模塊繼續(xù)使用，編址必須從偶數(shù)開始。模擬量輸入的編址同類模塊繼續(xù)使用，編址必須從偶數(shù)開始。模擬量輸入的編址格式為格式為AIW0AIW0、AIW2AIW2、AIW4AIW4；模擬量輸出的編址格式為；模擬量輸出的編址格式為AQW0AQW0、AQAQW4W4。例如例如EM235EM235有有4 4的模擬量輸入和的模擬

63、量輸入和1 1個模擬量輸出，則它的輸個模擬量輸出，則它的輸入編址為入編址為AIW0AIW0、AIW2AIW2、AIW4AIW4、AIW6AIW6；它的輸出編址為；它的輸出編址為AQW0AQW0。如果它后面再接一個如果它后面再接一個EM235EM235模塊，則這個模塊的編址就要從接模塊，則這個模塊的編址就要從接著上一個模塊的編址繼續(xù)往下，第二個著上一個模塊的編址繼續(xù)往下，第二個EM235EM235模塊輸入編址為模塊輸入編址為A AIW8IW8、AIW10AIW10、AIW12AIW12、AIW14AIW14，而輸出編址為，而輸出編址為AQW4AQW4（注意：輸（注意：輸出雖然是一個，但是在內(nèi)部存

64、儲的時候是占用的兩個通道的存出雖然是一個，但是在內(nèi)部存儲的時候是占用的兩個通道的存儲空間，所以儲空間，所以AQW2AQW2不能用）。不能用）。S7-200S7-200系統(tǒng)進行系統(tǒng)進行IOIO擴展時編址的規(guī)則擴展時編址的規(guī)則（3 3）數(shù)字量的輸出模塊那些沒有用到的存儲空間可）數(shù)字量的輸出模塊那些沒有用到的存儲空間可以用來內(nèi)部標志位存儲器，而輸入模塊那些沒有用到以用來內(nèi)部標志位存儲器，而輸入模塊那些沒有用到的存儲空間則不能使用，因為每次更新輸入時都會將的存儲空間則不能使用，因為每次更新輸入時都會將輸入字節(jié)中未用的位清零。輸入字節(jié)中未用的位清零。（4 4）配置時盡量用最少的擴展模塊，同時考慮一定）配

65、置時盡量用最少的擴展模塊，同時考慮一定的余量。的余量。4.3.3 4.3.3 擴展擴展I/OI/O模塊配置舉例模塊配置舉例例：某個控制系統(tǒng)數(shù)字量輸入為例：某個控制系統(tǒng)數(shù)字量輸入為2020點，數(shù)字量點，數(shù)字量輸出為輸出為1212點，模擬量輸入為點，模擬量輸入為4 4點，模擬量輸出點，模擬量輸出為為1 1點，試選擇合適的主機模塊和擴展模塊。點，試選擇合適的主機模塊和擴展模塊。4.3.3 4.3.3 擴展擴展I/OI/O模塊配置舉例模塊配置舉例解：考慮主機模塊可以選用解：考慮主機模塊可以選用CPU224CPU224，CPU224XPCPU224XP和和CPU226CPU226，選用的主機模塊不同，相

66、應的擴展，選用的主機模塊不同，相應的擴展模塊就不同。另外，即使是同一個主機模塊，模塊就不同。另外，即使是同一個主機模塊，擴展模塊也可以不同，排列的次序也可以不同擴展模塊也可以不同，排列的次序也可以不同，所以可以有多種組合形式。這里分別就，所以可以有多種組合形式。這里分別就CPU2CPU22424，CPU224XPCPU224XP和和CPU226CPU226這三種主機模塊配置一這三種主機模塊配置一種比較簡單的形式。種比較簡單的形式。4.3.3 4.3.3 擴展擴展I/OI/O模塊配置舉例模塊配置舉例（1 1）選用主機模塊為）選用主機模塊為CPU224CPU224 CPU224 CPU224有有1414點數(shù)字量輸入和點數(shù)字量輸入和1010點數(shù)字量輸出。這樣還需要點數(shù)字量輸出。這樣還需要配置至少配置至少6 6點的數(shù)字量和點的數(shù)字量和2 2點數(shù)字量輸出，點數(shù)字量輸出，4 4點模擬量輸入和點模擬量輸入和1 1點點模擬量輸出。對照模擬量輸出。對照I/OI/O擴展模塊參數(shù)表擴展模塊參數(shù)表4-34-3，選用最少的模塊，選用最少的模塊，這里選用這里選用EM223 EM223 數(shù)字量數(shù)字量8 8輸入輸入/