PLC的系統(tǒng)配置與接口模塊ppt課件

1、第第4章章S7-200 PLC的系統(tǒng)配置與接口模塊的系統(tǒng)配置與接口模塊4.14.1S7-200 PLCS7-200 PLC控制系統(tǒng)的根本構(gòu)成控制系統(tǒng)的根本構(gòu)成4.24.2S7-200 PLCS7-200 PLC的輸入的輸入/ /輸出接口模塊輸出接口模塊4.34.3S7-200 PLCS7-200 PLC的系統(tǒng)配置的系統(tǒng)配置NoImage根本構(gòu)成：根本構(gòu)成： 1. 1.根本單元根本單元CPUCPU 2. 2.個(gè)人計(jì)算機(jī)或編程個(gè)人計(jì)算機(jī)或編程器器 3. 3.編程軟件編程軟件 4. 4.通訊電纜通訊電纜系統(tǒng)需求擴(kuò)展時(shí)，系統(tǒng)需求擴(kuò)展時(shí)，系統(tǒng)構(gòu)成：系統(tǒng)構(gòu)成：4.1S7-200 PLC控制系統(tǒng)的根本構(gòu)成控

2、制系統(tǒng)的根本構(gòu)成1.1.根本單元根本單元NoImage 根本單元根本單元S7-200 CPUS7-200 CPU模塊也稱為主機(jī)。由中央處置單模塊也稱為主機(jī)。由中央處置單元元CPUCPU、電源以及數(shù)字量輸入輸出單元組成。這些都被緊、電源以及數(shù)字量輸入輸出單元組成。這些都被緊湊地安裝在一個(gè)獨(dú)立的安裝中。根本單元可以構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的湊地安裝在一個(gè)獨(dú)立的安裝中。根本單元可以構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)。圖圖4 42 S7-200 CPU2 S7-200 CPU的外形構(gòu)造的外形構(gòu)造NoImage1S7-200 PLC的外形的外形v形狀指示燈：指示形狀指示燈：指示CPUCPU的的run,stoprun,

3、stop任務(wù)方式、任務(wù)方式、主機(jī)的主機(jī)的I/OI/O當(dāng)前形狀、系統(tǒng)錯(cuò)誤形狀；當(dāng)前形狀、系統(tǒng)錯(cuò)誤形狀；v存儲器卡接口：可以插入存儲卡；存儲器卡接口：可以插入存儲卡；v通訊接口：經(jīng)過通訊電纜，銜接通訊接口：經(jīng)過通訊電纜，銜接PCPC、編程器、編程器、顯示器、其他顯示器、其他PLCPLC等；等；NoImage形狀形狀指示燈指示燈通訊口通訊口NoImagev上面端子是電源和輸出端子，輸出端子的運(yùn)轉(zhuǎn)上面端子是電源和輸出端子，輸出端子的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀可以由指示燈顯示，形狀可以由指示燈顯示，onon對應(yīng)指示燈亮；對應(yīng)指示燈亮；v下面端子是輸入端子和傳感器電源端子，運(yùn)轉(zhuǎn)下面端子是輸入端子和傳感器電源端子，運(yùn)轉(zhuǎn)形狀也

4、可以由指示燈顯示；形狀也可以由指示燈顯示；NoImage電源及輸電源及輸出端子出端子輸入端子及輸入端子及傳感器電源傳感器電源NoImagev蓋子下面有蓋子下面有run,stoprun,stop，termterm開關(guān)和擴(kuò)展模塊接口；開關(guān)和擴(kuò)展模塊接口；v擴(kuò)展模塊接口：銜接擴(kuò)展的模塊。擴(kuò)展模塊接口：銜接擴(kuò)展的模塊。NoImagev1 1、RUNRUN：上電就運(yùn)轉(zhuǎn)，可以由上位系統(tǒng)控制：上電就運(yùn)轉(zhuǎn)，可以由上位系統(tǒng)控制停頓；停頓；v2 2、termterm：上電不運(yùn)轉(zhuǎn)，可以由上位系統(tǒng)控制：上電不運(yùn)轉(zhuǎn)，可以由上位系統(tǒng)控制能否運(yùn)轉(zhuǎn)；上位機(jī)軟件監(jiān)控或調(diào)試，用到這能否運(yùn)轉(zhuǎn)；上位機(jī)軟件監(jiān)控或調(diào)試，用到這個(gè)端口個(gè)端

5、口v 3 3、stopstop：上電不運(yùn)轉(zhuǎn)，可編寫程序：上電不運(yùn)轉(zhuǎn)，可編寫程序NoImageS7-200 CPU22XS7-200 CPU22X系列產(chǎn)品：系列產(chǎn)品： CPU221 CPU221 模塊整體模塊整體式式 CPU222 CPU222 模塊模塊 CPU224 CPU224 模塊模塊 CPU224XP CPU224XP 模塊模塊 CPU226 CPU226 模塊模塊 CPU226XM CPU226XM 模塊模塊性能逐漸提高性能逐漸提高 NoImage2 2S7-200 PLCS7-200 PLC的性能參數(shù)的性能參數(shù)S7-200 CPU22S7-200 CPU22* *的主要技術(shù)目的：的主

6、要技術(shù)目的：指標(biāo)指標(biāo)CPU221CPU222CPU224CPU224XPCPU226程序存儲器程序存儲器/B在線程序編輯時(shí)在線程序編輯時(shí)非在線程序編輯時(shí)非在線程序編輯時(shí)4096409681921228812288163841638424576數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器/B2048819210240掉電保持掉電保持（超級電容）（超級電容）/h50100本機(jī)數(shù)字量本機(jī)數(shù)字量I/O6入入/4出出8入入/6出出14入入/10出出24入入/16出出本機(jī)模擬量本機(jī)模擬量I/O2入入/1出出擴(kuò)展模塊數(shù)量擴(kuò)展模塊數(shù)量27數(shù)字量數(shù)字量I/O映像區(qū)映像區(qū)128入入/128出出模擬量模擬量I/O映像區(qū)映像區(qū)16入入/16

7、出出32入入/32出出脈沖捕捉輸入脈沖捕捉輸入/個(gè)個(gè)681424高速計(jì)數(shù)器高速計(jì)數(shù)器/個(gè)個(gè)46v在線程序編輯時(shí)，程序存儲器在線程序編輯時(shí)，程序存儲器16384B16384Bv非在線程序編輯：非在線程序編輯：24576B24576BvPLCPLC運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)編程需求占用一部分程序存儲空間。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)編程需求占用一部分程序存儲空間。假設(shè)要利用全部的程序存儲區(qū)，對于特定的假設(shè)要利用全部的程序存儲區(qū)，對于特定的一些一些CPUCPU型號，需求制止型號，需求制止“運(yùn)轉(zhuǎn)方式編程功運(yùn)轉(zhuǎn)方式編程功能。在系統(tǒng)塊中，添加存儲區(qū)中勾選：制止能。在系統(tǒng)塊中，添加存儲區(qū)中勾選：制止“運(yùn)轉(zhuǎn)方式編輯以添加存儲區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)方式編輯以添加存儲區(qū)

8、 S7-200 CPU22S7-200 CPU22* *的主要技術(shù)目的：續(xù)的主要技術(shù)目的：續(xù)高速脈沖輸出高速脈沖輸出/個(gè)個(gè)2（20kHz,DC）2（100kHz,DC）2（20kHz,DC）布爾指令執(zhí)行速度布爾指令執(zhí)行速度022s/指令指令定時(shí)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器256/256定時(shí)中斷定時(shí)中斷/個(gè)個(gè)2,1ms分辨率分辨率模擬量調(diào)節(jié)電位器模擬量調(diào)節(jié)電位器/個(gè)個(gè)1（8位分辨率）位分辨率）2（8位分辨率）位分辨率）實(shí)時(shí)時(shí)鐘實(shí)時(shí)時(shí)鐘有（時(shí)鐘卡）有（時(shí)鐘卡）內(nèi)置內(nèi)置RS 485通信口通信口/個(gè)個(gè)12供電能力供電能力/mADC5V03406601000DC24V180280400vI/OI/O總點(diǎn)數(shù)為總

9、點(diǎn)數(shù)為4040點(diǎn)點(diǎn)2424入入/ 16/ 16出出v可帶可帶7 7個(gè)擴(kuò)展模塊個(gè)擴(kuò)展模塊 其中包括其中包括2 2個(gè)智能模塊個(gè)智能模塊v程序存儲器容量為程序存儲器容量為24576B24576Bv內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器6 6個(gè)個(gè)v具有具有PIDPID控制的功能控制的功能v有有2 2個(gè)高速脈沖輸出端輸出端產(chǎn)生高速脈沖，用來驅(qū)動負(fù)載個(gè)高速脈沖輸出端輸出端產(chǎn)生高速脈沖，用來驅(qū)動負(fù)載實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制，如步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制，如步進(jìn)電機(jī)v2 2個(gè)個(gè)RS-485RS-485通訊口通訊口v具有具有PPIPPI、MPIMPI和自在口通訊協(xié)議的通訊才干和自在口通訊協(xié)議的通訊才干 v速度快，功能強(qiáng)速度快，功能強(qiáng)NoI

10、mage(3) S7-200 CPU226 AC/DC/繼電器模塊的繼電器模塊的外部端子接線圖：外部端子接線圖： CPU226 AC/DC/CPU226 AC/DC/繼電器模塊：繼電器模塊：ACAC：PLCPLC需求交流電源供電需求交流電源供電AC85AC85264V264VDCDC：輸入模塊是直流輸入模塊；：輸入模塊是直流輸入模塊；繼電器：繼電器：PLCPLC輸出方式是繼電器輸出方式可輸出方式是繼電器輸出方式可以接直流負(fù)載和交流負(fù)載以接直流負(fù)載和交流負(fù)載v數(shù)字量輸入點(diǎn)數(shù)字量輸入點(diǎn)2424個(gè)：個(gè)：v分成分成2 2組，組，I0.0I0.0I1.4I1.4、I1.5I1.5I2.7I2.7vM M

11、、1M1M、2M2M是公共端，一個(gè)開關(guān)信號對應(yīng)一個(gè)是公共端，一個(gè)開關(guān)信號對應(yīng)一個(gè)輸入端子，經(jīng)過直流電源，終止于公共端；輸入端子，經(jīng)過直流電源，終止于公共端；vM M、L+L+兩個(gè)端子還可以提供直流兩個(gè)端子還可以提供直流24V24V的傳感器電的傳感器電源，作為傳感器的電源；也可以作為輸入端的源，作為傳感器的電源；也可以作為輸入端的檢測電源。檢測電源。NoImage實(shí)踐接線：實(shí)踐接線：NoImagev數(shù)字量輸出點(diǎn)數(shù)字量輸出點(diǎn)1616個(gè)，分成個(gè)，分成3 3組：組：Q0.0Q0.0Q0.3Q0.3、Q0.4Q0.41.01.0、Q1.1Q1.1Q1.7Q1.7；v每個(gè)負(fù)載一端和輸出端子相銜接，另一端經(jīng)

12、每個(gè)負(fù)載一端和輸出端子相銜接，另一端經(jīng)電源和公共端銜接；電源和公共端銜接；v1L1L、2L2L、3L3L為公共端；為公共端；vN N、L1L1端子是電源的輸入端端子是電源的輸入端AC120V/240VAC120V/240VNoImage實(shí)驗(yàn)接線：實(shí)驗(yàn)接線：1L1L、2L2L、3L3L銜接至銜接至L+L+24V24V；上面的負(fù)載接至上面的負(fù)載接至COM0COM0，然后接至，然后接至M M接地接地NoImage2.2.編程設(shè)備編程設(shè)備 編程設(shè)備的功能是編制程序、修正程序、調(diào)試程序，并將調(diào)試合格的程序下載到PLC系統(tǒng)中。 目前廣泛采用個(gè)人計(jì)算機(jī)作為編程設(shè)備，需配置西門子提供的公用編程軟件。 S7-2

13、00 PLC S7-200 PLC的編程軟件是的編程軟件是STEP7-Micro/WINSTEP7-Micro/WIN，該軟件系統(tǒng)在，該軟件系統(tǒng)在WindowsWindows平臺上運(yùn)轉(zhuǎn)；可以編程、調(diào)試程序、監(jiān)控程序、通訊、平臺上運(yùn)轉(zhuǎn)；可以編程、調(diào)試程序、監(jiān)控程序、通訊、下載、上傳程序等。下載、上傳程序等。3.3.通訊電纜通訊電纜西門子西門子PLCPLC的通訊電纜主要有三種：的通訊電纜主要有三種： PC/PPI PC/PPI通訊電纜通訊電纜; ; PPI PPI協(xié)議主從協(xié)議，是協(xié)議主從協(xié)議，是S7-S7-200CPU200CPU最根本的通訊方式，經(jīng)過原來本身的端口最根本的通訊方式，經(jīng)過原來本身的

14、端口PORT0PORT0或或PORT1PORT1就可以實(shí)現(xiàn)通訊，是就可以實(shí)現(xiàn)通訊，是S7-200 CPUS7-200 CPU默許的通訊方默許的通訊方式。式。 RS-232C RS-232C串行接口串行接口/PPI/PPI多主站通訊電纜多主站通訊電纜; ; PC/PPI PC/PPI Multi-Master Cable Multi-Master Cable 光電隔離型西門子光電隔離型西門子S7-200 PLCS7-200 PLC多主多主站站PPIPPI編程電纜，內(nèi)置編程電纜，內(nèi)置RS232C/RS485RS232C/RS485轉(zhuǎn)換，帶轉(zhuǎn)換，帶8 8個(gè)個(gè)DIPDIP開關(guān)，開關(guān)，支持支持PPIPP

15、I協(xié)議協(xié)議 、多主站、多主站PPIPPI協(xié)議、高級協(xié)議、高級PPIPPI協(xié)議，及協(xié)議，及187.5Kbps187.5Kbps高速通訊。高速通訊。 USB USB接口接口/PPI/PPI多主站通訊電纜。多主站通訊電纜。 通訊電纜將通訊電纜將S7-200 PLCS7-200 PLC與計(jì)算機(jī)銜接后，用與計(jì)算機(jī)銜接后，用STEP7-Micro/WINSTEP7-Micro/WIN編程軟件設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與編程軟件設(shè)置即可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與PLCPLC之間的通訊和數(shù)據(jù)傳輸。之間的通訊和數(shù)據(jù)傳輸。v RS-232 RS-232：計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行：計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)與終

16、端之間的數(shù)據(jù)傳送可以采用串行通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有運(yùn)用線路少、本錢低，通訊和并行通訊二種方式。由于串行通訊方式具有運(yùn)用線路少、本錢低，特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，防止了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。在串特別是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)，防止了多條線路特性的不一致而被廣泛采用。在串行通訊時(shí)，要求通訊雙方都采用一個(gè)規(guī)范接口，使不同的設(shè)備可以方便地行通訊時(shí)，要求通訊雙方都采用一個(gè)規(guī)范接口，使不同的設(shè)備可以方便地銜接起來進(jìn)展通訊。銜接起來進(jìn)展通訊。RS-232RS-232是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在19701970年由美國電子工業(yè)協(xié)會年由美國電子工業(yè)

17、協(xié)會EIAEIA結(jié)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)結(jié)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端消費(fèi)廠家共同制定的用于串行通訊的規(guī)范。它的全名是算機(jī)終端消費(fèi)廠家共同制定的用于串行通訊的規(guī)范。它的全名是 數(shù)據(jù)終數(shù)據(jù)終端設(shè)備端設(shè)備DTEDTE和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備DCEDCE之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)規(guī)范規(guī)范 該規(guī)范規(guī)定采用一個(gè)該規(guī)范規(guī)定采用一個(gè)2525個(gè)腳的銜接器，對銜接器的每個(gè)引腳的信號個(gè)腳的銜接器，對銜接器的每個(gè)引腳的信號內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。普通只運(yùn)用內(nèi)容加以規(guī)定，還對各種信號的電平加以規(guī)定。普通只運(yùn)用3-93-9條引線。條引線。 4.4

18、.人機(jī)界面人機(jī)界面HMIHMI(1)(1)文本顯示器文本顯示器 運(yùn)用于運(yùn)用于S7-200 PLCS7-200 PLC的文本顯示器有的文本顯示器有TD200CTD200C、TD400CTD400C等。經(jīng)過它們，可以查看、監(jiān)控和改動運(yùn)用程序等。經(jīng)過它們，可以查看、監(jiān)控和改動運(yùn)用程序中的過程變量。中的過程變量。 (2)(2)觸摸屏觸摸屏 西門子西門子S7-200 PLCS7-200 PLC系統(tǒng)有多種觸摸屏，如系統(tǒng)有多種觸摸屏，如TP070TP070、TP170ATP170A、TP170BTP170B、TP177microTP177micro等。等。K-TP178microK-TP178micro為中

19、國為中國用戶量身定做；用戶量身定做； 可以顯示圖形、變量和操作按鈕，為用戶提供一個(gè)友可以顯示圖形、變量和操作按鈕，為用戶提供一個(gè)友好的人機(jī)界面。好的人機(jī)界面。NoImageNoImage5.WinCC V75.WinCC V7組態(tài)軟件組態(tài)軟件 WinCC flexible為SIMATIC HMI 操作員提供工程軟件，從而到達(dá)控制和監(jiān)視設(shè)備的目的； 為基于Windows 2000/XP的單個(gè)用戶提供運(yùn)轉(zhuǎn)版可視化軟件。 可將工程傳輸?shù)讲煌腍MI平臺，并在其上運(yùn)轉(zhuǎn)而無需轉(zhuǎn)變。 可使監(jiān)控人員在辦公室看到消費(fèi)流程的動態(tài)畫面，是消費(fèi)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺軟件。 例子4.2S7-200 PLC的輸入的輸入/輸出接口

20、模塊輸出接口模塊4.2.14.2.1數(shù)字量模塊數(shù)字量模塊4.2.24.2.2模擬量模塊模擬量模塊4.2.34.2.3智能模塊智能模塊4.2.1數(shù)字量模塊數(shù)字量模塊1.1.數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量輸入模塊2.2.數(shù)字量輸出模塊數(shù)字量輸出模塊3.3.數(shù)字量輸入輸出模塊數(shù)字量輸入輸出模塊模塊名稱模塊名稱模塊描述模塊描述DC+5V電流電流消耗消耗數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量輸入模塊EM221 DI824VDC30mAEM221 DI8120/230VAC30mAEM221 DI1624VDC70mA數(shù)字量輸出模塊數(shù)字量輸出模塊EM222 DO424VDC40mAEM222 DO4繼電器繼電器30mAEM222 D

21、O824VDC50mAEM222 DO8120/230VAC110mAEM222 DO8繼電器繼電器40mA數(shù)字量輸入輸出數(shù)字量輸入輸出模塊模塊EM223 DI4/DO424VDC40mAEM223 DI4/DO424VDC/繼電器繼電器40mAEM223 DI8/DO824VDC80mAEM223 DI8/DO824VDC/繼電器繼電器80mAEM223 DI16/DO1624VDC160mAEM223 DI16/DO1624VDC/繼電器繼電器150mAEM223 DI32/DO3224VDC240mAEM223 DI32/DO3224VDC/繼電器繼電器205mA1.1.數(shù)字量輸入模塊數(shù)

22、字量輸入模塊直流輸入模塊直流輸入模塊交流輸入模塊交流輸入模塊(1)(1)直流輸入模塊直流輸入模塊EM221 DI8EM221 DI8DC24VDC24VNoImageNoImage端子接線圖端子接線圖 輸入電路輸入電路v直流輸入模塊直流輸入模塊EM221 DI824VDCv表示：表示：8個(gè)數(shù)字量輸入端子個(gè)數(shù)字量輸入端子v需提供一個(gè)需提供一個(gè)24VDC電源電源NoImageNoImage* *直流電源檢測輸入點(diǎn)的形狀直流電源檢測輸入點(diǎn)的形狀R1R1限流電阻；限流電阻； R1 R1、C C低通濾波；低通濾波；R2R2泄放泄放C C電荷的電阻；電荷的電阻； VL: VL:形狀形狀指示燈指示燈SB1S

23、B1閉合外部直流電壓經(jīng)過閉合外部直流電壓經(jīng)過R1R1、C C濾波至光耦合器的發(fā)光濾波至光耦合器的發(fā)光二極管光敏晶體管接受光信號變成內(nèi)部電路能接受二極管光敏晶體管接受光信號變成內(nèi)部電路能接受的規(guī)范電信號，將信號送入內(nèi)部電路。的規(guī)范電信號，將信號送入內(nèi)部電路?，F(xiàn)場開關(guān)通斷對應(yīng)輸入映象存放器的現(xiàn)場開關(guān)通斷對應(yīng)輸入映象存放器的1 1和和0 0外部電源只是用于檢測輸入點(diǎn)的形狀，其極性可以恣意接入外部電源只是用于檢測輸入點(diǎn)的形狀，其極性可以恣意接入NoImageI/O端子形狀端子形狀*輸入映象存放器形狀輸入映象存放器形狀(2)(2)交流輸入模塊交流輸入模塊NoImageNoImage端子接線圖端子接線圖

24、輸入電路輸入電路R1R1：取樣電阻，吸收浪涌；：取樣電阻，吸收浪涌；C C：隔離直流，接通交流；：隔離直流，接通交流；R2,R3R2,R3：對交流電壓分壓。：對交流電壓分壓。2.2.數(shù)字量輸出模塊數(shù)字量輸出模塊(1)(1)直流輸出模塊直流輸出模塊( (晶體管輸出方式晶體管輸出方式) ) 特點(diǎn)：呼應(yīng)速度快特點(diǎn)：呼應(yīng)速度快(2)(2)交流輸出模塊交流輸出模塊( (雙向晶閘管輸出方式雙向晶閘管輸出方式) ) 特點(diǎn)：啟動電流大特點(diǎn)：啟動電流大(3)(3)交直流輸出模塊交直流輸出模塊( (繼電器輸出方式繼電器輸出方式) ) 特點(diǎn)：輸出電流大，可帶交、直流負(fù)載，順應(yīng)性強(qiáng)，但呼應(yīng)特點(diǎn)：輸出電流大，可帶交、直

25、流負(fù)載，順應(yīng)性強(qiáng)，但呼應(yīng)速度慢速度慢它的作用是把它的作用是把PLCPLC的內(nèi)部信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)的的內(nèi)部信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)的大功率開關(guān)信號。大功率開關(guān)信號。EM222 DO4繼電器繼電器EM222 DO824VDCEM222 DO8120/230VAC(1)(1)直流輸出模塊直流輸出模塊( (晶體管輸出方式晶體管輸出方式) )NoImageNoImage端子接線圖端子接線圖 輸出電路輸出電路每一個(gè)輸出點(diǎn)與一個(gè)且僅與一個(gè)輸出電路相連。每一個(gè)輸出點(diǎn)與一個(gè)且僅與一個(gè)輸出電路相連。v晶體管輸出電路方式相比于繼電器輸出呼應(yīng)快普通在0.2ms以下，適用于要求快速呼應(yīng)的場所；v由于晶體管是無機(jī)械觸點(diǎn)

26、，因此比繼電器輸出電路方式的壽命長 v晶體管輸出驅(qū)動才干要小于繼電器輸出 (2)(2)交流輸出模塊交流輸出模塊( (雙向晶閘管輸出方式雙向晶閘管輸出方式) )NoImage端子接線圖端子接線圖交流輸出電路交流輸出電路 雙向晶閘管輸出電路只能驅(qū)動交流負(fù)載，呼應(yīng)速度雙向晶閘管輸出電路只能驅(qū)動交流負(fù)載，呼應(yīng)速度也比繼電器輸出電路方式要快，壽命要長。也比繼電器輸出電路方式要快，壽命要長。雙向晶閘管輸出的驅(qū)動才干要比繼電器輸出的要小雙向晶閘管輸出的驅(qū)動才干要比繼電器輸出的要小 (3)(3)交直流輸出模塊交直流輸出模塊( (繼電器輸出方式繼電器輸出方式) )端子接線圖端子接線圖 輸出電路輸出電路 原理：輸

27、出映像存放器輸出為原理：輸出映像存放器輸出為1，輸出接口電路使，輸出接口電路使得繼電器線圈得繼電器線圈KA得電，觸點(diǎn)閉合，接通負(fù)載回路，發(fā)得電，觸點(diǎn)閉合，接通負(fù)載回路，發(fā)光二極管光二極管VL點(diǎn)亮；點(diǎn)亮； 輸出為輸出為0，繼電器線圈沒電，觸點(diǎn)斷開，負(fù)載和電，繼電器線圈沒電，觸點(diǎn)斷開，負(fù)載和電源不能構(gòu)成回路，沒電。源不能構(gòu)成回路，沒電。vR2,C：高頻濾波電路；：高頻濾波電路；vRV：壓敏電阻，起過壓維護(hù)作用；：壓敏電阻，起過壓維護(hù)作用； v由于繼電器方式具有實(shí)踐斷點(diǎn)，可以從物理上切斷所控制的由于繼電器方式具有實(shí)踐斷點(diǎn)，可以從物理上切斷所控制的回路，輸出電流大，既適宜于直流情況又適宜于交流情況；回

28、路，輸出電流大，既適宜于直流情況又適宜于交流情況；v缺陷：繼電器輸出方式不適用于高頻動作的負(fù)載，這是由繼缺陷：繼電器輸出方式不適用于高頻動作的負(fù)載，這是由繼電器的壽命決議的普通數(shù)十萬次左右電器的壽命決議的普通數(shù)十萬次左右 ；v呼應(yīng)時(shí)間較長，呼應(yīng)時(shí)間較長，10ms左右。左右。3.3.數(shù)字量輸入輸出模塊數(shù)字量輸入輸出模塊 S7-200 PLC配有數(shù)字量輸入輸出模塊配有數(shù)字量輸入輸出模塊(EM223模塊模塊)(見表見表4-2)。在一個(gè)模塊上既有數(shù)字量輸入點(diǎn)又有數(shù)字量輸出點(diǎn)，這種。在一個(gè)模塊上既有數(shù)字量輸入點(diǎn)又有數(shù)字量輸出點(diǎn)，這種模塊稱為組合模塊或輸入輸出模塊。模塊稱為組合模塊或輸入輸出模塊。數(shù)字量輸

29、入輸出模塊數(shù)字量輸入輸出模塊EM223 DI4/DO424VDC40mAEM223 DI4/DO424VDC/繼電器繼電器40mAEM223 DI8/DO824VDC80mAEM223 DI8/DO824VDC/繼電器繼電器80mAEM223 DI16/DO1624VDC160mAEM223 DI16/DO1624VDC/繼電器繼電器150mAEM223 DI32/DO3224VDC240mAEM223 DI32/DO3224VDC/繼電器繼電器205mA 數(shù)字量輸入輸出模塊的輸入電路及輸出電路的類型與數(shù)字量輸入輸出模塊的輸入電路及輸出電路的類型與上述引見的一樣。上述引見的一樣。 在同一個(gè)模塊

30、上，輸入、輸出電路類型的組合是多種在同一個(gè)模塊上，輸入、輸出電路類型的組合是多種多樣的，用戶可根據(jù)控制需求選用。多樣的，用戶可根據(jù)控制需求選用。 有了數(shù)字量輸入輸出模塊可使系統(tǒng)配置更加靈敏。有了數(shù)字量輸入輸出模塊可使系統(tǒng)配置更加靈敏。4.2.2模擬量模塊模擬量模塊1.PLC1.PLC對模擬量的處置對模擬量的處置2.2.模擬量輸入模塊模擬量輸入模塊3.3.模擬量輸出模塊模擬量輸出模塊4.4.模擬量輸入輸出模塊模擬量輸入輸出模塊模塊類型及名稱模塊類型及名稱分辨率分辨率電流消耗電流消耗(DC5V)/mA模擬量輸入模塊模擬量輸入模塊EM231 AI412位位20EM231 AI8模擬量輸出模塊模擬量輸

31、出模塊EM232 AQ212位（電壓輸出）位（電壓輸出）11位（電流輸出）位（電流輸出）20EM232 AQ4模擬量輸入輸出模模擬量輸入輸出模塊塊EM235 AI4/AQ1輸入同輸入同EM231模塊模塊輸出同輸出同EM232模塊模塊301.PLC1.PLC對模擬量的處置對模擬量的處置 假設(shè)輸入是模擬量，那么需先將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，再讓PLC接受數(shù)據(jù)； 假設(shè)現(xiàn)場需求模擬量電壓或電流作為信號或驅(qū)動信號，那么利用模擬量輸出模塊將PLC運(yùn)算處置后的假設(shè)干數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量信號輸出。 采用A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器如：恒溫控制實(shí)驗(yàn)如：恒溫控制實(shí)驗(yàn)v現(xiàn)場電熱絲的溫度用溫度傳感器檢測，得到的現(xiàn)場

32、電熱絲的溫度用溫度傳感器檢測，得到的4 420mA20mA的規(guī)范電信號；的規(guī)范電信號；v送到送到PLCPLC的模擬量輸入模塊，經(jīng)過的模擬量輸入模塊，經(jīng)過A/DA/D轉(zhuǎn)換，得轉(zhuǎn)換，得到和溫度成正比的數(shù)字量放在到和溫度成正比的數(shù)字量放在AIW)AIW)；vCPUCPU將此值和設(shè)定值相比較，用將此值和設(shè)定值相比較，用PIDPID算法對差值算法對差值進(jìn)展運(yùn)算，結(jié)果是數(shù)字量；進(jìn)展運(yùn)算，結(jié)果是數(shù)字量；v送給模擬量輸出模塊，經(jīng)過送給模擬量輸出模塊，經(jīng)過D/AD/A轉(zhuǎn)換，得到轉(zhuǎn)換，得到0 020mA20mA電信號，輸出給晶閘管調(diào)功器，控制電熱電信號，輸出給晶閘管調(diào)功器，控制電熱絲的加熱功率，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。絲的

33、加熱功率，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。v產(chǎn)品稱號：產(chǎn)品稱號：QAE2164.010QAE2164.010品牌：西門子品牌：西門子SIEMENSSIEMENS技術(shù)參數(shù)：技術(shù)參數(shù)：測溫溫度范圍：測溫溫度范圍：-10-120-10-120度度時(shí)間常數(shù)：帶維護(hù)套管時(shí)間常數(shù)：帶維護(hù)套管30s30s浸入套管材質(zhì)：不銹鋼浸入套管材質(zhì)：不銹鋼銜接方式：螺絲端子銜接方式：螺絲端子丈量精度：丈量精度：0-700-70度：度：+-1+-1、-40-120-40-120度：度：+-1.4+-1.4功率耗費(fèi)：不大于功率耗費(fèi)：不大于1VA1VA防護(hù)等級：防護(hù)等級：IP54IP54尺寸：尺寸：80-88-39mm80-88-39mm電源

34、：電源：AC24V/DC13.5-35VAC24V/DC13.5-35V輸出信號：輸出信號：DC0-10VDC0-10V額定壓力：額定壓力：PN10PN10浸入式水溫傳感器浸入式水溫傳感器QAE2164.010v 模擬量輸入電平大多是從傳感器經(jīng)過變換后得模擬量輸入電平大多是從傳感器經(jīng)過變換后得到的，模擬量的輸入信號為到的，模擬量的輸入信號為4 420 mA20 mA的電流信號或的電流信號或1 15 V5 V、-10-1010 V10 V、0 010 V10 V的直流電壓信號。的直流電壓信號。v 模擬量輸入單元的作用是把現(xiàn)場延續(xù)變化的模模擬量輸入單元的作用是把現(xiàn)場延續(xù)變化的模擬量規(guī)范信號轉(zhuǎn)換成擬

35、量規(guī)范信號轉(zhuǎn)換成PLCPLC內(nèi)部處置的、由假設(shè)干位內(nèi)部處置的、由假設(shè)干位表示的數(shù)字信號。模擬量輸入單元普通由濾波、表示的數(shù)字信號。模擬量輸入單元普通由濾波、A/DA/D轉(zhuǎn)換器、光耦合器隔離等部分組成。轉(zhuǎn)換器、光耦合器隔離等部分組成。2.2.模擬量輸入模塊模擬量輸入模塊(1)(1)模擬量輸入模塊的輸入數(shù)據(jù)格式模擬量輸入模塊的輸入數(shù)據(jù)格式如：水位為正如：水位為正如：電流如：電流單極性數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是單極性數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)是1212位，位，LSBLSB是最低有效位，是最低有效位，MSBMSB是最高有效位；是最高有效位；前面的前面的0 0表示正數(shù)，后面的表示正數(shù)，后面的3 3個(gè)個(gè)0 0確定；確定；最大值是最大值

36、是全量程輸入范圍對應(yīng)的數(shù)字量為全量程輸入范圍對應(yīng)的數(shù)字量為0 03200032000；剩下的剩下的760760用于偏置用于偏置/ /增益，由系統(tǒng)完成；增益，由系統(tǒng)完成；327608215v雙極性數(shù)據(jù)：最高位是符號位，雙極性數(shù)據(jù)：最高位是符號位，0 0表示正值，表示正值，1 1表示負(fù)值表示負(fù)值v最低位是延續(xù)的最低位是延續(xù)的4 4個(gè)個(gè)0 0v全量程輸入范圍如全量程輸入范圍如5V5V+5V+5V對應(yīng)的數(shù)字對應(yīng)的數(shù)字量是量是32000320003200032000 2二進(jìn)制數(shù)和實(shí)踐物理量之間的關(guān)系，例題二進(jìn)制數(shù)和實(shí)踐物理量之間的關(guān)系，例題41v濁度儀的量程：濁度儀的量程：0 010NTU10NTUv輸

37、出信號：輸出信號：4 420mA20mAv模擬量輸入模塊將模擬量輸入模塊將0 020mA20mA轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成0 03200032000v那么那么4 420mA20mA轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成 6400 64003200032000v橫坐標(biāo)橫坐標(biāo)640064003200032000v縱坐標(biāo)縱坐標(biāo)0 010NTU10NTUv二進(jìn)制二進(jìn)制x,x,對應(yīng)的濁度多少？對應(yīng)的濁度多少？3 3模擬量輸入模塊的端子接線圖模擬量輸入模塊的端子接線圖v模塊上部分為模塊上部分為4 4組：組：RARA、A+A+、A Av電壓信號接電壓信號接2 2個(gè)端子個(gè)端子v電流信號接電流信號接3 3個(gè)端子個(gè)端子RCRC和和C+C+短接；短接；v

38、未用的輸入通道短接如：未用的輸入通道短接如：B+B+、B-B-v模塊下部模塊下部M M、L+L+兩端接入兩端接入直流直流24V24V電源。電源。v 作用是把PLC運(yùn)算處置后的假設(shè)干位數(shù)字量信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量信號然后輸出，以滿足消費(fèi)過程現(xiàn)場延續(xù)信號的控制要求。v 模擬量輸出單元普通由光耦合器隔離、D/A轉(zhuǎn)換器和信號轉(zhuǎn)換等部分組成。v 模擬量輸出模塊是將中央處置器的二進(jìn)制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成420 mA的電流輸出信號或010 V、15 V的電壓輸出信號，以提供應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)(晶閘管調(diào)功器、變頻器等3.3.模擬量輸出模塊模擬量輸出模塊(1)(1)模擬量輸出模塊的輸出數(shù)據(jù)格式模擬量輸出模塊的輸出數(shù)據(jù)格式(2

39、)(2)模擬量輸出模塊模擬量輸出模塊 的端子接線圖的端子接線圖: :4.4.模擬量輸入輸出模塊模擬量輸入輸出模塊模擬量輸入模擬量輸入輸出模塊輸出模塊EM235 AI4/AQ1輸入同輸入同EM231模塊模塊輸出同輸出同EM232模塊模塊電流消電流消耗耗 304個(gè)模擬量輸入通道個(gè)模擬量輸入通道1個(gè)模擬量輸出通道個(gè)模擬量輸出通道該模塊的模擬量輸入功能等同模擬量輸入模塊該模塊的模擬量輸入功能等同模擬量輸入模塊EM231；模擬量輸出功能等同模擬量輸出模塊模擬量輸出功能等同模擬量輸出模塊EM232端子接線圖：端子接線圖：4.2.3S7-200 PLC的智能模塊的智能模塊l如如: :溫度傳感器模塊溫度傳感器

40、模塊l由信號處置由信號處置,A/D,A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換, ,光耦合等組成光耦合等組成l 溫度溫度( (模擬量模擬量) ) 電流或電壓信號電流或電壓信號 A/D A/D轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換( (數(shù)字信號數(shù)字信號) ) 給給PLCPLC處置處置1.EM2311.EM231測溫模塊測溫模塊EM231EM231熱電偶熱電偶/ /熱電阻模塊的熱電阻模塊的DIPDIP開關(guān)開關(guān)是模擬量模塊的特殊方式；是模擬量模塊的特殊方式；可以直接銜接熱電偶和熱電阻來丈量溫度；可以直接銜接熱電偶和熱電阻來丈量溫度；用戶可直接訪問，讀取溫度值；用戶可直接訪問，讀取溫度值； S7-200 PLC提供提供PROFIBUS-DP模塊、模塊、AS-

41、i接口模塊接口模塊和工業(yè)以太網(wǎng)卡供用戶選擇，以順應(yīng)不同的通訊方式，詳見和工業(yè)以太網(wǎng)卡供用戶選擇，以順應(yīng)不同的通訊方式，詳見8.1節(jié)節(jié).2.2.通訊模塊通訊模塊其他：其他：vPIDPID調(diào)理模塊調(diào)理模塊v高速計(jì)數(shù)器模塊高速計(jì)數(shù)器模塊v高速脈沖輸出模塊高速脈沖輸出模塊v位置控制模塊位置控制模塊v閥門控制模塊等閥門控制模塊等4.34.3S7-200 PLCS7-200 PLC的系統(tǒng)配置的系統(tǒng)配置4.3.1主機(jī)加擴(kuò)展模塊的最大主機(jī)加擴(kuò)展模塊的最大I/O配置配置4.3.2I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展與編址點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展與編址4.3.3內(nèi)部電源的負(fù)載才干內(nèi)部電源的負(fù)載才干4.3.4PLC外部接線與電源要求外部接線與電源要

42、求4.3.14.3.1主機(jī)加擴(kuò)展模塊的最大主機(jī)加擴(kuò)展模塊的最大I/OI/O配置配置1.1.允許主機(jī)所帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量允許主機(jī)所帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量 CPU221 CPU221模塊不允許帶擴(kuò)展模塊；模塊不允許帶擴(kuò)展模塊； CPU222 CPU222模塊最多可帶模塊最多可帶2 2個(gè)擴(kuò)展模塊；個(gè)擴(kuò)展模塊； CPU224 CPU224模塊、模塊、CPU224XPCPU224XP模塊、模塊、CPU226CPU226模塊最多模塊最多可帶可帶 7 7個(gè)擴(kuò)展模塊，且個(gè)擴(kuò)展模塊，且7 7個(gè)擴(kuò)展模塊中最多只能帶個(gè)擴(kuò)展模塊中最多只能帶2 2個(gè)智能模塊。個(gè)智能模塊。 128 128個(gè)輸入映像存放器個(gè)輸入映像存放器I0.0

43、I0.0I15.7I15.7 128 128個(gè)輸出映像存放器個(gè)輸出映像存放器Q0.0Q0.0Q15.7Q15.7 數(shù)字量數(shù)字量I/OI/O映象區(qū)的邏輯空間是以映象區(qū)的邏輯空間是以8 8個(gè)位個(gè)位bit)bit)為遞增的為遞增的0.0-0.0-0.7),0.7),共共1616個(gè)字節(jié)；個(gè)字節(jié)；配置：配置：CPUCPU提供的本機(jī)提供的本機(jī)I/OI/O具有固定的具有固定的I/OI/O地址，擴(kuò)展模塊地址，擴(kuò)展模塊I/OI/O接接至至CPUCPU右邊以添加右邊以添加I/OI/O點(diǎn)數(shù)，該模塊地址由點(diǎn)數(shù)，該模塊地址由I/OI/O模塊類型及該模塊類型及該模塊在模塊在I/OI/O鏈中的位置決議。鏈中的位置決議。編址

44、時(shí)，按同類型的模塊對各輸入點(diǎn)或輸出點(diǎn)順序編址。編址時(shí)，按同類型的模塊對各輸入點(diǎn)或輸出點(diǎn)順序編址。2.2.數(shù)字量輸入數(shù)字量輸入/ /輸出映像存放器區(qū)的大小輸出映像存放器區(qū)的大小v某個(gè)模塊未用的物理點(diǎn)地址不能分配給某個(gè)模塊未用的物理點(diǎn)地址不能分配給I/OI/O鏈中的后鏈中的后續(xù)模塊續(xù)模塊4I/4O4I/4O，I/OI/O映象區(qū)的空間喪失映象區(qū)的空間喪失v與未用物理點(diǎn)相對應(yīng)的，對于輸出模塊，喪失的空與未用物理點(diǎn)相對應(yīng)的，對于輸出模塊，喪失的空間可作內(nèi)部標(biāo)志位存儲器，對于輸入模塊卻不可間可作內(nèi)部標(biāo)志位存儲器，對于輸入模塊卻不可 CPU222模塊為16入/16出 CPU224模塊、224XP模塊、CPU

45、226模塊為32入/32出3.3.模擬量輸入模擬量輸入/ /輸出映像存放器區(qū)的大小輸出映像存放器區(qū)的大小 模擬量擴(kuò)展模塊總是以模擬量擴(kuò)展模塊總是以2 2個(gè)字節(jié)遞增方式來個(gè)字節(jié)遞增方式來分配地址的：分配地址的： AIW0 AIW0AIW62AIW62偶數(shù)偶數(shù) AQW0 AQW0AQW62AQW62偶數(shù)偶數(shù)4.3.2I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展與編址點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展與編址1)S7-200 CPU1)S7-200 CPU有一定數(shù)量的本機(jī)有一定數(shù)量的本機(jī)I/OI/O，本機(jī)，本機(jī)I/OI/O有固定的地址。有固定的地址。2)2)數(shù)字量數(shù)字量I/OI/O點(diǎn)的編址是以字節(jié)長點(diǎn)的編址是以字節(jié)長(8(8位位) )為單位，采用存儲器

46、區(qū)域?yàn)閱挝?，采用存儲器區(qū)域標(biāo)識符標(biāo)識符(I(I或或Q)Q)、字節(jié)號、位號的組成方式，在字節(jié)號和位號之間、字節(jié)號、位號的組成方式，在字節(jié)號和位號之間以點(diǎn)分隔。以點(diǎn)分隔。3)3)數(shù)字量擴(kuò)展模塊是以一個(gè)字節(jié)數(shù)字量擴(kuò)展模塊是以一個(gè)字節(jié)(8(8位位) )遞增的方式來分配地址的，遞增的方式來分配地址的，假設(shè)本模塊實(shí)踐位數(shù)不滿假設(shè)本模塊實(shí)踐位數(shù)不滿8 8位，未用位不能分配給位，未用位不能分配給I/OI/O鏈的后續(xù)模鏈的后續(xù)模塊。塊。4)4)模擬量模擬量I/OI/O點(diǎn)的編址是以字長點(diǎn)的編址是以字長(16(16位位) )為單位，在讀為單位，在讀/ /寫模擬量信寫模擬量信息時(shí)，模擬量息時(shí)，模擬量I/OI/O以字為

47、單位讀以字為單位讀/ /寫。如：指令寫。如：指令MOVW AIW2,AC0MOVW AIW2,AC05)5)模擬量輸出模塊是以模擬量輸出模塊是以2 2個(gè)端口個(gè)端口4 4字節(jié)遞增的方字節(jié)遞增的方式來分配地址的。式來分配地址的。每個(gè)模擬量輸入模塊，按模塊的先后順序，地址為每個(gè)模擬量輸入模塊，按模塊的先后順序，地址為固定的，順序向后排。固定的，順序向后排。 例：例：AIW0 AIW2 AIW4 AIW6AIW0 AIW2 AIW4 AIW6每個(gè)模擬量輸出模塊占兩個(gè)通道，即使第一個(gè)模塊每個(gè)模擬量輸出模塊占兩個(gè)通道，即使第一個(gè)模塊只需一個(gè)輸出只需一個(gè)輸出AQW0 (EM235AQW0 (EM235只需一

48、個(gè)模擬量輸出只需一個(gè)模擬量輸出), ), 第二個(gè)模塊模擬量輸出地址也應(yīng)從第二個(gè)模塊模擬量輸出地址也應(yīng)從AQW4AQW4開場尋址，開場尋址，依此類推。依此類推。 各模塊的鏈接方式：各模塊的鏈接方式：主機(jī)主機(jī)模塊模塊1模塊模塊2模塊模塊3模塊模塊4CPU2248IN4IN/4OUT4AI/1AQ4AI/1AQI0.0Q0.0I0.1Q0.1I0.2Q0.2I0.3Q0.3I0.4Q0.4I0.5Q0.5I0.6Q0.6I0.7Q0.7I1.0Q1.0I1.1Q1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I2.0I2.1I2.2I2.3I2.4I2.5I2.6I2.7I3.0Q2.0I3.1Q2.1I3.2Q2.2I3.3Q2.3AIW0AQW0AIW2AIW4AIW6AIW8AQW4AIW10AIW12AIW14各模塊的編址情況：各模塊的編址情況：CPU224:14入入/10出出4.3.3內(nèi)部電源的負(fù)載才干內(nèi)部電源的負(fù)載才干1.PLC1.PLC內(nèi)部內(nèi)部 DC5V DC5V 電源的負(fù)載才干電源的負(fù)載才干2