第4章S7-200PLC基礎(chǔ)知識課件

1、第4章 S7-200 PLC基礎(chǔ)知識S7- 200歐姆龍plcFX-2N北京和利時(shí)PLC臺(tái)達(dá)PLC4.1 PLC概述PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)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(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。在PLC的發(fā)展歷程中，有過幾個(gè)不同的名稱：可編程序矩陣控制器PMC （Programmable Matrix Controller）可編程序順序控制器PSC

2、（Programmable Sequence Controller）可編程序邏輯控制器PLC （Programmable Logic Controller）1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號不斷更新的需要，提出了十條技術(shù)指標(biāo)在社會(huì)上公開招標(biāo)，制造一種新型的工業(yè)控制裝置。1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)招標(biāo)的要求，研制出世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。1980年美國電氣制造商協(xié)會(huì)（NEMA）正式將其命名為編程序控制器（Programmable Controller），簡稱 PC。70年代中期，PLC進(jìn)入了實(shí)用化階段。7

3、0年代末和 80年代初，PLC進(jìn)入了成熟階段。PLC的歷史演變目前，世界上有200多家PLC廠商，400多品種的PLC產(chǎn)品，PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：一個(gè)流派是美國產(chǎn)品一個(gè)流派是歐洲產(chǎn)品一個(gè)流派是日本產(chǎn)品美國通用電氣公司GE系列PLC GE公司的代表產(chǎn)品是：小型機(jī):GE-1、GE-1/J、GE-1/P 中型機(jī):GE- 大型機(jī):GE- 德國西門子（SIEMENS）公司S系列PLC 德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，

4、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。西門子PLC及相關(guān)產(chǎn)品小型：SIMATIC S7-200 PLC 中型： SIMATIC S7-300 PLC 大型： SIMATIC S7-400 PLC 工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò) （SIMATIC NET）人機(jī)界面（HMI）硬件 SIMATIC S7工業(yè)軟件 ：編程工具、基于PC的控制軟件、人機(jī)界面軟件。日本三菱公司PLC 小型：F1F2FX系列大中型：A系列、QnA系列、Q系列 日本立石（OMRON）公司PLC SYSMAC C系列PLC整體式結(jié)構(gòu)的微型PLC機(jī)是以C20P為代表的機(jī)型 OMRON 中型機(jī)以C200H系列最為典型 日本松下公司PLC 松下公司的P

5、LC產(chǎn)品中，F(xiàn)PO為微型機(jī)，F(xiàn)P1為整體式小型機(jī)，F(xiàn)P3為中型機(jī)，F(xiàn)P5/FP10、FP10S（FP10的改進(jìn)型）、FP20為大型機(jī)，其中FP20是最新產(chǎn)品。 國產(chǎn)PLC主要生產(chǎn)廠家及產(chǎn)品性能中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所的PLC-0088北京聯(lián)想計(jì)算機(jī)集團(tuán)公司的GK-40上海機(jī)床電器廠的CKY-40上海起重電器廠的CF-40MR/ER蘇州電子計(jì)算機(jī)廠的YZ-PC-001A原機(jī)電部北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所的MPC-00l/20、KB-20/40杭州機(jī)床電器廠的DKK02天津中環(huán)自動(dòng)化儀表公司的DJK-S-84/86/480上海自立電子設(shè)備廠的KKI系列上海香島機(jī)電制造有限公司的ACMY-S80、ACM

6、Y-S256無錫華光電子工業(yè)有限公司（合資）的SR-10、SR-20/21等。 4.1.3 PLC的應(yīng)用領(lǐng)域1開關(guān)量的邏輯控制 2運(yùn)動(dòng)控制 3過程控制 4數(shù)據(jù)處理 5通信聯(lián)網(wǎng) 4.1.4 PLC的主要特點(diǎn)1可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)2配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)3編程方便，易學(xué)易用4系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作量小，維護(hù)方便，容易改造5體積小，重量輕，能耗低，性價(jià)比高4.1.5 PLC與繼電器控制的區(qū)別比較項(xiàng)目用繼電器控制系統(tǒng)用PLC控制控制邏輯實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，修改困難，占用空間大體積小，連線少，控制靈活，易于擴(kuò)展控制速度取決于機(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作速度，一般為幾十毫秒，并且容易出現(xiàn)觸點(diǎn)抖動(dòng)情況有繼電器和晶體管輸出方式，

7、特別是晶體管是無觸點(diǎn)控制，輸出控制速度很快，達(dá)到微秒級，不會(huì)出現(xiàn)觸點(diǎn)抖動(dòng)現(xiàn)象可靠性機(jī)械式，壽命短，可靠性和可維護(hù)性差連線少，可靠性高，壽命長工作方式并行工作方式周期性循環(huán)掃描工作方式定時(shí)控制用時(shí)間繼電器定時(shí)，精度不高，定時(shí)范圍有限，受外界干擾影響由內(nèi)部的晶振穩(wěn)定給出，精度很高，最小可為0.001S，最長幾乎沒有限制設(shè)計(jì)與施工設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試必須依次進(jìn)行，周期長，修改困難設(shè)計(jì)和施工可以同時(shí)進(jìn)行，周期短，調(diào)試和修改都很方便價(jià)格使用機(jī)械開關(guān)，繼電器和接觸器等，價(jià)格相對便宜，但使用數(shù)量多，總價(jià)并不便宜PLC可以代替很多繼電器，初期投資可能會(huì)稍大，但總體來說性價(jià)比較高4.1.6 PLC的分類（1）按結(jié)構(gòu)

8、形式分類整體式PLC： 又稱單元式或箱體式。整體式PLC是將電源、CPU、I0部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。模塊式PLC：將PLC各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如 CPU模塊、I0模塊、電源模塊和各種功能模塊。模塊式PLC由框架和各種模塊組成。模塊插在插座上。一般大、中型PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)，有的小型PLC也采用這種結(jié)構(gòu)。有的PLC將整體式和模塊式結(jié)合起來，稱為疊裝式PLC。（2）按 IO點(diǎn)數(shù)分類小型：I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以下；中型：I/O點(diǎn)數(shù)在2562048點(diǎn)之間；大型：I/O點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上。4.1.6 PLC的分類 小型PLC（西門子S7-200系列）中型PLC

9、（西門子 S7-300系列）大型PLC（西門子 S7-400系列）4.1.7 PLC的基本結(jié)構(gòu)4.1.7 PLC的基本結(jié)構(gòu)輸入單元電源單元輸出單元CPU單元IO單元CPU芯片F(xiàn)lash存儲(chǔ)器芯片CPU=微處理器（控制器+運(yùn)算器+寄存器）+ 控制接口電路微處理器：（1）通用處理器：8086、80286、80386（2）單片機(jī)芯片：MCS-51、MCS-96（3）位片式微處理器：AMD-2900，2901，2903小型PLC多采用8位微處理器或單片機(jī)作為CPU中型PLC多采用16位微處理器或單片機(jī)作為CPU大型PLC多采用高速位片式微處理器1.中央處理單元（Central Processing U

10、nit,CPU）微處理器功能： 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(chǔ)； 2)檢查編程過程中的語法錯(cuò)誤，診斷電源及PLC內(nèi)部的工作故障； 3)用掃描方式工作，接收來自現(xiàn)場輸入信號，并輸入到輸入映象寄存器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中。 4)在進(jìn)入運(yùn)行方式后，從存儲(chǔ)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(yùn)算，算術(shù)運(yùn)算機(jī)數(shù)據(jù)處理等操作 5) 根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)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(shí)現(xiàn)輸出控制，打印制表或數(shù)據(jù)通信等功能1.中央處理單元（Central Processing Unit,CPU）控制接口電路： 微處理器與主機(jī)內(nèi)部其他單元進(jìn)行聯(lián)系的部件功能：數(shù)

11、據(jù)緩沖、單元選擇、信號匹配、中斷管理。2. 存儲(chǔ)器(Memory)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器：用來存儲(chǔ)可編程控制器內(nèi)部的各種信息。 一般系統(tǒng)程序由PLC廠家編寫的系統(tǒng)監(jiān)控程序，不能由用戶直接存取。系統(tǒng)程序主要由有關(guān)系統(tǒng)管理，解釋指令，標(biāo)準(zhǔn)程序及系統(tǒng)調(diào)用等程序組成。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器一般用PROM或EPROM構(gòu)成。系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器用戶程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)區(qū)程序存儲(chǔ)區(qū)：用來存儲(chǔ)由用戶編寫的，通過編程器輸入的程序。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)：用來存儲(chǔ)通過輸入端子讀取的輸入信號狀態(tài)，輸出端子輸出信號狀態(tài)，PLC中的各個(gè)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)。系統(tǒng)區(qū)：用來存放CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)。用戶程序存儲(chǔ)器 用戶程序存

12、儲(chǔ)器：主要用來存放用戶程序。 主要存儲(chǔ)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(shí)器和計(jì)數(shù)器的動(dòng)作狀態(tài)。用戶程序存儲(chǔ)器用RAM構(gòu)成。3. 輸入、輸出單元(Input/Output Uint)輸入單元：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(jī)。輸入單元類型：直流輸入單元 交流輸入單元 交直流輸入單元輸入信號：1.控制信號：開機(jī)，關(guān)機(jī)，轉(zhuǎn)換，調(diào)整，急停（控制臺(tái)）2.檢測信號：傳感器，繼電器的觸點(diǎn)，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。

13、COM光電三極管發(fā)光二極管直流電源輸入端子+PLCSBn+24V發(fā)光二極管RC濾波電路直流輸入單元 光電耦合器輸出單元：將CPU向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(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(jì)算機(jī)與外部強(qiáng)電隔離。輸出三種形式： 繼電器 - 低速大功率，交流或直流供電晶體管 - 高速小功率，直流供電 晶閘管 - 高速大功率，交流供電輸出信號：控制信號：如指示燈的亮或滅，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，停止或正反轉(zhuǎn)，設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)，平移，升降，閥門的開閉等。 因?yàn)镻LC的直接輸出帶負(fù)載的能力有限，所以PLC輸出接口所帶的負(fù)載，通常是接觸器的線圈，電磁閥的線圈，信號指示燈3. 輸入、輸出

14、單元(Input/Output Uint)繼電器輸出以繼電器形式為例：PLC內(nèi)部電路內(nèi)部電路J+交流電源或直流電源YCOM-3. 輸入、輸出單元(Input/Output Uint)把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源。一般使用220V的交流電源或24V直流電源給PLC進(jìn)行供電，內(nèi)部的開關(guān)電源為PLC的CPU、存儲(chǔ)器等電路提供5V，+12V，-12V，24V等直流電源，整體式的小型PLC還提供一定容量的直流24V電源，供外部有源傳感器（如接近開關(guān)）使用。PLC所采用的開關(guān)電源輸入電壓范圍寬（一般為20.428.8VDC或85264VAC）、體積小、效率高、抗干擾性能力強(qiáng)。為了避免電源

15、干擾，接口電路的電源回路彼此相互獨(dú)立。4.電源單元5. 各種接口、高功能模塊： 擴(kuò)展接口主要用于擴(kuò)展主機(jī)單元的IO點(diǎn)數(shù)或特殊功能，在主機(jī)的后面連接擴(kuò)展IO模塊或功能模塊，使PLC的配置更加靈活，以滿足不同控制系統(tǒng)的要求。 編程設(shè)備可以是專用的手持式編程器；也可以是安裝了專門的編程通訊軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)。6. 編程設(shè)備PCFP PROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTLWLORRWRANYWYSTXWXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTCEVTMTSVACLRENTBAFEDC 98 3 2 1 0 7 6 5 4(DELT)CLR

16、手持式編程器4.1.8 PLC的工作原理上電處理：對系統(tǒng)的硬件和軟件進(jìn)行初始化。循環(huán)掃描過程：按順序循環(huán)執(zhí)行各個(gè)階段的任務(wù)。出錯(cuò)處理：每掃描一次，執(zhí)行一次自診斷檢查。循環(huán)掃描過程輸入采樣階段。首先，PLC依次從輸入接口電路讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)并將它們存入輸入映像寄存器內(nèi)；然后,輸入映像寄存器與外界隔離如果輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，PLC不再響應(yīng)，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(gè)掃描周期才能讀入。循環(huán)掃描過程用戶程序執(zhí)行階段。CPU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)輸入的數(shù)據(jù)和狀態(tài)改變各個(gè)內(nèi)部寄存器（軟繼電器）的狀態(tài)。循環(huán)掃描過程輸

17、出刷新階段。CPU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)換成合適的電壓、電流或脈沖信號，驅(qū)動(dòng)接觸器、電磁鐵、電磁閥等執(zhí)行器，這時(shí)的輸出才是PLC真正的輸出，輸出的狀態(tài)才會(huì)改變。PLC輸入輸出處理規(guī)則輸入映像寄存器的內(nèi)容：由上一個(gè)掃描周期輸入端子的狀態(tài)決定。輸出映像寄存器的狀態(tài)：由程序執(zhí)行期間輸出指令的執(zhí)行結(jié)果決定。輸出鎖存器的狀態(tài)：由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器的狀態(tài)決定。輸出端子板上各輸出端的狀態(tài)：由輸出鎖存器確定。執(zhí)行程序時(shí)所用的輸入、輸出狀態(tài)值：取決于輸入、輸出映像寄存器的狀態(tài)。完整PLC工作過程上面說的輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新只是一

18、個(gè)PLC上電以后工作方式為RUN時(shí)的重要的三個(gè)階段，而PLC上電以后整個(gè)工作流程還包括了像對遠(yuǎn)傳IO的讀取、處理通訊、更新時(shí)鐘以及自診斷等過程，詳細(xì)的工作流程圖如圖4-6所示。4.2 硬件系統(tǒng) S7-200 PLC系列產(chǎn)品實(shí)物圖4.2.1 主機(jī)單位主機(jī)單元有時(shí)又稱作CPU模塊=CPU單元+存儲(chǔ)器+基本輸入輸出單元等，是PLC的主要部分。它實(shí)際就是一個(gè)完整的控制系統(tǒng)，可以單獨(dú)完成一定的控制任務(wù)，如從輸入部分讀取現(xiàn)場采集來的信號，進(jìn)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(dòng)相應(yīng)的外部負(fù)載。安裝方式面板安裝導(dǎo)軌安裝 接線端子可自由拆卸扁平電纜連接 外部存儲(chǔ)卡運(yùn)行/停止開關(guān) 擴(kuò)

19、展I/O連接口外部電位器(SMB28,SMB29 0-255)簡 單 而 實(shí) 用 的 安 裝 方 式特性CPU222CPU224CPU224 XPCPU226外形尺寸908062120.5806214080621908062本機(jī)數(shù)字量I/O8入/6出14入/10出14入/10出24入/16出本機(jī)模擬量I/O無無2入/1出無擴(kuò)展模塊數(shù)2777用戶程序區(qū)（KB）481216數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（KB）281010掉電保持時(shí)間（小時(shí)）50100100100高速計(jì)數(shù)器4路6路6路6路單相高速計(jì)數(shù)器4路30kHz6路30kHz4路30kHz，2路200kHz6路30kHz雙相高速計(jì)數(shù)器2路20kHz4路20kHz

20、3路20kHz，1路100kHz4路20kHz高速脈沖輸出2路20kHz2路20kHz2路100kHz2路20kHzRS485通訊口1122脈沖撲捉輸入個(gè)數(shù)8141424AC 220V電源CPU輸入電流/最大負(fù)載85mA/500mA110mA/700mA120mA/900mA150mA/1050mADC 25V電源CPU輸入電流/最大負(fù)載20mA/70mA30mA/100mA35mA/100mA40mA/160mA1. 電源規(guī)范 S7-200 CPU的型號規(guī)格1. 電源規(guī)范 24V直流晶體管輸出（允許范圍530VDC） DC/DC/DC24V直流電源供電（允許范圍20.428.8VDC）24V

21、直流開關(guān)量輸入（允許范圍20.428.8VDC）24V直流開關(guān)量輸入（允許范圍20.428.8VDC）24V直流輸出（允許范圍530VDC）24-230V的交流輸出（允許范圍5250VAC）AC/DC/RLY(繼電器)100-230V交流電源供電（允許范圍85264VAC，4763HZ）CPU226AC/DC/繼電器模塊輸入、輸出單元的接線圖24個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn) 分成二組 ：第一組由輸入端子I0.0I0.7、I1.0I1.4共13個(gè)輸入點(diǎn)組成 ，每個(gè)外部輸入的開關(guān)信號均由各輸入端子接出，經(jīng)一個(gè)直流電源終至公共端1M； 2. 第二組由輸入端子I1.5I1.7、I2.0I2.7共11個(gè)輸入點(diǎn)組成，各

22、輸入端子的接線與第一組類似，公共端為2M。 +-輸入電路 M、L+兩個(gè)端子向外提供24VDC/400mA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電源使用。+-輸入電路16個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn) 分成三組 ：1.由輸出端子Q0.0Q0.3共四個(gè)輸出點(diǎn)與公共端1L組成 2. 第二組由輸出端子Q0.4Q0.7、Q1.0共5個(gè)輸出點(diǎn)與公共端2L組成 3.第三組由輸出端子Q1.1Q1.7共7個(gè)輸出點(diǎn)與公共端3L組成。每個(gè)負(fù)載的一端與輸出點(diǎn)相連，另一端經(jīng)電源與公共端相連。 對于繼電器輸出方式，既可帶直流負(fù)載，也可帶交流負(fù)載。負(fù)載的激勵(lì)源由負(fù)載性質(zhì)確定。輸出端子排的右端N、L1端子是供電電源120/

23、240VAC輸入端。該電源電壓允許范圍為85264VAC。其他附件（1）狀態(tài)指示燈 S7-200 CN有三個(gè)狀態(tài)指示燈，主要指示目前CPU的工作狀態(tài)。這三個(gè)狀態(tài)指示燈分別是SF/DIAG、RUN和STOP。其中SF/DIAG是表示系統(tǒng)錯(cuò)誤或處于診斷狀態(tài)，即系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤或處于診斷狀態(tài)時(shí)該燈點(diǎn)亮，在調(diào)試程序時(shí)，若有強(qiáng)制點(diǎn)該燈也會(huì)亮起。（2）可選卡插槽 在狀態(tài)指示燈下面是可選卡插槽，拔出蓋子，里面有個(gè)插口可以用來擴(kuò)展存儲(chǔ)卡、時(shí)鐘卡和電池。一般用的比較少。（3）通訊口 S7-200 CN的通訊口是標(biāo)準(zhǔn)的RS232/485接口，可用來連接編程器、上位機(jī)、觸摸屏等。還可以與其他控制器相連組成復(fù)雜的控制系統(tǒng)

24、。（4）輸入輸出狀態(tài)指示燈 每個(gè)輸入輸出I/O端子都有一個(gè)對應(yīng)的狀態(tài)指示燈，用來指示目前I/O口的狀態(tài)。如果某個(gè)I/O口的狀態(tài)為“0”，相對應(yīng)的指示燈不亮；如果I/O口的狀態(tài)為“1”，則相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。其他附件（5）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、按鈕等相連，輸出端子與控制的執(zhí)行機(jī)構(gòu)或其他功率放大器等輸出的相關(guān)設(shè)備相連。（6）模式選擇開關(guān) 模式選擇開關(guān)主要是用來設(shè)定PLC上電后CPU工作的模式。三種模式：RUN、 STOP和TERM。 RUN模式和STOP模式的區(qū)別是，PLC上電后，RUN模式下會(huì)執(zhí)行用戶的程序，而STOP模式下，不執(zhí)行用戶程序。另外，在程

25、序執(zhí)行過程中，撥到STOP模式，CPU會(huì)立即停止執(zhí)行程序。 TERM模式稱為終端模式，切換到此模式時(shí)，不改變當(dāng)前的操作模式。即原來是RUN模式，切換到TERM后，CPU還是RUN模式，原來是STOP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PPI之間互相切換。（7）模擬電位器 模擬電位器值：順時(shí)針方向增加，逆時(shí)針方向減少。特殊寄存器SM28的內(nèi)容=0軸角位置對應(yīng)的數(shù)據(jù)值，特殊寄存器SM29的內(nèi)容=1軸角位置對應(yīng)的數(shù)據(jù)值。特殊寄存器（SM28、SM29）：可以實(shí)時(shí)更改程序運(yùn)行中的一些參數(shù)，如定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的值的設(shè)定、過程量的控制參數(shù)等。（8）擴(kuò)展端口 擴(kuò)展端口通過扁平

26、電纜線來擴(kuò)展各種I/O模塊或特殊功能模塊，以彌補(bǔ)主機(jī)I/O點(diǎn)的不足或完成某些特殊功能的控制任務(wù)的需要。4.2.2 擴(kuò)展模塊介紹1I/O擴(kuò)展模塊擴(kuò)展單元沒有CPU，作為基本單元輸入/輸出點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)充，只能與基本單元連接使用。不能單獨(dú)使S7-200的擴(kuò)展模塊包括數(shù)字量擴(kuò)展模塊，模擬量擴(kuò)展模塊，熱電偶、熱電阻擴(kuò)展模塊，PROFIBUS-DP通信模塊、以太網(wǎng)通信模塊等。連接時(shí)CPU模塊放在最左側(cè)，擴(kuò)展模塊用扁平電纜與左側(cè)的模塊相連。輸入輸出擴(kuò)展模塊介紹型 號數(shù)字量輸入點(diǎn)數(shù)數(shù)字量輸出點(diǎn)數(shù)模擬量輸入模擬量輸出EM2218（24V DC）8（220V AC）16（24V DC）EM2224 （24V DC 5

27、A）4 （繼電器 10A）8 （24V DC）8 （繼電器）8 （220V AC）EM2234（24V DC）4（24V DC）4（24V DC）4（繼電器）8（24V DC）8（24V DC）8（24V DC）8（繼電器）16（24V DC）16（24V DC）16（24V DC）16（繼電器）32（24V DC）32（24V DC）32（24V DC）32（繼電器）EM2314路2路熱電阻4路熱電偶EM232(AQ4)4路EM2354路1路主機(jī)與擴(kuò)展模塊連接連接時(shí)CPU模塊放在最左側(cè)，擴(kuò)展模塊用扁平電纜與左側(cè)的模塊相連。扁平通信電纜特殊功能模塊 當(dāng)需要完成某些特殊功能的控制任務(wù)時(shí)，可與PL

28、C主機(jī)相連，以完成某種特殊的控制任務(wù)而特制的一種裝置。如運(yùn)動(dòng)控制模塊、特殊通訊模塊等。特殊功能模塊（1）EM241調(diào)制解調(diào)器模塊 使用該模塊可以通過電話線、Modbus或PPI協(xié)議進(jìn)行Teleservice（遠(yuǎn)程的維護(hù)和遠(yuǎn)程的診斷）、Communication（進(jìn)行CPU和PC或CPU和CPU之間的通信）和Message（發(fā)送短消息到手機(jī)或其他終端）。特殊功能模塊（2）CP243-1工業(yè)以太網(wǎng)模塊 S7-200PLC可以通過智能擴(kuò)展模塊CP243-1連接至工業(yè)以太網(wǎng)中。CP243-1不是即插即用的模塊，需要先對其進(jìn)行組態(tài)。特殊功能模塊（3）EM277現(xiàn)場總線PROFIBUS-DP的連接模塊 通

29、訊模塊EM277用于連接到PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線系統(tǒng)中。EM277經(jīng)過串行I/O總線連接到S7-200CPU。 此外，還有PID調(diào)節(jié)模塊、高速計(jì)數(shù)器模塊、以太網(wǎng)通訊模塊等其他智能模塊，特殊功能模塊（4）EM253定位模塊 該模塊主要用于高精度的運(yùn)動(dòng)控制。控制范圍從微型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)到智能伺服系統(tǒng)。4.3 S7-200系統(tǒng)配置一套完整的S7-200系統(tǒng)包括主機(jī)單元、擴(kuò)展單元、電源、編程器、通訊電纜、編程軟件，此外還可以配置上人機(jī)界面等4.3.1 基本配置S7-200系統(tǒng)任何一個(gè)型號的主機(jī)單元模塊都可以單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)基本的配置，組成一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)，S7-200各個(gè)型號的CPU輸入輸出配置都是

30、固定的。項(xiàng)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 擴(kuò)展I/O模塊配置原則擴(kuò)展IO模塊可以通過面板或標(biāo)準(zhǔn)的導(dǎo)軌和主機(jī)模塊連接在一起。配置設(shè)計(jì)：編址、電源負(fù)載能力計(jì)算。1.編址規(guī)則（1）同類型輸入或

31、輸出點(diǎn)的模塊進(jìn)行順序編址（2）數(shù)字量編址：數(shù)字量的IO映像寄存器的單位長度為8位，即以一個(gè)字節(jié)進(jìn)行遞增。所以如果輸入輸出點(diǎn)數(shù)不是8的倍數(shù)的，下一個(gè)同類模塊在編址時(shí)不能使用上一個(gè)模塊未用的地址。 例如：CPU 224輸入點(diǎn)有14個(gè)，其中編址時(shí)I0.0I0.7是8位，而I1.0I1.5是6位，則剩下的I1.6、I1.7就不能使用，下一個(gè)模塊如果要進(jìn)行數(shù)字量的編址時(shí)，只能從I2.0開始往后編。1.編址規(guī)則（3）模擬量編址： 模擬量的IO映像寄存器的單位長度為2個(gè)通道（32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AIW0、

32、AIW2、AIW4；模擬量輸出的編址格式為AQW0、AQW4。 例如：EM235有4的模擬量輸入和1個(gè)模擬量輸出，則它的輸入編址為AIW0、AIW2、AIW4、AIW6；它的輸出編址為AQW0。如果它后面再接一個(gè)EM235模塊，則這個(gè)模塊的編址就要從接著上一個(gè)模塊的編址繼續(xù)往下，第二個(gè)EM235模塊輸入編址為AIW8、AIW10、AIW12、AIW14，而輸出編址為AQW4（注意：輸出雖然是一個(gè)，但是在內(nèi)部存儲(chǔ)的時(shí)候是占用的兩個(gè)通道的存儲(chǔ)空間，所以AQW2不能用）。1.編址規(guī)則舉例例：某個(gè)控制系統(tǒng)數(shù)字量輸入為20點(diǎn)，數(shù)字量輸出為12點(diǎn)，模擬量輸入為4點(diǎn)，模擬量輸出為1點(diǎn)，試選擇合適的主機(jī)模塊和

33、擴(kuò)展模塊。1.編址規(guī)則舉例解：考慮主機(jī)模塊可以選用CPU224，CPU224XP和CPU226，選用的主機(jī)模塊不同，相應(yīng)的擴(kuò)展模塊就不同。1.編址規(guī)則舉例（1）選用主機(jī)模塊為CPU224 CPU224有14點(diǎn)數(shù)字量輸入和10點(diǎn)數(shù)字量輸出。這樣還需要配置至少6點(diǎn)的數(shù)字量和2點(diǎn)數(shù)字量輸出，4點(diǎn)模擬量輸入和1點(diǎn)模擬量輸出。對照I/O擴(kuò)展模塊參數(shù)表4-3，選用最少的模塊，這里選用EM223 數(shù)字量8輸入/8輸出和EM235模擬量4輸入/1輸出。主機(jī)單元擴(kuò)展模塊CPU224EM223EM235I0.0I0.7I1.0I1.5I2.0I2.7AIW0 AIW2 AIW4 AIW6Q0.0Q0.7Q1.0Q

34、1.1Q2.0Q2.7AQW01.編址規(guī)則舉例（2）選用主機(jī)模塊為CPU224XP CPU224XP有14點(diǎn)數(shù)字量輸入和10點(diǎn)數(shù)字量輸出，另外還有2點(diǎn)模擬量輸入和1點(diǎn)模擬量輸出。這樣還需要配置至少6點(diǎn)的數(shù)字量和2點(diǎn)數(shù)字量輸出，2點(diǎn)模擬量輸入。對照I/O擴(kuò)展模塊參數(shù)表4-3，選用最少的模塊，這里選用EM223 數(shù)字量8輸入/8輸出和EM231 模擬量4輸入。主機(jī)單元擴(kuò)展模塊CPU224XPEM223EM231I0.0I0.7I1.0I1.5I2.0I2.7AIW4 AIW6 AIW8 AIW10Q0.0Q0.7Q1.0Q1.1Q2.0Q2.7AIW0 AIW2AQW01.編址規(guī)則舉例（3）選用主

35、機(jī)模塊為CPU226 CPU226有24點(diǎn)數(shù)字量輸入和16點(diǎn)數(shù)字量輸出。這樣數(shù)字量就滿足要求了，只需要配置4點(diǎn)模擬量輸入和1點(diǎn)模擬量輸出。對照I/O擴(kuò)展模塊參數(shù)表4-3，這里選用EM235 模擬量4輸入/1輸出。主機(jī)單元擴(kuò)展模塊CPU226EM235I0.0I0.7I1.0I1.7I2.0I2.7AIW0AIW6Q0.0Q0.7Q1.0Q1.7AQW0 1. PLC內(nèi)部的開關(guān)電源（將外加電源轉(zhuǎn)換）：為PLC的CPU、存儲(chǔ)器等電路提供5V、12V、24V等直流電源。 2. PLC內(nèi)部工作電源： +5VDC 主機(jī)和擴(kuò)展模塊正常工作時(shí)，需要5VDC工作電源。 3. PLC直流輸入點(diǎn)電源：+24VDC

36、 作為CPU模塊和擴(kuò)展模塊直流信號輸入點(diǎn)，以及擴(kuò)展模塊繼電器線圈的工作電源。2PLC內(nèi)部電源的負(fù)載能力計(jì)算CPU 供電電流+5VDC (mA)擴(kuò)展模塊電流消耗5 VDC+24 VDCCPU 222 CPU 224CPU 2263406601000EM 221 DI8 DC24V 30EM 222 DO8 DC24V50EM 222 DO8 Relay 409 mA/輸出點(diǎn)EM 223 DI4/DO4 DC24V40EM 223 DI4/DO4 DC24V/Relay409 mA/輸出點(diǎn)EM 223 DI8/DO8 DC24V802PLC內(nèi)部電源的負(fù)載能力計(jì)算+24 VDC( mA)擴(kuò)展模塊電流

37、消耗5 VDC+24 VDCCPU 222 CPU 224CPU 226180280400EM 223 DI8/DO8 DC24V/Relay 80mA9 mA/輸出點(diǎn)EM 223 DI16/DO16 DC24V 160mAEM 223 DI16/DO16 DC24V/Relay 150mA9 mA/輸出點(diǎn)EM 231 AI4 12 Bit 20mAEM 231 4 路熱電偶模擬輸入 60mAEM 231 4路熱電阻模擬輸入 60mAEM 232 AQ2 12 Bit 20mAEM 235 AI4I/AQ1 12 Bit 30mAEM 277 PROFIBUS-DP 150mAEM 222 DO 8 x AC 120/230 V110mA2PLC內(nèi)部電源的負(fù)載能力計(jì)算 如果對于24 VDC 或 5 VDC 電源的需求超過了CPU的供電能力，則必須增加外部電源模塊例如，一個(gè)PLC系統(tǒng)包括以下模塊： CPU 224 A