plc-S7-200的組成和系統(tǒng)配置解析課件

1、3 S7-200的組成和系統(tǒng)配置3 S7-200的組成和系統(tǒng)配置3 S7-200的組成和系統(tǒng)配置 本章以西門子公司生產(chǎn)的S7-200系列小型可編程序控制器為例，介紹具體型號(hào)的PLC，內(nèi)容包括：lS系列PLC發(fā)展概述lS7-200 可編程序控制器的主機(jī)結(jié)構(gòu)組成l擴(kuò)展模塊簡(jiǎn)介l S7-200 可編程序控制器系統(tǒng)配置3 S7-200的組成和系統(tǒng)配置 本章以西門子3.1S系列PLC發(fā)展概述德國(guó)的西門子（SIEMENS）公司是歐洲最大的電子和電氣設(shè)備制造商。其第一代可編程序控制器是1975年投放市場(chǎng)的SIMATIC S3系列的控制系統(tǒng)。 在1979年，微處理器技術(shù)被應(yīng)用到可編程序控制器中，產(chǎn)生了SIMA

2、TIC S5系列，取代了S3系列，之后在20世紀(jì)末又推出了S7系列產(chǎn)品。最新的SIMATIC產(chǎn)品為SIMATIC S7、M7和C7等幾大系列。 3.1S系列PLC發(fā)展概述德國(guó)的西門子（SIEMENS）公3.2S7-200 PLC系統(tǒng)組成SIMATIC S7-200系列屬小型可編程序控制器，發(fā)展至今，大致經(jīng)歷了兩代：第一代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU 21X，主機(jī)都可進(jìn)行擴(kuò)展，它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，對(duì)第一代PLC產(chǎn)品不再作具體介紹。第二代產(chǎn)品其CPU模塊為CPU 22X，是在21世紀(jì)初投放市場(chǎng)的，速度快，具有較強(qiáng)的通信能力

3、。它具有四種不同結(jié)構(gòu)配置的CPU單元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226，除CPU 221之外，其他都可加擴(kuò)展模塊。3.2S7-200 PLC系統(tǒng)組成SIMATIC S7-23.2.1系統(tǒng)基本構(gòu)成 SIMATIC S7-200系統(tǒng)由硬件和工業(yè)軟件兩大部分構(gòu)成，如圖3.1所示。圖3.1S7-200 PLC系統(tǒng)組成基本單元擴(kuò)展單元特殊功能模塊3.2.1系統(tǒng)基本構(gòu)成 SIMATIC S7-200系統(tǒng)由外部設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)備微處理器（CPU）運(yùn)算器控制器輸出部件輸入部件系統(tǒng)存儲(chǔ)器用戶存儲(chǔ)器I/O擴(kuò)展接口通訊及編程接口編程設(shè)備計(jì)算機(jī)打印機(jī)等傳感器按鈕、開關(guān)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)電磁閥中間

4、繼電器執(zhí)行器現(xiàn)場(chǎng)用戶輸入設(shè)備擴(kuò)展設(shè)備擴(kuò)展單元通訊模塊功能模塊電源變換器110V/220V市電PLC基本單元PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖外部設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)備微處理器（CPU）運(yùn)算器控制器輸輸系系統(tǒng)基本構(gòu)成1. 硬件（1）基本單元 （2）擴(kuò)展單元 （3）特殊功能模塊 （4）相關(guān)設(shè)備 2. 工業(yè)軟件 工業(yè)軟件是為更好地管理和使用這些設(shè)備而開發(fā)的與之相配套的程序、文檔及其規(guī)則的總和，它主要由標(biāo)準(zhǔn)工具、工程工具、運(yùn)行軟件和人機(jī)接口等幾大類構(gòu)成。返回本節(jié)系統(tǒng)基本構(gòu)成返回本節(jié)3.2.2主機(jī)結(jié)構(gòu) 1. 各CPU介紹及I/O系統(tǒng)（1）主機(jī)外形SIMATIC S7-200系統(tǒng)CPU 22X系列PLC主機(jī)（CPU模塊）

5、的外形如圖3.2所示：圖3.2S7-200主機(jī)外形3.2.2主機(jī)結(jié)構(gòu) 1. 各CPU介紹及I/O系統(tǒng)圖3.2組成CPU模塊的頂部端子蓋內(nèi) ：電源及輸出端子底部端子蓋內(nèi) ：輸入端子及傳感器電源 中部右側(cè)前蓋內(nèi) ：CPU工作方式開關(guān) （RUN/STOP）、模擬調(diào) 節(jié)電位器和擴(kuò)展I/O接口 左側(cè) ：狀態(tài)指示燈LED、存儲(chǔ)卡、及通訊口 組成CPU模塊的頂部端子蓋內(nèi) ：電源及輸出端子狀態(tài)指示燈 顯示CPU的工作方式、本機(jī) I/O的狀態(tài)、系統(tǒng)錯(cuò)誤狀態(tài)。存儲(chǔ)卡（EEPOM卡）可以存儲(chǔ)CPU程序。RS-485的串行通訊端口 PLC主機(jī)實(shí)現(xiàn)人一機(jī)對(duì)話、機(jī)機(jī)對(duì)話的通道。實(shí)現(xiàn)PLC與上位計(jì)算機(jī)的連接，實(shí)現(xiàn)PLC與P

6、LC、編程器、彩色圖形顯示器、打印機(jī)等外部設(shè)備的連接。 擴(kuò)展接口 PLC主機(jī)與輸入、輸出擴(kuò)展模塊的接口，作擴(kuò)展系統(tǒng)之用。主機(jī)與擴(kuò)展模塊之間由導(dǎo)軌固定，并用擴(kuò)展電纜連接。狀態(tài)指示燈 顯示CPU的工作方式、本機(jī) I/O的狀（主機(jī)與擴(kuò)展模塊） （主機(jī)與擴(kuò)展模塊） plc_S7-200的組成和系統(tǒng)配置解析課件2. 個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）或編程器 個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）或編程器需裝上STEP7-Micro/WIN32編程軟件后，才可供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視等。 要求個(gè)人計(jì)算機(jī)CPU為80586或更高的處理器，16M內(nèi)存（最低要求為：CPU80486，8M內(nèi)存）。2. 個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）或編程器 個(gè)

7、人計(jì)算機(jī)手編器 工業(yè)上用的各廠商的可編程序控制器的使用中，手編器曾是主要編程設(shè)備，后來(lái)出現(xiàn)了圖形輸入設(shè)備，又出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)編程軟件。通過通信設(shè)備，使PLC和計(jì)算機(jī)相連，用編程軟件可直接在計(jì)算機(jī)上編程，由于計(jì)算機(jī)的顯示器屏幕較大，對(duì)程序的編制和修更加方便高效。但即使是現(xiàn)在，手編器的使用仍十分廣泛，特別是用小型和微型PLC實(shí)現(xiàn)的小規(guī)模系統(tǒng)。 返回本節(jié)手編器 工業(yè)上用的各廠商的可編程序控制器的使用中，手編器曾3STEP7-Micro/WIN32編程軟件 STEP7-Micro/WIN32編程軟件的基本功能是創(chuàng)建、編輯、調(diào)試用戶程序、組態(tài)系統(tǒng)等。 編程軟件的使用環(huán)境：支持Windows的應(yīng)用軟件。3ST

8、EP7-Micro/WIN32編程軟件 4通訊電纜 通訊電纜是PLC用來(lái)與個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）實(shí)現(xiàn)通訊的?？梢杂肞C/PPI電纜（RS232RS485），也可用一個(gè)通訊處理器（CP）和多點(diǎn)接口（MP1）電纜，或者用一塊MPI卡及隨MPI卡提供的一根通訊電纜。4通訊電纜 通訊電纜是PLC用來(lái)與個(gè)人計(jì)5人機(jī)界面 人機(jī)界面主要指專用操作員界面，例如操作員面板、觸摸屏、文本顯示器等，這些設(shè)備可以使用戶通過友好的操作界面輕松地完成各種調(diào)整和控制的任務(wù)。5人機(jī)界面 人機(jī)界面主要指專用操作員界文本顯示器 1. 構(gòu)造特點(diǎn) 文本顯示區(qū)：可顯示兩行信息（每行20個(gè)字符）的液晶顯示LCD 。按鍵：共有9個(gè)鍵 。通信：

9、通過TD/CPU電纜（通用RS232接口）可以提供可編程序控制器與TD 200的通信，同時(shí)可以提供TD的電源，而不必再另接電源。 電源：如果不用TD/CPU通信電纜，可以通過面板右側(cè)的電源接口連接外部電源。文本顯示器 1. 構(gòu)造特點(diǎn) 2. 主要功能可以顯示從CPU主機(jī)讀出的信息（如讀取指令、數(shù)據(jù)、當(dāng)前值及狀態(tài)）；可以調(diào)整運(yùn)行中選定的程序變量；可以提供對(duì)輸入輸出點(diǎn)的強(qiáng)制功能；可以為實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)置日期和時(shí)間；支持多種語(yǔ)言形式的菜單和提示并支持中文。返回本節(jié)2. 主要功能返回本節(jié)3.2.3 S7-200PLC主機(jī)性能S7-200 CPU22X系列產(chǎn)品： CPU221模塊、CPU222模塊、CPU224

10、模塊、CPU226模塊、CUP226XM模塊。S7-200 22X各主機(jī)的主要技術(shù)性能指標(biāo)如下表所示。3.2.3 S7-200PLC主機(jī)性能S7-200 CPUplc_S7-200的組成和系統(tǒng)配置解析課件plc_S7-200的組成和系統(tǒng)配置解析課件 CPU226模塊I/O總點(diǎn)數(shù)為40點(diǎn)（24/ 16 點(diǎn)），可帶7個(gè)擴(kuò)展模塊； 用戶程序存儲(chǔ)器容量為6.6K字； 內(nèi)置6個(gè)高速計(jì)數(shù)器，具有PID控制的功能； 有2個(gè)高速脈沖輸出端和2個(gè)RS-485通訊口； 具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由口協(xié)議的通訊能力。 CPU226AC/DC/繼電器模塊輸入、輸出單元的接線圖24點(diǎn)輸入16點(diǎn)輸出CPU22

11、6AC/DC/繼電器模塊輸入、輸出單元的接線圖2424個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn) 分成二組 ：1.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(hào)均由各輸入端子接出，經(jīng)一個(gè)直流電源終至公共端1M； 24個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn) 分成二組 ：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，各輸入端子的接線與第一組類似，公共端為2M。 2. 第二組由輸入端子I1.5I1.7、I2. 由于是直流輸入模塊，所以采用直流電源作為檢測(cè)各輸入接點(diǎn)狀態(tài)的電源（用戶提供）。M、L+兩個(gè)端子提供24VDC/400mA傳感器電源，可以為傳感器提供電源，也可以作為輸

12、入端的檢測(cè)電源使用。 由于是直流輸入模塊，所以采用直流電源作為檢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 16個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn) 分成三組 ： 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 2. 第二組由輸出端子Q0.4Q0.7、Q1 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。 3. 第三組由輸出端子Q1.1Q1.7共7 對(duì)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

13、120/240VAC輸入端。該電源電壓允許范圍為85264VAC。 對(duì)于繼電器輸出方式，既可帶直流負(fù)載，也可3.3 S7-200 PLC的接口模塊 S7-200 PLC的接口模塊有數(shù)字量模塊、模擬量模塊、智能模塊等。（擴(kuò)展規(guī)模、功能）3.3 S7-200 PLC的接口模塊 3.3.1數(shù)字量模塊數(shù)字量輸出模塊數(shù)字量輸入輸出模塊數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量擴(kuò)展模塊EM222EM221EM2233.3.1數(shù)字量模塊數(shù)字量數(shù)字量數(shù)字量數(shù)字量EM222EM2（一）數(shù)字量輸入模塊EM221 分為直流輸入模塊和交流輸入模塊。 每一個(gè)輸入點(diǎn)可接收一個(gè)來(lái)自用戶設(shè)備的離散信號(hào)（ON/OFF）。 輸入設(shè)備：按鈕、限位開關(guān)、

14、選擇開關(guān)、 繼電器觸點(diǎn)等。 （一）數(shù)字量輸入模塊EM221 分為直流輸入模塊和交流1.直流輸入模塊 EM2211）外部接線圖： 直流輸入模塊（EM221 824VDC）有8個(gè)數(shù)字量輸入端子。接線圖中，8個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)分成2組。1M、2M分別是2組輸入點(diǎn)內(nèi)部電路的公共端，每組需用戶提供一個(gè)24VDC電源。1.直流輸入模塊 EM2211）外部接線圖： 直流2）直流輸入電路：2）直流輸入電路： 現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)通/斷狀態(tài)，對(duì)應(yīng)輸入映象寄存器的1/0狀態(tài)，即當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器為“1”狀態(tài)；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)斷開時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器為“0”狀態(tài)。當(dāng)輸入端的發(fā)光二極管VL點(diǎn)亮，即指示現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)閉合。

15、，外部直流電源用于檢測(cè)輸入點(diǎn)的狀態(tài)，其極性可以任意接入。電阻R2和電容C 的作用？雙向光電耦合器 的作用？ 現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)通/斷狀態(tài)，對(duì)應(yīng)輸入映象寄存器的1 2交流輸入模塊1）外部接線圖：有8個(gè)分隔式數(shù)字量輸入端子，每個(gè)輸入點(diǎn)都占用二個(gè)接線端子。它們各自使用1個(gè)獨(dú)立的交流電源（由用戶提供）。這些交流電源可以不同相。（交流I/O都是分隔式的） 2交流輸入模塊1）外部接線圖：有8個(gè)分隔式數(shù)字量輸入端子2）交流輸入電路：2）交流輸入電路： 交流輸入模塊的輸入電路中，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)閉合后，交流電源經(jīng)C、R2、雙向光電耦合器的發(fā)光二極管，使發(fā)光二極管發(fā)光，經(jīng)光電耦合，光電三極管接收光信號(hào)，并將該信號(hào)送至PLC內(nèi)部

16、電路，供CPU處理。雙向發(fā)光二極管VL指示輸入狀態(tài)。 交流輸入模塊的輸入電路中，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開關(guān)閉合(二) 數(shù)字量輸出模塊 EM222 分為直流輸出模塊、交流輸出模塊、交直流輸出模塊三種（晶體管、晶閘管、繼電器輸出方式）。 數(shù)字量輸出模塊的每一個(gè)輸出點(diǎn)能控制一個(gè)用戶的離散型（ON/OFF）負(fù)載。典型的負(fù)載包括：繼電器線圈，接觸器線圈、電磁閥線圈、指示燈等。 每一個(gè)輸出點(diǎn)與一個(gè)且僅與一個(gè)輸出電路相連，輸出電路把CPU運(yùn)算處理的結(jié)果轉(zhuǎn)換成能夠驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種大功率的開關(guān)信號(hào)。PLC的輸出端子是PLC向外部負(fù)載發(fā)出控制命令的窗口。(二) 數(shù)字量輸出模塊 EM222 分1. 直流輸出模塊 1）外部接線

17、圖： 直流輸出模塊（EM222 824VDC），有8個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)，接線圖中8個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)分成2組。1L+、2L+分別是兩組輸出點(diǎn)內(nèi)部電路的公共端，每組需用戶提供一個(gè)DC24V的電流。1. 直流輸出模塊 1）外部接線圖： 直流輸出模塊（E2）直流輸出電路： 輸出映象寄存器為“1”狀態(tài)時(shí) 負(fù)載在外部電源 激勵(lì)下通電工作 輸出映象寄存器為 “0”狀態(tài)時(shí) 外部負(fù)載斷電，停止 工作 2）直流輸出電路： 輸出映象寄存器為“1”狀態(tài)時(shí)2交流輸出模塊1）外部接線圖： 交流輸出模塊（EM222 8120V/230VAC），有8個(gè)分隔式數(shù)字量輸出點(diǎn)，接線圖中每個(gè)輸出點(diǎn)占用二個(gè)接線端子，且它們各自都由用戶提供一

18、個(gè)獨(dú)立的交流電源，這些交流電源可以不同相。2交流輸出模塊1）外部接線圖： 交流輸出模塊（EM222）交流輸出電路： 交流輸出模塊是可控硅(晶閘管)輸出方式。其特點(diǎn)是輸出啟動(dòng)電流大。當(dāng)PLC有信號(hào)輸出時(shí)，光電二極管導(dǎo)通，通過光電耦合使雙向可控硅(晶閘管)導(dǎo)通，交流負(fù)載在外部交流電源的激勵(lì)下得電。發(fā)光二極管VL點(diǎn)亮，指示輸出有效。 2）交流輸出電路： 交流輸出模塊是可控硅( 3. 交、直流輸出模塊（繼電器輸出方式） 1）外部接線圖： 交直流輸出模塊（EM222 8繼電器）有8個(gè)輸出點(diǎn)，分成2組，1L、2L是每組輸出點(diǎn)的公共端。每組需用戶提供一個(gè)外部電源（可以是直流或交流電源）。 3. 交、直流輸出

19、模塊（繼電器輸出方式） 1）外部接2）繼電器輸出電路：1.接有阻容熄弧電路消除繼電器觸點(diǎn)的火花 2.繼電器的觸點(diǎn)兩端接有金屬氧化膜壓敏電阻 不使繼電器觸點(diǎn)在斷開時(shí)出現(xiàn)兩端電壓過高的現(xiàn)象，從而保護(hù)了該觸點(diǎn) 3.電阻R1和發(fā)光二極管VL 輸出狀態(tài)顯示電路 2）繼電器輸出電路：1.接有阻容熄弧電路3.電阻R1和發(fā) 輸出電流大（可達(dá)2A4A），可帶交流、直流負(fù)載，適應(yīng)性強(qiáng)，但響應(yīng)速度慢。晶體管輸出方式 -高速小功率高速脈沖輸出用場(chǎng)效應(yīng)管輸出方式較大功率 固體繼電器輸出方式-高速大功率有觸點(diǎn)繼電器輸出方式-低速大功率-高速脈沖輸出不能用，易燒。繼電器輸出方式的特點(diǎn) 輸出電流大（可達(dá)2A4A），可帶交流、

20、(三) 數(shù)字量輸入輸出模塊EM223組合模塊或輸入輸出模塊 ：在一塊模塊上既有數(shù)字量輸入點(diǎn)又有數(shù)字量輸出點(diǎn) 。特點(diǎn)：使系統(tǒng)配置更加靈活例如：若有CPU 226：主機(jī)I/O 24/16； 欲擴(kuò)展至27/19； 缺 3/3； 配 I/O 4/4。 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介紹的相同。在同一塊模塊上，輸入、輸出電路類型的組合有多種多樣，用戶可根據(jù)控制需求選用。(三) 數(shù)字量輸入輸出模塊EM223組合模塊或輸入輸出模塊 3.3.2模擬量模塊 模擬量模塊有： 模擬量輸入模塊 EM231： 4模擬輸入點(diǎn)，2W，12位 模擬量輸出模塊 EM232： 2模擬輸出點(diǎn)，2W，12位 模擬

21、量輸入輸出模塊。EM235： 4模擬輸入點(diǎn)，1模擬量輸出點(diǎn)，2W，12位3.3.2模擬量模塊 模擬量模塊有：(一) 模擬量輸入模塊（A/D） 作用：PLC只能接收數(shù)字量信號(hào)，模擬量信號(hào)是一種連續(xù)變化的物理量。為實(shí)現(xiàn)模擬量控制，必須先對(duì)模擬量進(jìn)行模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成PLC所能接受的數(shù)字信號(hào)。模擬量輸入模塊的功能就是實(shí)現(xiàn)模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換。(一) 模擬量輸入模塊（A/D）組成 由濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D，光電耦合等部分組成 。光電耦合器起防止電磁干擾的作用 。對(duì)多通道的模擬量輸入單元，通常設(shè)置多路轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行通道的切換，且在輸出端設(shè)置信號(hào)寄存器。組成 由濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D，光電耦

22、合等部分組成 。使用及特性 一般先用信號(hào)變送器把它們變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（如4-20mA的直流電流信號(hào)，1-5V的直流電壓信號(hào)等），然后再送入模擬量輸入模塊 。模擬量輸入模塊（EM231）具有4個(gè)模擬量輸入通道。 使用及特性 一般先用信號(hào)變送器把它們變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（如1）外部接線圖：1）外部接線圖： 模塊上部共有12個(gè)端子，每3個(gè)點(diǎn)為一組，共4組。 每組可作為一路模擬量的輸入通道（電壓信號(hào)或電流信號(hào)），電壓信號(hào)用兩個(gè)端子（A+、A），電流信號(hào)用3個(gè)端子（RC，C+，C），其中RC與C+端子短接。未用的輸入通道應(yīng)短接（B+、B）。 該模塊需要直流24V供電（M、L+端）。可由CPU模塊的傳

23、感器電源24VDC/400mA供電，也可由用戶提供外部電源。右端分別是校準(zhǔn)電位器和配置DIP設(shè)定開關(guān)。 模塊上部共有12個(gè)端子，每3個(gè)點(diǎn)為一組 2）模擬量輸入模塊的特性EM231的電壓輸入范圍：?jiǎn)螛O性010V，05V；（數(shù)字量：0+32000 ）雙極性5V，2.5V （-32000+32000）電流輸入范圍 ：020mA 0+32000模擬量到數(shù)字量的最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 ：250s 每個(gè)通道占用存儲(chǔ)器AI區(qū)域2個(gè)字節(jié)。該模塊模擬量的輸入值為只讀數(shù)據(jù)。 2）模擬量輸入模塊的特性EM231的電壓輸入范圍： 模擬量輸入模塊（EM231）的輸入信號(hào)經(jīng)模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量數(shù)據(jù)值是12位二進(jìn)制數(shù)。數(shù)據(jù)值

24、的12位在CPU中存放格式如圖所示。 模擬量輸入模塊（EM231）的輸入信號(hào)經(jīng) 單極性數(shù)據(jù)格式（010V、05V） 2個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元的低3位均為0，數(shù)據(jù)值12位（單極性數(shù)據(jù)）是存放在第3 14位區(qū)域。這12位數(shù)據(jù)的最大值應(yīng)為215-8=32760。單極性數(shù)據(jù)格式的全量程范圍設(shè)置為032000。差值32760-32000=760則用于偏置/增益，由系統(tǒng)完成。由于第15位為0，表示是正值數(shù)據(jù)。符號(hào)位12為數(shù)字量為00 0 0 單極性數(shù)據(jù)格式（010V、05V） 雙極性數(shù)據(jù)格式（5V、2.5V） 2個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)單元的低4位均為0，數(shù)據(jù)值12位（雙極性數(shù)據(jù)）是存放在第415位區(qū)域。最高有效位是符號(hào)位，

25、雙極性數(shù)據(jù)格式的全量程范圍設(shè)置為-32000+32000 模擬量輸入模塊的分辨率通常以A/D轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)數(shù)字量的位數(shù)來(lái)表示（12/11位）。12為數(shù)字量為00 0 0 0 雙極性數(shù)據(jù)格式（5V、2.5V） 2個(gè)字 (二) 模擬量輸出模塊（D/A） 模擬量輸出模塊由光電耦合器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器D/A和信號(hào)驅(qū)動(dòng)等環(huán)節(jié)組成。光電耦合器防止電磁干擾。 (二) 模擬量輸出模塊（D/A） 模擬1）外部接線圖： 左端起的每3個(gè)點(diǎn)為一組，共二組。每組可作為一路模擬量輸出（電壓或電流信號(hào)）。 第一組V0端接電壓負(fù)載、I0端接電流負(fù)載，M0為公共端。 第二組的接法與第一組類同。 該模塊需要直流24V供電。1）外部接

26、線圖： 左端起的每32）模擬量輸出模塊的特性輸出信號(hào)的范圍：電壓輸出為10V，電流輸出為0-20mA。電壓輸出的設(shè)置時(shí)間為100s，電流輸出的設(shè)置時(shí)間為2ms。每個(gè)輸出通道占用存儲(chǔ)器AQ區(qū)域2個(gè)字節(jié)。用戶程序無(wú)法讀取模擬量輸出值。PLC運(yùn)算處理后的12位數(shù)字量信號(hào)（BIN數(shù)）在CPU中存放格式如圖所示。最高有效位是符號(hào)位：0表示是正值，1表示是負(fù)值。符號(hào)位12為數(shù)字量為00 0 02）模擬量輸出模塊的特性輸出信號(hào)的范圍：電壓輸出為10V， 電流輸出數(shù)據(jù)格式 2個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元的低3位均為0，數(shù)據(jù)值12位數(shù)據(jù)是存放在第314位區(qū)域。電流輸出數(shù)據(jù)字格式為0+32000。第15位為0，表示是正值數(shù)據(jù)

27、。 電流輸出數(shù)據(jù)格式 2個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元2電壓輸出的數(shù)據(jù)格式2個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元的低4位均為0，數(shù)據(jù)值的12位是存放在第415位區(qū)域。電壓輸出數(shù)據(jù)格式為-32000 +32000。模擬量輸出模塊的分辨率通常以D/A轉(zhuǎn)換前待轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)數(shù)字量的位數(shù)表示。2電壓輸出的數(shù)據(jù)格式2個(gè)字節(jié)的存儲(chǔ)單元的低4位均為0，數(shù)據(jù)(三) 模擬量輸入輸出模塊（EM235） EM235具有4個(gè)模擬量輸入通道、1個(gè)模擬量輸出通道 。模擬量輸入功能同EM231模擬量輸入模塊，技術(shù)參數(shù)基本相同 。電壓輸入范圍有所不同，單極性為010V、05V、01V、0500mv、0100mv、050mv。雙極性為10V、5V、2.5V、1

28、V、500mV、250mv、100mv、50mv、25mv。該模塊的模擬量輸出功能同EM232模擬量輸出模塊。技術(shù)參數(shù)也基本相同。該模塊需要直流24V供電。可由CPU模塊的傳感器電源24VDC/400mA供電。也可由用戶提供外部電源。(三) 模擬量輸入輸出模塊（EM235） EM235具有4個(gè)plc_S7-200的組成和系統(tǒng)配置解析課件plc_S7-200的組成和系統(tǒng)配置解析課件plc_S7-200的組成和系統(tǒng)配置解析課件3.3.3特殊功能模塊通信擴(kuò)展模塊EM277 PROFIBUS-DP模塊用于PLC現(xiàn)場(chǎng)總線通信連接。波特率可從960012M波特。用于分布式I/O（遠(yuǎn)程I/O ）的高速通信。

29、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備接口模塊CP 243-2通信處理器是AS-I（執(zhí)行器/傳感器接口）主站連接部件，專門用于S7-200 CPU 22x，連接的同時(shí)顯著增加了S7-200可利用的I/O點(diǎn)數(shù)。Actuator/sensor3.3.3特殊功能模塊通信擴(kuò)展模塊Actuator/sens3.3.4 智能模塊 為了滿足更加復(fù)雜的控制功能的需要，PLC還配有多種智能模塊，以適應(yīng)工業(yè)控制的多種需求。常見的智能模塊有：PID調(diào)節(jié)模塊；高速計(jì)數(shù)器模塊；溫度傳感器模塊等。 3.3.4 智能模塊 為了滿足更加復(fù)雜的控制功能的需要，P3.4 S7-200 PLC的系統(tǒng)配置 S7-200 PLC主機(jī)（基本配置），可構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的控

30、制系統(tǒng)（基本配置）?；九渲玫腎/O配置是固定的，它們具有固定的I/O地址。 輸入I0.0I*.* 輸出Q0.0 Q*.* 主機(jī)配以擴(kuò)展模塊后，可擴(kuò)展PLC的系統(tǒng)。數(shù)字量模塊或模擬量模塊可擴(kuò)展系統(tǒng)的控制規(guī)模；智能模塊可擴(kuò)展系統(tǒng)的控制功能。進(jìn)行擴(kuò)展配置時(shí)應(yīng)考慮以下相關(guān)的因素：3.4 S7-200 PLC的系統(tǒng)配置 擴(kuò)展配置時(shí)應(yīng)考慮相關(guān)的因素：主機(jī)允許帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量CPU輸入輸出映象區(qū)的大小PLC內(nèi)部電源的負(fù)載能力擴(kuò)展配置時(shí)應(yīng)考慮相關(guān)的因素：主機(jī)允許帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量3.4.1 主機(jī)允許帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量 各類主機(jī)可帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量是不同的。 CPU221模塊不允許帶擴(kuò)展模塊； CPU222模塊最多

31、可帶2個(gè)擴(kuò)展模塊； CPU224模塊、CPU226模塊、CPU226XM模塊最多可帶7個(gè)擴(kuò)展模塊，且7個(gè)擴(kuò)展模塊中最多只能帶2個(gè)智能擴(kuò)展模塊。3.4.1 主機(jī)允許帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量 各類主機(jī)可帶3.4.2 CPU輸入輸出映象區(qū)的大小1.數(shù)字量I/O映象區(qū)的大小主機(jī)提供的數(shù)字量I/O映象區(qū)區(qū)域?yàn)椋?128個(gè)輸入映象寄存器（I0.0I15.7）和128個(gè)輸出映象寄存器（Q0.0-Q15.7），見表4-1。最大I/O配置不能超出此區(qū)域。PLC系統(tǒng)配置時(shí)，要對(duì)各模塊的輸入、輸出點(diǎn)進(jìn)行編址。主機(jī)提供的I/O具有固定的I/O地址。擴(kuò)展模塊的地址由I/O模塊類型及模塊在I/O鏈中的位置決定。編址時(shí)，按同類型的

32、模塊對(duì)各輸入點(diǎn)（或輸出點(diǎn)）順序編址。3.4.2 CPU輸入輸出映象區(qū)的大小1.數(shù)字量I/O映象 數(shù)字量輸入、輸出映象區(qū)的邏輯空間是以8位（1個(gè)字節(jié)）為遞增的。編址時(shí)，對(duì)數(shù)字量模塊物理點(diǎn)的分配也是按8點(diǎn)來(lái)分配地址的。即使有些模塊的端子數(shù)不是8的整數(shù)倍，但仍以8點(diǎn)來(lái)分配地址。例如4入/4出模塊占用8個(gè)輸入點(diǎn)和8個(gè)輸出點(diǎn)的地址。 那些未用的物理點(diǎn)地址不能分配給I/O鏈中的后續(xù)模塊。那些與未用物理點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的I/O映象區(qū)的空間就會(huì)丟失。對(duì)于輸出模塊，這些丟失的空間可用來(lái)作內(nèi)部標(biāo)志位存儲(chǔ)器（內(nèi)部線圈）；對(duì)于輸入模塊卻不可，因?yàn)槊看屋斎敫聲r(shí)，CPU都對(duì)這些空間清零。 數(shù)字量輸入、輸出映象區(qū)的邏輯空間是以8

33、位（12. 模擬量I/O映象區(qū)的大小 主機(jī)提供的模擬量I/O映象區(qū)區(qū)域?yàn)椋篊PU222模塊，16輸入通道/16輸出通道；CPU224模塊、CPU226模塊、CPU226XM模塊，32入/32出。模擬量的最大I/O配置不能超出此區(qū)域。模擬量擴(kuò)展模塊總是以2個(gè)字節(jié)遞增方式來(lái)分配空間。（有效地址） 16路輸入地址 AIW0、AIW2、AIW4. AIW30 16路輸出地址 AQW0、AQW2、AQW4. AQW302. 模擬量I/O映象區(qū)的大小例如：以CPU224擴(kuò)展兩塊EM223(4I/4O)主機(jī)地址：14I/10O I0.0、I0.1 . I0.7, I1.0、I1.1 I1.5 Q0.0、Q0

34、.1 Q0.7, Q1.0、Q1.1 擴(kuò)展單元1地址 I2.0、I2.1 、I2.2 、 I2.3 Q2.0、Q2.1 、Q2.2 、Q2.3擴(kuò)展單元2地址 I3.0、I3.1 、I3.2 、 I3.3 Q3.0、Q3.1 、Q3.2 、Q3.3例如：以CPU224擴(kuò)展兩塊EM223(4I/4O)3.4.3 PLC內(nèi)部電源的負(fù)載能力 PLC內(nèi)部5VDC電源的負(fù)載能力 主機(jī)和擴(kuò)展模塊正常工作時(shí)，需要5VDC工作電源。主機(jī)內(nèi)部電源單元提供的5VDC電源為主機(jī)和擴(kuò)展模塊提供了工作電源。 系統(tǒng)配置后，必須對(duì)主機(jī)內(nèi)部的5VDC電源的負(fù)載能力進(jìn)行校驗(yàn)。3.4.3 PLC內(nèi)部電源的負(fù)載能力 PLC內(nèi)plc_

35、S7-200的組成和系統(tǒng)配置解析課件校驗(yàn)舉例：CPU226模塊擴(kuò)展CPU226提供5VDC電源的最大電流為1000mA。各擴(kuò)展模塊對(duì)5VDC電源的電流消耗：EM221 DI8DC24V 30 mAEM223 DI4/DO4DC24V/繼電器 40 mAEM235 AI4/AQ112位 30 mA2=60 mA共計(jì) 30+40+60=130 mA1000mA 。校驗(yàn)舉例：CPU226模塊擴(kuò)展CPU226提供5VDC電源的 發(fā)電廠煤場(chǎng)有四部皮帶運(yùn)輸機(jī)，拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4，要求四臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)和順序停車。啟動(dòng)時(shí)的順序?yàn)镸1M2M3M4，時(shí)間間隔為1分鐘。停車時(shí)的順序?yàn)镸4M3M2M1，時(shí)間間隔為30秒。分析：輸入-啟動(dòng)按鈕，停止按鈕-2個(gè)輸入點(diǎn)輸出-每個(gè)電機(jī)的起停由接觸器控制-4個(gè)輸出點(diǎn)可選用S7-200PLC進(jìn)行控制。CPU221可用，但無(wú)備用點(diǎn)，可選CPU222例：四臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序啟、?？刂?發(fā)電廠煤場(chǎng)有四部