第4章S7-200PLC配置.

可编程序控制器（PLC）原理及应用2019/12/201第四章可编程序控制器的系统配置4.1S7-200基本构成4.2S7—200接口模块4.3S7—200系统配置可编程序控制器（PLC）原理及应用可编程序控制器（PLC）原理及应用4.1S7-200基本构成可编程序控制器（PLC）原理及应用西门子S系列PLC综述可编程序控制器（PLC）原理及应用西门子S系列PLC综述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。可编程序控制器（PLC）原理及应用西门子S系列PLC综述SIMATICS7可编程控制器系列产品包括微型PLC(S7-200)系列、较低性能系列(S7-300)和中/高性能系列(S7-400)。SIMATICM7M7PLC系统将AT兼容机的性能引入PLC，或相反，将PLC的功能加入计算机中并保持熟悉的编程环境。M7-300和M7-400自动化计算机通过开放硬件和软件平台的方法扩展了PLC的功能。它们包括一个AT兼容机，并在实时多任务操作系统RMOS支持下工作。M7总是用于需要高的计算性能、数据管理和显示的场合。SIMATICC7该系列的完整系统是由一个PLC(S7-300)、一个HMI操作面板和过程监视系统组成。将PLC与操作面板集成在一起可使整个控制设备体积更小、价格更优。WinACWinAC是一个基于计算机的解决方案，它用于各种控制任务（控制、显示、数据处理）都由计算机完成的场合。有3种产品：•WinACBasic是纯软件的解决方案(PLC作为WindowsNT的任务)•WinACPro是硬件解决方案(PLC作为PC卡)•WinACFIStationPro是完全解决方案(SIMATICPCFI25)可编程序控制器（PLC）原理及应用1.S7-200系列PLC基本构成S7-200系列是一类可编程逻辑控制器(MicroPLC)。这一系列产品可以满足多种多样的自动化控制需要。由于具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格以及强大的指令，使得S7-200可以近乎完美地满足小规模的控制要求。此外，丰富的CPU类型和电压等级使其在解决用户的工业自动化问题时，具有根强的适应性。可编程序控制器（PLC）原理及应用系统基本构成EM1扩展模块EM2扩展模块EMn扩展模块TD200文本显示器TP系列触摸屏通信及网络设备计算机工业软件CPU主机其他设备可编程序控制器（PLC）原理及应用可编程序控制器（PLC）原理及应用可编程序控制器（PLC）原理及应用可编程序控制器（PLC）原理及应用系统基本配置1.基本单元（CPU模块）2.PC机或编程器3.工业软件4.通讯电缆5.人机界面可编程序控制器（PLC）原理及应用状态LED存储器卡通讯口顶部端子盖电源及输出端子前盖、RUN/STOP开关及电位器、扩展I/O连接底部端子盖输入端子及传感器电源基本单元（1）各CPU模块介绍及I/O系统可编程序控制器（PLC）原理及应用可编程序控制器（PLC）原理及应用基本单元基本单元（S7-200CPU模块）也称为主机，它包括一个中央处理单元（CPU）、电源、数字量输入输出单元。基本单元可以构成一个独立的控制系统。状态指示灯——显示CPU的工作方式、本机I/O的状态、系统错误状态。STOP：停机模式；不执行程序。(LED黄灯）TERM：运行程序，可以通过编程器进行读/写访问。RUN：运行程序，通过编程器仅能进行读操作。(LED绿灯)可编程序控制器（PLC）原理及应用STOP和RUN方式切换1）用PLC上的方式开关来手动切换，方式开关有3个挡位。2）用STEP7-Micro/Win32编程软件，应首先把主机的方式开关置于TERM或RUN位置，然后在此软件平台用鼠标单击STOP和RUN方式按钮即可。3）在用户程序中用指令由RUN方式转换到STOP方式，前提是程序逻辑允许中断程序的执行。可编程序控制器（PLC）原理及应用基本单元RS-485的串行通讯端口——PLC主机实现人一机对话、机—机对话的通道。实现PLC与上位计算机的连接，实现PLC与PLC、编程器、彩色图形显示器、打印机等外部设备的连接。扩展接口——PLC主机与输入、输出扩展模块的接口，作扩展系统之用。主机与扩展模块之间由导轨固定，并用扩展电缆连接。存储器卡存储器卡的插槽。存储器卡用来就可以保存用户程序。可编程序控制器（PLC）原理及应用可编程序控制器（PLC）原理及应用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。各CPU模块介绍及I/O系统可编程序控制器（PLC）原理及应用各CPU模块介绍及I/O系统可编程序控制器（PLC）原理及应用CPU226模块介绍及I/O系统I/O总点数为40点（24/16点），可带7个扩展模块；用户程序存储器容量为6.6K字；内置高速计数器，具有PID控制的功能；有2个高速脉冲输出端和2个RS-485通讯口；具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由口协议的通讯能力。可编程序控制器（PLC）原理及应用CPU226AC/DC/继电器模块输入、输出单元的接线图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+24VDC120/240VAC可编程序控制器（PLC）原理及应用24个数字量输入点分成二组：1.第一组由输入端子I0.0~I0.7、I1.0~I1.4共13个输入点组成，每个外部输入的开关信号均由各输入端子接出，经一个直流电源终至公共端1M；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+24VDC120/240VAC可编程序控制器（PLC）原理及应用2.第二组由输入端子I1.5~I1.7、I2.0~I2.7共11个输入点组成，各输入端子的接线与第一组类似，公共端为2M。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+24VDC120/240VAC可编程序控制器（PLC）原理及应用由于是直流输入模块，所以采用直流电源作为检测各输入接点状态的电源（用户提供）。M、L+两个端子提供24VDC/400mA传感器电源，可以为传感器提供电源，也可以作为输入端的检测电源使用。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+24VDC120/240VAC可编程序控制器（PLC）原理及应用16个数字量输出点分成三组：1.由输出端子Q0.0~Q0.3共四个输出点与公共端1L组成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+24VDC120/240VAC可编程序控制器（PLC）原理及应用2.第二组由输出端子Q0.4~Q0.7、Q1.0共5个输出点与公共端2L组成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+24VDC120/240VAC可编程序控制器（PLC）原理及应用3.第三组由输出端子Q1.1~Q1.7共7个输出点与公共端3L组成。每个负载的一端与输出点相连，另一端经电源与公共端相连。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+24VDC120/240VAC可编程序控制器（PLC）原理及应用对于继电器输出方式，既可带直流负载，也可带交流负载。负载的激励源由负载性质确定。输出端子排的右端N、L1端子是供电电源120/240VAC输入端。该电源电压允许范围为85~264VAC。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+24VDC120/240VAC可编程序控制器（PLC）原理及应用2.个人计算机（PC）或编程器个人计算机（PC）或编程器需装上STEP7-Micro/WIN32编程软件后，才可供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视等。要求个人计算机CPU为80586或更高的处理器，16M内存（最低要求为：CPU80486，8M内存）。可编程序控制器（PLC）原理及应用3．STEP7-Micro/WIN32编程软件STEP7-Micro/WIN32编程软件的基本功能是创建、编辑、调试用户程序、组态系统等。编程软件的使用环境：支持Windows的应用软件。可编程序控制器（PLC）原理及应用可编程序控制器（PLC）原理及应用4．通讯电缆通讯电缆是PLC用来与个人计算机（PC）实现通讯的。可以用PC/PPI电缆（RS232—RS485），也可用一个通讯处理器（CP）和多点接口（MP1）电缆，或者用一块MPI卡及随MP1卡提供的一根通讯电缆。可编程序控制器（PLC）原理及应用5．人机界面人机界面主要指专用操作员界面，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。可编程序控制器（PLC）原理及应用基本功能操作员面板和触摸屏：过程状态和过程控制的可视化。可以用Protool软件组态它们的显示与控制功能文本显示器：文本显示和实施操作。还可以扩展PLC的输入、输出端子数可编程序控制器（PLC）原理及应用4.2S7-200PLC的接口模块S7-200PLC的接口模块有数字量模块、模拟量模块、智能模块等。