西门子s7200教程 带你全面认识西门子s7200.docx

西门子s7200教程 带你全面认识西门子s7200.docx

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西门子s7200教程带你全面认识西门子s7200

西门子s7-200教程带你全面认识西门子s7-200

　　1、S7-200的基本结构

　　西门子S7-200系列属于整体式小型plc，用于代替继电器的简单控制场合，也可以用于复杂的自动化控制系统。

　　整体式PLC将CPU模块、I/O模块和电源装在一个箱型机壳内，S7-200称为CPU模块。

图1中的前盖下面有RUN/STOP开关、模拟量电位器和扩展I/O连接器。

S7-200系列PLC提供多种具有不同I/O点数的CPU模块和数字量、模拟量I.O扩展模块供用户选用，CPU模块和扩展模块用扁平电缆连接。

　　整体PLC还配备有许多专用的特殊功能模块，例如模拟量输入/输出模块、热电偶、热电阻模块、通信模块等，使PLC得功能得到扩展。

S7-200可以选用梯形图、语句表（即指令表）和功能模块语言来编程。

它的指令丰富，指令功能强，易于掌握，操作方便。

内置有高速计数器、高速输出、PID控制器、RS485通信/编程接口、PPI通信协议、MPI通信协议和自由方式通信功能。

最多可以扩展到248点数字量I/O或35路模拟量I/O。

最多有26kB程序和数据存储空间。

　　2、S7-200的CPU模块

　　S7-200有5种CPU模块，CPU221无扩展功能，适于做小点数的微型控制器；CPU222有扩展功能；CPU224是具有较强控制功能的控制器；CPU226和CPU226XM适用于复杂的中小型控制系统。

　　S7-200系列PLC不同型号CPU的技术参数如表1所示

　　S7-200有传送、比较、移位、循环、求补码、调用子程序、脉冲宽度调制、脉冲序列输出、跳转、数据转换、算数运算、字逻辑运算、浮点运算、开平方、三角函数和PID控制指令等，采用主程序、最多8级子程序和中断程序的程序结构，用户可以使用1-255ms的定时中断。

用户程序可设3级口令保护，有监控定时器（看门狗）功能。

　　数字量输入中有4个用作硬件中断，6个用于高速功能。

32位高速加/减计数器的最高计数频率为30kHz，可以对增量式编码器的两个互差90的脉冲列计数，计数值等于设定值或计数方向改变时产生中断，在中断程序中可以及时地对输出进行操作。

两点高速输出可以输出频率最高为20kHz频率和宽度可调的脉冲列。

　　可选的存储器卡可以永久保存程序、数据和组态信息，可选的电池卡保存数据的典型事件值为200天。

DC输出型电路用场效应晶体管（MOSFET）作为功率放大器元件，仅DV输出型有高速脉冲输出，最高输出频率为20kHz。

　　3、S7-200的扩展模块

　　不同信号的S7-200CPU上已经集成了一定数量的数字量I/O点，若实际需要的I/O点数超过该CPU的I/O点数时，则通过增加输入/输出扩展模块来达到扩展功能、扩大控制能力。

扩展模块有输入/输出扩展、热电偶/热电阻输入扩展和通讯扩展三种类型，通过总线连接器（插件）和CPU模块连接。

　　扩展单元正常工作需要+5VDC工作电源，此电源由CPU通过总线连接器提供，扩展单元的24VDC输入点和输出点电源，可由基本单元的24VDC电源供电，但要注意基本单元所提供的最大电流能力。

　　CPU221无I/O扩展能力；CPU222最多可连接2个扩展模块（数字量或模拟量）；CPU224和CPU226最多可连接7个扩展模块。

（1）输入/输出扩展模块

　　S7-200系列PLC目前提供如下扩展模块：

　　①数字量输入扩展模块EM221（8DI）；

　　②数字量输出扩展模块EM222（8DO）；

　　③数字量输入和输出混合扩展模块EM223（8I/O，16I/O，32I/O）；

　　④模拟量输入扩展模块EM231（3AI，A/D转换时间为25μs，12位）；

　　⑤模拟量输入和输出混合扩展模板EM235（3AI/1AO，其中A/D转换时间为25μs，D/A转换时间100μs，位数均为12位）

（2）热电偶/热电阻扩展模块

　　热电偶、热电阻模块（EM231）与CPU222，CPU224，CPU226配套使用，多种分度号热电偶（mV信号）和热电阻（电阻信号）可通过EM231模块将信号送入S7-200。

用户通过EM231上的DIP开关来选择热电偶或热电阻的分度号、接线方式、测量单位和开路故障的方向。

　　（3）通讯扩展模块

　　除了CPU集成通讯口外，S7-200还可以通过通讯扩展模块连接成更大的网络。

S7-200系列目前有两种通讯扩展模块：

PROFIBUS-DP扩展从站模块EM277和AS-i接口扩展模块CP243-2。

　　S7-200系列PLC输入/输出扩展模块的主要技术性能如表2所示。

　　4、S7-200的通信功能

　　S7-200的CPU模块自带的RS485串行通信支持PPI、DP/T、自由通信口协议和PROFIBUS点对点协议。

每个网络最多126个站，最多32个主站。

通信接口可以实现与下列设备的通信：

运行编程软件的计算机、文本显示器TD200、OP（操作员面板）、以及S7-200CPU之间的通信；通过自由通信口协议，可以与其他厂家的设备进行串行通信。

　　EM277PROFIBUS-DP从站模块用于将S7-200CPU连接到PROFIBUS-DP网络。

通信速率为9600-12Mbit/s。

　　工业以太网通讯模块CP243-1的通信速率为10Mbit/s或100Mbit/s，半双工/全双工通信，RJ-45接口使用TCP/IP协议。

可用STEP7-Micro/WIN软件实现通过工业以太网配置和远程编程服务（上载、下载程序，监视状态），通过工业以太网连接其他的CPU，通过S7-OPC在计算机上处理数据。

　　EM241Modem（调制解调器）模块支持远程维护或远传诊断、PLC之间的通信、PLC与PC的通信、给手机发送短消息等，EM241参数化向导集成在Micro/WINV3.2中。

　　通过CP243-2AS-i通信处理器，S7-200CPU可以作为AS-i的主站，最多可以连接62个AS-i从站，接入496个远程数字量输入/输出点。

　　5、S7-200的编程软件

　　STEP7-Micro/WIN32是专门为S7-200设计的在个人计算机Windows操作系统下运行的编程软件。

CPU通过PC/PPI电缆或插在计算机中CP55111或CP5611通信卡与计算机通信。

通过PC/PPI电缆，可以在Windows下实现多主站通信方式。

　　STEP7-Micro/WIN32的用户程序机构简单清晰，通过一个主程序调用子程序或中断程序，还可以通过数据块进行变量的初始化设置。

用户可以用语句表（STL）、梯形图（LAD）和功能块图（FBD）编程，不同的编程语言编制的程序可以相互转换，可以用符号表来定义程序中使用的变量地址对应的符号，是程序便于设计和理解。

　　STEP7-Micro/WIN32为用户提供两套指令集，即SIMATIC指令集（S7-200方式）和国际标准指令集（IEC1131-1）方式。

通过调制解调器可以实现远程编程，可以用单次扫描和强制输出等方式来调试程序和进行故障诊断。

　　S7-200是在美国德州仪器公式的小型PLC的基础上发展起来的，S7-300/400的前身是西门子公司的S5系列PLC，其编程软件为STEP7。

S7-200和S7-300/300虽然有许多共同之处，但是在指令系统、程序结构和编程软件定方面均有相当大的差异。

　　SIMATICS7-200SMART订货数据

　　①中央处理单元CPU订货号

　　CPUSR20模块主要参数：

AC/DC/RLY12DI/8DO订货号：

6ES7288-1SR20-0AA0

　　CPUSR40模块主要参数：

AC/DC/RLY24DI/16DO订货号：

6ES7288-1SR40-0AA0

　　CPUST40模块主要参数：

DC/DC/DC24DI/16DO订货号：

6ES7288-1ST40-0AA0

　　CPUCR40模块主要参数：

AC/DC/RLY24DI/16DO订货号：

6ES7288-1CR40-0AA0

　　CPUSR60模块主要参数：

AC/DC/RLY36DI/24DO订货号：

6ES7288-1SR60-0AA0

　　CPUST60模块主要参数：

DC/DC/DC36DI/24DO订货号：

6ES7288-1ST60-0AA0

　　②I/O扩展模块EM订货号

　　EMDI08数字量输入模块主要参数：

8×24VDC输入订货号：

6ES7288-2DE08-0AA0

　　EMDR08数字量输出模块主要参数：

8×继电器输出订货号：

6ES7288-2DR08-0AA0

　　EMDR16数字量输入/输出模块主要参数：

8×24VDC输入/8×继电器输出订货号：

6ES7288-2DR16-0AA0

　　EMDR32数字量输入/输出模块主要参数：

16×24VDC输入/8×继电器输出订货号：

6ES7288-2DR32-0AA0

　　EMDT08数字量输入/输出模块主要参数：

8×24VDC输出订货号：

6ES7288-2DT08-0AA0

　　EMDT16数字量输入/输出模块主要参数：

8×24VDC输入/8×24VDC输出订货号：

6ES7288-2DT16-0AA0

　　EMDT32数字量输入/输出模块主要参数：

16×24VDC输入/16×24VDC输出订货号：

6ES7288-2DT32-0AA0

　　EMAI04模拟量输入模块主要参数：

4路输入订货号：

6ES7288-3AE04-0AA0

　　EMAQ02模拟量输入模块主要参数：

2路输出订货号：

6ES7288-3AQ02-0AA0

　　EMAM06模拟量输入/输出模块主要参数：

4路输入/2路输出订货号：

6ES7288-3AM06-0AA0

　　EMAR02热电阻输入模块主要参数：

2路通道订货号：

6ES7288-3AR02-0AA0

　　③通信扩展信号板SB订货号

　　SBCM01通信扩展信号板主要参数：

R485/R232订货号：

6ES7288-5CM01-0AA0

　　SBDT04数字量扩展信号板主要参数：

2×24VDC输入/2×24VDC输出订货号：

6ES7288-5DT04-0AA0

　　SBAQ01模拟量扩展信号板主要参数：

1×12位模拟量输出订货号：

6ES7288-5AQ01-0AA0