西門子s7-200卡件

 擴展模塊介紹

 S7-200系列可編程控制器編址、尋址方式

可編程控制器元件功能及地址分配

2.1 S7-200系列PLC概述

西門子S7系列可編程控制器分為S7-400、S7-300、S7-200三個系列，分別為S7系列的大、中、小型可編程控制器系統(tǒng)。S7-200系列可編程控制器有CPU21X系列，CPU22X系列，其中CPU22X型可編程控制器提供了4個不同的基本型號，常見的有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四種基本型號。

小型PLC中，CPU221價格低廉能滿足多種集成功能的需要。CPU 222是S7-200家族中低成本的單元，通過可連接的擴展模塊即可處理模擬量。CPU 224具有更多的輸入輸出點及更大的存儲器。CPU 226和226XM是功能*的單元，可*一些中小型復(fù)雜控制系統(tǒng)的要求。四種型號的PLC具有下列特點：

（1）集成的24V電源

可直接連接到傳感器和變送器執(zhí)行器，CPU 221和CPU222具有180mA 輸出。CPU224輸出280mA，CPU 226、CPU 226XM輸出400mA 可用作負(fù)載電源。

（2）高速脈沖輸出

具有2 路高速脈沖輸出端，輸出脈沖頻率可達(dá)20KHz，用于控制步進(jìn)電機或伺服電機，實現(xiàn)定位任務(wù)。

（3）通信口

CPU 221、CPU222和CPU224具有1個RS-485通信口。CPU 226、CPU 226XM具有2個RS-485通信口。支持PPI、MPI通信協(xié)議，有自由口通信能力。

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（4）模擬電位器

CPU221/222有1個模擬電位器，CPU224/226/226XM有2個模擬電位器。模擬電位器用來改變特殊寄存器（SMB28，SMB29）中的數(shù)值，以改變程序運行時的參數(shù)。如定時器、計數(shù)器的預(yù)置值，過程量的控制參數(shù)。

（5）中斷輸入允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應(yīng)。

（6）EEPROM 存儲器模塊（選件）

可作為修改與拷貝程序的快速工具，無需編程器并可進(jìn)行輔助軟件歸檔工作。

（7）電池模塊

用戶數(shù)據(jù)（如標(biāo)志位狀態(tài)、數(shù)據(jù)塊、定時器、計數(shù)器）可通過內(nèi)部的超級電容存儲大約5 天。選用電池模塊能延長存儲時間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。

（8）不同的設(shè)備類型

CPU 221~226 各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。

（9）數(shù)字量輸入/輸出點

CPU 221具有6個輸入點和4個輸出點；CPU 222具有8個輸入點和6個輸出點；CPU 224 具有14個輸入點和10個輸出點；CPU226/226XM 具有24個輸入點和16個輸出點。CPU22X主機的輸入點為24V直流雙向光電耦合輸入電路，輸出有繼電器和直流（MOS型）兩種類型。

（10）高速計數(shù)器

CPU 221/222有4個30KHz高速計數(shù)器，CPU224/226/226XM有6個30KHz的高速計數(shù)器，用于捕捉比CPU掃描頻率更快的脈沖信號。

各型號PLC功能見表2-1。

2.2 S7-200系列CPU224型PLC的結(jié)構(gòu)

2.2.1 CPU224型PLC外型及端子介紹

1. CPU224型PLC外型

CPU224型PLC外型如圖2-1所示，其輸入、輸出、CPU、電源模塊均裝設(shè)在一個基本單元的機殼內(nèi)，是典型的整體式結(jié)構(gòu)。當(dāng)系統(tǒng)需要擴展時，選用需要的擴展模塊與基本單元連接。

 S7-200 PLC外型

底部端子蓋下是輸入量的接線端子和為傳感器提供的24V直流電源端子。

基本單元前蓋下有工作模式選擇開關(guān)、電位器和擴展I/O連接器，通過扁平電纜可以連接擴展I/O模塊。西門子整體式PLC配有許多擴展模塊，如數(shù)字量的I/O擴展模塊、模擬量的I/O擴展模塊、熱電偶模塊、通信模塊等，用戶可以根據(jù)需要選用，讓PLC的功能更強大。

2. CPU224型PLC端子介紹

（1）基本輸入端子

CPU224的主機共有14個輸入點（I0.0～I(xiàn)0.7、I1.0～I(xiàn)1.5）和10個輸出點（Q0.0～Q0.7，Q1.0～Q1.1），在編寫端子代碼時采用八進(jìn)制，沒有0.8和0.9。CPU224輸入電路參見圖2-2，它采用了雙向光電耦合器，24V直流極性可任意選擇，系統(tǒng)設(shè)置1M為輸入端子（I0.0～I(xiàn)0.7）的公共端，2M為（I1.0～I(xiàn)1.5）輸入端子的公共端。

 PLC輸入端子

（2）基本輸出端子

CPU224的10個輸出端參見圖2-3，Q0.0～Q0.4共用1M和1L公共端，Q0.5～Q1.1共用2M和2L公共端，在公共端上需要用戶連接適當(dāng)?shù)碾娫?，為PLC的負(fù)載服務(wù)。

CPU224的輸出電路有晶體管輸出電路和繼電器輸出兩種供用戶選用。在晶體管輸出電路中（型號為6ES7 214-1AD21-0XB0）中，PLC由24V直流供電，負(fù)載采用了MOSFET功率驅(qū)動器件，所以只能用直流為負(fù)載供電。輸出端將數(shù)字量輸出分為兩組，每組有一個公共端，共有1L，2L兩個公共端，可接入不同電壓等級的負(fù)載電源。在繼電器輸出電路中（型號為6ES7 212-1BB21-0XB0），PLC由220V交流電源供電，負(fù)載采用了繼電器驅(qū)動，所以既可以選用直流為負(fù)載供電，也可以采用交流為負(fù)載供電。在繼電器輸出電路中，數(shù)字量輸出分為三組，每組的公共端為本組的電源供給端，Q0.0～Q0.3共用1L，Q0.4～Q0.6共用2L，Q0.7～Q1.1共用3L，各組之間可接入不同電壓等級、不同電壓性質(zhì)的負(fù)載電源。

 PLC晶體管輸出輸出端子

 繼電器輸出形式PLC輸出端子

（3）高速反應(yīng)性

CPU224 PLC有6個高速計數(shù)脈沖輸入端（I0.0～I(xiàn)0.5），蕞快的響應(yīng)速度為30KHz用于捕捉比CPU掃描周期更快的脈沖信號.

CPU224 PLC 有2個高速脈沖輸出端（Q0.0，Q0.1），輸出頻率可達(dá)20KHz，用于PTO （高速脈沖束）和PWM（寬度可變脈沖輸出）高速脈沖輸出。

（4）模擬電位器

模擬電位器用來改變特殊寄存器（SM28，SM29）中的數(shù)值，以改變程序運行時的參數(shù)。如定時器、計數(shù)器的預(yù)置值，過程量的控制參數(shù)。

（5）存儲卡

該卡位可以選擇安裝擴展卡。擴展卡有EEPROM存儲卡，電池和時鐘卡等模塊。存儲卡用于用戶程序的拷貝復(fù)制。在PLC通電后插此卡，通過操作可將PLC中的程序裝載到存儲卡。當(dāng)卡已經(jīng)插在基本單元上，PLC通電后不需任何操作，卡上的用戶程序數(shù)據(jù)會自動拷貝在PLC中。利用這一功能，可對無數(shù)臺實現(xiàn)同樣控制功能的CPU22X系列進(jìn)行程序?qū)懭搿?/p>

注意：每次通電就寫入一次，所以在PLC運行時，不要插入此卡。

電池模塊用于長時間保存數(shù)據(jù)，使用CPU224內(nèi)部存儲電容數(shù)據(jù)存儲時間達(dá)190小時，而使用電池模塊數(shù)據(jù)存儲時間可達(dá)200天。

2.2.2 CPU224型PLC的結(jié)構(gòu)及性能指標(biāo)

CPU224型可編程控制器主要由CPU、存儲器、基本I/O接口電路、外設(shè)接口、編程裝置、電源等組成。

 可編程控制器結(jié)構(gòu)

CPU224型可編程控制器有兩種，一種是CPU 224 AC/DC/繼電器，交流輸入電源，提供24V直流給外部元件（如傳感器等），繼電器方式輸出，14點輸入，10點輸出；一種是CPU 224 DC/DC/DC，直流24V輸入電源，提供24V直流給外部元件（如傳感器等），半導(dǎo)體元件直流方式輸出，14點輸入，10點輸出。用戶可根據(jù)需要選用。

西門子s7-200卡件

2.2.3 PLC的CPU的工作方式

1. CPU的工作方式

CPU前面板上用兩個發(fā)光二極管顯示當(dāng)前工作方式，綠色指示燈亮，表示為運行狀態(tài)，紅色指示燈亮，表示為停止?fàn)顟B(tài)，在標(biāo)有SF指示燈亮?xí)r表示系統(tǒng)故障，PLC停止工作。

（1）STOP（停止）。CPU在停止工作方式時，不執(zhí)行程序，此時可以通過編程裝置向PLC裝載程序或進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)置，在程序編輯、上下載等處理過程中，必須把CPU置于STOP方式。

（2）RUN（運行）。CPU在RUN工作方式下，PLC按照自己的工作方式運行用戶程序。

2. 改變工作方式的方法

（1）用工作方式開關(guān)改變工作方式。

工作方式開關(guān)有3個擋位：STOP、TERM（Terminal）、RUN。

把方式開關(guān)切到STOP位，可以停止程序的執(zhí)行。

把方式開關(guān)切到RUN位，可以起動程序的執(zhí)行。

把方式開切到TERM（暫態(tài)）或RUN位，允許STEP7- Micro/WIN32軟件設(shè)置CPU工作狀態(tài)。

如果工作方式開關(guān)設(shè)為STOP或TERM，電源上電時，CPU自動進(jìn)入STOP工作狀態(tài)。

設(shè)置為RUN時，電源上電時，CPU自動進(jìn)入RUN工作狀態(tài)。

（2）用編程軟件改變工作方式。

把方式開關(guān)切換到TERM（暫態(tài)），可以使用STEP 7-Micro/WIN32編程軟件設(shè)置工作方式。

（3）在程序中用指令改變工作方式。

在程序中插入一個STOP指令，CPU可由RUN方式進(jìn)入STOP工作方式。

2.3 擴展功能模塊

2.3.1 擴展單元及電源模塊

1. 擴展單元

擴展單元沒有CPU，作為基本單元輸入/輸出點數(shù)的擴充，只能與基本單元連接使用。不能單獨使用。S7-200的擴展單元包括數(shù)字量擴展單元，模擬量擴展單元，熱電偶、熱電阻擴展模塊，PROFIBUS-DP通信模塊。

用戶選用具有不同功能的擴展模塊，可以滿足不同的控制需要，節(jié)約投資費用。連接時CPU模塊放在左側(cè)，擴展模塊用扁平電纜與左側(cè)的模塊相連。

2. 電源模塊

外部提供給PLC的電源，有24VDC、220VAC兩種，根據(jù)型號不同有所變化。S7-200的CPU單元有一個內(nèi)部電源模塊，S7-200小型PLC的電源模塊與CPU封裝在一起，通過連接總線為CPU模塊、擴展模塊提供5V的直流電源，如果容量許可，還可提供給外部24V直流的電源，供本機輸入點和擴展模塊繼電器線圈使用。應(yīng)根據(jù)下面的原則來確定I/O電源的配置。

（1）有擴展模塊連接時，如果擴展模塊對5VDC電源的需求超過CPU的5V電源模塊的容量，則必須減少擴展模塊的數(shù)量。

（2）當(dāng)+24V直流電源的容量不滿足要求時，可以增加一個外部24V直流電源給擴展模塊供電。此時外部電源不能與S7-200的傳感器電源并聯(lián)使用，但兩個電源的公共端（M）應(yīng)連接在一起。

S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200系列具有*的性能/價格比。
S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面： 
* *的可靠性 
* 極豐富的指令集 
* 易于掌握 
* 便捷的操作 
* 豐富的內(nèi)置集成功能 
* 實時特性 
* 強勁的通訊能力 
* 豐富的擴展模塊 
S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復(fù)雜的自動化控制。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機床、機械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，*空調(diào)，電梯控制，運動系統(tǒng)。
S7-200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供您使用。