第2章S7-200PLC硬件系

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1、第第2章章 S7-200 PLC硬件系统硬件系统及编程资源及编程资源2.1 S7-200 PLC硬件系统配置硬件系统配置2.1.1硬件系统构成、性能、技术指标硬件系统构成、性能、技术指标 （1） S7-200 PLC硬件系统主要包括：硬件系统主要包括： CPU主机主机 扩展模块、功能模块扩展模块、功能模块 相关设备以及编程工具相关设备以及编程工具。 S7-200 PLC系统组成图系统组成图 （2）S7-200主要性能特点主要性能特点 1）用户可以在程序中立即读写）用户可以在程序中立即读写I/O点，而不受点，而不受PLC循环循环扫描工作方式的影响。扫描工作方式的影响。 2）S7-200具有集成的

2、高速计数功能，能够对外部高速具有集成的高速计数功能，能够对外部高速事件计数而不会影响事件计数而不会影响S7-200的性能。这些高速的性能。这些高速 3）对数字量输入加滤波器。）对数字量输入加滤波器。 4）对模拟量输入加滤波器，滤波值是多个模拟量输入）对模拟量输入加滤波器，滤波值是多个模拟量输入采样值的平均值。采样值的平均值。 5）设置掉电保护存储区等。）设置掉电保护存储区等。 （3） S7-200技术指标技术指标 以以CPU 224XP为例：为例： 用户程序长度运行模式下：用户程序长度运行模式下：12288字节字节 数据存储区：数据存储区：10240字节字节 掉电保护时间：掉电保护时间：100

3、小时小时 本机本机I/O数字量（点）：数字量（点）：14入入/10出出 模拟量：模拟量：2入入/1出出 扩展模块数量：扩展模块数量：7个模块个模块 高速计数器单相：高速计数器单相：4路路30 kHz 2路路200 kHz 2.1.2. S7-200 CPU结构 1CPU模块结构模块结构S7-200的的 CPU包括一个中央处理器、包括一个中央处理器、RAM、EEPROM、集成电源和、集成电源和输入输入/输出（输出（I/O）点等，它们被封装在一个紧凑的外壳内）点等，它们被封装在一个紧凑的外壳内,如下图：如下图：S7-200 CN系列CPU实物图片 CPU负责执行程序；负责执行程序； 输入点用于从现

4、场设备中采集信号；输入点用于从现场设备中采集信号； 输出点则负责输出控制信号，用于驱动外部负载；输出点则负责输出控制信号，用于驱动外部负载； 有有RUN和和STOP两种工作模式；可由模式选择开关选两种工作模式；可由模式选择开关选择。当模式选择开关处于择。当模式选择开关处于STOP位置时，不执行程序但可位置时，不执行程序但可以对其编写程序；当开关处于以对其编写程序；当开关处于RUN位置时，位置时，PLC处于运行处于运行状态；当开关处于状态；当开关处于TERM监控状态时，可以运行程序也可监控状态时，可以运行程序也可以以进行读进行读/写操作写操作。 扩展端口：用于连接扩展模块，实现扩展端口：用于连接

5、扩展模块，实现I/O扩展。扩展。 2S7-200技术指标技术指标 CPU 221、CPU 222 、CPU 224、CPU 224XP和和CPU 226五种不同结构配制的五种不同结构配制的CPU单元。单元。 例如，例如，CPU 224 CN PLC集成了集成了14输入输入/10输出数字输出数字量量I/O点；点；16KB程序和数据存储空间间；程序和数据存储空间间；6个独立的个独立的30kHz高速计数器、高速计数器、2路独立的路独立的20kHz高速脉冲输出；具高速脉冲输出；具有实现有实现PID运算控制功能，构成闭环控制系统；运算控制功能，构成闭环控制系统； 1个个RS485通信编程口，具有通信编程

6、口，具有PPI通讯协议、通讯协议、MPI通讯通讯协议和自由方式通讯功能。协议和自由方式通讯功能。 CPU 224 CN PLC具有较强的控制功能。具有较强的控制功能。 CPU 224 CN PLC可以连接可以连接7个扩展模块，最大扩展个扩展模块，最大扩展为为168路数字量路数字量I/O点或点或35路模拟量路模拟量I/O端口，端口，CPU 224 CN PLC是具有较强控制能力的控制器。是具有较强控制能力的控制器。 2.1.3 输入输出（输入输出（I/O）扩展模块）扩展模块 （1） 数字量扩展模块数字量扩展模块：S7-200 PLC 提供了多种类型的数字量提供了多种类型的数字量扩展模块，用户可选

7、用扩展模块，用户可选用8点、点、16点和点和32点的数字量输入点的数字量输入/输出模块。输出模块。 如：数字量输入如：数字量输入/输出模块输出模块EM223 。 （2）模拟量扩展模块模拟量扩展模块：有：有3种模拟量扩展模块（种模拟量扩展模块（4路模拟量输入；路模拟量输入；2路模拟量输入；路模拟量输入；4路输入、路输入、1路输出）。路输出）。 如：如：EM235模拟量输入、输出模块可以实现模拟量输入、输出模块可以实现4路模拟量输入路模拟量输入/1路路模拟量输出，输入模拟量量程档位多，方便用户选择，适合在一般单模拟量输出，输入模拟量量程档位多，方便用户选择，适合在一般单闭环控制系统中使用闭环控制系

8、统中使用。 （3）热电偶热电偶/热电阻扩展模块热电阻扩展模块：如：如 EM231热电偶模块直接以热电热电偶模块直接以热电偶输出的电势作为输入信号，进行偶输出的电势作为输入信号，进行A/D转换后输入给转换后输入给PLC，可用于，可用于J、K、E、N、S和和R型热电偶；型热电偶； 2.2 I/O编址及外部端口接线编址及外部端口接线 2.2.1 模块模块I/O端口编址端口编址 CPU必须通过编程实现从输入端口获取外部设备信息、从输出端必须通过编程实现从输入端口获取外部设备信息、从输出端口对外部设备的控制功能。口对外部设备的控制功能。CPU是通过系统分配给各端口相应的编址是通过系统分配给各端口相应的编

9、址来访问输入输出端口的。来访问输入输出端口的。I/O端口按类型分为：端口按类型分为：（1）数字量输入端口）数字量输入端口 CPU分配给数字量输入端口地址以字节（分配给数字量输入端口地址以字节（8位）为单位，一个字位）为单位，一个字节八个数字量节八个数字量 输入点，起始地址为输入点，起始地址为I0.0（输入端口（输入端口0字节第字节第0位）。位）。（2）数字量输出端口）数字量输出端口 CPU分配给数字量输出端口地址以字节（分配给数字量输出端口地址以字节（8位）为单位，一个字位）为单位，一个字节八个数字量节八个数字量 输出点，起始地址为输出点，起始地址为Q0.0（输出端口（输出端口0字节第字节第0

10、位）。位）。（3）模拟量输入端口）模拟量输入端口 CPU分配给模拟量输入端口地址以字（分配给模拟量输入端口地址以字（16位）为单位，一个字一位）为单位，一个字一个模拟量输入端口，起始地址为个模拟量输入端口，起始地址为AIW0。 CPU分配给模拟量输出端口地址以双字（分配给模拟量输出端口地址以双字（32位）为单位，一个双位）为单位，一个双字一个模拟量输出端口，起始地址为字一个模拟量输出端口，起始地址为AQW0。 （4）扩展模块编址）扩展模块编址 CPU分配给分配给CPU 22x系列的每种主机所提供的本机系列的每种主机所提供的本机I/O点的点的I/O地地址是固定的，在进行址是固定的，在进行I/O扩

11、展时，可以在扩展时，可以在CPU右边连接多个扩展模块，右边连接多个扩展模块，每个扩展模块的组态地址编号取决于各模块的类型和该模块在每个扩展模块的组态地址编号取决于各模块的类型和该模块在I/O链链中所处的位置。编址时同种类型输入或输出点的模块在链中按与主机中所处的位置。编址时同种类型输入或输出点的模块在链中按与主机的位置递增。的位置递增。 S7-200系统扩展对输入系统扩展对输入/输出端口编址的组态规则为：输出端口编址的组态规则为： 1）对于同类型输入或输出点的模块按）对于同类型输入或输出点的模块按 I/O链中顺序进行编址，而链中顺序进行编址，而不受其位置是否连续。不受其位置是否连续。 2）对于