1、第二章 S7-200PLC內(nèi)部資源及系統(tǒng)配置,主講：李宏偉,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，生產(chǎn)的SIMATIC可編程序控制器在歐洲處于領(lǐng)先地位。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SIMATIC 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。,第一節(jié) 概述,從CPU模塊的功能來(lái)看，SIMATIC S7-200系列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)

2、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。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。,一 基本單元（S7-200CPU模塊）,基本單元（S7-200CPU模塊）也稱為主機(jī)，它包括中央處理單元（CPU）、存儲(chǔ)器、電源及數(shù)字量輸入/輸出單元。基本單元可以構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立

3、的控制系統(tǒng)。,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) ：輸入端子及輸出直流電源 ； 中部右側(cè)前蓋內(nèi) ：CPU工作方式選擇開(kāi)關(guān)、模擬調(diào) 節(jié)電位器和擴(kuò)展I/O接口 ； 左側(cè) ：狀態(tài)LED指示燈、外接存儲(chǔ)卡接口及通訊口。,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PLC、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

4、間由導(dǎo)軌固定，并用擴(kuò)展電纜連接。,主機(jī)與擴(kuò)展模塊外形,二編程器或個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）,編程器或裝有STEP7-Micro/WIN40編程軟件的個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC），可供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視等。,三 STEP7-Micro/WIN40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。,四通信電纜,通信電纜是PLC用來(lái)與個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）實(shí)現(xiàn)通信的?？蒔C/PPI電纜（RS232RS485），也可用一個(gè)通訊處理器（CP）和多點(diǎn)接口（MPI）電纜，或者用一塊MPI卡及隨MPI卡提供的一

5、根通訊電纜。,五 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(guò)友好的操作界面輕松地完成各種調(diào)整和控制的任務(wù)。,S7-200 CPU22X系列產(chǎn)品：CPU221模塊、CPU222模塊、CPU224模塊、 CPU224XP模塊、CPU226模塊、CUP226XM模塊。 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。 內(nèi)置6個(gè)30KHz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。,第二節(jié) S7-200PLC主機(jī)資源介紹,

6、表 S7-200主要技術(shù)性能指標(biāo),一 S7-200 PLC的硬件接線,1 供電電源,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120/240VAC輸入端。該電源電壓允許范圍為85264VAC。,2輸出直流電源,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，也可以作為輸入端的檢測(cè)電源使用。,二 CPU輸入輸出映象區(qū),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

7、寄存器（Q0.0-Q15.7），最大I/O配置不能超出此區(qū)域。,1 數(shù)字量I/O映像區(qū),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模塊等，32入/32出。模擬量的最大I/O配置不能超出此區(qū)域。,2 模擬量I/O映像區(qū),三 輸入輸出端子,數(shù)字量輸入信號(hào)電壓要求均為24VDC。“1”信號(hào)為1535V，“0”信號(hào)為05V，經(jīng)過(guò)光電耦合器隔離后進(jìn)入PLC。,1 輸入特性,輸出控制信號(hào)有兩種類型：AC輸出、DC輸出。,2 輸出特性,四 存儲(chǔ)系統(tǒng),S7-200 PLC的程序結(jié)構(gòu)一般由三部分組成：用戶程序、數(shù)據(jù)塊和參數(shù)塊。用戶程序是必不可

8、少的，是程序的主體，數(shù)據(jù)塊是用戶程序在執(zhí)行過(guò)程中所用到的和生成的數(shù)據(jù)，參數(shù)塊是指CPU 的組態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)塊和參數(shù)塊是程序的可選部分。,1 存儲(chǔ)系統(tǒng)的使用,存儲(chǔ)系統(tǒng)的使用主要有以下幾方面：,（1）設(shè)置保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū) 為防止系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)突然斷電導(dǎo)致重要數(shù)據(jù)丟失，可在設(shè)置CPU組態(tài)參數(shù)時(shí)定義要保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)。包括變量存儲(chǔ)器、通用輔助繼電器、計(jì)數(shù)器和定時(shí)器等。,（2）永久保存數(shù)據(jù) 通過(guò)對(duì)S7-200中的特殊標(biāo)志存儲(chǔ)器字節(jié)SMB31和存儲(chǔ)器字SMW32的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)將存儲(chǔ)在RAM中變量存儲(chǔ)器區(qū)任意位置的字節(jié)、字、雙字?jǐn)?shù)據(jù)備份到EEPROM存儲(chǔ)器。,（3）存儲(chǔ)器卡的使用 存儲(chǔ)卡的作用類似于計(jì)算機(jī)的軟磁盤，

9、可以將PLC中的CPU的組態(tài)參數(shù)、用戶程序和存儲(chǔ)在EEPROM中的變量存儲(chǔ)器永久的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。,2 存儲(chǔ)安全,（1）主機(jī)CPU模塊內(nèi)部配備的EEPROM，上裝程序時(shí)，可自動(dòng)裝入并永久保存用戶程序、數(shù)據(jù)和CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)。,（2）用戶可以用程序?qū)⒋鎯?chǔ)在RAM中的數(shù)據(jù)備份到EEPROM存儲(chǔ)器。,（3）主機(jī)CPU提供一個(gè)超級(jí)電容器，可使RAM中的程序和數(shù)據(jù)在斷電后保持幾天之久。,（4） CPU提供一個(gè)可選的電池卡，可在斷電后超級(jí)電容器中的電量完全耗盡時(shí)，繼續(xù)為內(nèi)部RAM存儲(chǔ)器供電，以延長(zhǎng)數(shù)據(jù)所存的時(shí)間。,五 S7-200的編程元件及尋址,1 基本數(shù)據(jù)類型,所有數(shù)據(jù)在PLC中都是以二進(jìn)制形式表示的，

10、數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度和表示方式稱為數(shù)據(jù)格式。S7-200的指令對(duì)數(shù)據(jù)格式有一定的要求，指令與數(shù)據(jù)之間的格式一致才能正常工作。,2 數(shù)據(jù)格式,（1）用1位二進(jìn)制數(shù)表示開(kāi)關(guān)量 二進(jìn)制的一位只有0和1這兩種不同的取值，可以用來(lái)表示開(kāi)關(guān)量的兩種不同狀態(tài)。如果該位為1，對(duì)應(yīng)的編程元件的線圈“通電”，其常開(kāi)觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)；若該位為0，以上狀態(tài)相反。,（2）多位二進(jìn)制數(shù) 可以用多位二進(jìn)制來(lái)表示數(shù)字，S7-200默認(rèn)數(shù)值為十進(jìn)制，二進(jìn)制的表示方式是在數(shù)值前加“2#”，例如：2#11011010。,（3）十六進(jìn)制數(shù) 多位二進(jìn)制的讀寫(xiě)多有不便，可用十六進(jìn)制數(shù)來(lái)表示，S7-200用數(shù)字前面的“16#”來(lái)表示十六進(jìn)制數(shù)

11、，例如：16#AE75。,（4）字節(jié)、字與雙字 8為二進(jìn)制數(shù)組成一個(gè)字節(jié)（BYTE），相鄰的兩個(gè)字節(jié)組成一個(gè)字，如VW100是由VB100和VB101組成的一個(gè)字，其中VB100是高字節(jié)；相鄰的4個(gè)字節(jié)（兩個(gè)字）組成一個(gè)雙字，VD100是由VB100VB103組成的雙字，三者的關(guān)系如下：,MSB,LSB,VB100,MSB,LSB,VW100,MSB,LSB,VD100,3、編程元件,可編程控制器在其系統(tǒng)軟件的管理下，將用戶程序存儲(chǔ)器（即裝載存儲(chǔ)區(qū)）劃分出若干個(gè)區(qū)，并賦予這些區(qū)不同的功能，分別稱為：輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、變量繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器等。 說(shuō)明：在PLC內(nèi)

12、部，并不真正存在這些實(shí)際的物理器件，與其對(duì)應(yīng)的只是存儲(chǔ)器中的某些存儲(chǔ)單元。,（1） 輸入繼電器I,PLC存儲(chǔ)系統(tǒng)中輸入映像寄存器。一般按“字節(jié).位”的編址方式來(lái)讀取一個(gè)繼電器的狀態(tài)。,（2）輸出繼電器Q,就是PLC存儲(chǔ)系統(tǒng)中的輸出映像寄存器。一般按“字節(jié).位”的編址方式來(lái)讀取一個(gè)繼電器的狀態(tài)。,注：輸出繼電器與其它內(nèi)部器件的不同在于它有一個(gè)，且僅有一個(gè)實(shí)實(shí)在在的物理動(dòng)合觸點(diǎn)，用來(lái)接通負(fù)載。,（3）變量寄存器V,用于存放中間結(jié)果。其數(shù)量與CPU型號(hào)有關(guān)： CPU222為V0.0V2047.7； CPU224為V0.0V5119.7； CPU226為V0.0V5119.7。,（4）輔助繼電器M,其

13、功能與傳統(tǒng)的繼電器控制線路中的中間繼電器相同。S7-200的M個(gè)數(shù)為256個(gè)。,（5）特殊繼電器SM,特殊繼電器用來(lái)存儲(chǔ)系統(tǒng)的狀態(tài)變量及有關(guān)的控制參數(shù)和信息。 S7-200PLC的特殊繼電器數(shù)量為：SM0.0SM299.7。,SM0.0：運(yùn)行監(jiān)控，PLC在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，SM0.0總為ON。,例如：,SM0.1：初始脈沖，PLC由STOP轉(zhuǎn)為RUN時(shí)，SM0.1ON 一個(gè)掃描周期。,SM0.3：PLC上電進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，SM0.3ON一個(gè)掃描周期。,SM0.4：分時(shí)鐘脈沖，占空比為50%，周期為1min的脈沖串。,SM0.5：秒時(shí)鐘脈沖，占空比為50%，周期為1s的脈沖串。,SM0.6：掃描時(shí)鐘，

14、一個(gè)周期ON，下個(gè)周期為OFF，交替循環(huán)。,SMB28和SMB29 ：分別對(duì)應(yīng)模擬電位器0和1的當(dāng)前值，數(shù) 值范圍0255。,SMB30和SMB130 ：分別為自由口0和1的通信控制寄存器。,例如：,SMB34和SMB35 ： 用于存儲(chǔ)定時(shí)中斷間隔時(shí)間。,SMB36 SMB65 ：監(jiān)視和控制高速計(jì)數(shù)器HSC0, HSC1 , HSC2的操作。,SMB131 SMB165 ：監(jiān)視和控制高速計(jì)數(shù)器HSC3, HSC4 , HSC5的操作。,（6）定時(shí)器T（T0T255）,定時(shí)器號(hào)包含兩方面信息，定時(shí)器當(dāng)前值（16位）寄存器和定時(shí)器狀態(tài)位。,（7）計(jì)數(shù)器C（C0C255）,計(jì)數(shù)器包含3種方式，遞增計(jì)

15、數(shù)、遞減計(jì)數(shù)和增減計(jì)數(shù)。,（8）高速計(jì)數(shù)器HSC,普通計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率受掃描周期的制約，在需要高頻計(jì)數(shù)的情況下，可使用高速計(jì)數(shù)器。高速計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，只有一個(gè)高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，是一個(gè)帶符號(hào)的32位的雙字型數(shù)據(jù)。,（9）累加器AC,S7-200共有4個(gè)32位的累加器：AC0AC3。,（10）狀態(tài)（順序控制）繼電器S,（11）局部變量存儲(chǔ)器L,狀態(tài)繼電器是使用步進(jìn)控制指令編程時(shí)的重要編程元件。,局部變量存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)局部變量。S7-200中有64個(gè)局部變量存儲(chǔ)器，其中60個(gè)可以用做暫時(shí)存儲(chǔ)器或者給子程序傳遞參數(shù)。 局部變量存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)全局變量的變量寄存器很相似，主要區(qū)別是變量寄存器是全局有效的

16、，而局部變量存儲(chǔ)器是局部有效的。,（12）模擬量輸入AIW/輸出AQW寄存器,PLC對(duì)這兩種寄存器的處理方式不同，對(duì)模擬量輸入寄存器只能作讀取操作，而對(duì)模擬量輸出寄存器只能作寫(xiě)入操作。 由于PLC處理的是數(shù)字量，其數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是16位，因此要以偶數(shù)號(hào)字節(jié)進(jìn)行編址，從而存取這些數(shù)據(jù)。,第三節(jié) S7-200PLC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。,一 數(shù)字量模塊,1數(shù)字量輸入模塊,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)。 輸入設(shè)備：按鈕、限位開(kāi)關(guān)、選擇開(kāi)關(guān)、繼電器觸點(diǎn)等。,（1）直流輸入模塊,直流輸入模塊（EM221

17、824VDC）有8個(gè)數(shù)字量輸入端子。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。,（2）直流輸入電路：,現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)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(kāi)關(guān)閉合時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器為“1”；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，對(duì)應(yīng)的輸入映象寄存器為“0”。當(dāng)輸入端的發(fā)光二極管VL點(diǎn)亮，即指示現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)閉合。外部直流電源可用于檢測(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？,（3）交流輸入模塊,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）

18、。這些交流電源可以不同相。（交流I/O都是分隔式的）,（4）交流輸入電路,2數(shù)字量輸出模塊,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(kāi)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。,（1）直流輸出模塊,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

19、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。,（2）直流輸出電路,O 映像區(qū) O端子,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 。,（3）交流輸出模塊,交流輸出模塊（EM222 8120V230VAC），有8個(gè)分隔式數(shù)字量輸出點(diǎn)，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個(gè)獨(dú)立的交流電源，這些交流電源可以不同相。,（4）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(guò)光電耦合使雙向可控硅（晶

20、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。,（5）交、直流輸出模塊（ 繼電器輸出方式）,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）。,（6）繼電器輸出電路：,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。,繼電器輸出方式的特點(diǎn),3數(shù)字量輸入輸出模塊,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

21、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。（EM223：有六種類型。）, 24VDC輸入4點(diǎn)/輸出4點(diǎn), 24VDC輸入4點(diǎn)/繼電器輸出4點(diǎn), 24VDC輸入8點(diǎn)/輸出8點(diǎn), 24VDC輸入8點(diǎn)/繼電器輸出8點(diǎn), 24VDC輸入16點(diǎn)/輸出16點(diǎn), 24VDC輸入16點(diǎn)/繼電器輸出16點(diǎn),二 模擬量模塊,模擬量模塊有模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊。,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)

22、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。,1模擬量輸入模塊（A/D）EM231,（1）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(kāi)關(guān)進(jìn)行通道的切換，且在輸出端設(shè)置信號(hào)寄存器。,（2）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。,（3）外部接線圖,模塊上部共有12個(gè)端子，每3個(gè)點(diǎn)為

23、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）?？捎蒀PU模塊的傳感器電源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(kāi)關(guān)。,（4）模擬量輸入模塊的特性,EM231的電壓輸入范圍：?jiǎn)螛O性010V，05V；雙極性5V，2.5V 電流輸入范圍 ：020mA 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)。

24、,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)格式是左端對(duì)齊的，數(shù)據(jù)值的12位在CPU中存放格式如下圖所示。最高有效位是符號(hào)位：0表示正值數(shù)據(jù)，1表示負(fù)值數(shù)據(jù)。,MSB 15,LSB 0,單極性,AIWxx,MSB 15,LSB 0,雙極性,AIWxx, 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

25、正值數(shù)據(jù)。, 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，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）。,2模擬量輸出模塊（D/A）EM232,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。,（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

26、。該模塊需要直流24V供電。,（2）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，最高有效位是符號(hào)位：0表示是正值，1表示是負(fù)值。,（3） 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)。,（4） 電壓輸出數(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1

27、2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。,3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，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、1V、500mV、250mv、100mv、50mv、25mv。 該模塊的模擬量輸出功能同EM232，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24VD

28、C/400mA供電。也可由用戶提供外部電源。,第四節(jié) S7-200PLC擴(kuò)展應(yīng)用,擴(kuò)展時(shí)要考慮以下幾個(gè)因素： （1）主機(jī)模板所能連接的擴(kuò)展模數(shù)量； （2）主機(jī)模板的映像寄存器的數(shù)量； （3）主機(jī)模板在5VDC下提供的最大擴(kuò)展電流；,一主機(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。,二 CPU輸入輸出映象寄存器的限制,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/

29、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)，按同類型的模塊對(duì)各輸入點(diǎn)（或輸出點(diǎn)）順序編址。,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

30、零。,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。,三 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)。,S7-200 PLC主機(jī)擴(kuò)展能力：,S7-200 PLC擴(kuò)展模塊消耗電流：,例如：某一控制系統(tǒng)選用CPU 224，系統(tǒng)所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)各為：數(shù)字量輸入24點(diǎn)、數(shù)字量輸出20