西门子西门子S7-200PLCS7-200PLC应用简介应用简介(1)(1) 2008-04-06 2008-04-06 1.1 PLC的产生和定义 * 20世纪20年代以来，继电器控制曾一度占据工业控制 领域的主导地位。 * 继电器控制系统的弱点 ： 体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差，等。 尤其是可靠性差、不具有通用性、灵活性。 * 1968年美国最大的汽车制造商通用汽车公司（GM）， 拟定了十项公开招标的技术要求 * 1969年美国数字设备公司（DEC）研制出世界上第一 台可编程控制器（PDP-14型） 继电器继电器 接触器接触器 PLCPLC著名品牌著名品牌 n n 德国西门子公司（德国西门子公司（SiemensSiemens） n n 台湾台达台湾台达 （DELTADELTA） n n 美国美国 A AB B公司公司 （AllenAllenBradleyBradley） n n 日本欧姆公司（日本欧姆公司（OMRONOMRON） n n 日本三菱电机株式会社（日本三菱电机株式会社（MITSUBISHIMITSUBISHI） 西门子西门子PLCPLC n n S7-200S7-200 小型整体式小型整体式 n n S7-300S7-300 模块化小型模块化小型 n n S7-400S7-400 模块化无风扇设计，功能强大模块化无风扇设计，功能强大 S7-200 PLCS7-200 PLC系统组成系统组成 1 1 系统基本构成 系统基本构成 2 2 主机结构 主机结构 3 3 扫描周期及工作方式 扫描周期及工作方式 4 4 输入输出扩展 输入输出扩展 5 5 主机性能指标 主机性能指标 返回本章首页 n n 从从CPUCPU模块的功能来看，模块的功能来看，SIMATIC SIMATIC S7-200S7-200系列系列 小型可编程序控制器发展至今，大致经历了两小型可编程序控制器发展至今，大致经历了两 代：代： n n 第一代产品其第一代产品其CPUCPU模块为模块为CPU CPU 21X21X，主机都可，主机都可 进行扩展，它具有四种不同结构配置的进行扩展，它具有四种不同结构配置的CPUCPU单单 元：元：CPU CPU 212212，CPU CPU 214214，CPU CPU 215215和和CPU CPU 216216 ，对第一代对第一代PLCPLC产品不再作具体介绍。产品不再作具体介绍。 n n 第二代产品其第二代产品其CPUCPU模块为模块为CPU CPU 22X22X，是在，是在2121世世 纪初投放市场的，速度快，具有较强的通信能纪初投放市场的，速度快，具有较强的通信能 力。它具有四种不同结构配置的力。它具有四种不同结构配置的CPUCPU单元：单元： CPU CPU 221221，CPU CPU 222222，CPU CPU 224, 224, CPU224XPCPU224XP和和 CPU CPU 226226，除，除CPU CPU 221221之外，其他都可加扩展之外，其他都可加扩展 模块。模块。 S7-200 S7-200 家族由五个不同的家族由五个不同的 CPU CPU 型号组型号组 成。不同型号主要通过以下特性来区分成。不同型号主要通过以下特性来区分 。 * * 集成的输入和输出点数量集成的输入和输出点数量 * * 程序和数据存储量程序和数据存储量 * * 可扩展性可扩展性 S7-200S7-200家族家族5 5种种CPUCPU CPU 224XP 拥有附 加的集成模拟输入/ 输出。 此外 CPU 224XP 以 及 CPU 226 还附带 第二个通讯连接点 。 可扩展性可扩展性 唯一不可扩 展模块 可扩展2个 模块 可连接7个扩展模块 CPU 222最多可以连接 两个模块 CPU 224、224XP 和 226 可以连接七个模块。 CPU 221 是不可扩展 的。 为了适应空间的要求，S7-200 可以组装成两排 EM221EM221数字输入模块数字输入模块 EM222EM222数字量输出模块数字量输出模块 EM223EM223数字输入输出模块数字输入输出模块 模拟扩展模块模拟扩展模块 5 5种通讯模块种通讯模块 自学 定位模块定位模块EM253EM253 EM 253 每秒可发出 12 至 200000 个脉冲。它可以支 持直线加速和直线减速。模块还支持许多有用、必要的 附加功能，如参照点运行的不同可能性。 系统基本构成系统基本构成 n n SIMATIC SIMATIC S7-200S7-200系统由硬件和工业软件两大部系统由硬件和工业软件两大部 分构成。分构成。 n n 系统基本构成系统基本构成 n n 1. 1. 硬件硬件 n n （1 1）基本单元）基本单元 n n （2 2）扩展单元）扩展单元 n n （3 3）特殊功能模块）特殊功能模块 n n （4 4）相关设备）相关设备 n n 2. 2. 工业软件工业软件 n n 工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开 发的与之相配套的程序、文档及其规则的总和发的与之相配套的程序、文档及其规则的总和 ，它主要由标准工具、工程工具、运行软件和，它主要由标准工具、工程工具、运行软件和 人机接口等几大类构成。人机接口等几大类构成。 2 2 CPUCPU主机结构主机结构 S7-200主机外形 CPU224xP CPU224xP简介简介 PC/PPIPC/PPI通信电缆通信电缆 重要概念重要概念 1.1.晶体管输出和继电器输出晶体管输出和继电器输出 晶体管输出 继电器输出 直流输出，频率可高 达100K,过电流能力小 0.75A 直流、交流输出，频率低， 最大1K，过电流能力大2A 2 2种供电电压种供电电压 S7-200S7-200家族家族5 5中中CPUCPU都有都有2 2中类型，即中类型，即 DC/DC/DCDC/DC/DC和和AC/DC/RelayAC/DC/Relay 2 2种类型供电电压分别为种类型供电电压分别为直流直流20.420.4至至 28.8V28.8V和交流和交流8585至至264V264V 直流供电直流供电CPUCPU集成数字量输出为集成数字量输出为晶体管晶体管 类型类型 交流供电交流供电CPUCPU集成数字量输出为集成数字量输出为继电器继电器 输出输出 集成数字量输入都为集成数字量输入都为24V24V电压电压 CPU224XP CPU224XP 配置配置 n n 14 14 数字量输入数字量输入 n n 10 10 数字量输出数字量输出 2 2个模拟量输入个模拟量输入 1 1 个模拟量输出个模拟量输出 CPU224XP DC/DC/DC CPU224XP DC/DC/DC 接线图接线图 Q0.3输出 控制继电器 按键输入 I0.0 S7-200S7-200地址分配地址分配 n n 数字量输入地址都是以数字量输入地址都是以8 8位为位为1 1组。若一组。若一 个模块个模块i/oi/o不是不是8 8的整数，余下的不会分的整数，余下的不会分 配给下一模块。配给下一模块。 I0.0I0.0，I0.1I0.1，I1.0I1.0， n n 模拟量以模拟量以1616位存储，所以要从偶数号字位存储，所以要从偶数号字 节开始。如节开始。如AIW0AIW0，AIW2AIW2，AIW4AIW4 AQW0 AQW0，AQW2AQW2，AQW4AQW4， 4. I/O点数扩展和编址 例如，某一控制系统选用CPU224，系统所需的输入输出点数各为：数字量输 入24点、数字量输出20点、模拟量输入6点和模拟量输出2点。 本系统可有多种不同模块的选取组合，并且各模块在I/O链中的位置排列 方式也可能有多种，图2-2所示为其中的一种模块连接形式。表所列为其对应 的各模块的编址情况。 主机主机I/OI/O模块模块1 I/O1 I/O模块模块2 I/O2 I/O模块模块3 I/O3 I/O模块模块4 I/O4 I/O模块模块5 I/O5 I/O I0.0 Q0.0I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.1I0.1 Q0.1 I0.2 Q0.2I0.2 Q0.2 I0.3 Q0.3I0.3 Q0.3 I0.4 Q0.4I0.4 Q0.4 I0.5 Q0.5I0.5 Q0.5 I0.6 Q0.6I0.6 Q0.6 I0.7 Q0.7I0.7 Q0.7 I1.0 Q1.0I1.0 Q1.0 I1.1 Q1.1I1.1 Q1.1 I1.2I1.2 I1.3I1.3 I1.4I1.4 I1.5I1.5 I2.0I2.0 I2.1I2.1 I2.2I2.2 I2.3I2.3 I2.4I2.4 I2.5I2.5 I2.6I2.6 I2.7I2.7 Q2.0Q2.0 Q2.1Q2.1 Q2.2Q2.2 Q2.3Q2.3 Q2.4Q2.4 Q2.5Q2.5 Q2.6Q2.6 Q2.7Q2.7 AIW0 AQW0AIW0 AQW0 AIW2AIW2 AIW4AIW4 AIW6AIW6 I3.0 Q3.0I3.0 Q3.0 I3.1 Q3.1I3.1 Q3.1 I3.2 Q3.2I3.2 Q3.2 I3.3 Q3.3I3.3 Q3.3 AIW8 AQW2AIW8 AQW2 AIW10AIW10 AIW12AIW12 AIW14AIW14 PLC PLC 程序实例程序实例 定时器T33， 计数10s后使 常开触点T33 闭合 定时器T34， 计数10s后使 常闭触点T34 断开 SM0.4SM0.4和和SM0.5SM0.5的使用的使用 利用SM0.4输出周期为1分钟，占空比为50%的方波 SMB28SMB28和和SMB29SMB29的应用的应用 SMB28 SMB29 利用SMB控制Q0.3输出梯形图程序利用SMB控制Q0.3输出梯形图程序 运行效果 S7-200S7-200仿真软件介绍仿真软件介绍 西门子西门子S7-200PLCS7-200PLC应用简介应用简介(2)(2) 2008-04-192008-04-19 1. S7200 PLC 操作数基本概念 S7-200 CPU将信息存储在不同的存储单元，每个单元都有惟一 的地址。S7-200 CPU使用数据地址访问所有的数据，称为寻址。 1. 数据类型及范围 2. 2. 常常 数数 在编程中经常会使用常数。常数数据长度可为字节、字 和双字，在机器内部的数据都以二进制存储，但常数的书写 可以用二进制、十进制、十六进制、ASCII码或浮点数（实 数）等多种形式。几种常数形式分别如表所示。 S7-200 S7-200将编程元件统一归为存储器单元，存储单元按字节进行编址，将编程元件统一归为存储器单元，存储单元按字节进行编址， 无论所寻址的是何种数据类型，通常应指出它在所在存储区域和在区域内无论所寻址的是何种数据类型，通常应指出它在所在存储区域和在区域内 的字节地址。每个单元都有惟一的地址，地址用名称和编号两部分组成，的字节地址。每个单元都有惟一的地址，地址用名称和编号两部分组成， 元件名称（区域地址符号）如表所示。元件名称（区域地址符号）如表所示。 3. 数据存储器类型 l l 输入输入/ /输出映象寄存器（输出映象寄存器（I/QI/Q） l l 变量存储器（变量存储器（V V） l l 内部标志位存储器（内部标志位存储器（MM ） l l 局部存储器（局部存储器（L L） l l 特殊标志位存储器（特殊标志位存储器（SMSM） l l 累加器（累加器（ACAC） l l 高速计数器（高速计数器（HCHC） l l 模拟量输入映象寄存器（模拟量输入映象寄存器（AIAI） l l 模拟量输出映象寄存器（模拟量输出映象寄存器（AQA