西门子S7-200培训资料讲义

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1、现代工业自动化领域的穿行者,可编程控制器,可编程逻辑控制器,PLC的产生及定义：,1968年由美国通用汽车公司（GE）提出，1969年有美国数字设备公司（DEC）研制成功，有逻辑运算、定时、计算功能称为PLC（programmable logic controller）。 80年代，由于计算机技术的发展，PLC采用通用微处理器为核心，功能扩展到各种算术运算，PLC运算过程控制并可与上位机通讯、实现远程控制。被称为PC（programmable controller）即可编程控制器。 国际电工委员会（IEC）1987年颁布的可编程逻辑控制器的定义如下： “可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而

2、设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则设计”。,可编程逻辑控制器,PLC的应用及发展：,可编程控制器在多品种、小批量、高质量的产品生产中得到广泛的应用，PLC控制已成为工业控制的重要手段之一，与CAD/CAM，机器人技术一起成为实现现代自动化生产的三大支柱。 通常可以认为，只要有控制要求的地方，都可以用到可编程控制器。 发展方向分小型化和大型

3、化两个发展趋势。小型PLC有两个发展方向，即小（微）型化和专业化。大型化指的是大中型PLC向着大容量、智能化和网络化发展，使之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制。,PLC的一些应用,一些PLC主流品牌,ABB,GE,SIEMENS,欧姆龙,三菱,施耐德,AB,S7-300C,通用逻辑模块,S7-300,S7-400,中/ 大 型 High-end range/ medium range S7- 400,中/ 小 型 Low-end range S7- 300,S7-200/CN,微 型 PLC S7- 200/CN,西门子plc系列产品定位,我在学校学的主要也是

4、西门子S7-200，所以今天给大家介绍的也是S7-200家族系列,可编程控制器硬件系统：可编程控制器系统由输入部分、运算控制部分和输出部分组成。 输入部分：将被控对象各种开关信息和操作台上的操作命令转换成可编程控制器的标准输入信号，然后送到PLC的输入端点。 运算控制部分（CPU）：由可编程控制器内部CPU按照用户程序的设定，完成对输入信息的处理，并可以实现算术、逻辑运算等操作功能。 输出部分：由PLC输出接口及外围现场设备构成。CPU的运算结果通过PLC的输出电路，提供给被控制装置。,可编程控制器S7-200系列的构成原理,S7-200 CPU连续执行用户任务的循环序列称为扫描。 一个机器扫

5、描周期（用户程序运行一次），分为读输入（输入采样），执行程序，处理通讯请求，执行CPU自诊断，写输出（输出刷新）等五个阶段，CPU周而复始地循环扫描工作。也可以把扫描周期简化为读输入、执行用户程序和写输出三个阶段。,可编程控制器的扫描周期及工作方式,1、使用于工业环境，抗干扰能力强。 2、可靠性高。无故障工作时间（平均）数十万小时并可构成多机冗余系统。 3、控制能力极强。算术、逻辑运算、定时、计数、PID运算、过程控制、通讯等。 4、使用、编程方便。（LAD）梯形图、语句表（STL）、功能图（FBD）、控制系统流程图等编程语言通俗易懂，使用方便。 5、组成灵活。小型PLC为整体结构，并可外接I

6、/O扩展机箱构成PLC控制系统。中大型PLC采用分体模块式结构，设有各种专用功能模块（开关量、模拟量输入输出模块，位控模块，伺服、步进驱动模块等）供选用和组合，由各种模块组成大小和要求不同的控制系统。 所以可编程控制器可以称为全功能工业控制计算机。,S7-200的工作特点,S7-200 CN 家族系列产品订货号交叉参考表,S7-200 CN家族产品共有8种CPU，它们分别是： CPU 222 CN DC/DC/DC 8 输入/6 输出 CPU 222 CN AC/DC/ 继电器8 输入/6 输出 CPU 224 CN DC/DC/DC 14 输入/10 输出 CPU 224 CN AC/DC/

7、 继电器14 输入/10 输出 CPU 224XP CN DC/DC/DC 14 输入/10 输出 CPU 224XP CN AC/DC/ 继电器14 输入/10 输出 CPU 226 CN DC/DC/DC 24 输入/16 输出 CPU 226 CN AC/DC/ 继电器24 输入/16 输出,S7-200 CN家族CPU概述,EM 221 CN 数字量输入模块，8 输入24V DC EM 221 CN 数字量输入模块，16 输入24 VDC EM 222 CN 数字量输出模块，8 输出24 VDC EM 222 CN 数字量输出模块，8 输出继电器 EM 223 CN 数字量输入/输出模

8、块，4 输入/4 输出24V DC EM 223 CN 数字量输入/输出模块，4 输入24 VDC/4 继电器输出 EM 223 CN 数字量输入/输出模块，8 输入/8 输出24 VDC EM 223 CN 数字量输入/输出模块，8 输入24 VDC/8 继电器输出 EM 223 CN 数字量输入/输出模块，16 输入/16 输出24 VDC EM 223 CN 数字量输入/输出模块，16 输入24 VDC/16 继电器输出 EM 231 CN 模拟量输入模块，4 输入 EM 231 CN 2 路输入热电阻 EM 231 CN 4 路输入热电偶 EM 232 CN 模拟量输出模块，2 输出

9、EM 235 CN 模拟量输入/输出模块4 输入/1 输出,数字量 I/O模块,模拟量 I/O模块,测温 模块,S7-200 CN丰富的扩展模块,222 CN CPU 可扩展多达2个模块(EM) 224/224XP/226 CN CPU 可扩展多达7个模块(EM),CPU 基本单元 + 扩展模块,连接器,连接插槽,S7-200 CN的扩展能力,CPU 222 CN:40入/38出=78数字量 模拟量 8入或4出或 8入/2出,CPU 224/XP CN:94入/74出=168 数字量 模拟量 28入或14出或 28入/7出,CPU 226 CN:128入/120出=248数字量 模拟量 28入

10、或14出或 28入/7出,最大2个模块,强大灵活的扩展能力, 扁平电缆的连接方式，提高抗震动性能更简单，更可靠 可扩展多种模块，无槽位限制,简单快速的模块扩展方式,安装方式 墙面安装 导轨安装,接线端子可自由拆卸给 您的设备更新与维护带 来极大的方便,扁平电缆连接,外部存储卡,运行/停止开关 扩展I/O连接口 外部电位器 (SMB28,SMB29 0-255),简单实用的安装方式,灵活存储卡模块,电池模块,时钟和电池模块,实时时钟和日历 (for 222 CN CPU) 可选电池 200天/典型值,内部数据的备份(数据块) 可选电池200天/典型值,用于常规程序的传送和备份: 32KB,64K

11、B,256KB 数据记录文件, 配方文件 和 常规文件存储,S7-200 CN详细介绍,可插拔接线端子(224/XP CN, 226 CN),通讯口,24V 传感器 电源输出,Panel安装固定孔,安装于标准DIN导轨上 的夹子,可选卡 插槽,内部: - 电源 - 超级电容 - 时钟(224/XP CN, 226 CN),I/O 点 状态 LED,可插拔模拟量终端,CPU 状态 LED,S7-200 CN家族耀眼明星CPU 224XP CN,高速处理能力(每条二进制指令执行速度0.22S) 强大灵活的通讯功能(PPI,MPI,自由口,以太网， Modem, Profibus-DP, 和As-I

12、) CPU内置最多六路高速计数器(30kHz) CPU 224XP CN高达100kHz CPU内置两 路高速脉冲输出(20kHz) CPU 224XP CN高达100kHz CPU内置脉冲捕捉功能 立即输入/输出功能 高速中断响应(中断触发后200S) 8路 PID回 路控制 配方功能 数据记录功能 自整定的PID回路,NEW,NEW,NEW,NEW,NEW,强大CPU功能,新一代S7-200 CN PLC提供指令在存储卡上存储数据记录 数据记录可以存储在64kB或256kB存储卡上 每个存储卡可以存储4组数据记录 同一个数据记录中，各组数据必须具有相同的结构,Micro/WIN Wizar

13、d,CPU 指令,Micro/WIN 向导,数据记录功能,诊断LED功能,新一代S7-200 CN CPU具有多功能诊断LED 诊断LED与系统故障LED共用 根据不同的故障，诊断LED是红色或黄色 诊断LED由操作系统控制，或者由用户程序通过诊断指令控制 当某个值被强制或者某个I/O错误发生时，诊断LED发光,S7-200CN编程软件,STEP7-Micro/WIN32软件包括有Microwin3.1(版本编程软件STEP7-Micro/WIN32 Version 3.1)软件；Microwin3.1的升级版本软件Microwin3.1 SP1以及之后的一系列升级,PPI 协议 PPI 是主

14、从协议 S7-22X CN既可作主站又可作从站 通讯速率为9.6K，19.2K和187.5K 波特率 MPI 协议 用于S7-300和S7-400与S7-200 CN之间的通讯 通讯速率为19.2和187.5K波特率 自由口通讯 通讯速率从 1.2kbps to 9.6k, 19.2k 或 115.2 Kbps 用户可使用自定义的通讯协议与所用的智能设备通讯 Profibus DP协议 AS-I 接口协议 Modem通讯-PPI或Modbus协议 Ethernet,PPI,S7-200 CN的通讯能力灵活而强大,自由口通讯协议,调制解调器,带用户端软件的PC机 条 形 码 阅 读 器 串 口

15、打 印 机 并 口 打 印 机 S7-200 S7-300 with CP 340 非Siemens PLC 调制解调器,监 控 端 软 件,第三方PLC,S7-200 CN,打印机,条 码 阅 读,S7-200 CN可通过 自由口通讯协议访问下列设备,PPI和自由口协议,2 PPI网络 2 自由口网络 1 个PPI and 1 个自由口网 络,CPU 226 CN双 485口可实现:,优 点： 双倍网络 扩展能 力 同时运行两种自由口协议. 如Modbus and USS 同时运行PPI自由口协议,变频器2,S7-115U/H, S5-135U S5-155U/H, SIMATIC 505 S5-95U,S7-400 M7-400,S7-300 M7-300,主站,S5-95U,ET 200,OP,现场设备,驱动,主站,PG/PC,主站,主站,PROFIBUS-DP,S7-200 CN,S7-200 DP 从站 模块EM277,S7-200 CN的通讯能力PROFIBUS-D