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1、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
2、 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-
3、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
4、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
5、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
6、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 1
7、2 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
8、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
9、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 CPU224
10、XP 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
11、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
12、 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
13、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
14、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
15、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
16、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
