《电气控制与PLC应用技术 教学课件 ppt 作者 黄永红 第4章 S7-200 PLC的系统配置与接口模块》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气控制与PLC应用技术 教学课件 ppt 作者 黄永红 第4章 S7-200 PLC的系统配置与接口模块（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第4章 S7-200 PLC的系统配置与接口模块,4.1 S7-200 PLC控制系统的基本构成 4.2 S7-200 PLC的输入/输出接口模块 4.3 S7-200 PLC的系统配置,4.1 S7-200 PLC控制系统的基本构成,1.基本单元 2.编程设备 3.通信电缆 4.人机界面 5.WinCC,图4-1 S7-200 PLC控制系统的构成,1.基本单元,(1)S7-200 (2)S7-200 (3)外部端子接线图,(1)S7-200,图4-2 S7-200 CPU的外形结构,图4-3 带有扩展模块的 S7-200 CPU模块,(2)S7-200,表4-1 S7-200 CPU22*
2、的主要技术指标,表4-1 S7-200 CPU22*的主要技术指标,(3)外部端子接线图,图4-4 CPU226AC/DC/继电器模块的外部端子接线图,2.编程设备,程设备的功能是编制程序、修改程序、测试程序，并将测试合格的程序下载到PLC系统中。为了降低编程设备的成本，目前广泛采用个人计算机作为编程设备，但需配置西门子提供的专用编程软件。S7-200 PLC的编程软件是STEP7-Micro/WIN，该软件系统在Windows平台上运行；支持语句表、梯形图、功能块图这三种编程语言；具有指令向导功能和密码保护功能；内置USS协议库、Modbus从站协议指令、PID整定控制界面和数据归档等；使用
3、PPI协议通信电缆或CP通信卡，实现PC与PLC之间进行通信、上传和下载程序；支持TD400、TD400C等文本显示界面。,3.通信电缆,西门子PLC的通信电缆主要有三种：PC/PPI通信电缆、RS-232C/PPI多主站通信电缆和USB/PPI多主站通信电缆。这些通信电缆将S7-200 PLC与计算机连接后，用STEP7-Micro/WIN编程软件设置即可实现计算机与S7-200 PLC间的通信和数据传输。,4.人机界面,(1)文本显示器 (2)触摸屏,(1)文本显示器,图4-5 TD400C文本显示器,(2)触摸屏,触摸屏就是电气控制系统的控制屏。西门子S7-200 PLC系统有多种触摸屏
4、，如TP070、TP170A、TP170B、TP177micro、K-TP178micro等。其中，K-TP178micro是为中国用户量身定做的触摸屏。通过点对点连接(PPI或者MPI)完成和S7-200控制器的连接，可以显示图形、变量和操作按钮，为用户提供一个友好的人机界面。除了TP070之外，这些触摸屏用西门子人机界面组态软件WinCC flexible组态。,5.WinCC,WinCC flexible为SIMATIC HMI 操作员提供工程软件，从而达到控制和监视设备的目的；同时为基于Windows 2000/XP的单个用户提供运行版可视化软件。在这种情况下，可将项目传输到不同的HM
5、I平台，并在其上运行而无需转变。基于Windows-CE的设备，WinCC flexible软件完全兼容ProTool制作的项目，即可通过WinCC flexible使用先前的工程。,4.2 S7-200 PLC的输入/输出接口模块,4.2.1 数字量模块 4.2.2 模拟量模块 4.2.3 S7-200 PLC的智能模块,4.2.1 数字量模块,1.数字量输入模块 2.数字量输出模块 3.数字量输入输出模块,表4-2 S7-200 PLC数字量扩展模块一览表,表4-2 S7-200 PLC数字量扩展模块一览表,表4-2 S7-200 PLC数字量扩展模块一览表,1.数字量输入模块,(1)直流
6、输入模块 (2)交流输入模块,图4-6 直流输入模块 的端子接线图,(1)直流输入模块,图4-7 直流输入电路,(2)交流输入模块,图4-8 交流输入模块的端子接线图,图4-9 交流输入电路,2.数字量输出模块,(1)直流输出模块(晶体管输出方式) (2)交流输出模块(双向晶闸管输出方式) (3)交直流输出模块(继电器输出方式),(1)直流输出模块(晶体管输出方式),图4-10 直流输出模块的端子接线图,图4-11 直流输出电路,(2)交流输出模块(双向晶闸管输出方式),图4-12 交流输出模块的端子接线图,图4-13 交流输出电路,(3)交直流输出模块(继电器输出方式),图4-14 继电器输
7、出模块的端子接线图,图4-15 继电器输出电路,3.数字量输入输出模块,S7-200 PLC配有数字量输入输出模块(EM223模块)(见表4-2)。在一个模块上既有数字量输入点又有数字量输出点，这种模块称为组合模块或输入输出模块。数字量输入输出模块的输入电路及输出电路的类型与上述介绍的相同。在同一个模块上，输入、输出电路类型的组合是多种多样的，用户可根据控制需求选用。有了数字量输入输出模块可使系统配置更加灵活。,4.2.2 模拟量模块,1.PLC对模拟量的处理 2.模拟量输入模块 3.模拟量输出模块 4.模拟量输入输出模块,表4-3 S7-200 PLC模拟量扩展模块,1.PLC对模拟量的处理
8、,图4-16 S7-200 PLC对输入/输出模拟量的处理,2.模拟量输入模块,(1)模拟量输入模块的输入特性 (2)模拟量输入模块的端子接线图 (3)模拟量输入模块的输入数据值转换为实际的物理量,(1)模拟量输入模块的输入特性,图4-17 模拟量输入模块的输入数据格式,(2)模拟量输入模块的端子接线图,4Z18.TIF,(3)模拟量输入模块的输入数据值转换为实际的物理量,图4-19 浊度刻度值换算比例图,3.模拟量输出模块,(1)模拟量输出模块的输出特性 (2)模拟量输出模块的端子接线图,(1)模拟量输出模块的输出特性,图4-20 模拟量输出模块的输出数据格式,(2)模拟量输出模块的端子接线
9、图,4Z21.TIF,4.模拟量输入输出模块,4Z22.TIF,4.2.3 S7-200 PLC的智能模块,1.EM231测温模块 2.通信模块,1.EM231测温模块,图4-23 EM231热电偶/热电阻 模块的DIP开关,2.通信模块,S7-200 PLC提供PROFIBUS-DP模块、AS-i接口模块和工业以太网卡供用户选择，以适应不同的通信方式，详见8.1节。,4.3 S7-200 PLC的系统配置,4.3.1 主机加扩展模块的最大I/O配置 4.3.2 I/O点数的扩展与编址 4.3.3 内部电源的负载能力 4.3.4 PLC外部接线与电源要求,4.3.1 主机加扩展模块的最大I/O
10、配置,1.允许主机所带扩展模块的数量 2.数字量输入/输出映像寄存器区的大小 3.模拟量输入/输出映像寄存器区的大小,4.3.2 I/O点数的扩展与编址,1)S7-200 CPU有一定数量的本机I/O，本机I/O有固定的地址。 2)数字量I/O点的编址是以字节长(8位)为单位，采用存储器区域标识符(I或Q)、字节号、位号的组成形式，在字节号和位号之间以点分隔。 3)数字量扩展模块是以一个字节(8位)递增的方式来分配地址的，若本模块实际位数不满8位，未用位不能分配给I/O链的后续模块。 4)模拟量I/O点的编址是以字长(16位)为单位，在读/写模拟量信息时，模拟量I/O以字为单位读/写。 5)模
11、拟量扩展模块是以2个端口(4字节)递增的方式来分配地址的。,图4-24 扩展模块的链接形式,表4-4 各模块的编址情况,4.3.3 内部电源的负载能力,1.PLC内部DC5V电源的负载能力 2.PLC内部DC24V电源的负载能力,4.3.4 PLC外部接线与电源要求,1.现场接线的要求 2.使用隔离电路时的接地点与电路参考点 3.交流电源系统的外部电路 4.直流电源系统的外部电路 5.对感性负载的处理 6.电源的选择 1.简述S7-200 PLC系统的基本构成。 2. S7-200 3.画出CPU226AC/DC/继电器模块输入/输出单元的接线图。 4.数字量输出模块有哪几种类型？各有什么特点
12、？ 5. S7-200,6.用于测量温度(099C)的变送器输出信号为420mA，模拟量输入模块将020mA转换为数字量032000，试求当温度为40C时，转换后得到的二进制数N？ 7. S7-200 8. S7-200 9.一个由CPU222和扩展模块组成的系统，其数字量和模拟量的首地址分别为I0.0、Q0.0、I1.0、Q1.0、AIW0、AQW0。 10.一个PLC控制系统如果需要数字量输入点37个，数字量输出点20个，模拟量输入端口6个，模拟量输出端口2个。,图4-25 交流电源系统的外部电路,图4-26 直流电源系统的 外部电路,图4-27 输出电路感性负载的处理,1)CPU主机型号； 2)扩展模块型号和数量； 3)画出主机与各个扩展模块的连接示意图，并进行地址分配； 4)对主机内部的DC5V电源的负载能力进行校验。,
