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S7-200系列PLC的基本硬件組成

S7-200系列PLC可提供4種不同的基本單元和6種型號的擴展單元。其系統(tǒng)構成包括基本單元、擴展單元、編程器、存儲卡、寫入器、文本顯示器等。

1．基本單元

S7-200系列PLC中可提供4種不同的基本型號的8種CPU供選擇使用，其輸入輸出點數的分配見表4-11：

表4-11  S7-200系列PLC中CPU22X的基本單元

2．擴展單元

S7-200系列PLC主要有6種擴展單元，它本身沒有CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴展I/O點數，S7-200系列PLC擴展單元型號及輸入輸出點數的分配如表4-12所示。

表4-12  S7-200系列PLC擴展單元型號及輸入輸出點數

3．編程器

PLC在正式運行時，不需要編程器。編程器主要用來進行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入PLC中，在調試過程中，進行監(jiān)控和故障檢測。S7-200系列PLC可采用多種編程器，一般可分為簡易型和智能型。

簡易型編程器是袖珍型的，簡單實用，價格低廉，是一種很好的現(xiàn)場編程及監(jiān)測工具，但顯示功能較差，只能用指令表方式輸入，使用不夠方便。智能型編程器采用計算機進行編程操作，將的編程軟件裝入計算機內，可直接采用梯形圖語言編程，實現(xiàn)在線監(jiān)測，非常直觀，且功能強大，S7-200系列PLC的編程軟件為STEP7-Micro/WIN。

4．程序存儲卡

為了保證程序及重要參數的安全，一般小型PLC設有外接EEPROM卡盒接口，通過該接口可以將卡盒的內容寫入PLC，也可將PLC內的程序及重要參數傳到外接EEPROM卡盒內作為備份。程序存儲卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0兩種，程序容量分別為8K和16K程序步。

5．寫入器

寫入器的功能是實現(xiàn)PLC和EPROM之間的程序傳送，是將PLC中RAM區(qū)的程序通過寫入器固化到程序存儲卡中，或將PLC中程序存儲卡中的程序通過寫入器傳送到RAM區(qū)。

6．文本顯示器

文本顯示器TD200不僅是一個用于顯示系統(tǒng)信息的顯示設備，還可以作為控制單元對某個量的數值進行修改，或直接設置輸入/輸出量。文本信息的顯示用選擇/確認的方法，最多可顯示80條信息，每條信息最多4個變量的狀態(tài)。過程參數可在顯示器上顯示，并可以隨時修改。TD200面板上的8個可編程序的功能鍵，每個都分配了一個存儲器位，這些功能鍵在啟動和測試系統(tǒng)時，可以進行參數設置和診斷。

S7-200PLC的外形結構

1．狀態(tài)指示燈（LED）顯示CPU所處的工作狀態(tài)。

SF——System Fault（系統(tǒng)錯誤）

RUN——運行

STOP——停止

2．存儲卡接口可以插入存儲卡

3．通信接口可以連接RS-485總線的通信電纜

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4．頂部端子蓋下邊為輸出端子和PLC供電電源端子。輸出端子的運行狀態(tài)可以由頂部端子蓋下方一排指示燈顯示，ON狀態(tài)對應指示燈亮。

_ EMBED PBrush  ___

5．底部端子蓋下邊為輸入端子和傳感器電源端子。輸入端子的運行狀態(tài)可以由底部端子蓋上方一排指示燈顯示，ON狀態(tài)對應指示燈亮。

6．前蓋下面有運行、停止開關和接口模塊插座。將開關撥向停止位置時，PLC處于停止狀態(tài)，此時可以對其編寫程序。將開關撥向運行位置時，PLC處于運行狀態(tài)，此時不能對其編寫程序。將開關撥向監(jiān)控（Term）狀態(tài)，可以運行程序，同時還可以監(jiān)視程序運行的狀態(tài)。接口插座用于連接擴展模塊，實現(xiàn)I/O擴展。

S7-200的接口模塊主要有數字量I/O模塊、模擬量I/O模塊和通信模塊。下面分別介紹這些模塊。

（一）數字量I/O模塊

數字量I/O模塊是為了解決本機集成的數字量輸入/輸出點不能滿足需要而使用的擴展模塊。S7-200PLC目前總共可以提供3大類，共9種數字量I/O模塊。

1．EM221數字量輸入擴展模塊

8DI，DC24V（直流輸入）

2．EM222數字量輸出擴展模塊

8DO，DC24V（直流輸出）

8DO，Relay（DC24V/ AC24~230V）（繼電器輸出）

3．EM223數字量混合模塊

4DI（DC24V），4DO（DC24V/2A）

4DI（DC24V），4DO（Relay 2A）

8DI（DC24V），8DO（DC24V/2A）

8DI（DC24V），8DO（Relay 2A）

16DI（DC24V），16DO（Relay 2A）

16DI（DC24V），16DO（DC24V/2A）

（二）模擬量I/O模塊

模擬量I/O模塊提供了模擬量輸入和模擬量輸出的擴展功能。S7-200的模擬量擴展模塊具有較大的適應性、可以直接與傳感器相連，并有很大的靈活性，且安裝方便。

1．EM231模擬量輸入模塊

4AI（電壓或電流）輸入信號的范圍由SW1、SW2和SW3設定。

2．EM232模擬量輸出模塊

2AO（電壓或電流）

3．EM235模擬量混合模塊

4AI（電壓或電流），量程由SW1~SW6設定

1AO（電壓或電流）

（三）通信模塊

S7-200系列PLC除了CPU226本機集成了兩個通信口以外，其他均在其內部集成了一個通信口，通信口采用了RS-485總線。此外，各PLC還可以接入通信模塊，以擴大其接口的數量和聯(lián)網能力。

1．EM277模塊

EM277模塊是PROFIBUS-DP從站模塊，同時也支持MPI從站通訊；

2．EM241：調制解調器（Modem）通訊模塊

3．CP243-1：工業(yè)以太網通訊模塊；

4．CP243-1 IT：工業(yè)以太網通訊模塊，同時提供Web/E-mail等IT應用；

5．CP243-2：AS-Ⅰ主站模塊，可連接最多62個AS-Ⅰ從站。

S7-200PLC的配置就是由S7-200CPU和這些擴展模塊構成的。

什么是編址 S7-200的編址方法

編址：就是對輸入/輸出模塊上的I/O點進行編碼，以便程序執(zhí)行時可以地識別每個I/O點。

編址方法

1．數字量I/O點的編址是以字長為單位，采用標志域（I或Q）、字節(jié)號和位號三部分的組成形式，在字節(jié)號和位號之間以點分隔，習慣上稱做字節(jié)·位編址。每個I/O點就有了的識別地址，地址的表示如圖：

數字量輸入輸出的字節(jié)和位編址都是從0開始，每個位都是0~7，共8位。

2．模擬量I/O編址是以字長（16位）為單位。在讀寫模擬量信息時，模擬輸入輸出按字單位讀寫。模擬輸入只能進行讀操作，而模擬輸出只能進行寫操作，每個模擬輸入輸出都是一個模擬端口。一模擬端口的地址由標志域（AI/AQ）、數據長度標志（W）以及字節(jié)地址（0~30之間的十進制偶數）組成。模擬端口的地址從0開始，以2遞增（如：AIW0、AIW2、AIW4等），對模擬端口奇數編址是不允許的。地址的表示如圖：

3．擴展模塊的編址，由擴展模塊I/O端口的類型及其在擴展I/O鏈中的位置決定。擴展模塊的編址按照由左至右，地址編碼依次排序。擴展模塊的數字量I/O點編址以字節(jié)·位編址形式，擴展模塊的模擬量I/O編址仍以字長（16位）為單位。

S7-200的擴展配置是由S7-200的基本單元和擴展模塊組成。其擴展模塊的數量受兩個條件約束：一個是基本單元能帶擴展模塊的數量；另一個是基本單元的電源承受擴展模塊消耗DC5V總線電流的能力。

編址舉例

由CPU222組成的擴展

由CPU222組成的擴展配置可以由CPU222基本單元和最多兩個擴展模塊組成，CPU222可以向擴展單元提供的DC5V電流為340mA。

例1：若擴展單元為16DI/16DO的EM223模塊，查得該模塊耗DC5V總線電流為150/160 mA。小于CPU222可以提供DC5V的電流，所以這種配置是可行的。

例2：若擴展單元為16DI/16DO的EM223和4AI/1AO的EM235。查得：EM223模塊耗DC5V總線電流為150/160 mA，EM235模塊耗DC5V總線電流為30 mA，總消耗電流為180/190 mA，小于CPU222可以提供DC5V的電流，所以這種配置是可行的。

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