s7-200组成原理研究与探讨
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S7-200系列PLC 是SIEMENS 公司新推出的一种小型PLC 。
它以紧凑的结构、良好的扩展性、强大的指令功能、低廉的价格，已经成为当代各种小型控制工程的理想控制器。
S7-200 PLC 包含了一个单独的S7-200 CPU 和各种可选择的扩展模块，可以十分方便地组成不同规模的控制器。
其控制规模可以从几点上到几百点。
S7-200 PLC 可以方便地组成PLC-PLC 网络和微机-PLC 网络，从而完成规模更大的工程。
S7-200的编程软件STEP7-Micro/WIN32可以方便地在Windows 环境下对PLC 编程、调试、监控，使得PLC 的编程更加方便、快捷。
可以说，S7-200可以完美地满足各种小规模控制系统的要求。
S7-200有四种CPU ，其性能差异很大。
这些性能直接影响到PLC 的控制规模和PLC系统的配置。
2.1 S7-200 的技术指标目前S7-200系列PLC 主要有CPU221、CPU222、CPU224和CPU226四种。
档次最低的是CPU221，其数字量输入点数有６点，数字量输出点数有４点，是控制规模最小的PLC 。
档次最高的应属CPU226，CPU226集成了24点输入／16点输出，共有40个数字量I/O 。
可连接７个扩展模块，最大扩展至248点数字量I/O 点或35路模拟量I/O 。
S7-200系列PLC 四种CPU 的外部结构大体相同，见图2-l-l 。
状态指示灯LED 显示CPU 所处的工作状态指示。
存储卡接口可以扦入存储卡。
通讯接口可以连接RS-485总线的通讯电缆。
顶部端子盖下边为输出端子和PLC 供电电源端子。
输出端子的运行状态可以由顶部端子盖下方一排指示灯显示，ON 状态对应的指示灯亮。
底部端子盖下边为输入端子和传感器电源端子。
输入端子的运行状态可以由底部端子盖上方一排指示灯显示，ON 状态对应的指示灯亮。
前盖下面有运行、停止开关和接口摸块插座。
将开关拨向停止位置时，可编程序控制器处于停止状态，此时可以对其编写程序。
将开关拨向运行位置时，可编程序控制器处于运行状态，此时不能对其编写程序。
将开关拨向监控状态，可以运行程序，同时还可以监视程序运行的状态。
接口插座用于连接扩展模块实现I/O 扩展。
下面介绍S7-200系列PLC 的CPU 的技术指标。
1. CPU221的技术指标CPU221本机集成了６点数字量输入和４点数字量输出，共有10个数字量I/O 点，无扩展能力。
CPU221有６Ｋ字节程序和数据存贮空间，４个独立的30KHz 高速计数器，２路独立的20KHz 高速脉冲输出，１个RS-485通讯／编程口。
CPU221具有PPI 通讯、MPI 通讯和自由方式通讯能力，非常适于小型数字量控制。
CPU221具体的技术指标如下所述。
(1)主要技术指标·外形尺寸：90*80*62 mm·存储器：程序存储器 2048字用户数据存储器1024字存储器类型EEPROM存储卡EEPROM数据后备（超级电容）50小时编程语言LAD，FBD和STL程序组织一个组织块（可以包含多个子程序和中断程序）·系统I/O：本机I/O ６入／４出扩展模块数量无数字量I/O映像区256（128入／128出）数字量I/O物理区10（６入／４出）模拟量I/O映像区无模拟量I/O物理区无·指令：布尔指令执行速度０.37µｓ／指令计数器／定时器256／256顺序控制继电器256基本运算指令11项增强功能指令８项FOR/NEXT循环有整数运算（算术运算）有实数运算（算术运算）有·附加功能：内置高速计数器４个（30KHｚ）内置模拟电位器１个（８位分辨率）脉冲输出２个高速输出（20KHｚ）通讯中断１发送器／２接收器定时中断２个（１ｍｓ－255ｍｓ）输入中断４个实时时钟有时钟卡口令保护３级口令保护·通讯：１个RS485通讯接口(可用作PPI接口、MPI从站接口、自由口)(2)CPU221的接线·DC输入DC输出：DC输入端由1M、0.0…0.3为第１组，2M、0.4、0.5为第２组，1M、2M分别为各组的公共端。
24V DC的负极接公共端1M或2M。
输入开关的－端接到24V DC的正极，输入开关的另－端连接到CPU221各输入端。
DC输出端由M、L+、0.0…0.3组成。
L+为公共端。
24V DC的负极接M端，正极接L+端。
输出负载的－端接到M端，输出负载的另－端接到CPU221各输出端。
CPU221的DC输入DC输出的接线图见图2-1-2 。
·DC 输入继电器输出：DC 输入端与CPU221的DC 输入DC 输出相同。
继电器输出端由两组构成，其中N(-)、1L 、0.0…0.2为第一组，N(-)、2L 、0.3为第２组。
各组的公共端为1L 和2L 。
负载电源的一端N 接负载的N(-)端，电源的另外一端L(+)接继电器输出端的1L 端。
负载的另一端分别接到各继电器输出端子。
CPU221的DC 输入继电器输出的接线图参阅图2-1-3 。
2． CPU222的技术指标CPU222本机集成了8点输入／6点输出共有14个数字量I/O 。
可连接２个扩展模块，最大扩展至78点数字量I/O 点或10路模拟量I/O 点。
CPU222有6K字节程序和数据存贮空间，4个独立的30KH ｚ高速计数器，２路独立的20KH ｚ高速脉冲输出，具有PID控制器。
它还配置了１个RS-485通讯／编程口，具有PPI 通讯、MPI 通讯和自由方式通讯能力。
CPU222具有扩展能力、适应性更广泛的小型控制器。
(1)CPU222与CPU221技术指标的区别·系统I/O ：本机I/O 8入／6出扩展模块数量 ２个模块数字量I/O 映像区 256（128入／128出）数字量I/O 物理区 78（40入／38出） 模拟量I/O 映像区 16入／16出模拟量I/O 物理区 10（８入／２出）或４出·为传感器提供5VDC 电流：340ｍＡ(2)CPU222的接线·DC 输入DC 输出：DC 输入端由1M 、0.0…0.3为第１组，2M 、0.4…0.7为第２组，1M 、2M 分别为各组的公共端。
24V DC 的负极接公共端1M 或2M 。
输入开关的－端接到24V DC 的正极，输入开关的另－端连接到CPU222各输入端。
DC 输出端由M 、L+、0.0…0.5组成。
L+为公共端。
24V DC 的负极接M 端，正极接L+端。
输出负载的－端接到M 端，输出负载的另－端接到CPU222各输出端。
·DC 输入继电器输出：DC 输入端与CPU222的DC 输入DC 输出相同。
继电器输出端由两组构成，其中N(-)、1L 、0.0…0.2为第1组，N(-)、2L 、0.3…0.5为第２组。
各组的公共端为1L 和2L 。
负载电源的一端N 接负载的N(-)端，电源的另外一端L(+)接继电器输出端的1L 端。
负载的另一端分别接到CPU222各个继电器输出端子。
CPU222的接线图参阅图2-1-2和图2-1-3。
3． CPU224的技术指标CPU224本机集成了14点输入／10点输出，共有24个数字量I/O 。
它可连接７个扩展模块，最大扩展至168点数字量I/O 点或35路模拟量I/O 点。
CPU224有13Ｋ字节程序和数据存贮空间，６个独立的30KH ｚ高速计数器，２路独立的20KH ｚ高速脉冲输出，具有PID 控制器。
CPU224配有１个RS-485通讯／编程口，具有PPI 通讯、MPI通讯和自由方式通讯能力，是具有较强控制能力的小型控制器。
(1)CPU224与CPU221技术指标的区别·外形尺寸：120.5*80*62ｍｍ·存储器：程序存储器4096字用户数据存储器2560字存储器类型EEPROM存储卡EEPROM数据后备（超级电容）190小时编程语言LAD，FBD和STL程序组织一个组织块（可以包含子程序和中断程序）·系统I/O：本机I/O 14入／10出扩展模块数量７个模块数字量I/O映像区256（128入／128出）数字量I/O物理区168（94／74）模拟量I/O映像区32入／32出模拟量I/O物理区35（28／7）或14出·附加功能：内置高速计数器６个（30KHｚ）内置模拟电位器２个（８位分辨率）脉冲输出２个高速输出（20KHｚ）通讯中断１发送器／２接收器定时中断２个（１ｍｓ－255ｍｓ）输入中断４个实时时钟内置口令保护３级口令保护·为传感器提供5VDC电流：660ｍＡ(2)CPU224的接线·DC输入DC输出：DC输入端由1M、0.0…0.7为第１组，2M、1.0…1.5为第２组，1M、2M分别为各组的公共端。
24V DC的负极接公共端1M或2M。
输入开关的－端接到24V DC的正极，输入开关的另－端连接到CPU224各输入端。
DC输出端由1M、1Ｌ+、0.0…0.4为第１组，2M、2Ｌ+、0.5…1.1为第2组组成。
1L+、2L+分别为公共端。
第１组24V DC的负极接1M端，正极接1L+端。
输出负载的－端接到1M端，输出负载的另－端接到CPU224各输出端。
第2组的接线与第1组相似。
·DC输入继电器输出：DC输入端与CPU224的DC输入DC输出相同。
继电器输出端由3组构成，其中N(-)、1L、0.0…0.3为第1组，N(-)、2L、0.4…0.6为第２组，N(-)、3L、0.7…1.1为第3组。
各组的公共端为1L、2L和3L。
第１组负载电源的一端N接负载的N(-)端，电源的另外一端L(+)接继电器输出端的1L 端。
负载的另一端分别接到CPU224各个继电器输出端子。
第2组、第3组的接线与第1组相似。
CPU224的接线图参阅图2-1-2和图2-1-3。
4．CPU226的技术指标CPU226本机集成了24点输入／16点输出共有40个数字量I/O。
可连接７个扩展模块，最大扩展至248点数字量I/O点或35路模拟量I/O。
CPU226有13Ｋ字节程序和数据存贮空间，６个独立的30KHｚ高速计数器，２路独立的20KHｚ高速脉冲输出，具有PID控制器。
CPU226配有２个RS-485通讯／编程口，具有PPI通讯、MPI通讯和自由方式通讯能力。
用于较高要求的中小型控制系统。
(1)CPU226与CPU221技术指标的区别·外形尺寸：196*80*62ｍｍ·存储器：程序存储器4096字用户数据存储器2560字存储器类型EEPROM存储卡EEPROM数据后备（超级电容）190小时编程语言LAD，FBD和STL程序组织一个组织块（可以包含子程序和中断程序）·系统I/O：本机I/O 24入／16出扩展模块数量７个模块数字量I/O映像区256（128入／128出）数字量I/O物理区248（128入／120出）模拟量I/O映像区32入／32出模拟量I/O物理区35（28／7）或14出·附加功能：内置高速计数器6个（30KHｚ）内置模拟电位器2个（８位分辨率）脉冲输出２个高速输出（20KHｚ）通讯中断１发送器／２接收器定时中断２个（１ｍｓ－255ｍｓ）输入中断４个实时时钟内置口令保护３级口令保护·通讯：2个RS-485通讯口可用作PPI接口、MPI从站接口和自由口·为传感器提供5VDC电流：1000ｍＡ(2)CPU226的接线·DC输入DC输出：DC输入端由1M、0.0…1.4为第１组，2M、1.5…2.7为第2组，1M、2M分别为各组的公共端。
