第4章S7系列可编程序控制器.pptVIP

4.1 概述 4.2 S7-200系列PLC的构成及性能指标 4.3 S7-200 CPU存储器数据类型及寻址方式 4.4 S7-300和S7-400系列PLC简介 本章小结 4.1 概述有着150多年历史的德国西门子（Siemens）公司是全球最具创新能力、最大的电气和电子公司之一。从1975年至今先后推出了S3、S5、S7等系列PLC，其中1996年推出的SIMATIC S7系列PLC继承了上一代S5系列稳定、可靠和故障率低的精髓，将先进控制思想、现代通讯技术和IT技术的必威体育精装版发展集于一身，在CPU运算速度、程序执行效率、故障自诊断、联网通讯等方面取得了业界公认的成就。SIMATIC S7系列包括小型PLC S7-200、中型PLC S7-300、大型PLC S7-400，使用STEP7 编程语言编程。 4.2 S7-200系列PLC的构成及性能指标 4.2.1 S7-200 系统功能概述 4.2.2 S7-200 PLC的构成及性能指标 4.2.3 S7-200 CPU的工作过程和工作方式 4.2.1 S7-200 系统功能概述SIMATIC S7-200系列 PLC是小型PLC，全部采用整体式结构，其硬件系统由CPU模块和丰富的扩展模块构成。S7-200 PLC除具有基本的控制功能外，还具有： （1）功能强大的指令集； （2）丰富强大的通讯功能 ； （3）编程软件的易用性 ：Step7-Micro/WIN32编程软件为用户提供了开发、编辑和监控的良好编程环境。4.2.2 S7-200 PLC的构成及性能指标1．S7-200 PLC主要组成S7-200系列PLC主要有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226四种主机CPU型号，全部是整体式结构。该系列PLC的硬件系统主要包含：基本单元（或称主机、CPU模块）、扩展模块、特殊功能模块、编程器等外设。(1)基本单元内由CPU、存储器、基本输入/输出（I/O）点数及电源等组成。它是PLC系统中必不可少的部分。它实际上已是一个能独立实现一定控制任务的完整的控制系统。S7-200 主机外形如图 。各部分的主要作用:CPU负责执行程序和存储数据,以便对工业自动控制任务或过程进行控制;输入/输出是系统的控制点,输入部分从现场设备(如开关、传感器等)中采集信号，输出部分则控制电动机、电磁阀及其它被控设备；电源向CPU及其所连接的模块提供电力。通讯端口允许将S7-200 CPU与编程器或其它设备连接起来，完成通信任务；状态信号灯显示了CPU的工作模式（运行RUN或停止STOP），还显示主机I/O的当前状态以及检查出的系统错误；（2）扩展模块是用来增加I/O点数的部件，用户可根据实际需要灵活地改变系统的输入/输出点数。不同型号的PLC所能连接的扩展模块数量有所不同（详见表4.1） 。（3）特殊功能模块是用来增加PLC控制功能的部件。如将高速计数器模块、PID模块等与主机连接可完成相应的特殊控制功能。2．S7-200 CPU主要性能指标对于每个型号，西门子提供DC（24V）和AC（120~220V）两种供电的CPU类型。四种CPU均有晶体管输出和继电器输出两种类型。如CPU224 DC/DC/DC和CPU224 AC/DC/Relay，其含义如下：3. 扩展模块S7-200 CPU为了扩展I/O点数和执行特殊的功能，可以连接扩展模块（CPU 221 除外）。扩展模块主要有：数字量I/O模块、模拟量I/O模块、通讯模块和特殊功能模块。如：EM221DI8XDC24V(8点24V DC 数字量输入扩展模块)EM222DO8XDC24V(8点24V DC数字量晶体管输出扩展模块)CP 243-1（工业以太网通讯模块）常用扩展模块所消耗5V DC电流详见表4-3。4．CPU存储器的保持（1）CPU提供了一个EEPROM来永久保存用户程序、选择的数据区和CPU的组态数据；（2）CPU提供了一个超级电容器，在CPU掉电时保存完整的RAM存储器。根据CPU模块类型，超级电容器可保存RAM存储器达几天之久；（3）CPU提供了一个可选的电池卡，当CPU掉电后，可延长RAM存储器保持的时间。电池卡只有在超级电容器耗尽后才提供电源。5．电源计算不同规格的CPU提供5V DC和24V DC电源的容量不同。每个实际项目都要就电源容量进行规划计算。如超出CPU的供电能力，就必须减少或改变模块配置。电源计算实例：表4-4是某S7-200 PLC系统一种扩展方式的电源需求量计算的例子。在本例中，CPU模块为扩展模块提供了足够的5V DC电源，但它没有给所有的输入和输出线圈提供足够的24V DC电源（本配置需要提供额外的120mA电流）。6. 最