第2章 S7-200可编程序控制器介绍.ppt

第2章　S7-200可编程序控制器简介 2.1　S7-200 PLC系统组成 2.2 编程相关知识 本章学习目的 本章以西门子公司生产的S7-200系列小型可编程序控制器为例，介绍具体型号的PLC，内容包括： l?????S系列PLC发展概述 l?????S7-200 可编程序控制器的系统组成 l?????编程元件及程序知识 l?????相关设备 l?????常用工业软件 2.1　S7-200 PLC系统组成 2.1.1　S系列PLC发展概述 2.1.2　系统基本构成 2.1.3　主机结构 2.1.4　扫描周期及工作方式 2.1.5　输入输出扩展 2.1.6　主机性能指标 2.1.1 S系列PLC发展概述 德国的西门子（SIEMENS）公司是欧洲最大的电子和电气设备制造商，生产的SIMATIC可编程序控制器在欧洲处于领先地位。其第一代可编程序控制器是1975年投放市场的SIMATIC S3系列的控制系统。 在1979年，微处理器技术被应用到可编程序控制器中，产生了SIMATIC S5系列，取代了S3系列，之后在20世纪末又推出了S7系列产品。 必威体育精装版的SIMATIC产品为SIMATIC S7、M7和C7等几大系列。 从CPU模块的功能来看，SIMATIC S7-200系列小型可编程序控制器发展至今，大致经历了两代： 第一代产品其CPU模块为CPU 21X，主机都可进行扩展，它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，对第一代PLC产品不再作具体介绍。 第二代产品其CPU模块为CPU 22X，是在21世纪初投放市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226。 CPU221无扩展功能，适用于作小点数的微型控制器。CPU222有扩展功能，CPU224是具有较强控制功能的控制器。CPU226适用于复杂的中小型控制系统，可扩展到248点数字量和35路模拟量，有两个RS-485通讯接口。 S7-200CPU的指令功能强，有传送、比较、移位、循环移位、调用子程序、跳转、数制转换、算术运算、字逻辑运算、开平方、三角函数和PID控制等指令。采用主程序、最多8级子程序和中断程序的程序结构。用户程序可以设4级口令保护。 2.1.2　系统基本构成 SIMATIC S7-200系统由硬件和工业软件两大部分构成，如图2.1所示。 系统基本构成 1. 硬件 （1）基本单元（电源、CPU、存储器和基本I/O） （2）扩展单元 （3）特殊功能模块 （4）相关设备 （编程设备、人机界面、网络设备等） 2. 工业软件 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，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。 2.1.3　主机结构 1. 各CPU介绍及I/O系统 （1）主机外形 SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机（CPU模块）的外形如图2.2所示：主机包括CPU、电源、基本 I/O集成在一个独立设备中 （2）基本结构特点 4种CPU各有晶体管输出和继电器输出两种类型，具有不同电源电压和控制电压。各类型的型号如表2.1所示。 PLC 的继电器输出类型最为常用,输出接口可使用交流或直流两种电源,其输出信号的通断频率不能太高.2A输出。晶体管输出信号的的通断频率高,只能使用直流电源DC.0。75A的输出 SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机及I/O特性如表2.2所示。 2. 存储系统 由RAM随机存取存储器和EEPRON可电擦除可编程的只读存储器两种类型的存储器构成 1）主机CPU模块内部配备的EEPROM，上装程序时，可自动装入并永久保存用户程序、数据和CPU的组态数据。 2）用户可以用程序将存储在RAM中的数据备份到EEPROM存储器。 3）主机CPU提供一个超级电容器，可使RAM中的程序和数据在断电后保持几天之久。 4）CPU提供一个可选的电池卡，可在断电后超级电容器中的电量完全耗尽时，继续为内部RAM存储器供电，以延长数据所存的时间。 5）可选的存储器卡可使用户像使用计算机磁盘一样来方便地备份和装载程序和数据。 2.1.4　s7-200扫描周期及工作方式 1. 扫描周期 2. 工作方式 （STOP、RUN） 3. 改变CPU工作方式的方法 1. 扫描周期 （1）输入处理 （2）执行程序 （3）处理通信请求 （4）执行CPU自诊断测试 （5）写数字输出 2. 工作方式 （1）STOP方式 （2）RUN方式