S7 200 PLC编程及应用 第2版 教学课件 廖常初 第1、2章200.pdf

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S7-200 PLC编程及应用 重庆大学 廖常初 第1章 PLC 的硬件与工作原理 1.1 概述 1.CPU模块 CPU模块主要由CPU芯片和存储器组成。 PLC 的程序分为操作系统和用户程序。 RAM (随机存取存储器)的工作速度高、价格便宜、改写方便。断电后储存 的信息丢失。ROM (只读存储器)只能读出,不能写入。断电后储存的信息不 会丢失。 EEPROM (可以电擦除可编程的只读存储器)的数据可以读出和改写,断电 后信息不会丢失。写入数据的时间比RAM长。S7-200用EEPROM来存储用户程 序和需要长期保存的重要数据。 2 .I/O模块 I/O模块是输入 (Input )模块和输出 (Output )模块的简称。 输入模块用来采集输入信号,输出模块用来控制外部的负载和执行器。 I/O模块还有电平转换与隔离的作用。 3 .编程软件 STEP 7-Micro/WIN 用来生成和编辑用户程序,和监控用户程序的运行。 4 .电源 PLC使用AC 220V 电源或DC 24V 电源。小型PLC可以为输入电路和外部的电 子传感器提供DC 24V 电源。 1.2 S7-200系列PLC S7-200 、S7-1200和S7-200 SMART是西门子的小型PLC 。S7-300/S7-400 和S7-1500是模块式大中型PLC 。WinAC是在PC上实现PLC功能的 “软PLC” 。 1.2.1 S7-200的特点 1.功能强,有高速计数、高速输出、PID参数自整定、位置控制、称重、 配方、数据记录等功能。 2 .先进的程序结构 3 .灵活方便的存储器结构,大多数存储区可以按位 (bit )、字节、字 和双字读写。 4 .功能强大、使用方便的编程软件 5 .简化复杂编程任务的向导功能 6 .强大的通信功能 7 .品种丰富的配套人机界面,Smart 700 IE 的价格便宜 8.有竞争力的价格 9 .完善的网上技术支持 1.2.2 CPU模块 有CPU 221/222/224/224XP/224XPsi/226 ,最多扩展7个扩展模块、256点数字 量I/O或45路模拟量I/O ,最多24KB程序存储空间和10KB用户数据存储空间。 CPU 221无扩展功能。 256 点定时器、256 点计数器;集成6个有13种工作模式的高速计数器,以及 两点高速脉冲发生器/脉冲宽度调制器。 1个或2个模拟电位器,1个或2个RS-485接口,有实时时钟。 4点输入中断,2个1~255ms 的定时中断。 CPU 224XP集成了2AI 、1AO ,2个RS-485通信口,高速输入200kHz 、高速 输出100kHz 。 可使用PPI 、MPI 、PROFIBUS 、Modbus 、USS 、S7通信协议,和自由端口 通信方式。 1.2.3 数字量输入与数字量输出 1.数字量输入电路 图1-3 中的1M是同一组输入点各内部输入电路的公共点。输入电流为数毫安。 外接触点接通时,发光二极管亮,光敏三极管饱和导通;反之发光二极管 熄灭,光敏三极管截止,信号经内部电路传送给CPU模块。 漏型输入的输入电流流进输入模块,源型输入的输入电流从模块流出。 2 .数字量输出电路 继电器输出电路可以驱动直流负载和交流负载,承受瞬时过电压和过电 流的能力较强,动作速度慢,动作次数有限制。 场效应管输出电路只能驱动直流负载。反应速度快、寿命长,过载能力 稍差。 CPU 224XPsi具有MOSFET漏型输出,电流从输出端子流入。其他场效应 晶体管型输出的CPU都是MOSFET源型输出,电流从输出端子流出。 1.2.4 扩展模块 1.数字量扩展模块 数字量I/O :8DI 、16DI 、4DO 、8DO模块;4/4 、8/8 、16/ 16、32/32 点的 DI/DO模块。 输入有DC 24V 和AC 230V 两种,输出有DC 24V 和继电器型两种。 2 .PLC对模拟量的处理 模拟量输入模块将模拟量转换为数字量。模拟量输出模块将PLC 中的数字 量转换为模拟量电压或电流。 有12位的4A

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