S7 200 PLC基础教程 第3版 教学课件 作者廖常初 课件 200基础第1、2章.pdf

S7-200 PLC基础及应用第3版 重庆大学 廖常初 第1章 PLC 的硬件与工作原理 1.1 概述 1.1.1 PLC的基本结构 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。 E2PROM （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E2PROM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 ．编程计算机与编程软件 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。 1.1.2 S7-200的特点 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” 。 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 的性价比极高。 8．有竞争力的价格 9 ．完善的网上技术支持 1.2 PLC的硬件 1.2.1 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。 图1-2 CPU 224模块的外形图 1.2.2 数字量输入/输出电路 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。 1.2.3 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