S7-200 SMART PLC原理及应用课件：西门子S7-200 SMART PLC基础.pptx

西门子S7-200SMARTPLC基础

本章要点可编程控制器的基本组成及各部分的作用可编程控制器的工作原理及主要技术指标可编程控制器的分类及应用西门子S7-200SMARTPLC外型、端子及接线西门子S7-200SMART系列PLC存储区、地址分配及编址寻址方式PLC的安装及配线

1.1PLC概述

现在PLC已经广泛地应用在各种机械设备和生产过程自动化控制系统。PLC的功能不断增强，在单机控制、柔性制造和大型工业网络控制系统中应用广泛普及，是工业系统的支柱设备之一。逻辑控制自动生产线单台设备家电运动控制变频器步进电动机伺服电动机过程控制温度、压力、流量模拟量控制PID闭环控制数据处理数据的采集、分析和处理无人柔性制造系统构建网络控制主机与远程I/O之间多台PLC之间PLC和其他智能控制设备

1.1.1PLC的基本组成

CPU是可编程控制器的控制中枢。简单地说，CPU的功能就是读输入、执行程序、写输出。

1.1.1PLC的基本组成

可编程控制器的存储器由只读存储器ROM、随机存储器RAM和可电擦写的存储器EEPROM三大部分构成，主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。目前PLC多采用可随时读写的快闪存储器（Flash）作为用户程序存储器，它不需要后备电池，断电后数据不会丢失。

1.1.1PLC的基本组成

I/O单元（输入/输出接口电路）。PLC内部输入电路作用是将PLC外部电路（如行程开关、按钮、传感器等）提供的符合PLC输入电路要求的电压信号，通过光电耦合电路送至PLC内部电路。输入电路通常以光电隔离和阻容滤波的方式提高抗干扰能力，输入响应时间一般在0.1~15ms之间。

1.1.1PLC的基本组成

PLC内部输出电路作用是将输出映像寄存器的结果通过输出接口电路驱动外部的负载（如接触器线圈、电磁阀、指示灯等）。

1.1.1PLC的基本组成

PLC内部输出电路作用是将输出映像寄存器的结果通过输出接口电路驱动外部的负载（如接触器线圈、电磁阀、指示灯等）。

（1）I/O单元（输入/输出接口电路）

1）输入接口电路。由于生产过程中使用的各种开关、按钮、传感器等输入器件直接接到PLC输入接口电路上，为防止由于触点抖动或干扰脉冲引起错误的输入信号，输入接口电路必须有很强的抗干扰能力。

①利用光电耦合器提高抗干扰能力。光电耦合器工作原理是：发光二极管有驱动电流流过时，导通发光，光敏三极管接收到光线，由截止变为导通，将输入信号送入PLC内部。光电耦合器中的发光二极管是电流驱动元件，要有足够的能量才能驱动。而干扰信号虽然有的电压值很高，但能量较小，不能使发光二极管导通发光，所以不能进入PLC内，实现了电隔离。②利用滤波电路提高抗干扰能力。最常用的滤波电路是电阻电容滤波。根据常用输入电路电压类型及电路形式不同，可以分为干接点式、直流输入式和交流输入式。输入电路的电源可由外部提供，有的也可由PLC内部提供。

输入接口电路提高抗干扰能力的方法主要有：

2）输出接口电路

小型继电器输出形式这种输出形式既可驱动交流负载，又可驱动直流负载。驱动负载的能力在2A左右。它的优点是适用电压范围比较宽，导通压降小，承受瞬时过电压和过电流的能力强。缺点是动作速度较慢，动作次数（寿命）有一定的限制。建议在输出量变化不频繁时优先选用，不能用于高速脉冲的输出。

2）输出接口电路

大功率晶体管或场效应管输出形式这种输出形式只可驱动直流负载。驱动负载的能力：每一个输出点为零点几安培左右。它的优点是可靠性强，执行速度快，寿命长。缺点是过载能力差。适合在直流供电、输出量变化快的场合选用。

2）输出接口电路

双向晶闸管输出形式这种输出形式适合驱动交流负载。由于双向可控硅和大功率晶体管同属于半导体材料元件，所以优缺点与大功率晶体管或场效应管输出形式的相似，适合在交流供电、输出量变化快的场合选用。这种输出接口电路驱动负载的能力为1A左右。

（2）I/O扩展接口

可编程控制器利用I/O扩展接口使I/O扩展单元与PLC的基本单元实现连接，当基本I/O单元的输入或输出点数不够使用时，可以用I/O扩展单元来扩充开关量I/O点数和增加模拟量的I/O端子。

4.外设接口

外设接口电路用于连接编程器、文本显示器、触摸屏、变频器等并能通过外设接口组成PLC的控制网络。PLC通过PC/PPI电缆或使用MPI卡通过RS-485接口与计算机连接，可以实现编程、监控、连网等功能。目前有些PLC（如S7-200SMART），还可以使用以太网端口外部设备连接通信。

5.电源

电源单元的作用是把外部电源（220V的交流电源）转换成内部工作电压。外部连接的电