第4章 S7-200系列PLC硬件系统及内部资源.ppt

第四章　S7-200系列PLC基础知识 4.1　概述 4.2　S7-200系列PLC的硬件系统 4.3 S7-200系列PLC的内部资源 4.4 寻址方式 4.2　S7-200系列PLC的硬件系统 4.2.1　系统基本构成 4.2.2　主机结构及性能特点 4.2.3　输入输出扩展 4.2.4　主机性能指标 4.2.1　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4.1所示。 系统基本构成 1. 硬件 （1）基本单元-包括CPU、存储器、基本输入/输出和电源。 （2）扩展单元 （3）特殊功能模块-完成某种特殊控制任务的一些装置。 （4）相关设备-有编程器、人机操作界面和网络设备。 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。 4.2.2　主机结构及性能特点 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4.2所示： 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。 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。它具有五种不同结构配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226，CPU 226XM。除CPU 221之外，其他都可加扩展模块。 几种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4.1所示。 SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机及I/O特性如表4.2所示。 （2）存储容量 1. 设备连接 （2）模块电流CPU 22X可连接的各扩展模块消耗5VDC电流如表4.5所示。 3. 输入输出及CPU组态 若按表4.6的扩展方式，各模块在I/O链中的位置排列方式也可以有多种，图4.5所示为其中的一种模块连接形式。 4.2.4　主机性能指标 S7-200 22X各主机的主要技术性能指标如下表4.7所示。 4.3.1　软元件 1. 软元件（软继电器） 用户使用的PLC中每一个输入/输出、内部存储单元、定时器和计数器等都称为软元件。各元件有其不同的功能，有固定的地址。软元件的数量决定了PLC的规模和数据处理能力，每一种PLC的软元件是有限的。 软元件是PLC内部的具有一定功能的器件，这些器件实际上是由电子电路和输入/输出映像寄存器构成。它们具有继电器的特性，但没有机械性的触点。 编程时用户只需记住软元件的地址即可。软元件的地址编排采用区域号加区域内编号的方式。即PLC根据软元件功能不同，分成许多区域，如输入/输出继电器区、定时器区、计数器区、特殊继电器区等，分别用I、Q、T、C、SM等来表示。 1. 数据类型 （1）数据类型及范围 SIMATIC S7-200系列PLC数据类型可以是布尔型、整型和实型（浮点数）。 2. 直接寻址方式 S7-200的存储单元按字节进行编址，无论所寻址的是何种数据类型，通常应指出它所在存储区域内的字节地址。每个单元都有惟一的地址，地址用名称和编号两部分组成，这种直接指出元件名称的寻址方式称为直接寻址。S7-200软元件的直接寻址的符号如下表所示。 直接寻址方式 本章小结 本章以SIMENS S7-200系列PLC为对象，详细介绍了其硬件结构、软元件及寻址方式。 （1）S7-200系列PLC有五种CPU型号，它们都是整体机，除CPU221外，都可以进行I/O和功能模块扩展，但扩展时必须遵循一定的原则。 （2）应学会分析和参考PLC的技术性能指标表。这是衡量各种不同型号PLC产品性能的依据，也是选择和使用PLC的依据。 （3）PLC编程时用到的数据及数据类型可以是字符串、布尔型、整型和实型。 （4）熟悉PLC内部编程常用的软元件和直接寻址方式。 * 第四章　S7-200系列PLC的硬件系统及内部资源 返回本章首页 4.1　概述（S系列PLC发展概述） 图4.1　S7-200 PLC系统组成 编程工具 CPU主机 扩展模块 功能模块 人机界面 通信设备 返回本节 图4.2　S7-200主机外形 （1）CPU221-它有6输入/4输出，I/O共10点。无扩展能力，程序和数据存储容量较小，有一定的高速计数处理能力，非常适合于少点数的控制系统。 （2）CPU222-8输入/6输出，I/O共计1