二、第2章plc硬件与工作原理.ppt

4、CPU有哪些型号可供选择？ CPU数字量直流和交流输入的区别： 直流：电压低（24VDC），抗干扰性较差，响应较快，一般用于环境较好、电磁干扰不大、对响应要求较高的场合； 交流：电压高（220VAC），较为可靠，输入电路中有限流、隔离和整流三个环节，因此，输入信号的延迟时间要比直流输入电路的长。一般用于有油污、粉尘等恶劣环境中，对响应要求不高的场合。 CPU数字量晶体管、继电器、可控硅输出的区别： 晶体管：电子开关，开关频率高，响应快，寿命长，带载能力最大5A(6ES72221BD220XA0)，带直流负载； 继电器：机械开关，带载能力最大10A(6ES72221HD220XA0)，开关频率低（1HZ），响应慢，寿命较短，噪声大，可带交直流负载； 可控硅：电子开关，开关频率较高（10HZ)，响应较快，寿命长，带载能力0.5A，带交流负载。 常用的是：晶体管输出型、继电器型 2.4.2系统复杂程度 关于系统复杂程度，一般关注CPU以下参数： 2.4.3系统对通讯的要求 S7-200所支持的协议： 有关通讯选型的几点推荐： 一般对于多个S7-200PLC之间的通讯，选用PPI网络； 多个S7-200PLC通讯也可以选用以太网，速度快、数据量大，但需要选用CP243-1模块，成本会增加； S7-200要与第三方设备通讯，如果设备协议是公开的，且为串行口，则可以使用自由口； S7-200与S7-300/400通讯，对于简单、数据量不大的，可以选MPI网络，对于要求高数据量大的，选择Profibus网络。也可选用以太网； S7-200与触摸屏通讯，一般用PPI或MPI网络； 根据通讯距离（50m以内），站点数量等因素考虑是否需要增加中继器/交换机/光电转换； 根据不同的协议类型，考虑通讯口的数量。 2.4.4环境要求 1、标准S7-200的工作环境要求： 水平安装时：0－55 ℃，（一般水平安装）； 垂直安装时：0－45 ℃； 相对湿度95％，不结露； 2、对于工作在特殊环境下，可选宽温型S7-200（SiPLUS)，部分扩展模块也有宽温型； 工作温度范围－25 ℃ ～ 70 ℃； 相对湿度55度时98％，70度时45%； 其他参数同标准S7-200； 不是所有模块都有宽温型号； 宽温产品一般国内没有现货。 2.4.5功能要求 S7-200可以提供的常用功能，可以根据需求予以考虑： 高速计数器：4-6个高速计数器，不能扩展； 高速脉冲输出：CPU集成2路脉冲输出，不够可以扩展EM253模块； PID：有8路PID控制，支持自整定；不够需自己编写PI程序； 支持数据记录和配方功能，但需扩展存储卡支持。 2.4.6其他要求 实时时钟 CPU221、CPU222不带时钟，如果需要，可扩展时钟卡。 数据掉电长时间保持 CPU自带电容可保持数据100小时，如果需长时间保持，可扩展电池卡。 S7-200系统选型举例： 一个系统，需要三台PLC控制，每台36DI(24VDC),25DO（晶体管），8AI(4-20mA电流信号）2AO（4-20mA电流信号），每台PLC控制3个伺服电机（100KHz）、连接2台RS485接口的仪表（协议开放）、连接一台触摸屏。三台PLC之间需交换数据（距离20米）。 1)CPU选型： CPU选用224XP(DC/DC/DC型）：集成2路100KHZ脉冲输出；2个RS485通讯口，14DI/10DO。 2)扩展模块选型： 1个EM223 :16DI/16DO (24VDC); 1个EM221 :8DI(24VDC); 2个EM231：4AI; 1个EM232 ：2AO。 1个EM253定位模块。 至此，一共有6个扩展模块，能满足CPU224XP的系统构成。 3)计算5VDC的带载能力： CPU224XP 5VDC供应电流660mA, EM223:160mA, EM221:30mA, EM231:20＋20＝40mA； EM232:20mA; EM253:190mA。 总电流消耗量：160+30+40+20+190=440mA。 4) 通讯选型的考虑： CPU之间用一个通讯口（0），作PPI网络，距离较短（＜50m），无需中继器。 另一个通讯口（1)与仪表作自由口通讯。 如果选用支持PPI协议的触摸屏，可以把触摸屏连到通讯口0上，这样做成多主站PPI网络，但会对网络性能有一定影响，影响运行时间，在网络要求不高的场合可用。 如果对PLC之间的网络性能要求比较严格，可以外加一个EM277(消耗150mA)模块连接触摸屏。如果触摸屏带以太网口，也可以选用以太网模块CP243-1（消耗55mA)模块连接