第4章_S7-200_PLC的系统配置与开发环境_详细

1第4章S7-200PLC的系统配置本章教学内容：4.1S7-200PLC系统的基本组成4.2S7-200PLC的接口模块4.3S7-200PLC的系统配置4.4STEP7-Wicro/WIN开发环境学习目标：掌握S7-200PLC系统的基本组成掌握S7-200PLC的接口模块掌握S7-200PLC的系统配置熟悉STEP7-Wicro/WIN开发环境2第4章S7-200PLC的系统配置德国西门子SIMATICS7系列PLC简介S7系列PLC诞生于1994年4月，到目前的机型有S7-200系列：微型PLC（MicroPLC），模块式（主机采用整体式，可扩展模块）。1994年进入中国市场。S7-1200系列：小型PLC，模块式。于2009年6月发布并投放中国市场，属S7-200系列的后续产品（目前S7-200仍然有效）。S7-300系列：中型PLC，模块式，性能中等。最多可以扩展32个模块。S7-400系列：大型PLC，模块式，性能中、高。可以扩展300多个模块。S7-1500系列：大型PLC。3第4章S7-200PLC的系统配置德国西门子SIMATICS7系列PLC简介——型谱S7-15004第4章S7-200PLC的系统配置德国西门子SIMATICS7系列PLC简介——型谱5第4章S7-200PLC的系统配置德国西门子S7系列PLC简介——实物图片6S7-200系列PLCS7-1200系列PLCS7-300系列PLC第4章S7-200PLC的系统配置德国西门子S7系列PLC简介——实物图片7S7-400系列PLC第4章S7-200PLC的系统配置德国西门子S7系列PLC简介——实物图片S7-1500系列PLC894.1S7-200PLC系统的基本组成S7-200系列PLC简介1994年：第一代产品（已逐步停产）。其CPU单元为CPU21X（CPU210，CPU212，CPU214，CPU215和CPU216）。1998年：第二代产品。其CPU单元为CPU22X，具有较强的通信能力。有四种基本型号：CPU221，CPU222，CPU224和CPU226，除CPU221之外，其他都可加扩展模块。2004年：第三代产品。在第二代基础上改进升级，并于2005年12月针对中国用户发布了S7-200CN系列PLC（CPU单元：CPU222CN，CPU224CN，CPU224XPCN，CPU224XPsiCN，CPU226CN）（中国造）。4种基本型号（CPU221、222、224和226），每种又各有不同版本可选。如CPU224CNDC/DC/DC，CPU224CNAC/DC/Relay，CPU224XPCNDC/DC/DC，CPU224XPCNAC/DC/Relay，CPU224XPsiCNDC/DC/DC。2012年7月31号在南京正式推出了全新的针对经济型自动化市场的自动化控制产品—SimaticS7-200SMART系列PLC。该产品在中国研发和生产，针对中国市场。104.1S7-200PLC系统的基本组成SimaticS7-200SMART114.1S7-200PLC系统的基本组成S7-200PLC系统的基本组成（以第三代产品为例）必选基本单元：也称主机或CPU单元或CPU模块。编程设备：通用PC机或专用编程器PG，通讯电缆。编程软件：STEP7-Micro/WIN。可选：各种扩展模块（EM），通迅模块，存储卡，电池模块、带电池模块的实时时钟模块，人机界面（HMI）、通讯卡等。人机界面软件WinCCflexible，通讯软件PCAccess等。124.1S7-200PLC系统的基本组成1．基本单元（主机）将微处理器、存储器、电源、输入电路和输出电路、扩展接口、通信接口等集成在一个紧凑的外壳中，从而形成了一个完整的MicroPLC。134.1S7-200PLC系统的基本组成基本单元（主机）实物图片14CPU221CPU2224.1S7-200PLC系统的基本组成基本单元（主机）实物图片15CPU2244.1S7-200PLC系统的基本组成基本单元（主机）实物图片16CPU224XP4.1S7-200PLC系统的基本组成基本单元（主机）实物图片17CPU2264.1S7-200PLC系统的基本组成PLC基本组成——实物图片18S7-200-CPU224-CPU板CPUTexa512KBFlashROMAMD128KBRAMSAMAUNG扩展接口可选件(存储卡、实时时钟卡、后备电池卡)插口模式选择开关超级电容5.5V/0.22F4.1S7-200PLC系统的基本组成S7-200-CPU224-I/O板输入接口输出接口编程器接口RS485板间连接器继电器光电隔离器194.1S7-200PLC系统的基本组成S7-200-CPU224-电源板204.1S7-200PLC系统的基本组成S7-200CN系列CPU单元外形尺寸CPU221(6DI/4DO)CPU222CN(8DI/6DO)CPU224CN(14DI/10DO)CPU224XPCN/224XPsiCN(14DI/10DO+2AI/1AO)CPU226CN(24DI/16DO)90mm62mm80mm90mm62mm80mm120.5mm62mm80mm140mm62mm80mm196mm62mm80mm214.1S7-200PLC系统的基本组成S7-224CPU外形图22端子盖端子盖前盖可选件盖主机S7-CPU224-端子图RS485通讯端口状态指示灯系统故障/诊断(SF/DIAG)RUN/STOPDO接线端子DI接线端子可选件接口：存储卡模块实时时钟模块电池模块扩展接口模式选择开关RUNTERMSTOP输出状态指示灯输入状态指示灯交流电源输入接线端子AC84-264VDC24V传感器电源输出端子实时时钟和电池模块电池模块模拟量调节电位器√更新或输入值√更改预设值√设置极限值23存储卡AI/AO接口端子DI端子RS485通讯接口DO端子交流电源输入端子DC24V传感器电源输出端子模拟量调整器可用于√更新或输入值√更改预设值√设置极限值用于连接扩展电缆或EM模式选择开关S7-200CNCPU端子和硬件介绍主机S7-CPU224XP-端子图244.1S7-200PLC系统的基本组成25技术规范CPU221CPU222CNCPU224CNCPU224XPCNCPU226CN主机集成DI/DO6DI/4DO8DI/6DO14DI/10DO14DI/10DO24DI/16DO主机集成AI/AO无无无2AI/1AO无最大可扩展DI/DO数无40DI/40DO100DI/100DO100DI/100DO104DI/112DO最大可扩展AI/AO数无16AI/8AO最大1632AI/28AO最大4430AI/28AO最大4532AI/28AO最大44用户程序区4KB4KB8KB12KB16KB数据存储区2KB2KB8KB10KB10KB数据后备时间(电容)50小时50小时100小时100小时100小时后备电池(选件)200天200天200天200天200天布尔量运算执行时间0.22μs0.22μs0.22μs0.22μs0.22μs标志寄存器/计数器/定时器256/256/256256/256/256256/256/256256/256/256256/256/256高速计数器单相4路30kHz4路30kHz6路30kHz4路30kHz2路200kHz6路30kHz高速计数器双相2路20kHz2路20kHz4路20kHz3路20kHz1路100kHz4路20kHz通讯接口1个RS4851个RS4851个RS4852个RS4852个RS4854.1S7-200PLC系统的基本组成S7-200CPU单元接线举例264.1S7-200PLC系统的基本组成2.个人计算机或编程器软、硬件配置应满足PLC编程软件的要求。27PC/PPI电缆S7-200CNCPUMicro/WinPC与S7-200PLC之间的连接RS485USB/RS2324.1S7-200PLC系统的基本组成3.STEP7-Micro/WIN编程软件功能：其基本功能是创建、编辑、调试、下载、上载用户程序、系统组态等。目前最新版本：STEP7-Micro/WINV4.0SP9版。操作系统与硬件要求（Micro/WINV4.0SP9）：WindowsXP（SP3或更低版本，32位）或Windows7（32位和64位）（经实用，也可在Windows1064bit操作系统下运行）。能够运行上列操作系统之一的个人计算机（PC）；至少350MB未使用的硬盘空间；使用小字体设置，并且屏幕的最低分辨率为1024×768像素；MicrosoftWindows支持的任何鼠标284.1S7-200PLC系统的基本组成3.STEP7-Micro/WIN编程软件支持的编程语言：语句表（StatementList）语言（STL，类似于IL）梯形图（LadderDiagram）语言（LAD=LD）功能块图（FunctionBlockDiagram）语言（FBD）支持的界面语言：德语；英语法语；西班牙语意大利语；韩语简体中文294.1S7-200PLC系统的基本组成STEP7-Micro/WIN编程平台主界面30导航栏指令树菜单栏工具栏交叉引用数据块状态表符号表程序编辑器局部变量表状态栏输出窗口POU标签4.1S7-200PLC系统的基本组成4.通信电缆或设备为了使PC机与S7-200通信，需要下列设备之一：连接至USB端口的PC/PPI（点对点通信）电缆连接至COM端口（个人计算机的COM1或COM2）的PC/PPI电缆通信处理卡（CP5511、CP5512、CP5611等）和多点接口（MPI）电缆EM241调制解调器扩展模块（通过电话线连接）CP243-1或CP243-1IT以太网扩展模块（通过双绞线连接）314.1S7-200PLC系统的基本组成4.通信电缆或设备32连接至COM端口的PC/PPI电缆连接至USB端口的PC/PPI电缆4.1S7-200PLC系统的基本组成4.通信电缆或设备33CP56114.1S7-200PLC系统的基本组成4.通信电缆或设备34CP243-1IT以太网扩展模块EM241调制解调器扩展模块4.1S7-200PLC系统的基本组成4.通信电缆或设备35CP243-1以太网扩展模块4.1S7-200PLC系统的基本组成5.人机界面（HMI）人机界面主要指专用操作员界面，例如操作员面板、触摸屏、文本显示器等，这些设备可以使用户通过友好的操作界面轻松地完成各种调试和控制的任务。S7-200CN可使用的HMI文本显示面板：TD400C，低成本操作员面板：OP73，OP77触摸屏：K-TP178micro，TP177，TP277，Smart700，Smart1000等文本显示面板通过Micro/WinV4.0组态其它通过WinCCFlexible2008组态364.1S7-200PLC系统的基本组成5.人机界面（HMI）——实物图片37文本显示面板：TD400C操作员面板：OP73操作员面板：OP774.1S7-200PLC系统的基本组成5.人机界面（HMI）——实物图片38触摸屏K-TP178micro触摸屏TP177B4.1S7-200PLC系统的基本组成5.人机界面（HMI）——实物图片39触摸屏TP277触摸屏Smart10004.1S7-200PLC系统的基本组成HMI与CPU通讯连接举例40PLC#1PLC#4TP177A√一个HMI连接多个CPU……√相互之间通讯的CPU和一个HMI之间的连接K-TP178microTD400C√多个TD400C和一个CPU之间的连接TD400CTD400C4.1S7-200PLC系统的基本组成HMI组态软件：WinCCflexible，目前