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西门子S7-200的知识介绍和应用叶利芳2011-02-18主要内容1、PLC基本知识介绍2、PLC的工作方式3、西门子S7-200的硬件组成4、西门子S7-200的通信协议5、西门子S7-200的硬件选型6、西门子S7-200编程调试应用PLC基本知识介绍中文含义：可编程逻辑控制器英文全称：ProgrammableLogicController实现功能：信号采集功能：可采集开关信号、模拟信号及脉冲信号。输出控制功能：可控制输出开关信号、模拟信号及脉冲信号（脉冲链或脉宽可调制的脉冲）。逻辑处理功能：可进行种种位、字节、字、双字逻辑运算。数据运算功能：可进行种种字、双字整数运算，有的还可进行浮点运算。定时功能：可进行延时或定时控制，时间可精确到毫秒。有的还有内置实时时钟。计数功能：可进行计数，高速计数频率可高达几百KHz。中断处理功能：可实现种种内外中断，以提高对输入的响应速度与精度。程序与数据存贮功能：可存贮系统设定、程序及数据，并可保证这些数据在掉电时不丢失。此外，还有联网通讯、自检测、自诊断等功能。PLC基本知识介绍工作环境：S7-200的工作环境要求为：0°C－55°C，水平安装0°C－45°C，垂直安装相对湿度95%，不结露西门子还提供S7-200的宽温度范围产品（SIPLUSS7-200）：一般没有现货需要进口，周期太长工作温度范围：-25°C－+70°C相对湿度：55°C时98%，70°C时45%其他参数与普通S7-200产品相同PLC基本知识介绍应用场合：覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。如：冲压机床，磨床，印刷机械，橡胶化工机械，中央空调，电梯控制，运动系统。PLC基本知识介绍主要特点：1.可靠性高，抗干扰能力强2.适应性强，应用灵活3.编程方便易于使用4.功能强，扩展能力强5.PLC控制系统设计安装调试方便6.维修方便，维修工作量少7.PLC体积小，重量轻，易于实现机电一体化主要内容1、PLC基本知识介绍2、PLC的工作方式3、西门子S7-200的硬件组成4、西门子S7-200的通信协议5、西门子S7-200的硬件设计6、西门子S7-200编程调试PLC的工作方式循环扫描的工作方式：扫描周期一般也就是几毫秒、几十毫秒，最多也不会超过100到200毫秒。在编程环境中PLC/信息里面可以看到您的程序的扫描周期公司电源PLC的扫描周期的大概是5ms～20ms主要内容1、PLC基本知识介绍2、PLC的工作方式3、西门子S7-200的硬件组成4、西门子S7-200的通信协议5、西门子S7-200的硬件设计6、西门子S7-200编程调试PLC的硬件组成CPU单元：含有运算器、控制器、寄存器存储器单元：只读存储器，ROM或EPROM，用于存储系统程序（操作系统）。电可擦除存储器，EEPROM，用于存储用户程序，程序写入后，掉电不丢失，可多次改写，少的几百次，多的几乎不受限制。EEPROM写入次数至少10万次，典型值100万次。I/O口：数字量、模拟量外设与通讯接单元：最基本的接口为串口RS-485电源单元：外部设备：如调试用编程电缆、电脑。CPU模块：西门子S7-200的CPU有以下几种：CPU221/222/222CN/224/224CN/224XP/224XPCN/226/226CNS7-200PLC的硬件组成数字量输入输出扩展模块类型：数字量输入EM221/221CN数字量输出EM222/222CN数字量输入输出模块EM223/223CN数字量输入输出扩展模块选型注意点：1、输入或者输出点数；2、输出模块的类型：晶体管光耦隔离型/继电器隔离型主要区别晶体管光耦隔离型继电器隔离型注意点：模拟量输入EM231/231CN模拟量输出EM232/232CN模拟量输入输出模块EM235/235CN1）模块上各个信号的地需要与电源的地共起来2）一个模块只能同时接某种电压或者某种电流信号，因为一个模块只有一个设置开关（不同的信号设置各不相同。）模拟量输入输出扩展模块模拟量输入扩展模块EM231的主要参数和选择模拟量输入范围的开关表模拟量输入输出扩展模块模拟量输出扩展模块EM232的主要参数测温模块：EM231CNAI4×热电偶EM231CNAI2×热电阻热电阻模块不用的通道最好接一个100欧姆电阻，防止引入干扰。EM231CNAI4×热电偶根据以下表设置DIP开关与接入的热电偶或者热电阻一致EM231CNAI2×热电阻通讯模块DP通讯模块：EM277与此兼容的CPU：CPU222CN/224CN/224XPCN/226CN.主站需要组态：配置EM277的GSD文件设置通信地址，通信的IO范围.从站不用编程，只需设置下面的地址与主站一致:地址开关:×10=设定地址的最高位×1=设定地址的最低位DP从站接口引脚图主要内容1、PLC基本知识介绍2、PLC的工作方式3、西门子S7-200的硬件组成4、西门子S7-200的通信协议5、西门子S7-200的硬件设计6、西门子S7-200编程调试西门子S7-200的通信协议1）PPI协议：西门子专为S7-200开发的通讯协议2）MPI协议：只能作从站3）自由口模式：由用户自定义的通讯协议，用于与其他串行通讯设备通讯（如串行打印机等），S7-200编程软件Micro/WIN提供了通过自由口模式实现的通讯功能：4）PROFIBUS-DP：通过EM277模块实现通信S7-200CPU上的两个通讯口基本一样，没有什么特殊的区别。它们可以各自在不同的模式、通讯速率下工作；它们的口地址甚至也可相同。分别连接到CPU上两个通讯口上的设备，不属于同一个网络。S7-200CPU不能充当网桥的作用。PPI协议：西门子专为S7-200开发的通讯协议PPI通讯协议是西门子专为S7-200CN系列PLC开发的一个通讯协议。可通过普通的两芯屏蔽双绞电缆进行联网。波特率为9.6kbit/s，19.2kbit/s和187.5kbit/s。S7-200CN系列CPU上集成的编程口同时就是PPI通讯联网接口。利用PPI通讯协议进行通讯非常简单方便，只用NETR和NETW两条语句即可进行数据信号的传递，不需额外再配置模块或软件。PPI通讯网络是一个令牌传递网，在不加中继器的情况下，最多可以由31个S7-200CN系列PLC，TD200，OP/TP面板或上位机（插MPI卡）为站点，构成PPI网。MPI协议：只能作从站MPI方式S7-200CN可以通过内置接口连接到MPI网络上，波特率19.2k/187.5kbit/s。它可与S7-300/S7-400CPU进行通讯。S7-200CNCPU在MPI网络中作为从站，它们彼此间不能通讯。自由口模式：由用户自定义的通讯协议自由通讯口方式是S7-200CNPLC的一个很有特色的功能。它使S7-200CNPLC可以与任何通讯协议公开的其它设备、控制器进行通讯，即S7-200CNPLC可以由用户自己定义通讯协议（例如ASCII协议）。波特率最高为38.4kbit/s（可调整）。因此使可通讯的范围大大增加，使控制系统配置更加灵活方便。PROFIBUS-DP：通过EM277模块实现通信在S7-200CN系列的CPU中，CPU222CN，224CN，224XPCN，226CN，都可以通过增加EM277PROFIBUS-DP扩展模块的方法支持ProfibusDP网络协议。最高传输速率可达12Mbit/s。主要内容1、PLC基本知识介绍2、PLC的工作方式3、西门子S7-200的硬件组成4、西门子S7-200的通信协议5、西门子S7-200的硬件设计6、西门子S7-200编程调试S7-PLC选型以及硬件设计1、明确项目需求：例如：数字I/O点数模拟量AI/AO类型和通道个数通信方式（PPI/自由口通信/DP）2、注意点：a）请预留10%~15%的IO，以便后续更改维护；b）选择数字量输出模块请考虑输出响应时间和带载能力；c）注意模拟量输入模块分辨率12位A/D转换器，能否满足要求；d）注意模拟量输出模块分辨率满量程电压12位，电流11位能否满足要求；PLC硬件设计PLC硬件设计人员在对本页前面的内容有一定了解的基础上（主要是硬件部分），然后进行以下硬件设计工作：根据项目需求选型；根据选型采购PLC；做好电气设计，按设计要求安装、接线；遵照规定使用PLC，并做好日常维护。主要内容1、PLC基本知识介绍2、PLC的工作方式3、西门子S7-200的硬件组成4、西门子S7-200的通信协议5、西门子S7-200的硬件选型6、西门子S7-200编程调试PLC软件编程与调试1、编程软件的安装；2、弄清工艺过程；3、明确输入输出接口；4、编程、下载、调试；5、程序定型与存档；6、程序改进与完善；PLC编程、调试——软件安装S7-200编程软件：STEP_7-MicroWIN_V4_SP4运行环境：Windows2000SP3以上WindowsXPHomeWindowsXPProfessional西门子没有在其他操作系统下测试，不保证能够使用。PLC编程、调试——编程双击这里选择合适的CPU定义变量梯形图编程下载与调试1、首先将硬件线接好；2、将程序下载到CPU（准备PPI电缆）；3、调试：给I0.0和I0.1高低电平看Q0.0的变化。由于硬件接线比较麻烦，所以也可以用仿真软件来调试程序，应用起来很方便，只需将原程序导出如下面.awl文件，然后在仿真软件中装入即可模拟调试。编程调试几点建议：THEEND