1、第二章第一节S7200系列可编程序控制器的构成一、S7200的硬件组成1.S7200简介2.S7200的硬件系统组成图2-1S7200的硬件系统组成第一节S7200系列可编程序控制器的构成(1)主机单元(Main Unit)又称为CPU模块。(2)IO扩展单元是指主机单元的IO点数不能满足控制要求时，通过IO扩展接口增加的IO模块。(3)特殊功能单元是指能完成某种特殊控制任务的一些装置，如位置控制单元EM253、PROFIBUSDP总线从站通信处理器单元EM277、调制解调器单元EM241、以太网通信处理器单元CP2431、ASI网主站通信处理器单元CP243-2等。(4)相关设备是指为了充分
2、和方便地利用S7200系统的硬件和软件资源而开发和使用的一些设备，主要有编程设备、人机操作界面和网络设备等，如PG740、PG760、装有STEP7MicroWIN32 V3.1编程软件的计算机和PCPPI电缆线、TD200文本显示器、TP070触摸屏。第一节S7200系列可编程序控制器的构成(5)工业软件是指为更好地管理和使用S7200的相关设备而开发的与之相配套的软件。二、主机单元的结构及功能(1)CPU221型主机单元具有6输入4输出共计10个数字量IO点，无IO扩展能力，程序和数据存储容量为6KB，具有4路独立的30kHz高速脉冲计数器和2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有1个RS4
3、85通信编程口，具有多点接口MPI(Multi Points Interface)通信协议和点对点PPI(Point to Point Interface)通信协议，具有自由通信口，非常适合于点数较少的控制系统。第一节S7200系列可编程序控制器的构成图2-2CPU22X型PLC主机单元的外形(2)CPU222型主机单元具有8输入6输出共计14个数字量IO点，可以连接2个IO扩展单元，第一节S7200系列可编程序控制器的构成最大扩展至78个数字量IO点或10路模拟量IO，程序和数据存储容量为6KB，具有4路独立的30kHz高速脉冲计数器和2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器，具有
4、1个RS485通信编程口，具有多点接口MPI通信协议和点对点PPI通信协议，具有自由通信口。(3)CPU224型主机单元具有14输入10输出共计24个数字量IO点，可以连接7个IO扩展单元，最大扩展至168个数字量IO点或35路模拟量IO，程序和数据存储容量为13KB，具有6路独立的30kHz高速脉冲计数器和2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器，具有1个RS485通信编程口，具有多点接口MPI通信协议和点对点PPI通信协议，具有自由通信口，IO端子排可以进行整体拆卸。第一节S7200系列可编程序控制器的构成(4)CPU224XP型主机单元这是最新推出的一种实用机型，与CPU224
5、相比增加了2路输入1路输出共计3路模拟量IO和一个通信口，非常适合在有少量模拟量信号的系统中使用。(5)CPU226型主机单元具有24输入16输出共计40个数字量IO点，可以连接7个IO扩展单元，最大扩展至248个数字量IO点或35路模拟量IO，程序和数据存储容量为13KB，具有6路独立的30kHz高速脉冲计数器和2路独立的20kHz高速脉冲输出，具有PID控制器，具有2个RS485通信编程口，具有多点接口MPI通信协议和点对点PPI通信协议，具有自由通信口，IO端子排可以进行整体拆卸。第一节S7200系列可编程序控制器的构成(6)CPU226XM型主机单元CPU226XM型主机单元和CPU2
6、26相比，只是程序和数据存储容量由13KB增大到26KB，其他的结构及性能特点不变。三、主机单元的输入/输出特性1.主机单元的输入特性表2-1S7200的输入特性2.主机单元的输出特性第一节S7200系列可编程序控制器的构成表2-2S7200的输出特性3.快速响应功能1)脉冲捕捉功能使用普通输入端子可以捕捉到小于一个CPU扫描周期的窄脉冲信号。2)中断输入功能CPU不受扫描周期的约束，可以对中断输入信号的上升沿做出快速响应。第一节S7200系列可编程序控制器的构成3)高速计数器功能可以对外部输入的30kHz的高速脉冲信号进行加减计数。4)高速脉冲输出功能可以对外输出20kHz的高速脉冲信号驱动
7、步进电动机或伺服电动机快速准确定位。5)模拟电位器功能通过改变模拟电位器的值可以改变某些特殊寄存器的值，从而随时改变某些定时器计数器的设定值或某些过程控制参数，并且不占用PLC的输入点。四、存储系统1.存储系统的构成第一节S7200系列可编程序控制器的构成图2-3S7200系列PLC的存储系统2.存储系统的使用第一节S7200系列可编程序控制器的构成(1)上装和下载用户程序上装和下载用户程序是指用STEP-MicroWIN 32编程软件进行编程时，PLC主机和计算机之间的程序、数据和参数传送。(2)定义存储器保持范围当PLC系统运行时会出现电源掉电的意外情况，为了防止掉电时系统运行的一些重要参
8、数丢失，可以在CPU组态时定义需要保持的存储区，包括变量存储器V、通用辅助继电器M、计数器C和定时器T(只有TONR)。(3)永久保存数据用户可以通过软件编程来设置特殊标志寄存器SMB31和 SMB32的状态，从而实现将存储在RAM中的字节、字或双字数据备份到EEPROM存储器。第二节S7200系列可编程序控制器的内部元器件一、数据表示方法表2-3S7200的基本数据类型及数据范围二、数据存储器的分配及编程元件1.数据存储器的分配2.输入继电器I 第二节S7200系列可编程序控制器的内部元器件图2-4输入继电器示意图第二节S7200系列可编程序控制器的内部元器件2Z4.tif3.输出继电器Q
9、第二节S7200系列可编程序控制器的内部元器件4.辅助继电器M 图2-5输出继电器的示意图第二节S7200系列可编程序控制器的内部元器件2Z5.tif5.特殊继电器SM 第二节S7200系列可编程序控制器的内部元器件(1)SM0.0运行监控，PLC在运行状态时，该位始终为1。(2)SM0.1初始化脉冲，在PLC由STOP转为RUN状态的第1个扫描周期，该位为 l，用于程序的初始化。(3)SM0.2当RAM中数据丢失时，ON(高电平)1个扫描周期，用于出错处理。(4)SM0.3PLC上电进入RUN状态时，ON(高电平)1个扫描周期，可用于启动操作之前给设备提供一个预热时间。(5)SM0.4分脉冲
10、，该位输出一个占空比为50的分时钟脉冲，可用作时间基准或简易延时。(6)SM0.5秒脉冲，该位输出一个占空比为50的秒时钟脉冲，可用作时间基准或简易延时。第二节S7200系列可编程序控制器的内部元器件(7)SM0.6扫描时钟，一个扫描周期为ON(高电平)，另一个为OFF(低电平)，循环交替。(8)SM0.7工作方式开关位置指示，0为TERM位置，1为RUN位置。6.定时器T表2-4定时器编址及精度7.计数器C8.顺序控制继电器S第三节S7200系列可编程序控制器的程序编辑一、梯形图(LAD)编辑器图2-6梯形图应用实例第三节S7200系列可编程序控制器的程序编辑2Z6.tif二、语句表(STL
11、)编辑器第三节S7200系列可编程序控制器的程序编辑一、训练目的1)熟悉PLC的结构特点。2)了解PLC的工作过程。二、训练器材 表2-5训练所需器材三、训练内容及步骤1)按表2-5配齐所需器材，并进行质量检验。2)介绍PLC的结构。3)演示PLC的工作过程。第三节S7200系列可编程序控制器的程序编辑一、训练目的1)熟悉PLC的结构特点。2)熟悉PLC的外部端口连接。二、训练器材表2-6训练所需器材第三节S7200系列可编程序控制器的程序编辑表2-6训练所需器材三、训练内容及步骤1)电器元件检查，按表2-6配齐所用电器元件,并进行质量检验。2)根据板前线槽布线操作工艺按照图2-7、图2-8进
12、行布线安装。第三节S7200系列可编程序控制器的程序编辑图2-7CPU224 DCDCDC的端子连接情况第三节S7200系列可编程序控制器的程序编辑图2-8CPU224 ACDC继电器的端子连接情况3)试车、交验。第三节S7200系列可编程序控制器的程序编辑1)接线时，注意PLC端子接线要用别径压端子连接。2)接线要牢固，导线接头不要漏铜过长以及有毛刺。3)通电试车前，要复验一下电动机的接线是否正确，并测试绝缘电阻是否符合要求。4)通电试车时，必须有指导教师在现场监护，同时做到安全文明生产。1)CPU 22X的输入及输出电路结构和参数。2)S7200各个编程元件地址分配和操作数范围。3)IO扩展与IO地址的分配遵循从左至右的原则。4)S7200有LAD、STL和FBD等多种编程语言。第三节S7200系列可编程序控制器的程序编辑FXA.tif1.S7系列PLC有哪些子系列?2.CPU3.S7200第三节S7200系列可编程序控制器的程序编辑4.S7200系列PLC有哪些主要编程元件？各编程元件功能是什么？5.特殊继电器SM0有几位？各位的功能是什么？6.什么是梯形图?它有何特点？7.所有语句表程序是否均能转换成梯形图程序？
