第1章　認識S7-200系列PLC

1.1　S7-200系列PLC基本組成

SIMATIC S7-200系列PLC是一種緊湊型可編程控制器，整個系統的硬件架構主要由S7-200 CPU模塊和豐富的擴展模塊組成，使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。該系列PLC應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測、自動化控制有關的工業及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環境保護設備等，如沖壓機床、磨床、印刷機械、橡膠化工機械、中央空調、電梯控制及運動系統等。

S7-200系列PLC有CPU21X系列和CPU22X系列，其中CPU22X型可編程控制器提供了4個不同的基本型號，常見的有CPU221、CPU222、CPU224和CPU226四種基本型號。

1.1.1　S7-200 CPU

（1）外形　S7-200 CPU又稱為PLC系統的主機或主單元，其外形如圖1-1所示。它將一個微處理器、一個集成電源和數字量I/O點集成一個緊湊的封裝中，從而形成了一個功能強大的微型PLC，在下載了程序之后，S7-200將保留所需的邏輯，用于監控應用程序中的輸入輸出設備。

CPU負責執行程序和存儲數據，以便對工業自動控制任務或過程進行控制。在圖1-1中，蓋板下的工作模式選擇開關用于選擇PLC的RUN、TERM和工作模式。PLC的工作狀態由狀態LED顯示，其中SF/DIAG狀態LED亮表示為系統故障指示，RUN狀態LED亮表示系統處于運行工作模式，STOP狀態LED亮表示系統處于停止工作模式。

蓋板下還有模擬電位器和擴展端口。S7-200 CPU221、CPU222有一個模擬電位器，S7-200 CPU224、CPU226有兩個模擬電位器0和1，用小型旋具調節模擬電位器，可將0～255之間的數值分別存入特殊存儲器字節SMB28和SMB29中。模擬電位器多在調試中使用，可以作為如定時器、計數器的預置值，以及過程量的控制參數。擴展端口通過扁平電纜連接PLC的各種擴展模塊。

通信端口允許將S7-200 CPU同編程器或其他一些設備連接起來。S7-200 CPU221、CPU222、CPU224只有一個RS-485通信口，S7-200 CPU226有兩個RS-485通信口，分別為PORT0、PORT1。

輸入和輸出是系統的控制點，輸入部分從現場設備（例如傳感器或開關）中采集信號，輸出部分則控制泵、電動機以及工業過程中的其他設備。各輸入/輸出點的狀態由輸入/輸出狀態LED顯示，外部接線在輸入/輸出接線端子板上進行。

CPU提供了一個可選卡插槽，可根據需要插入E²PROM卡、電池卡、時鐘產中的一種。

（2）S7-200 CPU技術指標　西門子S7-200 PLC提供多種類型的CPU，以適應各種應用的要求。不同類型的CPU具有不同的數字量I/O點數和內存容量等技術參數。目前S7-200系列PLC的CPU有CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP和CPU226。

每種型號的CPU有直流24V和交流120～220V兩種供電方式，其型號中的DC/DC/DC表示CPU直流供電，直流數字量輸入，數字量輸出點是晶體管直流電路類型；AC/DC/RLY表示CPU交流供電，直流數字量輸入，數字量輸出點是繼電器觸點類型。S7-200 CPU模塊技術指標見表1-1。

（3）S7-200 CPU226輸入輸出端子

①基本輸入端子。CPU226型PLC共有24個輸入點（I0.0～I0.7、I1.0～I1.7、I2.0～I2.7），其接線圖如圖1-2所示，輸入端子的編號采用八進制進行編號。其輸入電路采用雙向光耦合器，24V直流極性可以任意選擇，系統設置1M為輸入端子（I0.0～I1.4）的公共端，2M為輸入端子（I1.5～I2.7）的分共端。

②基本輸出端子。CPU226型PLC共有16個輸出點（Q0.0～Q0.7、Q1.0～Q1.7）。CPU226的輸出電路有晶體管輸出電路和繼電器輸出電路可供選擇。

在晶體管輸出電路中，PLC由24V直流供電，負載采用了MOSFET功率驅動器件，所以只能用直流電源給負載供電。輸出端將數字量輸出分為兩組，每組有一個公共端，共有1L、2L兩個公共端，可以接入不同等級的負載電源，如圖1-2（a）所示。

在繼電器輸出電路中，PLC由220V交流電源供電，負載采用了繼電器驅動，所以既可以選用直流電源，也可以用交流電源給負載供電。在繼電器輸出電路中，數字量輸出分為3組，每組的公共端為本組的電源供給端，Q0.0～Q0.3共用1L，Q0.4～Q1.0共用2L，Q1.1～Q1.7共用3L，各組之間可以接入不同等級、不同性質的負載電源，如圖1-2（b）所示。

1.1.2　擴展功能模塊

為擴展I/O點數和執行特殊的功能，可以連接擴展模塊（CPU221除外）。擴展模塊通常沒有CPU。作為基本單元輸入/輸出點數的擴充，只能與基本單元連接使用，不能單獨使用。擴展模塊主要有數字量I/O模塊（EM221、EM222、EM223）、模擬量I/O模塊（EM231、EM232、EM235）、通信模塊（EM277、EM241）和特殊功能模塊（EM253）。

用戶可以選用具有不同功能的擴展模塊滿足不同的控制要求，在連接時CPU模塊放在最左邊，擴展模塊通過扁平電纜與左側的模塊連接，其連接的方式如圖1-3所示。擴展模塊的數量受兩個條件約束：一個是基本單元能帶擴展模塊的數量；另一個是基本單元的電源承受擴展模塊消耗DC 5V總線電流的能力。地址的分配從CPU開始算起，I/O點從左到右按由小到大的規律排列，擴展模塊的類型和位置一旦確定，則它的I/O點地址也隨之決定。S7-200 CPU雖然具有相同的I/P映像區，但是不同的CPU的最大I/O實際上取決于它們所能帶的擴展模塊的數量。