PLC-2-S7-200组成原理.doc

第2章S7-200的组成原理S7-200系列PLC是SIEMENS公司新推出的一种小型PLC。它以紧凑的结构、良好的扩展性、强大的指令功能、低廉的价格，已经成为当代各种小型控制工程的理想控制器。S7-200 PLC包含了一个单独的S7-200 CPU和各种可选择的扩展模块，可以十分方便地组成不同规模的控制器。其控制规模可以从几点上到几百点。S7-200 PLC可以方便地组成PLC-PLC网络和微机-PLC网络，从而完成规模更大的工程。S7-200的编程软件STEP7-Micro/WIN32可以方便地在Windows环境下对PLC编程、调试、监控，使得PLC的编程更加方便、快捷。可以说，S7-200可以完美地满足各种小规模控制系统的要求。S7-200有四种CPU，其性能差异很大。这些性能直接影响到PLC的控制规模和PLC系统的配置。2.1 S7-200 的技术指标图2-l-l目前S7-200系列PLC主要有CPU221、CPU222、CPU224和CPU226四种。档次最低的是CPU221，其数字量输入点数有点，数字量输出点数有点，是控制规模最小的PLC。档次最高的应属CPU226，CPU226集成了24点输入16点输出，共有40个数字量I/O。可连接个扩展模块，最大扩展至248点数字量I/O点或35路模拟量I/O。S7-200系列PLC四种CPU的外部结构大体相同，见图2-l-l。状态指示灯LED显示CPU所处的工作状态指示。存储卡接口可以扦入存储卡。通讯接口可以连接RS-485总线的通讯电缆。顶部端子盖下边为输出端子和PLC供电电源端子。输出端子的运行状态可以由顶部端子盖下方一排指示灯显示，ON状态对应的指示灯亮。底部端子盖下边为输入端子和传感器电源端子。输入端子的运行状态可以由底部端子盖上方一排指示灯显示，ON状态对应的指示灯亮。前盖下面有运行、停止开关和接口摸块插座。将开关拨向停止位置时，可编程序控制器处于停止状态，此时可以对其编写程序。将开关拨向运行位置时，可编程序控制器处于运行状态，此时不能对其编写程序。将开关拨向监控状态，可以运行程序，同时还可以监视程序运行的状态。接口插座用于连接扩展模块实现I/O扩展。下面介绍S7-200系列PLC的CPU的技术指标。1. CPU221的技术指标CPU221本机集成了点数字量输入和点数字量输出，共有10个数字量I/O点，无扩展能力。CPU221有字节程序和数据存贮空间，个独立的30KHz高速计数器，路独立的20KHz高速脉冲输出，个RS-485通讯编程口。CPU221具有PPI通讯、MPI通讯和自由方式通讯能力，非常适于小型数字量控制。CPU221具体的技术指标如下所述。(1)主要技术指标外形尺寸：90*80*62 mm存储器：程序存储器 2048字用户数据存储器 1024字存储器类型 EEPROM存储卡 EEPROM 数据后备（超级电容） 50小时编程语言 LAD，FBD和STL程序组织 一个组织块（可以包含多个子程序和中断程序）系统I/O：本机I/O 入出扩展模块数量 无数字量I/O映像区 256（128入128出）数字量I/O物理区 10（入出）模拟量I/O映像区 无模拟量I/O物理区 无指令：布尔指令执行速度 .37指令计数器定时器 256256顺序控制继电器 256基本运算指令 11项增强功能指令 项FOR/NEXT循环 有整数运算（算术运算） 有实数运算（算术运算） 有附加功能：内置高速计数器 个（30KH）内置模拟电位器 个（位分辨率）脉冲输出 个高速输出（20KH）通讯中断 发送器接收器定时中断 个（255）输入中断 个实时时钟 有时钟卡口令保护 级口令保护通讯：个RS485通讯接口(可用作PPI接口、MPI从站接口、自由口)(2)CPU221的接线DC输入DC输出：DC输入端由1M、0.00.3为第组，2M、0.4、0.5为第组，1M、2M分别为各组的公共端。24V DC的负极接公共端1M或2M。输入开关的端接到24V DC的正极，输入开关的另端连接到CPU221各输入端。图2-l-2DC输出端由M、L+、0.00.3组成。L+为公共端。24V DC的负极接M端，正极接L+端。输出负载的端接到M端，输出负载的另端接到CPU221各输出端。CPU221的DC输入DC输出的接线图见图2-1-2 。DC输入继电器输出：DC输入端与CPU221的DC输入DC输出相同。继电器输出端由两组构成，其中N(-)、1L、0.00.2为第一组，N(-)、2L、0.3为第组。各组的公共端为1L和2L。负载电源的一端N接负载的N(-)端，电源的另外一端L(+)接继电器输出端的1L端。负载的另一端分别接到各继电器输出端子。CPU221的DC输入继电器输出的接线图参阅图2-1-3 。2 CPU222的技术指标图2-1-3CPU222本机集成了8点输入6点输出共有14个数字量I/O。可连接个扩展模块，最大扩展至78点数字量I/O点或10路模拟量I/O点。CPU222有6K字节程序和数据存贮空间，4个独立的30KH高速计数器，路独立的20KH高速脉冲输出，具有PID控制器。它还配置了个RS-485通讯编程口，具有PPI通讯、MPI通讯和自由方式通讯能力。CPU222具有扩展能力、适应性更广泛的小型控制器。(1)CPU222与CPU221技术指标的区别系统I/O：本机I/O 8入6出扩展模块数量 个模块数字量I/O映像区 256（128入128出）数字量I/O物理区 78（40入38出）模拟量I/O映像区 16入16出模拟量I/O物理区 10（入出）或出为传感器提供5VDC电流：340(2)CPU222的接线DC输入DC输出：DC输入端由1M、0.00.3为第组，2M、0.40.7为第组，1M、2M分别为各组的公共端。24V DC的负极接公共端1M或2M。输入开关的端接到24V DC的正极，输入开关的另端连接到CPU222各输入端。DC输出端由M、L+、0.00.5组成。L+为公共端。24V DC的负极接M端，正极接L+端。输出负载的端接到M端，输出负载的另端接到CPU222各输出端。DC输入继电器输出：DC输入端与CPU222的DC输入DC输出相同。继电器输出端由两组构成，其中N(-)、1L、0.00.2为第1组，N(-)、2L、0.30.5为第组。各组的公共端为1L和2L。负载电源的一端N接负载的N(-)端，电源的另外一端L(+)接继电器输出端的1L端。负载的另一端分别接到CPU222各个继电器输出端子。CPU222的接线图参阅图2-1-2和图2-1-3。3 CPU224的技术指标CPU224本机集成了14点输入10点输出，共有24个数字量I/O。它可连接个扩展模块，最大扩展至168点数字量I/O点或35路模拟量I/O点。CPU224有13字节程序和数据存贮空间，个独立的30KH高速计数器，路独立的20KH高速脉冲输出，具有PID控制器。CPU224配有个RS-485通讯编程口，具有PPI通讯、MPI通讯和自由方式通讯能力，是具有较强控制能力的小型控制器。(1)CPU224与CPU221技术指标的区别外形尺寸：120.5*80*62存储器：程序存储器 4096字用户数据存储器 2560字存储器类型 EEPROM存储卡 EEPROM 数据后备（超级电容） 190小时编程语言 LAD，FBD和STL程序组织 一个组织块（可以包含子程序和中断程序）系统I/O：本机I/O 14入10出扩展模块数量 个模块数字量I/O映像区 256（128入128出）数字量I/O物理区 168（9474）模拟量I/O映像区 32入32出模拟量I/O物理区 35（287）或14出附加功能：内置高速计数器 个（30KH）内置模拟电位器 个（位分辨率）脉冲输出 个高速输出（20KH）通讯中断 发送器接收器定时中断 个（255）输入中断 个实时时钟 内置口令保护 级口令保护为传感器提供5VDC电流：660(2)CPU224的接线DC输入DC输出：DC输入端由1M、0.00.7为第组，2M、1.01.5为第组，1M、2M分别为各组的公共端。24V DC的负极接公共端1M或2M。输入开关的端接到24V DC的正极，输入开关的另端连接到CPU224各输入端。DC输出端由1M、1+、0.00.4为第组，2M、2+、0.51.1为第2组组成。1L+、2L+分别为公共端。第组24V DC的负极接1M端，正极接1L+端。输出负载的端接到1M端，输出负载的另端接到CPU224各输出端。第2组的接线与第1组相似。DC输入继电器输出：DC输入端与CPU224的DC输入DC输出相同。继电器输出端由3组构成，其中N(-)、1L、0.00.3为第1组，N(-)、2L、0.40.6为第组，N(-)、3L、0.71.1为第3组。各组的公共端为1L、2L和3L。第组负载电源的一端N接负载的N(-)端，电源的另外一端L(+)接继电器输出端的1L端。负载的另一端分别接到CPU224各个继电器输出端子。第2组、第3组的接线与第1组相似。CPU224的接线图参阅图2-1-2和图2-1-3。4 CPU226的技术指标CPU226本机集成了24点输入16点输出共有40个数字量I/O。可连接个扩展模块，最大扩展至248点数字量I/O点或35路模拟量I/O。CPU226有13字节程序和数据存贮空间，个独立的30KH高速计数器，路独立的20KH高速脉冲输出，具有PID控制器。CPU226配有个RS-485通讯编程口，具有PPI通讯、MPI通讯和自由方式通讯能力。用于较高要求的中小型控制系统。(1)CPU226与CPU221技术指标的区别外形尺寸： 196*80*62存储器：程序存储器 4096字用户数据存储器 2560字存储器类型 EEPROM存储卡 EEPROM 数据后备（超级电容） 190小时编程语言 LAD，FBD和STL程序组织 一个组织块（可以包含子程序和中断程序）系统I/O：本机I/O 24入16出扩展模块数量 个模块数字量I/O映像区 256（128入128出）数字量I/O物理区 248（128入120出）模拟量I/O映像区 32入32出模拟量I/O物理区 35（287）或14出附加功能：内置高速计数器 6个（30KH）内置模拟电位器 2个（位分辨率）脉冲输出 个高速输出（20KH）通讯中断 发送器接收器定时中断 个（255）输入中断 个实时时钟 内置口令保护 级口令保护通讯：2个RS-485通讯口可用作PPI接口、MPI从站接口和自由口为传感器提供5VDC电流：1000(2)CPU226的接线DC输入DC输出：DC输入端由1M、0.01.4为第组，2M、1.52.7为第2组，1M、2M分别为各组的公共端。24V DC的负极接公共端1M或2M。输入开关的一端接到24VDC的正极，输入开关的另端连接到CPU226各输入端。DC输出端由1M、1+、0.00.7为第组，2M、2+、1.01.7为第2组组成。1L+、2L+分别为公共端。第组24V DC的负极接1M端，正极接1L+端。输出负载的一端接到1M端，输出负载的另端接到CPU226各输出端。第2组的接线与第1组相似。DC输入继电器输出：DC输入端与CPU226的DC输入DC输出相同。继电器输出端由3组构成，其中N(-)、1L、0.00.3为第1组，N(-)、2L、0.41.0为第组，N(-)、3L、1.11.7为第3组。各组的公共端为1L、2L和3L。第组负载电源的一端N接负载的N(-)端，电源的另外一端L(+)接继电器输出端的1L端。负载的另一端分别接到CPU226各个继电器输出端子。第2组、第3组的接线与第1组相似。CPU226的接线图参阅图2-1-2和图2-1-3。2.2 S7-200的接口模块S7-200的接口模块主要有数字量I/O模块、模拟量I/O模块和通讯模块。下面分别介绍这些模块。1. 数字量I/O模块数字量扩展模块是为了解决本机集成的数字量输入输出点不能满足需要而使用的扩展模块。S7-200 PLC目前总共可以提供大类，共种数字量输入输出模块。(1) 数字量输入扩展模块EM221EM221模块具有点DC输入，隔离。具体技术指标见表2-2-1。表2-2-1型号EM221数字量DC输入模块总体特性外形尺寸：46x80x62mm功耗 ：2W输入特性本机输入点数：8点数字量输入输入电压 ：最大30VDC，标准24VDC/4mA隔离 ：光电隔离，500VAC，1分钟。4点/组输入延时 ：最大4.5 ms电缆长度 ：不屏蔽350m，屏蔽500m耗电从5V DC（I/O总线）耗电30 am接线端子1M、0.0、0.1、0.2、0.3为第一组，1M为第一组公共端2M、0.4、0.5、0.6、0.7为第二组，2M为第二组公共端(2) 数字量输出模块EM222数字量输入模块EM222有种类型。一种为点24V直流输出型，另一种为点继电器输出型。种类型均有隔离，技术指标见表2-2-2和表2-2-3。表2-2-2型号EM222数字量DC输出模块总体特性外形尺寸：46*80*62mm功耗 ：2W输出特性本机输出点数：8点数字量输出输出电压 ：20.428.8VDC，标准24VDC输出电流 ：0.75A/点隔离 ：光电隔离，500VAC，1分钟。4点/组输出延时 ：OFF到ON 50s，ON到OFF 200s电缆长度 ：不屏蔽150m，屏蔽500m耗电从5V DC（I/O总线）耗电50 mA接线端子1M、1L+、0.0、0.1、0.2、0.3为第一组，1L+为第一组的公共端接电源正极，1M为第一组电源负极。2M、2L+、0.4、0.5、0.6、0.7为第二组，2L+为第二组的公共端接电源正极，2M为第二组电源负极。表2-2-3型号EM222数字量继电器输出模块总体特性外形尺寸：46*80*62mm功耗 ：2W输出特性本机输出点数：8点数字量输出输出电压 ：530VDC，5250VAC输出电流 ：2.0A/点隔离 ：光电隔离，500VAC，1分钟。4点/组输出延时 ：最大限度10ms电缆长度 ：不屏蔽150m，屏蔽500m耗电从5V DC（I/O总线）耗电40 mA接线端子1L、0.0、0.1、0.2、0.3为第一组，1L为第一组公共端2L、0.4、0.5、0.6、0.7为第二组，2L为第二组公共端M为24V DC电源负极端，L+ 为24V DC电源正极端(3) 数字量组合模块EM223输入/输出扩展模块EM223有种类型，包括24V DC入/出，24V DC入/继电器出。24V DC入/出，24V DC入/继电器出。24V DC16入/16出，24VDC16入/继电器16出。6种类型均有隔离，技术指标见表2-2-4和表2-2-5。表2-2-4型号EM223数字量DC输入/ DC输出总体特性外形尺寸：71.2*80*62mm功耗 ：3W输入特性本机输入点数：4 /8 /16 点数字量输入输入电压 ：最大30VDC，标准24VDC/4mA隔离 ：光电隔离，500VAC，1分钟。4点/组输入延时 ：最大4.5ms电缆长度 ：不屏蔽300m，屏蔽500m输出特性本机输出点数：4 /8 /16 点数字量输出输出电压 ：20.428.8VDC，标准24VDC输出电流 ：0.75A/点隔离 ：光电隔离，500VAC，1分钟。4点/组输出延时 ：OFF到ON 50s，ON到OFF 200s电缆长度 ：不屏蔽150m，屏蔽500m耗电从5V DC（I/O总线）耗电40 /80 /160 mA输入接线端子(以16点为例)1M、0.0、0.1、0.7为第1组，1M为第1组公共端2M、0.0、0.1、0.7为第2组，2M为第2组公共端输出接线端子(以16点为例)1M、1L+、0.0、0.1、0.2、0.3为第1组，1L+为第1组公共端接电源正极，1M为第1组电源负极2M、2L+、0.4、0.5、0.6、0.7、为第2组，2L+为第2组公共端接电源正极，2M为第2组电源负极3M、3L+、0.0、0.1、0.7、为第3组，2L+为第3组公共端接电源正极，3M为第3组电源负极注：一个EM223模块的I/O点是对等的，4/4、8/8和16/16。功耗电流分别为40、80和160。表2-2-5型号EM223数字量DC输入/继电器输出总体特性外形尺寸：71.2*80*62mm功耗 ：3W输入特性本机输入点数：4 /8 /16 路数字量输入输入电压 ：最大30VDC，标准24VDC/4mA隔离 ：光电隔离，500VAC，1分钟。4点/组输入延时 ：最大4.5ms电缆长度 ：不屏蔽350m，屏蔽500m输出特性本机输出点数：4 /8 /16 点数字量输出输出电压 ：530VDC，5250VAC输出电流 ：2.0A/点隔离 ：光电隔离，500VAC，1分钟。4点/组输出延时 ：最大限度10ms电缆长度 ：不屏蔽150m，屏蔽500m耗电从5V DC（I/O总线）耗电40 /80 /150 mA输入接线端子(以16点为例)1M、0.0、0.1、0.7为第1组，1M为第1组公共端2M、0.0、0.1、0.7为第2组，1M为第2组公共端输出接线端子(以16点为例)1L、0.0、0.1、0.2、0.3、为第1组，1L为第1组公共端2L、0.4、0.5、0.6、0.7、为第2组，2L为第2组公共端3L、0.0、0.1、0.2、0.3、为第3组，3L为第3组公共端4L、0.4、0.5、0.6、0.7、为第4组，4L为第4组公共端M为24 VDC电源负极端，L+ 为24V DC电源正极端注：一个EM223模块的I/O点是对等的，4/4、8/8和16/16。功耗电流分别为40、80和150。2. 模拟量I/O模块模拟量扩展模块提供了模拟量输入和模拟量输出功能。S7-200的模拟量扩展模块具有较大的适应性、可以直接与传感器相连，有很大的灵活性并且安装方便。(1) 模拟量输入模块EM231EM231具有路模拟量输入，输入信号可以是电压也可以是电流，其输入与PLC具有隔离。输入信号的范围可以由SW1、SW2和SW3设定。具体技术指标见表2-2-6。表2-2-6型号EM231模拟量输入模块总体特性外形尺寸：71.2*80*62mm功耗 ：3W输入特性本机输入 ：4路模拟量输入电源电压 ：标准24VDC/4mA输入类型 ：010V、05V、5V、2.5V、020mA分辨率 ：12bit转换速度 ：250s隔离 ：有耗电从5VDC（I/O总线）耗电10 mA开关设置SW1 SW2 SW3 输入类型ON OFF ON 010VON ON OFF 05V或020mAOFF OFF ON 5VOFF ON OFF 2.5V接线端子M为24VDC电源负极端，L+ 为电源正极端RA、A+、A-；RB、B+、B-；RC、C+、C-；RD、D+、D-分别为第14路模拟量输入端。电压输入时，“+”为电压正端，“-”为电压负端。电流输入时，需将“R”与“+”短接后作为电流的进入端，“-”为电流流出端。(2) 模拟量输出模块EM232EM232具有2路模拟量输出，输出信号可以是电压也可以是电流，其输入与PLC具有隔离。具体技术指标见表2-2-7。表2-2-7型号EM232模拟量输出模块总体特性外形尺寸：71.2*80*62mm功耗 ：3W输出特性本机输出 ：2路模拟量输出电源电压 ：标准24VDC/4mA输出类型 ：10V、020mA分辨率 ：12bit转换速度 ：100s（电压输出）、2ms（电流输出）隔离 ：有耗电从5VDC（I/O总线）耗电10 mA接线端子M为24VDC电源负极端，L+ 为电源正极端M0、V0、I0；M1、V1、I1分别为第12路模拟量输出端。电压输出时，“V”为电压正端，“M”为电压负端。电流输出时，“I”为电流的进入端，“M”为电流流出端。(3) 模拟量混合模块EM235EM235具有路模拟量输入和路模拟量输出。它的输入信号可以是不同量程的电压或电流。其电压、电流的量程是由开关SW1、SW2到SW6设定。EM235有路模拟量输出，其输出可以是电压也可以是电流。EM235的技术指标见表2-2-。表2-2-8型号EM235模拟量混合模块总体特性外形尺寸：71.2*80*62mm功耗 ：3W输入特性本机输入 ：4路模拟量输入电源电压 ：标准24VDC/4mA输入类型 ：050mV、0100mV、0500mV、01V、05V、010V、020Ma25mV、50mV、100mV、250mV、500mV、1V、2.5V、5V、10V分辨率 ：12bit转换速度 ：250s隔离 ：有输出特性本机输出 ：1路模拟量输出电源电压 ：标准24VDC/4mA输出类型 ：10V、020mA分辨率 ：12bit转换速度 ：100s（电压输出）、2ms（电流输出）隔离 ：有耗电从5VDC（I/O总线）耗电10 mA开关设置SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 输入类型ON OFF OFF ON OFF ON 050mVOFF ON OFF ON OFF ON 0100mVON OFF OFF OFF ON ON 0500mVOFF ON OFF OFF ON ON 01VON OFF OFF OFF OFF ON 05VON OFF OFF OFF OFF ON 020mAOFF ON OFF OFF OFF ON 010VON OFF OFF ON OFF OFF 25mVOFF ON OFF ON OFF OFF 50mVOFF OFF ON ON OFF OFF 100mVON OFF OFF OFF ON OFF 250mVOFF ON OFF OFF ON OFF 500 mVOFF OFF ON OFF ON OFF 1VON OFF OFF OFF OFF OFF 2.5VOFF ON OFF OFF OFF OFF 5VOFF OFF ON OFF OFF OFF 10V接线端子M为24VDC电源负极端，L+ 为电源正极端M0、V0、I0为模拟量输出端。电压输出时，“V0”为电压正端，“M0”为电压负端。电流输出时，“I0”为电流的进入端，“M0”为电流流出端。RA、A+、A-；RB、B+、B-；RC、C+、C-；RD、D+、D-分别为第14路模拟量输入端。电压输入时，“+”为电压正端，“-”为电压负端。电流输入时，需将“R”与“+”短接后作为电流的进入端，“-”为电流流出端。3. 通讯模块S7-200系列PLC除了CPU226本机集成了二个通讯口以外，其它均在其内部集成了一个通讯口，通讯口采用了RS-485总线。除此以外各PLC还可以接入通讯模块，以扩大其接口的数量和联网能力。下面介绍两种通讯模块。(1) EM277模块图2-2-1EM277模块是PROFIBUS-DP从站模块。该模块可以作为PROFIBUS-DP从站和MPI从站。EM277可以用作与其他MPI主站通讯的通讯口，S7-200可以通过该模块与S7-300400连接。使用MPI协议或PROFIBUS协议的STEP7-MicroWIN软件和PROFIBUS卡，以及OP操作面板或文本显示器TD200，均可通过EM277模块与S7-200通讯。最多可将台设备连接到EM277模块，其中为编程器和OP操作面板各保留一个连接，其余个可以通过任何MPI主站使用。为了使EM277模块可以与多个主站通讯，各个主站必须使用相同的波特率。当EM277模块用作MPI通讯时，MPI主站必须使用DP模块的站址向S7-200发送信息，发送到EM277模块的MPI信息，将会被传送到S7-200上。EM277模块是从站模块，它不能使用NETRNETW功能在S7-200之间通讯。EM277模块不能用作自由口方式通讯。EM277模块如图2-2-1所示。EM277 PROFIBUS-DP模块部分技术数据如下。物理特性尺寸 71*80*62，功耗2.5通讯特性通讯口数量个，接口类型为RS-485，外部信号与PLC间隔离(500VAC)，波特率为9.6、19.2、500kpbs，协议为PROFIBUS-DP从站和MPI从站，电缆长度为100到1200。网络能力图2-2-2站地址从099（由旋转开关设定），每个段最多站数为32个，每个网络最多站数为126个，最大到99个EM277站，MPI方式可连接6个站，其中2个预留（1个为PG，另1个为OP）。电源损耗+5V DC（从I/O总线）150mA通讯口电源5VDC电源 每个口最大电流90 隔离500VAC，分钟24VDC电源 每个口最大电流120 非隔离(2) CP 243-2通讯处理器CP243-2是S7-200（CPU22X）的AS-I主站。AS-I接口是执行器传感器接口。CP243-2模块如图2-2-2所示。每个CP 243-2的AS-I上最大可以达到248点输入和186点输出。内置模拟量处理系统最多可以连接31个模拟量从站，每个从站可以为个开关元件提供地址。S7-200同时可以处理最多个CP 243-2通讯处理器。通过连接AS-I可以显著地增加S7-200的数字量输入和输出的点数。CP 243-2与S7-200的连接方法同扩展模块相同。它具有2个端子可与AS-I接口电缆相连。其前面板的LED显示所有连接的和激活的从站状态与准备状态。两个按钮可以切换运行状态，并可以设定当前组态。在S7-200的过程映像区中，CP243-2占用1个数字量输入字节（状态字节）、1个数字量输出字节（控制字节）、及8个模拟量输入和8个模拟量输出字。因此，CP243-2占用了2个逻辑插槽。通过用户程序，用状态字和控制字设置CP243-2的工作模式。根据工作模式的不同，CP 243-2在S7-200模拟地址区既可以存储AS-I从站的I/O数据或存储诊断值，也可以使主站调用（例如改变一个从站地址）有效。通过按钮，所连接的AS-I从站可作为设定组态被接管。CP 243-2支持扩展AS-I特性的所有特殊功能。CP243-2有2种工作模式，标准模式可以访问AS-I从站的I/O数据、扩展模式为主站调用（如写参数）方式。CP243-2可以在AS-I上处理62个数字量或31个模拟量。CP243-2的功耗为2W，通过AS-I的电流最大为100 mA，通过背板总线需5VDC电流为220 mA。S7-200 PLC的配置就是由S7-200 CPU和这些扩展模块构成的。2.3 S7-200的系统组成1S7-200的基本配置因为S7-200 PLC有4种CPU，所以S7-200有4种基本配置。(1) 由CPU221组成的基本配置由CPU221基本单元组成的基本配置可以组成1个6点数字量输入和4点数字量输出的最小系统。输入点地址为 I0.0、I0.1、 I0.5输出点地址为 Q0.0、Q0.1 Q0.3。(2) 由CPU222组成的基本配置由CPU222基本单元组成的基本配置可以组成1个8点数字量输入和6点数字量输出的较小系统。输入点地址为 I0.0、I0.1、 I0.7。输出点地址为 Q0.0、Q0.1、 Q0.5。图2-3-1(3) 由CPU224组成的基本配置由CPU224基本单元组成的基本配置可以组成1个14点数字量输入和10点数字量输出的小型系统。输入点地址为 I0.0、I0.1I0.7，I1.0、I1.1I1.5。输出点地址为 Q0.0、Q0.1Q0.7Q1.0、Q1.1。如图2-3-1所示。(4) 由CPU226组成的基本配置由CPU226基本单元组成的基本配置可以组成1个24点数字量输入和16点数字量输出的小型系统。输入点地址为 I0.0、I0.1、 I0.7I1.0、I1.1、 I1.7I2.0、I2.1、 I2.7输出点地址为 Q0.0、Q0.1、 、 Q0.7Q1.0、Q1.1、 Q1.72S7-200的扩展配置S7-200的扩展配置是由S7-200的基本单元（CPU222、CPU224和CPU226）和7-200的扩展模块组成，如图2-3-2所示。其扩展模块的数量受两个条件约束。一个条件是基本单元能带扩展模块的数量，另一个条件是基本单元的电源承受扩展模块消耗5V DC总线电流的能力。图2-3-2S7-200的扩展配置的地址分配原则有两点，第一是数字量扩展模块和模拟量模块分别编址。数字量输入模块的地址要冠以字母“I”，数字量输出模块的地址要冠以字母“Q”，模拟量模块的地址要冠以字母“AI”，模拟量模块的地址要冠以字母“AQ”。第二是数字量模块的编址是以字节为单位，模拟量模块的编址是以字为单位(即以双字节为单位)。地址分配是从最靠近CPU模块的模块开始从左到右按字节递增。输入地址按字节连续递增，输入字节和输出字节可以重号。模拟量模块的地址从最靠近CPU模块的模拟量模块开始从左到右地址按字递增，模拟量输入和模拟量输出字可以重号。(1) 由CPU222组成的扩展由CPU222组成的扩展配置可以由CPU222基本单元和最多2个扩展模块组成，CPU222可以问扩展单元提供的5V DC电流为340mA。例2-3-1：如果扩展单元是由1个16点数字量输入/16点数字量输出的EM223模块构成。CPU222可以提供5VDC电流340mA，而EM223模块耗5VDC总线电流150 mA /160 mA。扩展模块消耗的5V DC总电流小于CPU222可以提供5VDC电流，所以这种配置(组态)是可行的。地址分配：CPU222基本单元的I/O地址：I0.0、I0.1I0.7Q0.0、Q0.1Q0.5扩展单元EM223的I/O地址：I1.0、I1.1I1.7I2.0、I2.1I2.7Q1.0、Q1.1Q1.7Q2.0、Q2.1Q2.7图2-3-3例2-3-2：如果扩展单元是由1个16点数字量输入/16点数字量输出的EM223模块和1个4路模拟量输入/1路模拟量输出的EM235模块构成。CPU222可以提供5V DC电流340mA，EM223模块耗5V DC总线电流150 mA /160 mA，EM235模块耗5V DC总线电流10 mA。可见扩展模块消耗的5V DC总电流小于CPU222可以提供5VDC电流，这种配置(组态)也是可行的。此系统共有24点输入，22点输出，4路模拟量输入，1路模拟量输出。如图2-3-3所示。地址分配：CPU222基本单元的I/O地址：I0.0、I0.1I0.7，Q0.0、Q0.1Q0.5。扩展单元EM223的I/O地址：I1.0、I1.1I1.7，I2.0、I2.1I2.7，Q1.0、Q1.1Q1.7，Q2.0、Q2.1Q2.7。扩展单元EM235的I/O地址：AIW0、AIW2、AIW4、AIW6，AQW0。(2) 由CPU224组成的扩展由CPU224组成的扩展配置可以由CPU224基本单元和最多7个扩展模块组成，CPU224可以问扩展单元提供的5V DC电流为660mA。例2-3-3：如果扩展单元是由4个16点数字量输入/16点数字量继电器输出的EM223模块和2个8点数字量输入的EM221模块构成。CPU224可以提供5VDC电流660mA。而4个EM223模块和2个EM221模块消耗5VDC总线电流为660 mA，可见扩展模块消耗的5VDC总电流等于CPU222可以提供5VDC电流。故这种组态还是可行的。此系统共有94点输入，74点输出。如果扩展模块的连接顺序是从CPU224开始分别为4个EM223模块，而第5个和第6个模块为EM221。地址分配：CPU224基本单元的I/O地址：I0.0、I0.1I0.7，I1.0、I1.1I1.5，Q0.0、Q0.1Q0.7，Q1.0、Q1.1。第1个扩展模块EM223的I/O地址：I2.0、I2.1I2.7，I3.0、I3.1I3.7，Q2.0、Q2.1Q2.7，Q3.0、Q3.1Q3.7。第2个扩展模块EM223的I/O地址：I4.0、I4.1I4.7，I5.0、I5.1I5.7，Q4.0、Q4.1Q4.7，Q5.0、Q5.1Q5.7。第3个扩展模块EM223的I/O地址：I6.0、I6.1I6.7，I7.0、I7.1I7.7，Q6.0、Q6.1Q6.7，Q7.0、Q7.1Q7.7。第4个扩展模块EM223的I/O地址：I8.0、I8.1I8.7，I9.0、I9.1I9.7，Q8.0、Q8.1Q8.7，Q9.0、Q9.1Q9.7。第5个扩展模块EM221的I/O地址：I10.0、I10.1I10.7。第6个扩展模块EM221的I/O地址：I11.0、I11.1I11.7。(3) 由CPU226组成的扩展由CPU226组成的扩展配置可以由CPU226基本单元和最多7个扩展模块组成，CPU224可以问扩展单元提供的5V DC电流为1000mA。例2-3-4：如果扩展单元是由6个16点数字量输入/16点数字量继电器输出的EM223模块和1个8点数字量输入/8点数字量输出的EM223模块构成。CPU226可以提供5VDC电流1000mA，6个16点数字量输入/16点数字量继电器输出的EM223模块和1个8点数字量输入/8点数字量输出的EM223模块消耗5V DC总线电流980 mA。可见扩展模块消耗的5V DC总电流小于CPU222可以提供5V DC电流，故这种组态是可行的。此系统共有248点数字量输入/输出，具体地址分配可以参阅CPU224。2.4 S7-200网络S7-200 PLC可以插入CP 243-2通讯处理器构成AS-I主站，进一步扩大I/O点数。S7-200 PLC也可以插入EM227模块构成MPI的从站，成为MPI网络的一员，或者构成PROFIBUS-DP从站成为DP网络的员。还可以利用内部集成的PPI接口进行PPI方式、自由口方式组成通讯网络。1. S7-200的网络概述(1) 网络主站与从站在通讯网络中，上位机、编程器和各个可编程序控制器都是整个网点的一个成员，或者说它们在网络中都是一个节点。每个节点都被分配有各自的节点地址。在网络通讯中，可以用节点地址去区分各个设备。但是，这些设备在整个网络中所起的作用并不完全相同。有的设备如上位PC机、PG编程器等设备可以读取其它节点的数据，也可以向其它节点写入数据，还可以对其它节点进行初始化。这类设备掌握了通讯的主动权，叫主站。还有些设备比如S7-200系列PLC，在有些通讯中它可以做主站使用。但是，有另一些通讯网络中，它只能让主站读取数据，让主站写入数据。而不能读取其它设备的数据，也无权向其它设备写入数据，这类设备在这种通讯网络中是被动的，把这类设备叫从站。根据网络的结构不同，在个网络中的主站和从站数量也不完全相同。般情况总是把PC机和编程器作为主站。网络也有单主站和多主站之分。单主站就是个主站连到多个从站构成网络。多主站就是由多个主站和多个从站构成网络。(2) 网络协议S7-200 CPU支持多种通讯协议。使用S7-200 CPU，可以支持一个或多个以下协议：第一种是点到点(Point-to-point)接口即PPI方式。第二种是多点(Multi-Point)接口即MPI方式。笫三种是过程现场总线PROFIBUS即PROFIBUS-DP方式。笫四种是用户自定义协议即自由口方式。1)PPI方式PPI是一个主从协议。在这个协议中，主站（其它CPU、编程器或文本显示器TD200）给从站发送申请，从站进行响应。从站不初始化信息，当主站发出申请或查询时，从站才响应。一般情况下，网络上的所有S7-200 CPU都为从站。如果在用户程序中允许选用PPI主站模式，一些S7-200 CPU在运行模式下可以作为主站。一旦选用主站模式，就可以利用网络读(NETR)和网络写(NETW)指令读/写其它CPU。当S7-200 CPU作PPI主站时，它还可以作为从站响应来自其它主站的申请。图2-4-l对于一个从站有多少个主站和它通讯，PPI没有限制，但是在网络中最多只有32个主站。PPI通讯协议是SIEMENS公司专为S7-200系列PLC开发的一个通讯协议。PPI方式可以用普通的两芯电缆进行通讯，从而完成工程的运行和监控。PPI方式传送的波特率为9.6kbts、19.2kbts和187.5kbts。CPU 200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两条语句传递。不需额外再配置模块或软件。PPI通讯网络是个令牌传递网，可以由CPU 200系列PLC、TD200文本显示器、OP操作面板或上位PC机（插MPI卡）为站点，就可以构成PPI网。最简单的PPI网络的例子是一台上位PC机和一台PLC通讯，如图2-4-l所示。S7-200系列PLC的编程就可以用这种方式实现。这时上位机有两个作用，编程时起编程器作用，运行时又可以监控程序的运行，起监视器作用。多个S7-200系列PLC和上位机也可以组成PPI网络。在这个网络中，上位机和各个PLC各自都有自己的站地址，通讯时，各个PLC和上位机的区别是它们的站地址不同。此外，各个站还有主站和从站之别。图2-4-2图2-4-2给出一个PPI网络的例子，在这个网络中，个人计算机可以和各个PLC进行通讯。网络是由个人计算机作为号站，三台S7-200 CPU分别作为号、号和号站，组成的PPI网络。这个网络中，个人计算机是主站。所有的可编程序