西门子S7-200培训资料

1、 可编程逻辑控制器可编程逻辑控制器 PLC的产生及定义：的产生及定义： 1968年由美国通用汽车公司（GE）提出，1969年有美国数字设备公司 （DEC）研制成功，有逻辑运算、定时、计算功能称为PLC （programmable logic controller）。 80年代，由于计算机技术的发展，PLC采用通用微处理器为核心，功能 扩展到各种算术运算，PLC运算过程控制并可与上位机通讯、实现远 程控制。被称为PC（programmable controller）即可编程控制器。 国际电工委员会（IEC）1987年颁布的可编程逻辑控制器的定义如下： “可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设

2、计的一种数字运算操作 的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储和 执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作， 并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。 可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成一 个整体、易于扩展其功能的原则设计”。 可编程逻辑控制器可编程逻辑控制器 PLC的应用及发展：的应用及发展： 可编程控制器在多品种、小批量、高质量的产品生产中 得到广泛的应用，PLC控制已成为工业控制的重要手段 之一，与CAD/CAM，机器人技术一起成为实现现代自动 化生产的三大支柱。 通常可以认为，只要有控制要求的地方，都可

3、以用到 可编程控制器。 发展方向分小型化和大型化两个发展趋势。小型PLC 有两个发展方向，即小（微）型化和专业化。大型化指 的是大中型PLC向着大容量、智能化和网络化发展，使 之能与计算机组成集成控制系统，对大规模、复杂系统 进行综合性的自动控制。 PLCPLC的一些应用的一些应用 一些一些PLCPLC主流品牌主流品牌 ABB GE SIEMENS 欧姆龙欧姆龙 三菱三菱 施耐德施耐德 AB S7-300C 通用逻通用逻 辑模块辑模块 S7-300 S7-400 中中/ 大大 型型 High-end range/ medium range S7- 400 中中/ 小小 型型 Low-end r

4、ange S7- 300 S7- 200/CN 微微 型型 PLC S7- 200/CN 西门子西门子plcplc系列产品定位系列产品定位 我在学校学的主要也是西门 子S7-200，所以今天给大家 介绍的也是S7-200家族系列 可编程控制器硬件系统：可编程控制器系统由输入部分、 运算控制部分和输出部分组成。 输入部分：将被控对象各种开关信息和操作台上的操 作命令转换成可编程控制器的标准输入信号，然后送到PLC 的输入端点。 运算控制部分（CPU）：由可编程控制器内部CPU按照 用户程序的设定，完成对输入信息的处理，并可以实现算术、 逻辑运算等操作功能。 输出部分：由PLC输出接口及外围现场设

5、备构成。CPU 的运算结果通过PLC的输出电路，提供给被控制装置。 可编程控制器可编程控制器S7-200S7-200系列的构成原理系列的构成原理 S7-200 CPU连续执行用户任务的循环序列称为扫描。 一个机器扫描周期（用户程序运行一次），分为读输入 （输入采样），执行程序，处理通讯请求，执行CPU自诊断， 写输出（输出刷新）等五个阶段，CPU周而复始地循环扫描 工作。也可以把扫描周期简化为读输入、执行用户程序和写 输出三个阶段。 可编程控制器的扫描周期及工作方式可编程控制器的扫描周期及工作方式 执行CPU自诊断 写输出 处理通讯请求 执行程序 一个扫描周期 读输入 1、使用于工业环境，抗干

6、扰能力强。 2、可靠性高。无故障工作时间（平均）数十万小时并可构 成多机冗余系统。 3、控制能力极强。算术、逻辑运算、定时、计数、PID运 算、过程控制、通讯等。 4、使用、编程方便。（LAD）梯形图、语句表（STL）、 功能图（FBD）、控制系统流程图等编程语言通俗易懂，使 用方便。 5、组成灵活。小型PLC为整体结构，并可外接I/O扩展机箱 构成PLC控制系统。中大型PLC采用分体模块式结构，设有 各种专用功能模块（开关量、模拟量输入输出模块，位控模 块，伺服、步进驱动模块等）供选用和组合，由各种模块组 成大小和要求不同的控制系统。 所以可编程控制器可以称为全功能工业控制计算机。 S7-2

7、00S7-200的工作特点的工作特点 S7-200 CN S7-200 CN 家族系列产品订货号交叉参考表家族系列产品订货号交叉参考表 S7-200 CN家族产品共有8种CPU，它们分别是： CPU 222 CNCPU 222 CN DC/DC/DC 8 输入/6 输出 CPU 222 CNCPU 222 CN AC/DC/ 继电器8 输入/6 输出 CPU 224 CNCPU 224 CN DC/DC/DC 14 输入/10 输出 CPU 224 CNCPU 224 CN AC/DC/ 继电器14 输入/10 输出 CPU 224XP CNCPU 224XP CN DC/DC/DC 14 输

8、入/10 输出 CPU 224XP CNCPU 224XP CN AC/DC/ 继电器14 输入/10 输出 CPU 226 CNCPU 226 CN DC/DC/DC 24 输入/16 输出 CPU 226 CNCPU 226 CN AC/DC/ 继电器24 输入/16 输出 S7-200 CN家族家族CPU概概 述述 EM 221 CNEM 221 CN 数字量输入模块，数字量输入模块，8 8 输入输入24V DC24V DC EM 221 CN EM 221 CN 数字量输入模块，数字量输入模块，16 16 输入输入24 VDC24 VDC EM 222 CN EM 222 CN 数字量

9、输出模块，数字量输出模块，8 8 输出输出24 VDC24 VDC EM 222 CN EM 222 CN 数字量输出模块，数字量输出模块，8 8 输出继电器输出继电器 EM 223 CNEM 223 CN 数字量输入数字量输入/ /输出模块，输出模块，4 4 输入输入/4 /4 输出输出24V DC24V DC EM 223 CN EM 223 CN 数字量输入数字量输入/ /输出模块，输出模块，4 4 输入输入24 VDC/4 24 VDC/4 继电器输出继电器输出 EM 223 CNEM 223 CN 数字量输入数字量输入/ /输出模块，输出模块，8 8 输入输入/8 /8 输出输出24

10、 VDC24 VDC EM 223 CN EM 223 CN 数字量输入数字量输入/ /输出模块，输出模块，8 8 输入输入24 VDC/8 24 VDC/8 继电器输出继电器输出 EM 223 CNEM 223 CN 数字量输入数字量输入/ /输出模块，输出模块，16 16 输入输入/16 /16 输出输出24 VDC24 VDC EM 223 CN EM 223 CN 数字量输入数字量输入/ /输出模块，输出模块，16 16 输入输入24 VDC/16 24 VDC/16 继电器输出继电器输出 EM 231 CNEM 231 CN 模拟量输入模块，模拟量输入模块，4 4 输入输入 EM 2

11、31 CNEM 231 CN 2 2 路输入热电阻路输入热电阻 EM 231 CNEM 231 CN 4 4 路输入热电偶路输入热电偶 EM 232 CNEM 232 CN 模拟量输出模块，模拟量输出模块，2 2 输出输出 EM 235 CNEM 235 CN 模拟量输入模拟量输入/ /输出模块输出模块4 4 输入输入/1 /1 输出输出 数字量数字量 I/O模块模块 模拟量模拟量 I/O模块模块 测温测温 模块模块 S7-200 CNS7-200 CN丰富的扩展模块丰富的扩展模块 n222 CN CPU 可扩展多达可扩展多达2个模块个模块(EM) n224/224XP/226 CN CPU

12、可扩展多达可扩展多达7个模块个模块(EM) CPU 基本单元基本单元 + 扩展模块扩展模块 连接器连接器 连接插槽连接插槽 S7-200 CNS7-200 CN的扩展能力的扩展能力 CPU 222 CN:40CPU 222 CN:40入入/38/38出出=78=78数字量数字量 模拟量模拟量 8 8入或入或4 4出或出或 8 8入入/2/2出出 CPU 224/XP CN:94CPU 224/XP CN:94入入/74/74出出=168 =168 数字数字 量量 模拟量模拟量 2828入或入或1414出或出或 2828入入/7/7出出 CPU 226 CN:128CPU 226 CN:128入

13、入/120/120出出=248=248数字量数字量 模拟量模拟量 2828入或入或1414出或出或 2828入入/7/7出出 最大最大7 7个模块个模块 最大最大7 7个模块个模块 最大最大2 2个模块个模块 强大灵活的扩展能力强大灵活的扩展能力 扁平电缆的连接方式，提高抗震动扁平电缆的连接方式，提高抗震动 性能更简单，更可靠性能更简单，更可靠 可扩展多种模块，无槽位限制可扩展多种模块，无槽位限制 简单快速的模块扩展方式简单快速的模块扩展方式 n安装方式安装方式 墙面安装 导轨安装 接线端子可自由拆卸给接线端子可自由拆卸给 您的设备更新与维护带您的设备更新与维护带 来极大的方便来极大的方便 n

14、扁平电缆连接扁平电缆连接 外部存储卡外部存储卡 运行运行/停止开关停止开关 扩展扩展I/O连接口连接口 外部电位器外部电位器 (SMB28,SMB29 0-255) 简单实用的安装方式简单实用的安装方式 灵活存储卡模块灵活存储卡模块 电池模块电池模块 时钟和电池模块时钟和电池模块 n 实时时钟和日历实时时钟和日历 (for 222 CN CPU) n 可选电池可选电池 200天天/典型典型 值值 n 内部数据的备份内部数据的备份(数据块数据块) n 可选电池可选电池200天天/典型值典型值 n 用于常规程序的传送和备份用于常规程序的传送和备份: 32KB,64KB,256KB n 数据记录文件

15、数据记录文件, 配方文件配方文件 和和 常规文件存储常规文件存储 S7-200 CN详细介详细介 绍绍 可插拔接线端子可插拔接线端子 (224/XP CN, 226 CN) 通讯口通讯口24V 传感器传感器 电源输出电源输出 Panel安装固安装固 定孔定孔 安装于标准安装于标准DIN导导 轨上轨上 的夹子的夹子 可选卡可选卡 插槽插槽 内部内部: - 电源电源 - 超级电容超级电容 - 时钟时钟(224/XP CN, 226 CN) I/O 点点 状态状态 LED 可插拔模拟量终可插拔模拟量终 端端 CPU 状态状态 LED S7-200 CN家族耀眼明星家族耀眼明星CPU 224XP CN

16、 q高速处理能力高速处理能力(每条二进制指令执行速度每条二进制指令执行速度0.22S) q强大灵活的通讯功能强大灵活的通讯功能(PPI,MPI,自由口自由口,以太网以太网， Modem, Profibus-DP, 和和As-I) qCPU内置最多六路高速计数器内置最多六路高速计数器(30kHz) qCPU 224XP CN高达高达100kHz qCPU内置两内置两 路高速脉冲输出路高速脉冲输出(20kHz) qCPU 224XP CN高达高达100kHz qCPU内置脉冲捕捉功能内置脉冲捕捉功能 q立即输入立即输入/输出功能输出功能 q高速中断响应高速中断响应(中断触发后中断触发后200S)

17、q8路路 PID回回 路控制路控制 q配方功能配方功能 q数据记录功能数据记录功能 q自整定的自整定的PID回路回路 强大强大CPU功能功能 q 新一代新一代S7-200 CN PLC提供指令在存储卡上存储数据提供指令在存储卡上存储数据 记录记录 q 数据记录可以存储在数据记录可以存储在64kB或或256kB存储卡上存储卡上 n 每个存储卡可以存储每个存储卡可以存储4组数据记录组数据记录 n 同一个数据记录中，各组数据必须具有相同的结构同一个数据记录中，各组数据必须具有相同的结构 Micro/WIN Wizard CPU 指令指令 Micro/WIN 向导向导 数据记录功能数据记录功能 诊断诊

18、断LEDLED功能功能 n 新一代新一代S7-200 CN CPU具有多功能诊断具有多功能诊断LED n诊断诊断LED与系统故障与系统故障LED共用共用 n根据不同的故障，诊断根据不同的故障，诊断LED是红色或黄色是红色或黄色 n诊断诊断LED由操作系统控制，或者由用户程序通过诊断指令控制由操作系统控制，或者由用户程序通过诊断指令控制 n当某个值被强制或者某个当某个值被强制或者某个I/O错误发生时，诊断错误发生时，诊断LED发光发光 诊断指令诊断指令 诊断诊断 LED S7-200CN编程软件编程软件 STEP7-Micro/WIN32软件包括有Microwin3.1(版本编程软 件STEP7

19、-Micro/WIN32 Version 3.1)软件；Microwin3.1 的升级版本软件Microwin3.1 SP1以及之后的一系列升 级 qPPI 协议协议 PPI 是主从协议是主从协议 S7-22X CN既可作主站又可作从站既可作主站又可作从站 通讯速率为通讯速率为9.6K，19.2K和和187.5K 波特率波特率 qMPI 协议协议 用于用于S7-300和和S7-400与与S7-200 CN之之 间的通讯间的通讯 通讯速率为通讯速率为19.2和和187.5K波特率波特率 q自由口通讯自由口通讯 通讯速率从通讯速率从 1.2kbps to 9.6k, 19.2k 或或 115.2

20、Kbps 用户可使用自定义的通讯协议与所用的智能用户可使用自定义的通讯协议与所用的智能 设备通讯设备通讯 qProfibus DP协议协议 qAS-I 接口协议接口协议 qModem通讯通讯-PPI或或Modbus协议协议 qEthernet PROCESS FIELD B US S7-200 CNS7-200 CN的通讯能力灵活而强大的通讯能力灵活而强大 自由口通讯协议自由口通讯协议 SIEMENS SIMATIC S7-200 CPU 214 SF RUN STOP I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1

21、.4 I1.5 Q1.0 Q1.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 调制解调器调制解调器 带用户端软件的带用户端软件的PC机机 条条 形形 码码 阅阅 读读 器器 串串 口口 打打 印印 机机 并并 口口 打打 印印 机机 S7-200 S7-300 with CP 340 非非Siemens PLC 调制解调器调制解调器 监监 控控 端端 软软 件件 第三方第三方PLC S7-200 CN 打印机打印机 条条 码码 阅阅 读读 S7-200 CN可通过可通过 自由口通讯协议访问下列设备自由口通讯协议访问下列设备 PPIPPI和自由口协议和自由口

22、协议 2 PPI网络网络 2 自由口网络自由口网络 1 个个PPI and 1 个自由口网个自由口网 络络 STEP7- Micro-win TD200 S7-222 / 224 / 226 CN 主 站 或 从 站 S7-222 CN 从 站 变变 频频 器器 3调制解调器调制解调器 PPI 协协 议议 自自 由由 口口 协协 议议 端口A 端口 B 变变 频频 器器 1 USS USS SIEMENS SIMATIC S7-200 CPU 214 SF RUN STOP I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3

23、I1.4 I1.5 Q1.0 Q1.1 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 第三方第三方PLC 触摸屏触摸屏 CPU 226 CN双双 485口可实现口可实现: 优优 点：点： 双倍网络双倍网络 扩展能扩展能 力力 同时运行两种自由口协议同时运行两种自由口协议. 如如Modbus and USS 同时运行同时运行PPI自由口协议自由口协议 变频器2 S7-115U/H, S5-135U S5-155U/H, SIMATIC 505 S5-95U S7-400 M7-400 S7-300 M7-300 主站主站 S5-95UET 200OP 现场设备现

24、场设备 驱动驱动 主站主站 PG/PC STEP 7 主站主站 主站主站 S7-200 CN S7-200 DP S7-200 DP 从站从站 模块模块EM277EM277 P R O C E SS F IE L D B U S S7-200 CNS7-200 CN的通讯能力的通讯能力PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP 连接连接S7-200 CN作为作为 Profibus-D 通讯口支持通讯速率通讯口支持通讯速率9.6K至至12M PROCESS FIELD BUS ET 200B CPU 315- 2 DP PG/PC CPU 400 CPU 224 CN EM 277 PROFI

25、BUS-DP MPI网络的从站网络的从站 通信距离最大通信距离最大 9600M 支持多达支持多达125个从站的连接个从站的连接 (单主站单主站) 通讯口也可用于连接人机界面通讯口也可用于连接人机界面 (MPI) S7-200 CN PROFIBUS-DPS7-200 CN PROFIBUS-DP从站模块从站模块 S7-200 CN AS-iS7-200 CN AS-i主站模块主站模块CP243-2CP243-2 中中 继继 器器 供供 电电 单单 元元 AS-I 主主 站站 模模 块块 CP243-2 AS-i从从 站站 模模 块块 AS-I 双双 绞绞 线线 传传 感感 器器/ 执执 行行 器器 CP243-2 特特 性性 : 执执 行行 器器, 传传 感感 器器- 通通 讯讯 接接 口口 最最 大大 31 AS-i 从从 站站 4 输输 入入/ 4 输输 出出 双双 绞绞 线线 传传 送送 电电 源源