西门子S7-200介绍

1、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：Programmable Logic Controller 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

2、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： 0C55C，水平安装 0C45C，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（SIPLUS S7-200）：一般没有现货需要进口，周期太

3、长 工作温度范围：-25C+70C 相对湿度：55C时98%，70C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

4、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5ms20 ms,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

5、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/224XP CN/226/226CN,S7-200 PLC的硬件组成,S

6、7-200 PLC的硬件组成,CPU模块接线：,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,S7-200 PLC的硬件组成,数字量输入输出扩展模块选型注意点：,S7-200 PLC的硬件组成,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EM235/235CN,S7-200 PLC的硬件组成,模拟量输入输出扩展模块,1）模块上各个信

7、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,S7-200 PLC的硬件组成,模拟量输入扩展模块EM 231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,S7-200 PLC的硬件组成,模拟量输出扩展模块EM 232的主要参数,测温模块：,EM 231 CN AI 4热电偶 EM 231 CN AI 2 热电阻,S7-200 PLC的硬件组成,注意点：,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。,EM 231 CN AI 4热电偶,根据以下表设置

8、DIP开关与接入的热电偶或者热电阻一致,EM 231 CN AI 2 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:,S7-200 PLC的硬件组成,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,S7-200 PLC的硬件组成,详细资料可登录 订购时请提供型号以及订货号。 CN后缀的表示中国产，无CN的表示进口，其功能和技术参数没有区别， 两者的订货号不同，带后缀的尾数

9、为8，不带后缀的尾数为0，例如CPU224XP：,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EM 277 模块实现通信 S7-200 CPU上的两

10、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。S7-200 CPU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 S7-200 CN 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 。 S7-200 CN 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NET

11、R 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 S7-200 CN 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 S7-200 CN 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/S7-400 CPU 进行通讯。S7-200 CN CPU 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S

12、7-200CN PLC 的一个很有特色的功 能。它使S7-200 CN PLC 可 以与任何通讯协议公开的其 它设备、控制器进行通讯， 即S7-200 CN PLC 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EM 277 模块实现通信,在S7-200 CN 系列的CPU中，CPU222 CN，224 CN，224XP CN，226 CN，都可以通过增加EM277 PROFIBUS-DP扩展模块的方法支持ProfibusDP 网络协议。最高传输速

13、率可达12 Mbit/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

14、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：,Windows 2000 SP3 以上 Windows XP Home Windows XP Professional 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,1、下面是一个简单的启动程序的编写：首先新建一个项目保存好，程序是以.mwp格式保存。,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