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S7-200系列PLC的基本硬件组成

2018-03-13　　来源：网络或本站原创

S7-200系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。

1．基本单元

S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号的8种CPU供选择使用，其输入输出点数的分配见表4-11：

表4-11  S7-200系列PLC中CPU22X的基本单元

型 号

输入点

输出点

可带扩展模块数

S7-200CPU221

6

4

—

S7-200CPU222

8

6

2个扩展模块

78路数字量I/O点或10路模拟量I/O点

S7-200CPU224

14

10

7个扩展模块

168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点

S7-200CPU226

24

16

2个扩展模块

248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点

S7-200CPU226XM

24

16

2个扩展模块

248路数字量I/O点或35路模拟量I/O点

2．扩展单元

S7-200系列PLC主要有6种扩展单元，它本身没有CPU，只能与基本单元相连接使用，用于扩展I/O点数，S7-200系列PLC扩展单元型号及输入输出点数的分配如表4-12所示。

表4-12  S7-200系列PLC扩展单元型号及输入输出点数

类 型

型 号

输入点

输出点

数字量扩展模块

EM221

8

无

EM222

无

8

EM223

4/8/16

4/8/16

模拟量扩展模块

EM231

3

无

EM232

无

2

EM235

3

1

3．编程器

PLC在正式运行时，不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。

简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及监测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作，将**的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线监测，非常直观，且功能强大，S7-200系列PLC的**编程软件为STEP7-Micro/WIN。

4．程序存储卡

为了保证程序及重要参数的安全，一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的内容写入PLC，也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0两种，程序容量分别为8K和16K程序步。

5．写入器

写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送，是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。

6．文本显示器

文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备，还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法，较多可显示80条信息，每条信息较多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示，并可以随时修改。TD200面板上的8个可编程序的功能键，每个都分配了一个存储器位，这些功能键在启动和测试系统时，可以进行参数设置和诊断。

S7-200系列PLC的主要技术性能

2018-03-13　　来源：网络或本站原创

下面以S7-200 CPU224为例说明S7系列PLC的主要技术性能。

1．一般性能

S7-200 CPU224的一般性能如表4-13所示。

表4-13  S7-200 CPU224一般性能

电源电压

DC 24V，AC 100~230V

电源电压波动

DC 20.4-28.8V，AC 84-264V（47-63Hz）

环境温度、湿度

水平安装0~550C，垂直安装0~450C，5~95%

大气压

860~1080hPa

保护等级

IP20到IEC529

输出给传感器的电压

DC 24V （20.4-28.8V）

输出给传感器的电流

280mA，电子式短路保护（600mA）

为扩展模块提供的输出电流

660mA

程序存储器

8K字节/典型值为2.6K条指令

数据存储器

2.5K字

存储器子模块

1个可插入的存储器子模块

数据后备

整个BD1在EEPROM中*维护

在RAM中当前的DB1标志位、定时器、计数器等通过高能电容或电池维持，后备时间190h（400C时120h），插入电池后备200天

编程语言

LAD，FBD，STL

程序结构

一个主程序块（可以包括子程序）

程序执行

自由循环。中断控制，定时控制（1~255ms）

子程序级

8级

用户程序保护

3级口令保护

指令集

逻辑运算、应用功能

位操作执行时间

0.37μs

扫描时间监控

300ms（可重启动）

内部标志位

256，可保持：EEPROM中0~112

计数器

0~256，可保持：256，6个高速计数器

定时器

可保持：256，

4个定时器，1ms~30s

16个定时器，10ms~5min

236个定时器，100ms~54min

接口

一个RS485通信接口

可连接的编程器/PC

PG740P = 2 \* ROMAN II，PG760P = 2 \* ROMAN II，PC（AT）

本机I/O

数字量输入：14，其中4个可用作硬件中断，14个用于高速功能

数字量输出：10，其中2个可用作本机功能，

模拟电位器：2个

可连接的I/O

数字量输入/输出：较多94/74

模拟量输入/输出：较多28/7（或14）

AS接口输入/输出：496

较多可接扩展模块

7个

2．输入特性

S7-200 CPU224的输入特性如表4-14所示。

表4-14  S7-200 CPU224输入特性

类型

源型或汇型

输入电压

DC 24V，“1信号”：14-35A，“0信号”：0-5A，

隔离

光耦隔离，6点和8点

输入电流

“1信号”：较大4mA

输入延迟（额定输入电压）

所有标准输入：全部0.2-12.8ms（可调节）

中断输入：（I0.0-0.3）0.2-12.8ms（可调节）

高速计数器：（I0.0-0.5）较大30kHz

3．输出特性

S7-200 CPU224输出特性如表4-15所示。

表4-15  S7-200 CPU224的输出特性

类型

晶体管输出型

继电器输出型

额定负载电压

DC 24V（20.4-28.8V）

DC 24V（4-30V）

AC24-230V（20-250V）

输出电压

“1信号”：较小DC 20V

L+/L-

隔离

光耦隔离，5点

继电器隔离，3点和4点

较大输出电流

“1信号”：0.75A

“1信号”：2A

较小输出电流

“0信号”：10μsA

“0信号”：0mA

输出开关容量

阻性负载：0.75A

灯负载：5W

阻性负载：2A

灯负载：DC30W，AC200W

4．扩展单元的主要技术特性

S7-200系列PLC是模块式结构，可以通过配接各种扩展模块来达到扩展功能、扩大控制能力的目的。目前S7-200主要有三大类扩展模块。

（1）输入/输出扩展模块  S7-200 CPU上已经集成了一定数量的数字量I/O点，但如用户需要多于CPU单元I/O点时，必须对系统做必要的扩展。CPU221无I/O扩展能力，CPU 222较多可连接2个扩展模块（数字量或模拟量），而CPU224和CPU226较多可连接7个扩展模块。

S7-200 PLC系列目前总共提供共5大类扩展模块：数字量输入扩展板EM221（8路扩展输入）；数字量输出扩展板EM222（8路扩展输出）；数字量输入和输出混合扩展板EM223（8I/O，16I/O，32I/O）；模拟量输入扩展板EM231，每个EM231可扩展3路模拟量输入通道，A/D转换时间为25μs，12位；模拟量输入和输出混合扩展模板EM235，每个EM235可同时扩展3路模拟输入和1路模拟量输出通道，其中A/D转换时间为25μs，D/A转换时间]100μs，位数均为12位。

    基本单元通过其右侧的扩展接口用总线连接器（插件）与扩展单元左侧的扩展接口相连接。扩展单元正常工作需要+5VDC工作电源，此电源由基本单元通过总线连接器提供，扩展单元的24VDC输入点和输出点电源，可由基本单元的24VDC电源供电，但要注意基本单元所提供的较大电流能力。

（2）热电偶/热电阻扩展模块   热电偶、热电阻模块（EM231）是为CPU222，CPU224，CPU226设计的，S7-200与多种热电偶、热电阻的连接备有隔离接口。用户通过模块上的DIP开关来选择热电偶或热电阻的类型，接线方式，测量单位和开路故障的方向。

（3）通讯扩展模块  除了CPU集成通讯口外，S7-200还可以通过通讯扩展模块连接成更大的网络。S7-200系列目前有两种通讯扩展模块：PROFIBUS-DP扩展从站模块（EM277）和AS-i接口扩展模块（CP243-2）。

S7-200系列PLC输入/输出扩展模块的主要技术性能如表4-16所示。

表4-16  S7-200系列PLC输入/输出扩展模块的主要技术性能