PLC硬件基礎(chǔ)知識

第1章的硬件詳細(xì)介紹目前市場上主要有德國西門子();日本三菱()、歐姆龍（）、富士電機（）、松下電工；法國施耐德（、）,韓國三星（）、、、日立等公司生產(chǎn)的，雖然廠商不一樣，但其的原理基本一致。1.1硬件結(jié)構(gòu)和電路主要由中央處理器（）、存儲器（、）、輸入輸出單元（）、電源、擴展接口、外設(shè)接口以及外圍編程設(shè)備等幾大部分組成。其硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1.1所示。外部設(shè)備外部設(shè)備輸出設(shè)備微處理器（）運算器控制器輸

出

部

件輸

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儲

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存

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接

口編程設(shè)備計算機打印機等傳感器按鈕、開關(guān)現(xiàn)場信號電磁閥中間繼電器執(zhí)行器輸入設(shè)備擴展設(shè)備擴展單元通訊模塊功能模塊電源變換器～110220V市電基本單元圖1.1.1硬件結(jié)構(gòu)圖1.1.1中央處理器（）中央處理單元（）一般由控制器、運算器和寄存器組成，這些電路都集成在一個芯片上。通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線及存儲器、輸入輸出接口電路連接。常用的微處理器通常有通用型微處理器（公司的8086、80186、奔騰等系列芯片）、單片機（公司的96系列單片機等）和位片式微處理器（2900系列微處理器）等三類。小型多采用單片機或?qū)Ｓ茫行痛蠖嗖捎?6/32位微處理器或單片機，大型和超大型大多采用高速位片式處理器，具有高速處理能力。的主要功能：1)從存儲器中讀取指令2)執(zhí)行指令3)順序取指令4)處理中斷、數(shù)據(jù)傳送、邏輯運算、算術(shù)運算等1.1.2存儲器（、）的存儲器（內(nèi)部存儲器）包括系統(tǒng)存儲器和用戶存儲器。系統(tǒng)存儲器用來存放由廠家編寫的系統(tǒng)程序（機械源代碼、程序等），系統(tǒng)存儲器一般是存儲器，用戶一般不能更改。用戶存儲器包括用戶程序存儲區(qū)和數(shù)據(jù)存儲區(qū)兩部分，用戶存儲器一般是、或存儲器。用戶程序存儲區(qū)用來存放用戶用編程軟件編寫的程序，用戶根據(jù)具體的情況可以更改；數(shù)據(jù)存儲區(qū)用來存放用戶程序中所使用器件的狀態(tài)、數(shù)值和數(shù)據(jù)等中間運算結(jié)果。的存儲器由隨機存儲器、只讀存儲器、可擦寫存儲器3大部分構(gòu)成。用于存放系統(tǒng)程序，用戶不可以改變，其數(shù)據(jù)斷電后不會消失，在生產(chǎn)過程中就已經(jīng)將程序固化在其程序中。用于存儲用戶程序和中間運算數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)斷電后消失，在關(guān)斷的外部電源后，可以用鋰電池保存中的用戶程序和某些數(shù)據(jù)（目前已經(jīng)采用更先進(jìn)的技術(shù)保存其數(shù)據(jù)）。皆有的非易失性和的隨機存取的優(yōu)點，用于存放需要長期保存的重要數(shù)據(jù)。其主要功能：1)存放模塊化應(yīng)用功能子程序；2)存放命令解釋程序；3)存放功能子程序的調(diào)用管理程序；4)存放存儲系統(tǒng)參數(shù)。1.1.3輸入輸出單元（）單元實際上是電路，的模塊單元和擴展模塊的單元，一般小型（西門子S7-200、三菱F2N系列）的模塊口大多數(shù)只有開關(guān)量口；擴展模塊的單元有開關(guān)量、模擬量、熱電偶等。內(nèi)部輸入電路將外部電路(開關(guān)量信號——從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等輸入.模擬量信號——由電位器、熱電偶、測速電機和各種變送器等輸入),通過光耦合電路送至內(nèi)部電路。輸入單元的作用是接收和采集輸入信號，輸出單元的作用是控制輸出設(shè)備，執(zhí)行裝置。1.輸入接口電路為了防止由于觸點抖動或干擾脈沖引起錯誤的輸入信號，因此輸入接口電路必須有很強的抗干擾能力。其抗干擾的方法有：利用光耦合器提高抗干擾能力和利用濾波電路提高抗干擾能力。輸入接口電路圖1.1.2所示.圖1.1.2直流高電平有效輸入接口電路根據(jù)輸入電路的電壓類型和電路形式的不同，可以分為干結(jié)式、直流輸入式和交流輸入式;按電平的有效形式可分為高電平有效型和低電平有效型，上圖是直流輸入式高電平有效型接口電路。一般直流數(shù)字量輸入端口電壓定額一般接24V(西門子S7-200、三菱F2N系列,但三菱F2N系列由于輸入接口電路已經(jīng)帶有24電源，因此不再接入電源)。2.輸出接口電路根據(jù)的輸出電路結(jié)構(gòu)的不同可將輸出接口電路分為：小型繼電器輸出型、晶體管輸出型和晶閘管輸出型3種。小型繼電器輸出電路型允許負(fù)載一般是25050V以下，負(fù)載電流可達(dá)2A，容量可達(dá)80～100（電壓×電流），因此，的輸出一般不宜直接驅(qū)動大電流負(fù)載（一般通過一個小負(fù)載來驅(qū)動大負(fù)載，如的輸出可以接一個電流比較小的中間繼電器，再由中間繼電器觸點驅(qū)動大負(fù)載，如接觸器線圈等）。

繼電器輸出電路的繼電器觸點的使用壽命也有限制（一般數(shù)十萬次左右，根據(jù)負(fù)載而定，如連接感性負(fù)載時的壽命要小于阻性負(fù)載）。此外，繼電器輸出的響應(yīng)時間也比較慢（10）左右，因此，在要求快速響應(yīng)的場合不適合使用此種類型的電路輸出。繼電器輸出型電路見下圖1.1.3所示。圖1.1.3小型繼電器輸出型電路晶體管輸出型電路相比于繼電器輸出響應(yīng)快（一般在0.2以下），適用于要求快速響應(yīng)的場合；由于晶體管是無機械觸點，因此比繼電器型輸出電路的壽命長。

晶體管輸出型電路的電源只能是直接電源，這是其應(yīng)用局限的一方面。另外，晶體管輸出驅(qū)動能力要小于繼電器輸出，允許負(fù)載電壓一般為5V～30V，允許負(fù)載電流為0.2A～0.5A。晶體管輸出型電路的主要有兩種：和型集電極開路輸出。晶體管型輸出電路見下圖1.1.4所示。圖1.1.4晶體管輸出形式電路

雙向晶閘管輸出型的驅(qū)動能力要比繼電器輸出型的要小，允許負(fù)載電壓一般為85～242V；單點輸出電流為0.2A～0.5A，當(dāng)多點共用公共端時，每點的輸出電流應(yīng)減?。ㄈ鐔吸c驅(qū)動能力為0.3A的雙向晶閘管輸出，在4點共用公共端時，最大允許輸出為0.84點）。晶閘管輸出型電路見圖1.1.5所示。圖1.1.5晶閘管輸出型電路注意：

為了保護晶閘管，通常在內(nèi)部電路晶閘管的兩端并接阻容吸收元件（一般為0.01522Ω左右）和壓敏電阻，因此在晶閘管關(guān)斷時，的輸出仍然有1～2的開路漏電流，這就可能導(dǎo)致一些小型繼電器在輸出時無法關(guān)斷的情況。1.1.4擴展接口當(dāng)?shù)幕締卧妮斎?輸出點數(shù)不夠使用和不能滿足使用條件時，用擴展接口接連接擴展模塊，以滿足輸入/輸出點數(shù)和使用條件。1.1.5電源

電源單元是由電源電路構(gòu)成，電源單元的作用是把外部電源（220V的交流電源）轉(zhuǎn)換成內(nèi)部工作電壓。使用220V交流電源或24V直流電源，內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供5V、±12V和±24V等直流電源，使能正常工作。通常還可以為外部電路和電子傳感器提供24V的直流電壓，但使用時要注意其自帶電源的容量。1.1.6其他部件和外設(shè)接口通信接口用于及機等通信設(shè)備相連。外設(shè)接口電路用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器，并能通過外設(shè)接口組成的控制網(wǎng)絡(luò)。通過電纜或使用卡通過485接口及計算機連接，可以實現(xiàn)編程、監(jiān)控、連網(wǎng)等功能。1.2的工作原理在本質(zhì)上是一臺微型計算機，其工作原理及普通計算機類似，具有許多相似特點，但其工作方式卻及微機有較大的不同，具有一定的特殊性。的工作方式是周期循環(huán)掃描，其工作過程是：輸入處理階段（輸入采樣）程序執(zhí)行階段（程序掃描）輸出處理階段（輸出刷新）。其程序執(zhí)行原理如圖1.2.1所示圖1.2.1其程序執(zhí)行原理執(zhí)行完上圖中所示的所有過程，稱為一個掃描周期，完成一個周期后，又重新執(zhí)行上述過程，掃描周而復(fù)始地進(jìn)行。其工作的流程圖見圖1.2.2所示，其掃描過程圖見圖1.2.3所示。圖1.2.2工作的流程圖圖1.2.3掃描工作過程圖1.3實際使用時的選型原則和注意事項在實際運用中應(yīng)根據(jù)受控對象的性能、特點和控制系統(tǒng)的要求，選擇質(zhì)量、性價比較高品牌，能滿足系統(tǒng)性能要求的。其選用時主要考慮一下幾點：1.輸入點數(shù)、輸出點數(shù)，輸入量的形式，輸出驅(qū)動負(fù)載的特點。輸入量有數(shù)字量和模擬量兩種，一般小型（西門子S7-200、三菱F2N系列）的模塊口大多數(shù)只有開關(guān)量口；擴展模塊的單元有開關(guān)量、模擬量、熱電偶等。當(dāng)?shù)哪K的口點數(shù)不夠或不能滿足性能要求時，需要增加擴展模塊來滿足系統(tǒng)的要求。輸出有繼電器輸出型、晶體管輸出型、晶閘管輸出型三種。繼電器輸出型允許負(fù)載一般是25050V以下，負(fù)載電流可達(dá)2A。晶體管輸出型相比于繼電器輸出型響應(yīng)快（一般在0.2以下），適用于要求快速響應(yīng)的場合；比繼電器輸出型的壽命長，允許負(fù)載電壓一般為5V～30V，允許負(fù)載電流為0.2A～0.5A。

雙向晶閘管輸出型允許負(fù)載電壓一般為85～242V；單點輸出電流為0.2A～0.5A，當(dāng)多點共用公共端時，每點的輸出電流應(yīng)減?。ㄈ鐔吸c驅(qū)動能力為0.3A的雙向晶閘管輸出，在4點共用公共端時，最大允許輸出為0.84點）。2.存儲器容量的大小程序容量應(yīng)小于存儲器容量。存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中用戶應(yīng)用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量應(yīng)小于存儲器容量。為了設(shè)計選型時能對程序容量有一定估算，通常采用存儲器容量的估算來替代。

存儲器內(nèi)存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻(xiàn)資料中給出了不同公式，大體上都是按數(shù)字量點數(shù)的10～15倍，加上模擬點數(shù)的100倍，以此數(shù)為內(nèi)存的總字?jǐn)?shù)（16位為一個字），另外再按此數(shù)的25%考慮余量。3的控制功能要滿足控制系統(tǒng)的要求的運算功能、控制功能、指令系統(tǒng)、通信功能、編程功能、診斷功能和處理速度等特性應(yīng)滿足系統(tǒng)的要求。

一般在工藝過程比較固定、環(huán)境條件較好（維修量較?。┑?/p>

場合，建議選用整體式結(jié)構(gòu)的ＰＬＣ；其它情況則最好選用模塊式結(jié)構(gòu)的ＰＬＣ。

對于開關(guān)量控制以及以開關(guān)量控制為主、帶少量模擬量

控制的工程項目中，一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換、Ｄ／Ａ轉(zhuǎn)換、加減運算、數(shù)據(jù)傳送功能的低檔機就能滿足要求。而在控制比較復(fù)雜，控制功能要求比較高的工程項目中

（如要實現(xiàn)ＰＩＤ運算、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等），可視控制規(guī)模及復(fù)雜程度來選用中檔或高檔機。其中高檔機主要用于大規(guī)模過程控制、全ＰＬＣ的分布式控制系

統(tǒng)以及整個工廠的自動化等。

4的模塊自帶電源（5V、24V）的容量不能過載，的模塊能連接擴展模塊的數(shù)量，其能否滿足系統(tǒng)的要求。當(dāng)有擴展模塊時模塊通過總線為其提供5V電源，所有擴展模塊的5V電源消耗之和不能超過該提供的電源額定，若不夠用不能外接5V電源。每個模塊都有一個24V傳感器電源，它為本機輸入點、擴展模塊輸入點和擴展模塊繼電器線圈提供24V。如果電源要求超出了模塊的電源定額，你可以增加一個外部24V電源來提供給擴展模塊。5的模塊前面板上用兩個發(fā)光二級管顯示當(dāng)前工作狀態(tài)，處于運行狀態(tài)時，綠色指示燈點亮；處于停止?fàn)顟B(tài)時，紅色指示燈點亮；在標(biāo)有的指示燈點亮?xí)r表示系統(tǒng)出現(xiàn)故障，停止工作。當(dāng)輸入端口指示燈點亮?xí)r，表示輸入端有信號輸；當(dāng)?shù)哪K和擴展模塊的電源指示燈點亮?xí)r，表示其工作電源已接通；當(dāng)輸出端口指示燈點亮?xí)r，表示輸出端有有輸出。6檢查出異常時，面板上的及異常繼電器會接通，在特殊結(jié)存器中會存入出錯代碼；當(dāng)出現(xiàn)致命錯誤時，被強制為方式，所有的掃描便停止。7.清楚的了解的分類有助于合理的選擇的型號。按控制規(guī)?？梢苑譃榇笮蜋C、中型機和小型機；按控制性能可以分為高檔機、中檔機和低檔機；按結(jié)構(gòu)可分為整體式、組合式和疊裝式。小型機:小型機的控制點一般在256點之內(nèi),適合于單機控制或小型系統(tǒng)的控制。西門子小型機有S7-200：處理速度0.8~1.2；存貯器2k；數(shù)字量248點；模擬量35路。中型機:中型機的控制點一般不大于2048點,可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制。西門子中型機有S7-300：處理速度0.8~1.2；存貯器2k；數(shù)字量1024點；模擬量128路；網(wǎng)絡(luò)；工業(yè)以太網(wǎng)；。大型機：大型機的控制點一般大于2048點,不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運算還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運算。它不僅可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對多個下一級的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。西門子大型機有S7-400：處理速度0.3/1k字；存貯器512k；點12672。低檔機：這類可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。比如，德國公司生產(chǎn)的S7-200就屬于這一類。中檔機：這類可編程序控制器，具有較強的控制功能和較強的運算能力。它不僅能完成一般的邏輯運算，也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和運算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。比如，德國公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類。高檔機：這類可編程序控制器，具有強大的控制功能和強大的運算能力。它不僅能完成邏輯運算、三角函數(shù)運算、指數(shù)運算和運算，還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。比如，德國公司生產(chǎn)的S7-400就屬于這一類。整體式：把電源、、存儲器、系統(tǒng)都集成在一個單元內(nèi)，該單元叫做作基本單元。一個基本單元就是一臺完整的?？刂泣c數(shù)不符合需要時，可再接擴展單元。整體式結(jié)構(gòu)的特點是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。組合式：把系統(tǒng)的各個組成部分按功能分成若干個模塊，如模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測模塊、位置檢測模塊、控制模塊、通訊模塊等等。組合式結(jié)構(gòu)的特點是、輸入、輸出均為獨立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、點選型自由、安裝調(diào)試、擴展、維修方便。疊裝式：疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的點搭配靈話、安裝整齊的優(yōu)點于一身。它也是由各個單元的組合構(gòu)成。其特點是自成獨立的基本單元（由和一定的點組成），其它模塊為擴展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進(jìn)行單元間的聯(lián)接，各個單元可以一個個地疊裝。使系統(tǒng)達(dá)到配置靈活、體積小巧。8.在實際選用時，一定要注意的市場狀況。目前的適用范圍廣和發(fā)展速度快，的生產(chǎn)廠家很可能在很短的時間內(nèi)研發(fā)出新的取代原有的。9.三極管類型傳感器或編碼器及連接時，要注意選擇輸入形式是型還是型，國內(nèi)廠家多采用這樣的描述，而三菱則是稱之為源型輸入及漏型輸入。10的基本模塊或擴展模塊的“.”，表示空端子。注意不能對空端子進(jìn)行外部接線。11電路的常見問題的控制系統(tǒng)中的輸入設(shè)備,常見的有按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、接近開關(guān)、霍爾開關(guān)、撥碼開關(guān)、各種傳感器等；輸出負(fù)載有繼電器、指示燈、電磁閥等。正確地連接輸入／輸出電路,是保證安全可靠工作的前提。1）用三極管等有源元件作為無觸點開關(guān)的輸出設(shè)備，及輸入單元連接是，由于三極管自身有漏電流存在，或者電路不能保證三極管可靠截止而處于放大狀態(tài)，使得即使在戒截止時，乃會有一個小的漏電流流過，當(dāng)該電流的值大于1.3時，就可能引起輸入電路發(fā)生誤動作。解決辦法：在輸入端并聯(lián)一個旁路電阻分流，使得流入電流小于1.3。2）在使用時，應(yīng)注意在輸出回路串聯(lián)熔斷器，避免負(fù)載電流過大，損壞的輸出電路。3）由于晶體管、晶閘管型輸出端子漏電流和殘壓的存在，當(dāng)驅(qū)動不同類型的負(fù)載時，應(yīng)考慮電平匹配和誤動作等問題。輸出觸點接感性負(fù)載斷電時會產(chǎn)生很高的反向電動勢，對輸出電路產(chǎn)生沖擊；因此，對于大電感負(fù)載或頻繁管關(guān)斷的感性負(fù)載應(yīng)使用外部抑制電路，一般采用阻容吸收電路或二極管吸收電路（對直流電路，應(yīng)并接續(xù)流二極管，對交流電路，應(yīng)并接并接阻容電路）。阻容電路中電阻可取51～120Ω，電容可以取0.1～0.47μF。電容的額定電壓應(yīng)大于電源的峰值電壓，續(xù)流二極管可以選1A的管子，其額定電壓應(yīng)大于電源電壓的3倍其示意圖見圖1.3.1所示。（a）（b）圖1.3.1輸入輸出口的保護(a)直流輸入輸出點的保護(b)交流輸入輸出點的保護R－51～120Ω；C－0.1～0.47μF第二章西門子的硬件詳細(xì)介紹西門子公司的產(chǎn)品有S7和!兩大系列。!邏輯模塊可以完美地適用于小型自動化工程，并可通過取代大量的時間開關(guān)和繼電器、計數(shù)器和保護繼電器使得自動化系統(tǒng)的建立變得簡單。S7系列是傳統(tǒng)意義的產(chǎn)品,其包括S7-200、S7-200、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400。S7—200是小型低檔（）,其設(shè)計更加小巧、指令執(zhí)行更加快速、功能性更加提高，新一代的S7—200、S7-200、S7-1200產(chǎn)品可以替代以前的產(chǎn)品。S7-300是""模塊化中型中檔""系統(tǒng)，最多可以擴展32個模塊,能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng),及S7-200比較，S7-300采用""模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（0.6~0.1μs）的指令""運算速度；用""浮點數(shù)運算有效地實現(xiàn)了更為復(fù)雜的""算術(shù)運算。S7-300設(shè)有操作方式""選擇開關(guān)，操作方式""選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當(dāng)鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫""用戶程序；具備強大的通信功能，S7-300具有多種不同的""通信接口，并通過多種通信處理器來連接""總線接口和""工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)；""串行通信處理器用來連接點到點的""通信系統(tǒng)；多點接口（）集成在中，用于同時連接""編程器、機、""人機界面系統(tǒng)及其他S777等。S7-400是大型高檔，最多可以擴展300個模塊,能滿足性能要求高的應(yīng)用。S7-400采用""模塊化無風(fēng)扇的設(shè)計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。S7-300/400可以組成（多點接口）、網(wǎng)絡(luò)和工業(yè)以太網(wǎng)等。其特點有如下：可以用C、或這類高級語言來對M7-300/400編程,由S7-300、（人機接口）操作面板、、通信和過程監(jiān)控系統(tǒng)組成，面向用戶配置/編程、數(shù)據(jù)管理及通信集成在一起，具有很高的性價比基于2000操作系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)的接口（、），提供軟件或插槽。既能獨立運行，也可連成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)集散自動化系統(tǒng)的復(fù)雜控制功能，應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋所有及自動檢測、自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域。2.1S7-200小型的硬件詳細(xì)介紹2.1.1S7-200小型的模塊詳細(xì)介紹S7-200小型的模塊有221、222、224、224、224、226，分別有和(繼電器)兩種。繼電器輸出的工作電源是85~264V(47~63),輸出觸點能接5~2505~30負(fù)載；晶體管輸出型的工作電源是24V，輸出觸點只能接直流額定電壓24負(fù)載。其訂貨號和主要規(guī)范見表2.1.1，其模塊的主要性能參數(shù)見表2.1.2，其模塊的其他性能參數(shù)見表2.1.3。本系列有6種基本型號的，在設(shè)計上具有如下特點和功能：1）集成的24V負(fù)載電源。2）不同的設(shè)備類型的數(shù)字量輸入/輸出點。3）模擬量輸入/輸出點。4)中斷輸入。5）高速計數(shù)器。6)可方便地用數(shù)字量和模擬量等擴展模塊進(jìn)行擴展。7)模擬電位器。8)脈沖輸出實時時鐘。9）存儲器模塊10）電池模塊。S7-200系列的內(nèi)部集成的接口提供了強大的通信功能。接口物理特性為485，可在三種方式下工作：1）方式：專為S7-200系列開發(fā)的一個通信協(xié)議。2）方式：S7-200可以通過內(nèi)置接口連接到網(wǎng)絡(luò)上，波特率為19.2187.5。3)自由通信口方式。表2.1.1西門子S7-200小型的模塊的訂貨號詳細(xì)表和主要規(guī)范型號221222224226226用戶存數(shù)據(jù)儲器類型程序存儲器：可在運行模式下編輯不可在運行模式下編輯44448/128/1212/1612/1616/2416/24用戶數(shù)據(jù)存儲區(qū)2281010數(shù)據(jù)后備(超級電容)典型值（小時）5050100100100主機數(shù)字量點數(shù)主機模擬量點數(shù)6/4無8/6無14/10無14/102/124/16無可擴展模塊無277724V自帶電源最大電流/電源限制()180/600180/600280/600280/600400/約1500擴展接口的5V電源的輸出電流（）0最大340最大660最大660最大1000最大模擬量輸入/輸出無16/832/2832/2832/28繼電器輸出型輸入電流/負(fù)載電流244最大2A晶體管輸出型輸入電流/負(fù)載電流244240.75A沖擊電流繼電器輸出型(264)時，20A,晶體管輸出型(28.8)時10A隔離（現(xiàn)場及邏輯）繼電器輸出型不隔離,晶體管輸出型1500保持時間（掉電）繼電器輸出型10,24,晶體管輸出型20/80120/240保險（不可替換）繼電器輸出型3A,250V慢速熔斷,晶體管輸出型2A,250V慢速熔斷浮點數(shù)運算有映象區(qū)數(shù)字量映象區(qū)256（128入/128出）布爾指令執(zhí)行速度0.22指令型號221222224226226內(nèi)置高速計數(shù)器單相雙相()計數(shù)器4路302路204路302路206路304路204路302路2003路201路1006路304路20脈沖輸出（脈寬或調(diào)頻）2路202路202路202路1002路100模擬量調(diào)節(jié)電位器1個8位1個8位2個8位2個8位2個8位實時時鐘有（時鐘卡）有（時鐘卡）有（內(nèi)置）有（內(nèi)置）有（內(nèi)置）通信接口1個4851個4852個4852個4852個485個各組輸入點數(shù)4,24，48,613,1113,11各組輸出點數(shù)4（電源）1,3（電源）6（電源）3,3（電源）5,5（電源）4，3,3（電源）8，8（電源）4，5，7,（電源）8，8（電源）4，5，7,（電源）注意：西門子S7-200小型詳細(xì)介紹和詳細(xì)參數(shù)，請參考《西門子S7-200系統(tǒng)手冊》和手冊的技術(shù)規(guī)范。表2.1.2西門子S7-200小型的模塊主要性能參數(shù)表2.1.3西門子S7-200小型的模塊的其他性能參數(shù)2.1.2西門子S7-200小型擴展模塊詳細(xì)介紹S7-200系列擴展模塊有數(shù)字量模塊、模擬量模塊、智能模塊。數(shù)字量擴展模塊總共可以提供輸入數(shù)字量模塊、輸出數(shù)字量模塊和混合數(shù)字量模塊3大類，并且輸入模塊有120/230V和24V共2種,輸出模塊有120/230V、24V和繼電器三種，共16種數(shù)字量輸入/輸出擴展模塊。模擬量擴展模塊總共可以提供輸入模擬量模塊、輸出模擬量模塊和混合模擬量模塊3大類，并且輸入模塊有4/8點輸入、4熱電偶輸入和2熱電阻輸入3種。智能模塊有定位、以太網(wǎng)、調(diào)制解調(diào)器、互聯(lián)網(wǎng)和共5種。其他模塊主要有模塊。西門子S7-200小型擴展模塊詳細(xì)型號和類型見表2.1.4。其擴展模塊的主要技術(shù)參數(shù)見表2.1.5，其擴展模塊的其他技術(shù)參數(shù)請參考《西門子S7-200系統(tǒng)手冊》和手冊的技術(shù)規(guī)范。模塊類別輸入型（型號）輸出型（型號）混合型-輸入/輸出（型號）數(shù)字量模塊2218/16x242218x120/2302224x245A2228x240.75A2224x繼電器-10A2228x繼電器-0.75A2228x120/2302234/8/16/32x24240.75A2234/8/16/32x24繼電器-2A模塊類別輸入型（型號）輸出型（型號）混合型-輸入/輸出（型號）模擬量模塊2314/8輸入231熱電阻2/4輸入231熱電偶4/8輸入2322/4輸出2354輸入/1輸出智能模塊253位控模塊、稱重模塊、(243-1)以太網(wǎng)、241調(diào)制解調(diào)器、(243-1）因特網(wǎng)、227、（243-2）表2.1.4西門子S7-200小型擴展模塊詳細(xì)型號和類別數(shù)字量擴展模塊型號模塊工作電源需求（5V）輸入/輸出電路電源需求（24V）輸入輸出技術(shù)要求2218x2430接通：4輸入詳見西門子S7-200系統(tǒng)手冊的技術(shù)規(guī)范。2218x120/2303022116x2470接通：4輸入2224x245A40接通：4輸入2224x繼電器-10A30接通：20輸出2228x2450接通：4輸入2228x繼電器40接通：9輸出2228x120/230110223244入/4出40接通：4輸入223244入/4繼電器40接通：4輸入接通：9輸出223248入/8出80接通：4輸入223248入/8繼電器80接通：4輸入接通：9輸出2232416入/16出160接通：4輸入2232416入/16繼電器150接通：4輸入接通：9輸出2232432入/32出240接通：4輸入2232432入/32繼電器204接通：4輸入接通：9輸出模擬量擴展模塊型號模塊工作電源需求（5V）輸入/輸出電路電源需求（24V）輸入輸出技術(shù)要求2314輸入2060詳見西門子S7-200系統(tǒng)手冊的技術(shù)規(guī)范。2318輸入2060231熱電阻2輸入8760231熱電阻4輸入8760231熱電偶4輸入8760231熱電偶8輸入87602322輸出2070（兩輸出都是20）2354輸入/1輸出3060（兩輸出都是20）智能模塊型號模塊工作電源需求（5V）輸入/輸出電路電源需求（24V）輸入輸出技術(shù)要求253位控模塊190不同的參數(shù)不同詳見西門子S7-200系統(tǒng)手冊的技術(shù)規(guī)范。(243-1)以太網(wǎng)5560241調(diào)制解調(diào)器8070(243-1）因特網(wǎng)5560227150不同的參數(shù)不同（243-2）接口220100表2.1.5西門子S7-200小型擴展模塊的主要技術(shù)參數(shù)2.1.3西門子S7-200小型的電源需求及計算S7-200小型的模塊提供5V和24V電源：當(dāng)有擴展模塊時通過總線為其提供5V電源，所有擴展模塊的5V電源消耗之和不能超過該提供的電源額定，不夠用不能外接5V電源。每個都有一個24V傳感器電源，它可以為本機輸入點和擴展模塊輸入點及擴展模塊繼電器線圈提供24V電源。如果電源要求超出了模塊的電源定額，需要增加一個外部24V電源來提供給擴展模塊。上的通訊口，可以連接電纜和200并為它們供電，此電源消耗已經(jīng)不必再納入計算。所謂電源計算，就是用所能提供的電源容量，減去各模塊所需要的電源消耗量。但要注意：如果輸入/輸出點使用外接24V電源，則不必納入計算。277模塊本身不需要24V電源，這個電源是專供通訊端口用的，24V電源需求取決于通訊端口上的負(fù)載大小。電源計算的例子參見下表2.1.6。表2.1.6電源計算的例子2.1.4實際使用西門子S7-200小型的硬件注意事項和接線圖控制系統(tǒng)中的輸入元件,常見的有按鈕、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、接近開關(guān)、霍爾開關(guān)、撥碼開關(guān)、各種傳感器等；輸出負(fù)載有繼電器、指示燈、電磁閥等。正確地連接輸入、輸出電路是保證安全可靠工作的前提。在實際使用西門子S7-200小型硬件應(yīng)注意以下幾方面：西門子S7-200小型的模塊有221、222、224、224、226、226，分別有和(繼電器)兩種。221、222、224、226模塊只有數(shù)字量口224和226有數(shù)字量1410和模擬量21。擴展模塊有數(shù)字量