第4章S7-200PLC基礎(chǔ)知識

第4章S7-200PLC基礎(chǔ)知識S7-200歐姆龍plcFX-2N北京和利時PLC臺達PLC4.1PLC概述PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。在PLC的發(fā)展歷程中，有過幾個不同的名稱：可編程序矩陣控制器PMC（ProgrammableMatrixController）可編程序順序控制器PSC（ProgrammableSequenceController）可編程序邏輯控制器PLC（ProgrammableLogicController）1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號不斷更新的需要，提出了十條技術(shù)指標在社會上公開招標，制造一種新型的工業(yè)控制裝置。1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)招標的要求，研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。1980年美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）正式將其命名為編程序控制器（ProgrammableController），簡稱PC。70年代中期，PLC進入了實用化階段。70年代末和80年代初，PLC進入了成熟階段。PLC的歷史演變目前，世界上有200多家PLC廠商，400多品種的PLC產(chǎn)品，PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：一個流派是美國產(chǎn)品一個流派是歐洲產(chǎn)品一個流派是日本產(chǎn)品美國通用電氣公司GE—Ⅱ系列PLCGE公司的代表產(chǎn)品是：小型機:GE-1、GE-1/J、GE-1/P中型機:GE-Ⅲ

大型機:GE-Ⅴ

德國西門子（SIEMENS）公司S系列PLC

德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機界面，工業(yè)軟件等。西門子PLC及相關(guān)產(chǎn)品超小型：SIMATICS7-200PLC小型：SIMATICS7-300PLC中型：SIMATICS7-400PLC工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò)（SIMATICNET）人機界面（HMI）硬件

SIMATICS7工業(yè)軟件：編程工具、基于PC的控制軟件、人機界面軟件。國產(chǎn)PLC主要生產(chǎn)廠家及產(chǎn)品性能中國科學(xué)院自動化研究所的PLC-0088北京聯(lián)想計算機集團公司的GK-40上海機床電器廠的CKY-40上海起重電器廠的CF-40MR/ER蘇州電子計算機廠的YZ-PC-001A原機電部北京機械工業(yè)自動化研究所的MPC-00l/20、KB-20/40杭州機床電器廠的DKK02天津中環(huán)自動化儀表公司的DJK-S-84/86/480上海自立電子設(shè)備廠的KKI系列上海香島機電制造有限公司的ACMY-S80、ACMY-S256無錫華光電子工業(yè)有限公司（合資）的SR-10、SR-20/21等。

日本三菱公司PLC小型：F1\F2\FX系列大中型：A系列、QnA系列、Q系列日本立石（OMRON）公司PLCSYSMACC系列PLC整體式結(jié)構(gòu)的微型PLC機是以C20P為代表的機型OMRON中型機以C200H系列最為典型日本松下公司PLC

松下公司的PLC產(chǎn)品中，F(xiàn)PO為微型機，F(xiàn)P1為整體式小型機，F(xiàn)P3為中型機，F(xiàn)P5/FP10、FP10S（FP10的改進型）、FP20為大型機，其中FP20是最新產(chǎn)品。4.1.3PLC的應(yīng)用領(lǐng)域1．開關(guān)量的邏輯控制2．運動控制3．過程控制4．數(shù)據(jù)處理5．通信聯(lián)網(wǎng)4.1.4PLC的主要特點1．可靠性高，抗干擾能力強2．配套齊全，功能完善，適用性強3．編程方便，易學(xué)易用4．系統(tǒng)的設(shè)計工作量小，維護方便，容易改造5．體積小，重量輕，能耗低，性價比高4.1.5PLC與繼電器控制的區(qū)別比較項目用繼電器控制系統(tǒng)用PLC控制控制邏輯實現(xiàn)比較復(fù)雜，修改困難，占用空間大體積小，連線少，控制靈活，易于擴展

控制速度取決于機械觸點的動作速度，一般為幾十毫秒，并且容易出現(xiàn)觸點抖動情況有繼電器和晶體管輸出方式，特別是晶體管是無觸點控制，輸出控制速度很快，達到微秒級，不會出現(xiàn)觸點抖動現(xiàn)象可靠性機械式，壽命短，可靠性和可維護性差連線少，可靠性高，壽命長工作方式并行工作方式周期性循環(huán)掃描工作方式定時控制用時間繼電器定時，精度不高，定時范圍有限，受外界干擾影響由內(nèi)部的晶振穩(wěn)定給出，精度很高，最小可為0.001S，最長幾乎沒有限制設(shè)計與施工設(shè)計、施工、調(diào)試必須依次進行，周期長，修改困難設(shè)計和施工可以同時進行，周期短，調(diào)試和修改都很方便價格使用機械開關(guān)，繼電器和接觸器等，價格相對便宜，但使用數(shù)量多，總價并不便宜PLC可以代替很多繼電器，初期投資可能會稍大，但總體來說性價比較高4.1.6PLC的分類（1）按結(jié)構(gòu)形式分類整體式PLC：又稱單元式或箱體式。整體式PLC是將電源、CPU、I／0部件都集中裝在一個機箱內(nèi)。一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。模塊式PLC：將PLC各部分分成若干個單獨的模塊，如CPU模塊、I／0模塊、電源模塊和各種功能模塊。模塊式PLC由框架和各種模塊組成。模塊插在插座上。一般大、中型PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)，有的小型PLC也采用這種結(jié)構(gòu)。有的PLC將整體式和模塊式結(jié)合起來，稱為疊裝式PLC。（2）按I／O點數(shù)分類小型：I/O點數(shù)在256點以下；中型：I/O點數(shù)在256～2048點之間；大型：I/O點數(shù)在2048點以上。4.1.6PLC的分類小型PLC（西門子S7-200系列）中型PLC（西門子S7-300系列）大型PLC（西門子S7-400系列）4.1.7PLC的基本結(jié)構(gòu)1.中央處理單元（CPU）1)控制用戶從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)的接收與存儲；2)檢查編程過程中的語法錯誤，診斷電源及PLC內(nèi)部的工作故障；3)用掃描方式工作，接收來自現(xiàn)場輸入信號，并輸入到輸入映象寄存器和數(shù)據(jù)存儲器中。4)在進入運行方式后，從存儲器中逐條讀取并執(zhí)行用戶程序完成用戶程序所規(guī)定的邏輯運算，算術(shù)運算機數(shù)據(jù)處理等操作5)根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)標志位的狀態(tài)，刷新輸出映象寄存器的內(nèi)容，再經(jīng)輸出部件實現(xiàn)輸出控制，打印制表或數(shù)據(jù)通信等功能1.中央處理單元（CPU）

（1）通用處理器：8086、80286、80386（2）單片機芯片：MCS-51、MCS-96（3）位片式微處理器：AMD-2900，2901，2903小型PLC多采用8位微處理器或單片機作為CPU中型PLC多采用16位微處理器或單片機作為CPU大型PLC多采用高速位片式微處理器2.存儲器存儲系統(tǒng)：存放系統(tǒng)程序的系統(tǒng)程序存儲器和存放用戶程序的用戶程序存儲器

系統(tǒng)程序存儲器：用來存儲可編程控制器內(nèi)部的各種信息一般系統(tǒng)程序由PLC廠家編寫的系統(tǒng)監(jiān)控程序，不能由用戶直接存取。系統(tǒng)程序主要由有關(guān)系統(tǒng)管理，解釋指令，標準程序及系統(tǒng)調(diào)用等程序組成。系統(tǒng)程序存儲器一般用PROM或EPROM構(gòu)成

用戶程序存儲器：主要用來存放用戶程序，該存儲器的容量不大，主要存儲可編程控制器內(nèi)部的輸入輸出信息，以及內(nèi)部繼電器，移位寄存器，累加寄存器，數(shù)據(jù)寄存器，定時器和計數(shù)器的動作狀態(tài)。用戶程序區(qū)分成：程序存儲區(qū)、數(shù)據(jù)存儲區(qū)、系統(tǒng)區(qū)程序存儲區(qū)：用來存儲由用戶編寫的，通過編程器輸入的程序。數(shù)據(jù)存儲區(qū)：用來存儲通過輸入端子讀取的輸入信號狀態(tài)，輸出端子輸出信號狀態(tài)，PLC中的各個內(nèi)部器件的狀態(tài)，以及特殊功能要求的有關(guān)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)區(qū)：用來存放CPU的組態(tài)數(shù)據(jù)。2.存儲器3.輸入、輸出接口：輸入接口作用：將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入主機。輸入單元類型：直流輸入單元 交流輸入單元 交直流輸入單元輸入信號：1.控制信號：開機，關(guān)機，轉(zhuǎn)換，調(diào)整，急停（控制臺）2.檢測信號：傳感器，繼電器的觸點，限位開關(guān)，行程開關(guān)等這些信號有的是開關(guān)（或數(shù)字）量，有的是模擬量，有的是直流信號，有的是交流信號。要根據(jù)輸入信號的類型選擇合適的輸入接口。采用光電隔離，實現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。（1）輸入接口電路：采用光電耦合器，防止強電干擾。COM光電三極管發(fā)光二極管直流電源輸入端子+–PLCXn+24V–發(fā)光二極管RC濾波電路輸出接口作用：將主機向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動外部執(zhí)行電路的信號，以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計算機與外部強電隔離。輸出三種形式：繼電器--低速大功率 可控硅--高速大功率 晶體管--高速小功率輸出信號：1.控制信號：如指示燈的亮或滅，電動機的啟動，停止或正反轉(zhuǎn)，設(shè)備的轉(zhuǎn)動，平移，升降，閥門的開閉等。

因為PLC的直接輸出帶負載的能力有限，所以PLC輸出接口所帶的負載，通常是接觸器的線圈，電磁閥的線圈，信號指示燈，可控硅，晶體管繼電器輸出（2）輸出接口電路：以繼電器形式為例：PLC內(nèi)部電路內(nèi)部電路J+交流電源或直流電源YCOM-把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源。一般使用220V的交流電源或24V直流電源給PLC進行供電，內(nèi)部的開關(guān)電源為PLC的CPU、存儲器等電路提供5V，+12V，-12V，24V等直流電源，整體式的小型PLC還提供一定容量的直流24V電源，供外部有源傳感器（如接近開關(guān)）使用。PLC所采用的開關(guān)電源輸入電壓范圍寬（一般為20.4～28.8VDC或85～264VAC）、體積小、效率高、抗干擾性能力強。為了避免電源干擾，接口電路的電源回路彼此相互獨立。4.電源單元5.各種接口、高功能模塊：

擴展接口主要用于擴展主機單元的IO點數(shù)或特殊功能，在主機的后面連接擴展IO模塊或功能模塊，使PLC的配置更加靈活，以滿足不同控制系統(tǒng)的要求。

編程設(shè)備可以是專用的手持式的編程器；也可以是安裝了專門的編程通訊軟件的個人計算機。6.編程設(shè)備用戶可以通過鍵盤輸入和調(diào)試程序；另外在運行時，還可以對整個控制過程進行監(jiān)控。PCFPPROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTLWLORRWRANYWYSTXWXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTCEVTMTSVACLRENTBAFEDC

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4(DELT)CLR手持式的編程器4.1.7PLC的工作原理PLC通電后，需要對系統(tǒng)的硬件和軟件進行初始化，然后依次對各種規(guī)定的操作項目進行訪問和處理，為了使PLC的輸出及時響應(yīng)各種輸入信號，初始化后PLC按順序循環(huán)執(zhí)行各個階段的任務(wù)，這種工作方式就叫做循環(huán)掃描的工作方式。4.1.7PLC的工作原理（1）輸入采樣階段。在每個掃描周期，首先進行的就是從輸入接口電路中讀取輸入信號，PLC依次讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)并將它們存入寄存器內(nèi)，輸入采樣結(jié)束后，如果輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，PLC不再響應(yīng)，輸入寄存器中的數(shù)據(jù)和狀態(tài)保持不變，要等到下一個掃描周期才能讀入。（2）用戶程序執(zhí)行階段。CPU將指令逐條調(diào)出并執(zhí)行，其過程是從程序的上到下，從左到右的順序依次掃描用戶程序，并根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)和狀態(tài)改變各個寄存器的狀態(tài)。（3）輸出刷新階段。CPU將輸出映像寄存器的狀態(tài)和數(shù)據(jù)傳送到輸出鎖存器，在經(jīng)過輸出電路的隔離和功率放大，轉(zhuǎn)換成合適的電壓、電流或脈沖信號，驅(qū)動接觸器、電磁鐵、電磁閥等執(zhí)行器，這時的輸出才是PLC真正的輸出，輸出的狀態(tài)才會改變。

掃描周期的長短由CPU執(zhí)行指令的速度、指令本身占有的時間和指令條數(shù)決定。由于采用集中輸入輸出的方式，所以會存在輸入輸出滯后的現(xiàn)象，即輸入輸出響應(yīng)的延遲。上面說的輸入采樣、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新只是一個PLC上電以后工作方式為RUN時的重要的三個階段，而PLC上電以后整個工作流程還包括了像對遠傳IO的讀取、處理通訊、更新時鐘以及自診斷等過程，詳細的工作流程圖如圖4-6所示。4.2硬件系統(tǒng)

S7-200PLC系列產(chǎn)品實物圖4.2.1主機單位主機單元有時又稱作CPU模塊，它包括了CPU、存儲器、基本輸入輸出點等，是PLC的主要部分。它實際就是一個完整的控制系統(tǒng)，可以單獨完成一定的控制任務(wù)，如從輸入部分讀取現(xiàn)場采集來的信號，進行一系列的轉(zhuǎn)換，執(zhí)行用戶程序，把程序執(zhí)行的結(jié)果放到輸出部分輸出驅(qū)動相應(yīng)的外部負載。安裝方式面板安裝導(dǎo)軌安裝

接線端子可自由拆卸給您的設(shè)備更新與維護帶來極大的方便扁平電纜連接

外部存儲卡運行/停止開關(guān)

擴展I/O連接口外部電位器(SMB28,SMB290-255)簡單而實用的安裝方式S7-200系列的分類是按照IO點數(shù)和效能進行的，有以下幾種。（1）CPU221。6點輸入，4點輸出，無擴展能力，程序和數(shù)據(jù)的存儲量小，S7-200CN產(chǎn)品中已經(jīng)沒有此種型號的產(chǎn)品。（2）CPU222。除具有CPU221功能外，它具有8點輸入，6點輸出，共計14個I/O，可最多擴展2個模塊，最多8點模擬量輸入輸出和最多64個I/O。（3）CPU224。14點輸入，10點輸出，可最多擴展7個模塊（只能有2個智能模塊），有內(nèi)置時鐘，有了比較強的模擬量和高速計數(shù)的處理能力，是使用比較多的一款產(chǎn)品。（4）CPU224XP。大部分功能與CPU224一樣，它只是在程序與數(shù)據(jù)的存儲容量上有所增加，處理高速計數(shù)能力增強，并且在主機上增加了2個模擬量輸入口和1個模擬量輸出口，一個通信口。在有少量模擬量，并且對通訊接口要求比較多的場合使用非常合適。（5）CPU226。24點輸入，16點輸出，2個通信口，用戶程序的存儲容量比CPU224XP又有所增加。最大可擴展248點數(shù)字量和35點模擬量的輸入輸出。西門子S7-200PLC在安裝其電氣線路時需注意區(qū)分電源類型（直流20.4-28.8V、交流85-264V）和數(shù)字量輸出類型（繼電器輸出、晶體管輸出）。電源：CPU22X具有兩種不同的電源供電電壓

直流24V、交流85-264V輸出接口電路：輸出電路分為繼電器輸出和晶體管輸出兩大類。晶體管：輸出電壓24V直流，輸出電流0.75A繼電器：輸出電壓24V直流、24-230V交流，輸出電流2A。輸入接口電路：輸入為直流24V。1.電源規(guī)范S7-200CPU的型號規(guī)格1.電源規(guī)范24V直流晶體管輸出（允許范圍5－30VDC）DC/DC/DC24V直流電源供電（允許范圍20.4－28.8VDC）24V直流開關(guān)量輸入（允許范圍20.4－28.8VDC）1.電源規(guī)范24V直流開關(guān)量輸入（允許范圍20.4－28.8VDC）24V直流輸出（允許范圍5－30VDC）24-230V的交流輸出（允許范圍5－250VAC）AC/DC/繼電器100-230V交流電源供電（允許范圍85－264VAC，47－63HZ）CPU226AC/DC/繼電器模塊輸入、輸出單元的接線圖24個數(shù)字量輸入點

分成二組：第一組由輸入端子I0.0~I0.7、I1.0~I1.4共13個輸入點組成，每個外部輸入的開關(guān)信號均由各輸入端子接出，經(jīng)一個直流電源終至公共端1M；2.第二組由輸入端子I1.5~I1.7、I2.0~I2.7共11個輸入點組成，各輸入端子的接線與第一組類似，公共端為2M。

由于是直流輸入模塊，所以采用直流電源作為檢測各輸入接點狀態(tài)的電源（用戶提供）。M、L+兩個端子提供24VDC/400mA傳感器電源，可以為傳感器提供電源，也可以作為輸入端的檢測電源使用。16個數(shù)字量輸出點分成三組：1.由輸出端子Q0.0~Q0.3共四個輸出點與公共端1L組成2.第二組由輸出端子Q0.4~Q0.7、Q1.0共5個輸出點與公共端2L組成3.第三組由輸出端子Q1.1~Q1.7共7個輸出點與公共端3L組成。每個負載的一端與輸出點相連，另一端經(jīng)電源與公共端相連。對于繼電器輸出方式，既可帶直流負載，也可帶交流負載。負載的激勵源由負載性質(zhì)確定。輸出端子排的右端N、L1端子是供電電源120/240VAC輸入端。該電源電壓允許范圍為85~264VAC。其他附件（1）狀態(tài)指示燈S7-200CN有三個狀態(tài)指示燈，主要指示目前CPU的工作狀態(tài)。這三個狀態(tài)指示燈分別是SF/DIAG、RUN和STOP。其中SF/DIAG是表示系統(tǒng)錯誤或處于診斷狀態(tài)，即系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤或處于診斷狀態(tài)時該燈點亮，在調(diào)試程序時，若有強制點該燈也會亮起。（2）可選卡插槽

在狀態(tài)指示燈下面是可選卡插槽，拔出蓋子，里面有個插口可以用來擴展存儲卡、時鐘卡和電池。一般用的比較少。（3）通訊口S7-200CN的通訊口是標準的RS232/485接口，可用來連接編程器、上位機、觸摸屏等。還可以與其他控制器相連組成復(fù)雜的控制系統(tǒng)。（4）輸入輸出I/O狀態(tài)指示燈

每個輸入輸出I/O端子都有一個對應(yīng)的狀態(tài)指示燈，用來指示目前I/O口的狀態(tài)。如果某個I/O口的狀態(tài)為“0”，相對應(yīng)的指示燈不亮；如果I/O口的狀態(tài)為“1”，則相應(yīng)的指示燈點亮。其他附件（5）接線端子

接線端子是與外部連接的紐帶，輸入端子和外部輸入的狀態(tài)信號、按鈕等相連，輸出端子與控制的執(zhí)行機構(gòu)或其他功率放大器等輸出的相關(guān)設(shè)備相連。（6）模式選擇開關(guān)

模式選擇開關(guān)主要是用來設(shè)定PLC上電后CPU工作的模式。有三種模式：RUN、STOP和TERM。RUN模式和STOP模式的區(qū)別是，PLC上電后，RUN模式下會執(zhí)行用戶的程序，而STOP模式下，不執(zhí)行用戶程序。另外，在程序執(zhí)行過程中，撥到STOP模式，CPU會立即停止執(zhí)行程序。TERM模式稱為終端模式，切換到此模式時，不改變當前的操作模式。即原來是RUN模式，切換到TERM后，CPU還是RUN模式，原來是STOP模式也一樣。這種模式主要用在自由口通信調(diào)試的程序上，使通信口在自由口和PPI之間互相切換。其他附件（7）模擬電位器

可以使用模擬電位器來改變它對應(yīng)的特殊寄存器（SM28、SM29）中的數(shù)值，可以實時更改程序運行中的一些參數(shù)，如定時器和計數(shù)器的值的設(shè)定、過程量的控制參數(shù)等。但是一般此功能很少使用。CPU221和CPU222有1個8位分辨率的模擬電位器，CPU224、CPU224XP和CPU226有2個8位分辨率的模擬電位器。（8）擴展端口

擴展端口通過扁平電纜線來擴展各種I/O模塊或特殊功能模塊，以彌補主機I/O點的不足或完成某些特殊功能的控制任務(wù)的需要。4.2.2擴展模塊介紹1．I/O擴展模塊型號數(shù)字量輸入點數(shù)數(shù)字量輸出點數(shù)模擬量輸入模擬量輸出EM2218（24VDC）———8（220VAC）———16（24VDC）———EM222—4（24VDC5A）———4（繼電器

10A）———8（24VDC）———8（繼電器）———8（220VAC）——EM2234（24VDC）4（24VDC）——4（24VDC）4（繼電器）——8（24VDC）8（24VDC）——8（24VDC）8（繼電器）——16（24VDC）16（24VDC）——16（24VDC）16（繼電器）——32（24VDC）32（24VDC）——32（24VDC）32（繼電器）——EM231——4路———2路熱電阻———4路熱電偶—EM232———2路EM235——4路1路4.2.2擴展模塊介紹2．特殊功能模塊

當需要完成某些特殊功能的控制任務(wù)時，可與PLC主機相連，以完成某種特殊的控制任務(wù)而特制的一種裝置。如運動控制模塊、特殊通訊模塊等。4.2.2擴展模塊介紹2．特殊功能模塊（1）EM241調(diào)制解調(diào)器模塊

使用該模塊可以通過電話線、Modbus或PPI協(xié)議進行Teleservice（遠程的維護和遠程的診斷）、Communication（進行CPU和PC或CPU和CPU之間的通信）和Message（發(fā)送短消息到手機或其他終端）。（2）EM253定位模塊

該模塊主要用于高精度的運動控制?？刂品秶鷱奈⑿筒竭M電動機到智能伺服系統(tǒng)。4.2.2擴展模塊介紹（3）SIWAREXMS稱重模塊SIWAREXMS是一個多用途的稱重模塊，適用于所有簡單稱重和測力任務(wù)。其基本功能就是測量傳感器電壓，然后將電壓值轉(zhuǎn)換成重量值。4.2.2擴展模塊介紹（4）EM277現(xiàn)場總線PROFIBUS-DP的連接模塊

通訊模塊EM277用于連接到PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線系統(tǒng)中。EM

277經(jīng)過串行I/O總線連接到S7-200

CPU。

此外，還有PID調(diào)節(jié)模塊、高速計數(shù)器模塊、以太網(wǎng)通訊模塊等其他智能模塊，4.3S7-200系統(tǒng)配置一套完整的S7-200系統(tǒng)包括主機單元、擴展單元、電源、編程器、通訊電纜、編程軟件，此外還可以配置上人機界面等4.3.1基本配置S7-200系統(tǒng)任何一個型號的主機單元模塊都可以單獨構(gòu)成一個基本的配置，組成一個獨立的控制系統(tǒng)，S7-200各個型號的CPU輸入輸出配置都是固定的。項目CPU222CPU224CPU224XPCPU226數(shù)字量輸入數(shù)8141424地址分配I0.0~I0.7I0.0~I0.7I1.0~I1.5I0.0~I0.7I1.0~I1.5I0.0~I0.7I1.0~I1.7I2.0~I2.7數(shù)字量輸出數(shù)6101016地址分配Q0.0~Q0.5Q0.0~Q0.7Q1.0~Q1.1Q0.0~Q0.7Q1.0~Q1.1Q0.0~Q0.7Q1.0~Q1.7模擬量輸入數(shù)——2—地址分配——AIW0~AIW2—模擬量輸出數(shù)——1—地址分配——AQW0—4.3.2擴展I/O模塊配置原則擴展IO模塊可以通過面板或標準的導(dǎo)軌和主機模塊連接在一起S7-200系統(tǒng)進行IO擴展時編址的規(guī)則（1）數(shù)字量的IO映像寄存器的單位長度為8位，即以一個字節(jié)進行遞增。所以如果輸入輸出點數(shù)不是8的倍數(shù)的，下一個同類模塊在編址時不能使用上一個模塊未用的地址。

例如CPU224輸入點有14個，其中編址時I0.0～I0.7是8位，而I1.0～I1.5是6位，則剩下的I1.6、I1.7就不能使用，下一個模塊如果要進行數(shù)字量的編址時，只能從I2.0開始往后編。S7-200系統(tǒng)進行IO擴展時編址的規(guī)則（2）模擬量的IO映像寄存器的單位長度為2個通道（32位）遞增的方式來分配空間。本模塊中沒有使用的地址不能被后面的同類模塊繼續(xù)使用，編址必須從偶數(shù)開始。模擬量輸入的編址格式為AIW0、AIW2、AIW4；模擬量輸出的編址格式為AQW0、AQW4。

例如EM235有4的模擬量輸入和1個模擬量輸出，則它的輸入編址為AIW0、AIW2、AIW4、AIW6；它的輸出編址為AQW0。如果它后面再接一個EM235模塊，則這個模塊的編址就要從接著上一個模塊的編址繼續(xù)往下，第二個EM235模塊輸入編址為AIW8、AIW10、AIW12、AIW14，而輸出編址為AQW4（注意：輸出雖然是一個，但是在內(nèi)部存儲的時候是占用的兩個通道的存儲空間，所以AQW2不能用）。S7-200系統(tǒng)進行IO擴展時編址的規(guī)則（3）數(shù)字量的輸出模塊那些沒有用到的存儲空間可以用來內(nèi)部標志位存儲器，而輸入模塊那些沒有用到的存儲空間則不能使用，因為每次更新輸入時都會將輸入字節(jié)中未用的位清零。（4）配置時盡量用最少的擴展模塊，同時考慮一定的余量。4.3.3擴展I/O模塊配置舉例例：某個控制系統(tǒng)數(shù)字量輸入為20點，數(shù)字量輸出為12點，模擬量輸入為4點，模擬量輸出為1點，試選擇合適的主機模塊和擴展模塊。4.3.3擴展I/O模塊配置舉例解：考慮主機模塊可以選用CPU224，CPU224XP和CPU226，選用的主機模塊不同，相應(yīng)的擴展模塊就不同。另外，即使是同一個主機模塊，擴展模塊也可以不同，排列的次序也可以不同，所以可以有多種組合形式。這里分別就CPU224，CPU224XP和CPU226這三種主機模塊配置一種比較簡單的形式。4.3.3擴展I/O模塊配置舉例（1）選用主機模塊為CPU224CPU224有14點數(shù)字量輸入和10點數(shù)字量輸出。這樣還需要配置至少6點的數(shù)字量和2點數(shù)字量輸出，4點模擬量輸入和1點模擬量輸出。對照I/O擴展模塊參數(shù)表4-3，選用最少的模塊，這里選用EM223數(shù)字量8輸入/8輸出和EM235模擬量4輸入/1輸出。主機單元擴展模塊CPU224EM223EM235I0.0~I0.7I1.0~I1.5I2.0~I2.7AIW0AIW2AIW4AIW6Q0.0~Q0.7Q1.0~Q1.1Q2.0~Q2.7AQW04.3.3擴展I/O模塊配置舉例（2）選用主機模塊為CPU224XPCPU224XP有14點數(shù)字量輸入和10點數(shù)字量輸出，另外還有2點模擬量輸入和1點模擬量輸出。這樣還需要配置