第一章-PLC硬件結(jié)構(gòu)與軟件資源分析

第一章:PLC基礎(chǔ)知識(shí)與硬件結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)要點(diǎn)：

了解S7-200PLC硬件結(jié)構(gòu)及基本功能；掌握S7-200PLC的接線；

掌握S7-200PLC的工作原理；

PLC的產(chǎn)生

在可編程控制器問世以前，人們利用電磁繼電器來控制順序型的設(shè)備和生產(chǎn)過程。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，在一定范圍內(nèi)能滿足控制要求，因而在工業(yè)控制領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用。但是繼電器控制系統(tǒng)也存在明顯的缺點(diǎn)，如設(shè)備體積過大，可靠性差，動(dòng)作速度慢，功能少，難于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制，并且通用性和靈活性也較差等。

一、PLC誕生

1968年，美國最大的汽車制造商——通用汽車公司(GM)為了適應(yīng)生產(chǎn)工藝不斷更新的需要，開始尋求一種比繼電器更可靠、功能更完善、響應(yīng)速度更高的新型工業(yè)控制器。1968年美國通用汽車公司提出的替代繼電器控制系統(tǒng)的新型控制器的十項(xiàng)指標(biāo)：1）編程簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)可修改程序；2）維護(hù)方便、采用插件式結(jié)構(gòu)；3）可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)；4）體積小于繼電器控制系統(tǒng)；5）數(shù)據(jù)可以直接送入計(jì)算機(jī)；6）成本可與繼電器系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；7）輸入可為市電；8）輸出可為市電，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、交流接觸器等；9）通用性強(qiáng)、易于擴(kuò)展；10）用戶存儲(chǔ)器大于4K。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了世 界上第一臺(tái)PLC，型號(hào)為PDP-14。第一代：從第一臺(tái)可編程控制器誕生到70年代初期。其特點(diǎn)是：CPU由中小規(guī)模集成電路組成，存儲(chǔ)器為磁芯存儲(chǔ)器；第二代：70年代初期到70年代末期。其特點(diǎn)是：CPU采用微處理器，存儲(chǔ)器采用EPROM；第三代：70年代末期到80年代中期。其特點(diǎn)是：CPU采用8位和16位微處理器，有些還采用多微處理器結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)器采用EPROM、EAROM、CMOSRAM等；第四代：80年代中期到90年代中期。PLC全面使用8位、16位微處理芯片的位片式芯片，處理速度也達(dá)到1us/步；第五代：90年代中期至今。PLC使用16位和32位的微處理器芯片，有的已使用RISC芯片。

可編程序控制器是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上開發(fā)的產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置。早期的可編程序控制器在功能上只能進(jìn)行邏輯控制。因而稱為可編程序邏輯控制器(ProgrammableIogicalController)簡(jiǎn)稱PLC。隨著技術(shù)的發(fā)展其控制功能不斷增強(qiáng)，因此美國電氣制造協(xié)會(huì)(NEMA)于1980年將它正式命名為可編程序控制器(ProgrammableController)簡(jiǎn)稱為PC。但是近年來PC又成為個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer)的簡(jiǎn)稱，為了加以區(qū)別，現(xiàn)在常常把可編程序控制器又稱為PLC?？删幊炭刂破骱?jiǎn)稱PLC（ProgrammableLogicController）被稱為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一（即PLC，機(jī)器人和CAD/CAM）。目前PLC已廣泛應(yīng)用于冶金、石油、礦業(yè)、機(jī)械、輕工等領(lǐng)域，為工業(yè)自動(dòng)化提供了有力的工具，加速了機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)。

國際電工委員會(huì)定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入/輸出，控制各種類型機(jī)械或生產(chǎn)過程。目前主要PLC生產(chǎn)廠家有三菱、歐姆龍、西門子、ABB等公司。本書所講PLC主要采用西門子公司生產(chǎn)的小型機(jī)S7－200。(3)按生產(chǎn)廠家分類1)日本的OMRON公司2)德國西門子SIEMENS公司3)美國羅克韋爾(ROCKWELL)公司4)美國施耐得SCHNEIDER公司5)日本三菱MITSUBISH公司6)美國GE公司與日本法南克(FANAC)合資的GE-FANAC公司7)日本松下電工公司8)日本日立公司9)日本東芝公司10)日本富士公司按生產(chǎn)廠家分類一是朝著小型、簡(jiǎn)易、價(jià)格低廉方向發(fā)展。單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了PLC向緊湊型發(fā)展，體積減小，價(jià)格降低，可靠性不斷提高。這種小型的PLC可以廣泛取代繼電器控制系統(tǒng)，應(yīng)用于單機(jī)控制和小型生產(chǎn)線的控制，如OMRON公司的C20、C20P、C28P、C40P、C60P、C20H、C40H等。二是朝著大型、高速、多功能方向發(fā)展。大型的PLC一般為多微處理器系統(tǒng)，有較大的存儲(chǔ)能力和功能強(qiáng)勁的輸入/輸出接口。通過豐富的智能外設(shè)接口，可以實(shí)現(xiàn)流量、溫度、壓力、位置等閉環(huán)控制；通過網(wǎng)絡(luò)接口，可級(jí)連不同類型的PLC和計(jì)算機(jī)，從而組成控制范圍很大的局域網(wǎng)絡(luò)，適用于大型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

目前大型PLC是幾百K字節(jié)，最高可達(dá)幾兆字節(jié)

例如: A-B公司PLC-3的程序存儲(chǔ)容量為2M字節(jié)，西門子公司的S5-155U為2M字節(jié)

CPU處理速度進(jìn)一步加快

==》使用64bitRISC芯片， 多CPU并行、分時(shí)、分任務(wù)處理， 這樣可使速度達(dá)到ns級(jí)。大中型PLC的掃描速度可達(dá)0.2ms/K步左右。例如: GE公司90系列331、771等為0.4ms／K步， 歐姆龍公司C1000H、C2000H為0.4ms／K步， 三菱公司A3N、A3H為0.2ms／K步，A3A高達(dá)0.15ms／K步，2．編程語言向標(biāo)準(zhǔn)化靠攏。 分散控制、集中管理的原則。3．輸入輸出模塊智能化和專用化。 例如：智能通信模塊，語音處理模塊等。4．網(wǎng)絡(luò)通信功能標(biāo)準(zhǔn)化。5．控制與管理功能一體化

PLC將廣泛采用計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和圖形顯示技術(shù)，使PLC系統(tǒng)的生產(chǎn)控制功能和信息管理功能融為一體。

工業(yè)控制單板機(jī)（計(jì)算機(jī)）繼電器控制系統(tǒng)先進(jìn)控制裝置PLC本質(zhì)項(xiàng)目目標(biāo)1、了解PLC的性能和分類方法；2、掌握S7－200PLC硬件結(jié)構(gòu)及基本功能；3、掌握S7－200PLC的接線方法；4、掌握PLC的循環(huán)掃描的工作方式；5、理解PLC控制與其它控制方式的區(qū)別。二、PLC硬件結(jié)構(gòu)分析

PLC的硬件結(jié)構(gòu)主要由中央處理器CPU、存儲(chǔ)器、輸入接口、輸出接口、通信接口、擴(kuò)展接口、電源等部分組成。其中，CPU是PLC的核心，負(fù)責(zé)完成控制系統(tǒng)邏輯控制、數(shù)字運(yùn)算等；輸入接口與輸出接口連接現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出設(shè)備，負(fù)責(zé)外部信息的輸入和驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件；通信接口用于與編程器、上位計(jì)算機(jī)等外設(shè)連接。

PLC的性能指標(biāo)與分類PLC的性能指標(biāo)

1．I/O點(diǎn)數(shù)

2．用戶程序存儲(chǔ)器容量

3．掃描速度

4．指令種類及條數(shù)

5．內(nèi)部器件的種類和數(shù)量

6．智能單元

1．輸入/輸出點(diǎn)數(shù)（I/O點(diǎn)數(shù)）

指PLC外部輸入、輸出端子數(shù)。根據(jù)I/O點(diǎn)數(shù)PLC可分為小型PLC（256點(diǎn)以下），中型PLC（２５６～２０４８之間），大型ＰＬＣ（２０４８點(diǎn)以上）。２．掃描速度

執(zhí)行一步指令的時(shí)間μs/步或執(zhí)行１０００條指令所需時(shí)間ms/k。CPU完成一次包括輸入處理階段、程序執(zhí)行階段和輸出處理階段的掃描循環(huán)所占用的時(shí)間稱為PLC的一個(gè)掃描周期，用T0表示。其中輸入和輸出時(shí)間很短，約為1ms。程序執(zhí)行時(shí)間與指令種類和CPU掃描速度相關(guān)。歐姆龍C系列P型機(jī)的CPU指令執(zhí)行的平均時(shí)間約為10

s/指令。３．內(nèi)存容量

ＰＬＣ能存放用戶程序的多少，以步為單位，一條指令可能有好多步。４．指令條數(shù)

衡量ＰＬＣ軟件功能的指標(biāo)。

5．內(nèi)部寄存器(繼電器)

PLC內(nèi)部有許多寄存器用來存放變量、中間結(jié)果、數(shù)據(jù)等，還有許多輔助寄存器可供用戶使用。因此寄存器的配置也是衡量PLC功能的一項(xiàng)指標(biāo)。內(nèi)部寄存器常冠以“繼電器”的名稱，目的是在概念上與繼電接觸器控制電路相同，便于理解。例如輸入輸出繼電器是與輸入輸出點(diǎn)對(duì)應(yīng)的那部分內(nèi)存單元，它決定了PLC可能配置的最多I/O點(diǎn)數(shù)。內(nèi)部輔助繼電器與中間繼電器一樣，合理使用可實(shí)現(xiàn)輸入與輸出之間的復(fù)雜的變換，它的數(shù)量也反映了PLC處理能力。

6．高功能模塊

高功能模塊的多少，功能強(qiáng)弱是衡量PLC產(chǎn)品水平高低的一個(gè)重要標(biāo)志。常用高功能模塊有：A/D模塊，D/A模塊，高速計(jì)數(shù)模塊，位置控制模塊，智能PID模塊，溫度控制模塊，速度控制模塊，遠(yuǎn)程通訊模塊等。1、按PLC的硬件結(jié)構(gòu)類型分類根據(jù)PLC硬件結(jié)構(gòu)形式不同，PLC主要可分為整體式和模塊式兩類。PLC的分類2、按PLC的I/O點(diǎn)數(shù)容量分類

微型機(jī)-----控制點(diǎn)數(shù)僅幾十點(diǎn)小型機(jī)，I/O點(diǎn)數(shù)在256點(diǎn)以內(nèi)，用戶程序內(nèi)存在4KB以下，以開關(guān)量邏輯處理為主；中型機(jī)，I/O點(diǎn)數(shù)在256~2048點(diǎn)，用戶程序內(nèi)存在8KB以下，具有很強(qiáng)的數(shù)字計(jì)算處理功能。大型機(jī)，I/O點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上，用戶程序可達(dá)10MB，性能與工業(yè)計(jì)算機(jī)相當(dāng)。超大型機(jī)----控制點(diǎn)數(shù)可達(dá)上萬、甚至于幾萬點(diǎn)S7-200PLC硬件結(jié)構(gòu)1、S7-200PLC的外形通信口：在S7-200主機(jī)模塊上都至少有一個(gè)或多個(gè)通信口。S7-200提供的是RS-485通信口，要與計(jì)算機(jī)相連需經(jīng)過專業(yè)的PC/PPI電纜。LED指示燈：在主機(jī)模塊上安裝有LED指示燈，用于指示PLC電源（POWER）、運(yùn)行（RUN）、編程（PROG）、測(cè)試（TEST）、斷開（BREAK）、出錯(cuò)（ERROR）、電池電量不足（BATT）、警告（ALARM）等工作狀態(tài)。S7-200PLC的基本組成

S7-200PLC將一個(gè)微處理器、一個(gè)集成電源和數(shù)字量I/O口集成在一個(gè)緊湊的封裝中，從而形成了一個(gè)功能強(qiáng)大的微型PLC，如圖PLC有何獨(dú)特之處？1、靈活、通用

-----PLC是通過存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動(dòng)極少量的接線即可。

2、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)

平均無故障時(shí)間一般可達(dá)3～5萬小時(shí)

-----PLC采用的是微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作是由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成的，因此不會(huì)出現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)中的接線老化、脫焊、觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象。

-----PLC還采取了以下主要措施來提高其可靠性。

1)硬件措施：

對(duì)電源變壓器、CPU、編程器等主要部件，均采用嚴(yán)格措施進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾；

2)軟件措施

監(jiān)控程序定期地監(jiān)測(cè)外界環(huán)境；死循環(huán)報(bào)警；停電時(shí)利用后備電池供電。“專為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)”

3、編程簡(jiǎn)單、使用方便

-----用微機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，使用的是匯編語言，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。而PLC采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”編程，容易掌握。

4、接線簡(jiǎn)單

5、功能強(qiáng)

6、體積小,重量輕,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化開關(guān)量的邏輯控制----開關(guān)量的邏輯控制使PLC的最基本控制功能。目前，PLC首用的目標(biāo)，就是用于開關(guān)量的控制。取代傳統(tǒng)繼電器，完成開關(guān)量控制。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域。模擬量的閉環(huán)控制----PLC具有A/D、D/A轉(zhuǎn)換及算術(shù)運(yùn)算等功能，因此可以實(shí)現(xiàn)模擬量控制。對(duì)許多連續(xù)變化量如溫度、壓力、流量、液位、速度等的控制。數(shù)字量的智能控制----利用PLC能接受和輸出高速脈沖的功能，在配備了相應(yīng)的傳感器（如旋轉(zhuǎn)編碼器）或脈沖伺服裝置（如環(huán)型分配器、功放、步進(jìn)電機(jī)）就能實(shí)現(xiàn)數(shù)字量的智能控制。數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控----利用PLC自檢信號(hào)多的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自診斷的式的監(jiān)控，減少系統(tǒng)的故障，提高累計(jì)平均無故障運(yùn)行時(shí)間，同時(shí)可減低故障修復(fù)時(shí)間，提高系統(tǒng)的可靠性。通信、聯(lián)網(wǎng)及集散控制----利用PLC的強(qiáng)大的通信聯(lián)網(wǎng)功能，把PLC分布到控制現(xiàn)場(chǎng)，并實(shí)現(xiàn)各站間的通信，上、下層間的通信，達(dá)到分散控制、集中管理，即構(gòu)成了現(xiàn)在的PCS系統(tǒng)。應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)械食品造紙應(yīng)用實(shí)例·機(jī)床·自動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械·自動(dòng)裝配機(jī)·倉庫控制·配料控制·包裝機(jī)控制·包裝紙輸送線·瓦楞紙沖裝機(jī)·自動(dòng)包裝機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域貨運(yùn)水處理樓宇應(yīng)用實(shí)例·傳送帶生產(chǎn)線控制·裝載輸送機(jī)控制·吊車控制·水濾清控制·上下水道控制·廢液處理控制·樓房空調(diào)控制·樓房防災(zāi)警報(bào)設(shè)備控制·立體停車場(chǎng)控制應(yīng)用領(lǐng)域公共設(shè)施農(nóng)業(yè)娛樂應(yīng)用實(shí)例·隧道排氣控制·垃圾處理設(shè)備控制過濾、清洗設(shè)備控制·噴灌控制·噴水控制·溫室控制·照明控制·霓虹燈控制·劇場(chǎng)舞臺(tái)的自動(dòng)控制可編程序控制器應(yīng)用領(lǐng)域分類PLC的基本組成各部分的作用整體式PLC組合式PLCI.PLC的基本組成

按結(jié)構(gòu)形式的不同，PLC可分為整體式和組合式兩類外形的樣子整體式PLC模塊式PLC

1.整體式PLC的組成示意圖這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，價(jià)格低，輸入輸出點(diǎn)數(shù)固定，實(shí)現(xiàn)的功能和控制規(guī)模固定，但靈活性較低。PLC的基本結(jié)構(gòu)

2.組合式PLC的組成示意圖組合式PLC的特點(diǎn)是：系統(tǒng)構(gòu)成的靈活性較高，系統(tǒng)構(gòu)成具有不同規(guī)模和功能的PLC，但同時(shí)價(jià)格也較高。II.各部分的作用1．中央處理單元（CPU）

2．存儲(chǔ)器

3.I/O單元

(輸入輸出接口）4.電源和其它電路5．智能單元

6．?dāng)U展口7.編程工具

8．其它外部設(shè)備中央處理單元

功能：接收并存儲(chǔ)從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)；診斷電源、PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程的語法錯(cuò)誤；用掃描的方式接收輸入信號(hào)，送入PLC的數(shù)據(jù)寄存器保存起來；

PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，根據(jù)存放的先后順序逐條讀取用戶程序，進(jìn)行解釋和執(zhí)行，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作；將用戶程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。

中央處理單元

現(xiàn)代PLC使用的CPU主要有以下幾種：通用微處理器，如8080、6800、Z80A、8086等。通用微處理器的價(jià)格便宜，通用性強(qiáng)。單片機(jī)，如8031

、8051等。單片機(jī)由于集成度高、體積小、價(jià)格低和可擴(kuò)充性好，很適合在小型PLC上使用，也廣泛地用于PLC的智能I/O模塊。位片式微處理器，如AMD2900系列等。位片式微處理器是獨(dú)立于微型機(jī)的另一分支。它主要追求運(yùn)算速度快，它以4位為一片。用幾個(gè)位片級(jí)聯(lián)，可以組成任意字長(zhǎng)的微處理器。存儲(chǔ)器

根據(jù)存儲(chǔ)器在系統(tǒng)中的作用，可以把它們分為以下3種:a)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，ROM

b)用戶程序存儲(chǔ)器，RAM（用鋰電池備份）

EPROM，EEROMc)工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，RAMI/O單元

常用的I/O單元開關(guān)量輸入單元

（1）直流輸入單元（2）交流輸入單元開關(guān)量輸出單元

（1）晶體管輸出單元

（2）雙向晶閘管輸出單元

（3）繼電器輸出單元，

PLC是在按鈕開關(guān)、限位開關(guān)和其他傳感器等發(fā)出的監(jiān)控輸入信號(hào)作用下進(jìn)行工作的。輸入信號(hào)作用于用戶程序便產(chǎn)生輸出信號(hào)，而這些輸出信號(hào)可直接控制外部的控制系統(tǒng)，如電動(dòng)機(jī)、接觸器、電磁閥、指示燈等。I/O單元（輸入／輸出設(shè)備）（1）輸入單元作用：是連接可編程控制器與其它外設(shè)之間的橋梁。對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行濾波、隔離、電平轉(zhuǎn)換等，把輸入信號(hào)安全、可靠地傳送給CPU。

生產(chǎn)設(shè)備的控制信號(hào)通過輸入模塊傳送給CPU。常用的輸入信號(hào)：按鈕、位置開關(guān)、開關(guān)或電位器、傳感器、變送器原理按SB—發(fā)光二極管導(dǎo)通（LED燈亮）—在發(fā)光激勵(lì)下，光電二極管導(dǎo)通—驅(qū)動(dòng)內(nèi)部電路通斷采用了濾波和光電隔離RC濾波一個(gè)輸入單元—一個(gè)輸入繼電器—一個(gè)輸入點(diǎn)輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)（1）直流輸入電路輸入采用光電耦合電路，可大大減少電磁干擾，輸入響應(yīng)時(shí)間一般在2ms以下。3.3K4701000PF輸入單元（2）交流輸入電路輸入單元（2）輸出單元。開關(guān)量輸出單元用于連接繼電器、接觸器、電磁閥線圈，是PLC的主要輸出口，是連接PLC與控制設(shè)備的橋梁。CPU運(yùn)算的結(jié)果通過輸出單元模塊輸出。輸出單元模塊通過將CPU運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行隔離和功率放大后來驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行元件。輸出單元類型很多，但是它們的基本原理是相似的。PLC有3種輸出方式：繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出。圖5-8為PLC的3種輸出電路圖。

（1）晶體管輸出電路輸出采用光電隔離。晶體管輸出適用高頻小功率負(fù)載（直流電源輸出），響應(yīng)時(shí)間幾十μS～幾百μs。輸出單元（2）雙向晶閘管輸出電路晶閘管輸出適用高頻大功率負(fù)載（交流電源輸出），響應(yīng)時(shí)間幾百μS～幾ms輸出單元（3）繼電器輸出電路繼電器輸出適用低頻大功率負(fù)載（交、直流電源輸出），響應(yīng)時(shí)間ON→OFF10ms,OFF→ON8ms輸出單元----智能單元本身是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲(chǔ)器，及與外界過程相連的接口。

智能單元目前已開發(fā)的常用的智能單元有：A/D單元、D/A單元、高速計(jì)數(shù)單元、位置控制單元、PID控制單元、溫度控制單元和各種通信單元等。

編程工具-----主要用來編輯程序、調(diào)試程序和監(jiān)控程序的執(zhí)行，還可以在線測(cè)試PLC的內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。專用編程器

(1)簡(jiǎn)易編程器

(2)圖形編程器計(jì)算機(jī)輔助編程

三、S7-200PLC的接線方法

PLC的外端子是PLC外電源、輸入和輸出的連接端子。型號(hào)規(guī)格中用斜線分割的三部分分別表示CPU電源的類型，輸入接口電路的類型及輸出接口電路的類型。其中輸出接口類型中，RLY為繼電器輸出，DC為晶體管輸出。如CPU224AC/DC/RLY，其中AC代表為CPU由220V交流電源供電，DC代表24V直流輸入，RLY代表負(fù)載采用了繼電器驅(qū)動(dòng)，所以既可以選用直流電為負(fù)載供電，也可以采用交流電為負(fù)載供電。三、S7-200PLC的接線方法CPU模塊供電接線圖PLC輸入接線示意圖PLC輸出接線示意圖CPU224XPDC/DC/DC為晶體管輸出電路，PLC由24V直流供電，負(fù)載采用了MOSFET功率驅(qū)動(dòng)器件，所以只能采用直流為負(fù)載供電。輸出端將數(shù)字量輸出分為兩組，每組有一個(gè)公共端，共有1L，2L兩個(gè)公共端，可接入不同電壓等級(jí)的負(fù)載電源。

CPU224XPAC/DC/RLY為繼電器輸出電路，數(shù)字量輸出分為三組，每組的公共端為本組的電源供給端，Q0.0～Q0.3共用1L，Q0.4～Q0.6共用2L，Q0.7～Q1.1共用3L，各組之間可接入不同電壓等級(jí)、不同電壓性質(zhì)的負(fù)載電源。S7-200CPU226AC/DC/繼電器模塊的外部端子接線圖：

四、S7-200PLC的擴(kuò)展1、擴(kuò)展模塊的連接2、擴(kuò)展模塊編址（1）同類型輸入或輸出點(diǎn)按順序進(jìn)行編址。（2）對(duì)于數(shù)字量，輸入/輸出映像寄存器的單位長(zhǎng)度為8位，本模塊高位實(shí)際位數(shù)未滿８位的，未用位不能分配給后面的模塊，后續(xù)地址必須從下個(gè)字節(jié)開始編排。（3）模擬量的數(shù)據(jù)格式為一個(gè)字長(zhǎng)，所以地址必須從偶數(shù)字節(jié)開始。輸入/輸出以兩個(gè)通道（兩個(gè)字）遞增方式分配空間，本模塊中未使用的通道地址不能被后續(xù)的同類繼續(xù)模塊使用，后續(xù)地址必須從新的兩個(gè)字開始。

數(shù)字量輸入輸出模塊：

S7-200PLC配有數(shù)字量輸入輸出模塊（EM223）。在一塊模塊上既有數(shù)字量輸入點(diǎn)又有數(shù)字量輸出點(diǎn)，這種模塊稱為組合模塊或輸入輸出模塊。數(shù)字量輸入輸出模塊的輸入電路及輸出電路的類型與上述介紹的相同。在同一塊模塊上，輸入、輸出電路類型的組合有多種多樣，用戶可根據(jù)控制需求選用。有了數(shù)字量組合模塊可使系統(tǒng)配置更加靈活。

模擬量I/O模塊

工業(yè)控制中，除了用數(shù)字量信號(hào)來控制外，有時(shí)還要用模擬量信號(hào)來進(jìn)行控制。模擬量模塊有模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊。

模擬量I/O模塊：模擬量輸入模塊（A/D）；模擬量輸出模塊（D/A）；模擬量輸入輸出模塊。

模擬量I/O模塊模擬量輸入模塊（A/D）；模擬量輸入模塊（EM231）具有4個(gè)模擬量輸入通道。每個(gè)通道占有存儲(chǔ)器AI區(qū)域2個(gè)字節(jié)(一個(gè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成一個(gè)16位的數(shù)字量)。該模塊模擬量的輸入值為只讀數(shù)據(jù)。電壓輸入范圍：?jiǎn)螛O性0～10V，0～5V；雙極性-5～+5V，-2.5～+2.5V，電流輸入范圍：0～20mA。模擬量到數(shù)字量的最大轉(zhuǎn)換時(shí)間為250μs。該模塊需要直流24V供電?？捎蒀PU模塊的傳感器電源DC24V/400mA供電，也可由用戶提供外部電源。

模擬量I/O模塊模擬量輸出模塊（D/A）：模擬量輸出模塊（EM232）具有2個(gè)模擬量輸出通道。每個(gè)輸出通道占用存儲(chǔ)器AQ區(qū)域2個(gè)字節(jié)。該模塊輸出的模擬量可以是電壓信號(hào)，也可以是電流信號(hào)。輸出信號(hào)的范圍：電壓輸出為-10～+10V，電流輸出為0～20mA。電壓輸出的設(shè)置時(shí)間為100μs，電流輸出的設(shè)置時(shí)間為2ms。用戶程序無法讀取模擬量輸出值。該模塊需要DC24V供電?？捎蒀PU模塊的傳感器電源DC24V/400mA供電，也可由用戶提供外部電源。

模擬量I/O模塊模擬量輸入輸出模塊：

EM235具有4個(gè)模擬量輸入通道、1個(gè)模擬量輸出通道。該模塊的模擬量輸入功能同EM231模擬量輸入模塊，技術(shù)參數(shù)基本相同，只是電壓輸入范圍有所不同：?jiǎn)螛O性為0～10V、0～5V、0～1V、0～500mV、0～100mV、0～50mV；雙極性為-10～+10V、-5～+5V、-2.5～+2.5V、-1～+1V、-500～+500mV、-250～+250mV、-100～+100mV、-50～+50mV、-25～+25mV。該模塊的模擬量輸出功能同EM232模擬量輸出模塊，技術(shù)參數(shù)也基本相同。

S7-200CPU22X系列的I/O配置及地址分配見項(xiàng)目CPU221CPU222CPU224CPU226本機(jī)數(shù)字量輸入地址分配6輸入I0.0~I0.58輸入I0.0~I0.714輸入I0.0~I0.7I1.0~I1.524輸入I0.0~I0.7I1.0~I1.7I2.0~I2.7本機(jī)數(shù)字量輸出地址分配4輸出Q0.0~Q0.36輸出Q0.0~Q0.510輸出Q0.0~Q0.7Q1.0~Q1.116輸出Q0.0~Q0.7Q1.0~Q1.7本機(jī)模擬量輸入/輸出無無無無擴(kuò)展模塊數(shù)量無2個(gè)模塊7個(gè)模塊7個(gè)模塊S7-200PLC的擴(kuò)展配置允許主機(jī)所帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量：各類主機(jī)可帶擴(kuò)展模塊的數(shù)量是不同的。數(shù)字量I/O映像區(qū)的大?。?28個(gè)輸入映像寄存器（I0.0～I(xiàn)15.7）和128個(gè)輸出映像寄存器（Q0.0～Q15.7），最大I/O配置不能超過此區(qū)域。

模擬量I/O映像區(qū)的大?。篊PU222模塊，16入/16出；CPU224模塊、CPU226模塊、CPU226XM模塊，32入/32出，模擬量的最大I/O配置不能超出此區(qū)域。模擬量擴(kuò)展模塊總是以2個(gè)字節(jié)遞增的方式來分配空間。類型CPU224EM221EM222EM235EM223EM235I/O點(diǎn)數(shù)DI14/DO10DI8DO8AI4/AO1DI4/DO4AI4/AO1地址分配I0.0Q0.0I2.0Q2.0AIW0AQW0I3.0Q3.0AIW8AQW4I0.1Q0.1I2.1Q2.1AIW2I3.1Q3.1AIW10I0.2Q0.2I2.2Q2.2AIW4I3.2Q3.2AIW12I0.3Q0.3I2.3Q2.3AIW6I3.3Q3.3AIW14I0.4Q0.4I2.4Q2.4I0.5Q0.5I2.5Q2.5I0.6Q0.6I2.6Q2.6I0.7Q0.7I2.7Q2.7I1.0Q1.0I1.1Q1.1I1.2I1.3I1.4I1.5例2-1：某一控制系統(tǒng)選用CPU224PLC，系統(tǒng)所需的輸入輸出點(diǎn)數(shù)分別為：數(shù)字量輸入24點(diǎn)、數(shù)字量輸出20點(diǎn)、模擬量輸入6點(diǎn)、模擬量輸出2點(diǎn)，試進(jìn)行地址分配。

1.PLC對(duì)模擬量的處理模擬量模塊例如：恒溫控制實(shí)驗(yàn)2.模擬量輸入模塊(1)模擬量輸入模塊的輸入數(shù)據(jù)格式

(2)模擬量輸入模塊的端子接線圖

模擬量模塊3.模擬量輸出模塊(1)模擬量輸出模塊的輸出數(shù)據(jù)格式(2)模擬量輸出模塊的端子接線圖模擬量模塊4.模擬量輸入輸出模塊模擬量模塊端子接線圖：S7-200PLC的智能模塊1.EM231測(cè)溫模塊

EM231熱電偶/熱電