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S7-200 CPU22X 系列PLC I/O 點數(shù)擴展和編址

  S7-200 CPU22X 系列的每種主機所提供的本機I/O點的I/O地址是固定的，進行擴展時，可以在CPU右邊連接多個擴展模塊。如圖所示，每個擴展模塊的組態(tài)地址編號取決于各模塊的類型和該模塊在I/O鏈中所處的位置。輸入與輸出模塊的地址不會沖突，模擬量控制模塊地址也不會影響數(shù)字量。

    編址方法是同樣類型輸入或輸出點的模塊在鏈中按所處的位置而遞增，這種遞增是按字節(jié)進行的，如果CPU或模塊在為物理I/0點分配地址時未用完一個字節(jié)，那些未用的位也不能分配給I/O鏈中的后續(xù)模塊。

    例如，某一控制系統(tǒng)選用CPU224，系統(tǒng)所需的輸入／輸出點數(shù)為：數(shù)字量輸入24點、數(shù)字量輸出20點、模擬量輸入6點和模擬量輸出2點。

本系統(tǒng)可有多種不同模塊的選取組合，并且各模塊在I/O鏈中的位置排列方式也可能有多種，圖2所示為其中的一種模塊連接形式。表1所示為其對應的各模塊的編址情況。

    表1  各模塊的編址

● 同類型輸入或輸出的模塊按順序進行編制。 
● 數(shù)字量模塊總是保留以8位（1個字節(jié)）遞增的過程映象寄存器空間。如果模塊沒有給保留字節(jié)中每一位提供相應的物理點，那些未用位不能分配給I/O鏈中的后續(xù)模塊。對于輸入模塊，這些保留字節(jié)中未使用的位會在每個輸入刷新周期中被清零。
● 模擬量I/O點總是以兩點遞增的方式來分配空間。如果模塊沒有給每個點分配相應的物理點，則這些I/O點會消失并且不能夠分配給I/O鏈中的后續(xù)模塊。

西門子SIMATIC S7-200系列PLC的特點、產(chǎn)品類型及編程軟件

S7-200系列PLC的特點：

是SIEMENS公司推出的一種小型PLC

（1）它結構緊湊

（2）擴展性良好

（3）指令功能強大

（4）價格低廉

成為當代各種小型控制工程的理想控制器。

2．S7-200PLC的產(chǎn)品：

（1）集成一定數(shù)字I/O點的CPU：CPU221、CPU 222、CPU 224、CPU 226、CPU 226XM

（2）擴展模塊：主要有

數(shù)字量擴展模塊：EM221、EM222、EM223

模擬量擴展模塊：EM231、EM 232、EM 235

通訊模塊：EM277、EM241等

其它模塊：特殊功能模塊

可以十分方便地組成不同規(guī)模的控制器。其控制規(guī)?？梢詮膸c到幾百點。S7-200PLC可以方便地組成PLC-PLC網(wǎng)絡和微機-PLC網(wǎng)絡，從而完成規(guī)模更大的工程。

3．S7-200的編程軟件：STEP7-Micro/WIN32。該編程軟件可以方便地在Windows環(huán)境下對PLC編程、調試、監(jiān)控。使得PLC的編程更加方便、快捷?？梢哉f，S7-200可以完美地滿足各種小規(guī)模控制系統(tǒng)的要求。

西門子STEP 7中的塊編程的重要知識點

一、塊的作用和分類

二、組織塊

l  啟動組織塊

l  循環(huán)的程序執(zhí)行組織塊

l  定期的程序執(zhí)行組織塊

l  事件驅動的程序執(zhí)行組織塊

各種組織塊的作用、功能。

三、功能FC和功能塊FB

二者的功能、使用上的區(qū)別。

四、系統(tǒng)功能SFC和系統(tǒng)功能塊SFB

二者的功能、使用上的區(qū)別。

五、背景數(shù)據(jù)塊和共享數(shù)據(jù)塊

二者的功能、使用上的區(qū)別。

六、STEP7的程序結構

l  線性程序結構

l  分塊程序結構

l  結構化程序結構

七、三種編程語言

l  梯形圖LAD（Ladder Logic Programming Language）

l  語句表STL（Statement List Programming Language）

l  功能圖FBD（Function Block Diagram Programming Language）

• 數(shù)字量輸入/輸出作為 SIMATIC S7-1200 CPU 的集成 I/O 的補充
• 信號模塊作為獨立的模塊；
  可以與 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用（CPU 1211C 除外）
• 信號板將作為模塊插到 CPU 上，在空間有限的情況下使用；
  可以與 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用
• 用于使控制器靈活地適應相關任務的要求
• 用于使用附加輸入端和輸出端對系統(tǒng)進行后續(xù)擴展

除了現(xiàn)有的集成數(shù)字量輸入/輸出之外，數(shù)字擴展模塊還可以提供更多的數(shù)字量輸入/輸出使用選項s。

這為用戶提供了下列優(yōu)勢：

• 佳適應性：
  • 使用可以根據(jù)需要混合的信號模塊，用戶可以使其控制器準確地滿足相關任務的要求。這可以避免產(chǎn)生不必要的?？梢允褂脦в?8 個、16 個和 32 個輸入/輸出通道的模塊
  • 在空間有限的情況下，或只需要少數(shù)附加輸入/輸出的情況下，可以使用信號板。通過信號板可以對 S7-1200 CPU 進行模塊化擴展。這不會增加控制器所需的安裝空間
• 靈活性：
  如果任務后續(xù)有所擴展，可以升級控制器。更新用戶程序非常簡單。

信號模板

信號模塊具有與基本設備相同的設計特點：

• 安裝在 DIN 導軌上：
  模塊安裝在右側 CPU 旁邊的導軌上，相互電氣、機械地連接，并且通過滑塊機構連接到 CPU
• 直接安裝：
  水平或垂直安裝在 DIN 導軌上或使用集成的鉆孔直接安裝在控制柜中
• 由于所有數(shù)字模塊均配備可拆卸的連接端子（“獨立接線”），所以更換方便。

信號板

信號板直接插到每個 S7-1200 CPU 前面的插座中。

• 安裝：
  信號板直接插到 SIMATIC S7-1200 CPU 中，因此可以電氣、機械地連接到 CPU
• CPU 的安裝尺寸保持不變
• 由于所有信號板均配備可拆卸的連接端子（“獨立接線”），所以更換方便。

說明

信號模塊不能與 CPU 1211C 一起使用。
信號板可以與 SIMATIC S7-1200 的所有 CPU 一起使用。

MicroMaster430變頻器

MicroMaster430變頻器是全新一代標準變頻器中的風機和泵類變轉矩負載專家。功率范圍7.5kW至250kW。它按照專用要求設計，并使用內部功能互聯(lián)（BiCo）技術，具有高度可靠性和靈活性?？刂栖浖梢詫崿F(xiàn)專用功能：多泵切換、手動/自動切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運行方式等。 
西門子MicroMaster430變頻器主要特征： 
380V-480V±10%，三相，交流，7.5kW-250kW； 
風機和泵類變轉矩負載專用； 
牢固的EMC（電磁兼容性）設計； 
控制信號的快速響應；
控制功能： 
線性v/f控制，并帶有增強電機動態(tài)響應和控制特性的磁通電流控制（FCC），多點 v/f控制； 
內置PID控制器； 
快速電流限制，防止運行中不應有的跳閘； 
數(shù)字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個； 
具有15個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程； 
采用BiCo技術，實現(xiàn)I/O端口自由連接； 
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊； 
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，可選平滑功能； 
三組參數(shù)切換功能：電機數(shù)據(jù)切換，命令數(shù)據(jù)切換； 
風機和泵類專用功能： 
多泵切換 ；
旁路功能 ；
手動/自動切換； 
斷帶及缺水檢測 ；
節(jié)能方式；
保護功能： 
過載能力為140％額定負載電流，持續(xù)時間3秒和110％額定負載電流，持續(xù)時間60秒; 
過電壓、欠電壓保護； 
變頻器過溫保護； 
接地故障保護，短路保護； 
I2t電動機過熱保護； 
PTC Y電機保護。 
MM420變頻器

西門子PLC S7-300系列可編程控制器

S7-300 模塊化微型PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求 
各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務 
簡單實用的分布式結構和多界面網(wǎng)絡能力，使得應用十分靈活 
方便用戶和簡易的無風扇設計 
當控制任務增加時，可自由擴展 
大量的集成功能使它功能非常強勁
S7-300 用于惡劣環(huán)境條件下的PLC 
擴展溫度范圍從-25°C 到+70°C 
適用于特殊的環(huán)境( 污染空氣中使用) 
允許短時冷凝以及短時機械負載的增加 
S7-300 采用經(jīng)過認證的PLC 技術 
易于操作、編程、維護和 
特別適用于汽車工業(yè)、環(huán)境技術、采礦、化工廠、生產(chǎn)技術以及食品加工等領域 
低成本的解決方案 

西門子PLC S7-200系列可編程控制器

S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場合中的檢測、監(jiān)測及控制的自動化。S7-200系列的強大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡皆能實現(xiàn)復雜控制功能。因此S7-200系列具有極高的性能/價格比。
S7-200系列出色表現(xiàn)在以下幾個方面： 
* 極高的可靠性 
* 極豐富的指令集 
* 易于掌握 
* 便捷的操作 
* 豐富的內置集成功能 
* 實時特性 
* 強勁的通訊能力 
* 豐富的擴展模塊 
S7-200系列在集散自動化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡單控制到更復雜的自動化控制。應用領域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關的工業(yè)及民用領域，包括各種機床、機械、電力設施、民用設施、環(huán)境保護設備等等。如：沖壓機床，磨床，印刷機械，橡膠化工機械，中央空調，電梯控制，運動系統(tǒng)。
S7-200系列PLC可提供4個不同的基本型號的8種CPU供您使用。

• CPU 1512SP-1 PN 適用于基于 S7-1500 CPU 1513-1 PN 的 SIMATIC ET 200SP
• 適用于對程序范圍和處理速度具有中等要求的應用，通過 PROFINET IO 和 PROFIBUS DP 進行分布式配置。
• 增強了系統(tǒng)和設備的可用性
• 可連接多 128 個 IO 設備的 PROFINET IO 控制器
• PROFINET I-Device，用于連接作為智能 PROFINET 設備、帶 SIMATIC 或第三方 PROFINET I/O 控制器的 CPU
• 適用于 4 個控制器的 PROFINET 共享智能設備
• PROFINET IO IRT 接口，帶集成 3 端口交換機
• 經(jīng)由 PROFIBUS 的等時同步模式
• 具有多種通信功能：
  編程器/OP 通信，PROFINET IO，開放式 IE 通信（TCP，ISO-on-TCP 和 UDP），Web 器和 S7 通信 （帶可裝載的 FB）
• 可選 PROFIBUS DP 主站，用于 125 個 PROFIBUS DP 從站（帶 CM DP 模塊 6ES7545-5DA00-0AB0）
• 可選 PROFIBUS DP 從站（帶 CM DP 模塊 6ES7545-5DA00-0AB0）
• 組態(tài)控制（選項處理）
• 集成運動控制功能，可以控制速度控制軸和定位軸，支持外部編碼器

注

CPU 的運行需要使用 SIMATIC 存儲卡。
總線適配器不在供貨范圍內，需要單獨訂購。

CPU 1512SP-1 PN 適用于獨立生產(chǎn)技術領域中對處理性能和響應速度具有中等要求的應用。CPU 1512SP-1 PN 可被用作 PROFINET IO 控制器或分布智能系統(tǒng)（PROFINET 智能設備）。集成式 PROFINET IO IRT 接口的設計形式為 3 端口交換機，這樣就可以在系統(tǒng)中通過端口 1 和 2 建立總線型拓撲，并且也可通過端口 3 來連接編程設備/PC 或 HMI 設備。

作為智能設備使用時，CPU 1512SP-1 PN 可實現(xiàn)在本地對過程數(shù)據(jù)進行分布式預處理，并且僅將實際需要的信息傳輸?shù)缴衔豢刂破鳌＿@樣做有以下優(yōu)勢：

• 減輕中央控制器的工作負荷
• 縮短對現(xiàn)場重要信號的響應時間
• 數(shù)據(jù)量減少，總線系統(tǒng)上的負荷降低
• 各單元經(jīng)過預測試并進行平行調試，設置更快速
• 由于自帶機械裝置,增加了可用性和靈活性
• 組態(tài)清晰明了

CPU 1512SP-1 PN 完全獨立于中央控制器運行。如果其發(fā)生故障，CPU 1512SP-1 PN 仍繼續(xù)運行。

位模塊化設計的 ET 200SP I/O 系統(tǒng)和 CPU 1512SP-1 PN 可實現(xiàn)面向功能的站設計。

另外，CPU 通過易組態(tài)的塊提供全面控制功能，以及通過標準化 PLC-open 塊 提供連接至驅動器的能力。

CPU 1512SP-1 PN CPU 可直接卡裝到標準安裝導軌上。它具有：

• A powerful processor:
  The CPU achieves command execution times as low as 48 ns per binary instruction.
• 大容量工作存儲器：
  200 KB 用于程序，1 MB 用于數(shù)據(jù)
• SIMATIC 存儲卡作為裝載存儲器；
  允許附加固件更新、數(shù)據(jù)日志和歸檔等功能
• 位模塊化擴展性，靈活性好；
  任意組合達 64 個 I/O 模塊（I/O 模塊、工藝模塊和通信模塊）。大 1 m 的站寬度。
• PROFINET IO IRT 接口，帶集成 3 端口交換機：
  • 端口 1 和 2 通過總線適配器來連接
    （CPU 1512SP-1 PN 未提供總線適配器，不使用該適配器也可運行）。
    如果需要，相應的總線適配器（BA 2xRJ45 或 BA 2xFC）需單獨訂購。）
  • 端口 3 集成式 RJ45 接口
• 集成通信功能：
  • 編程器/OP 通信
  • PROFINET IO
  • 開放式 IE 通訊（TCP，ISO-on-TCP 和 UDP）
  • Web 器
  • S7 通信
  • S7 路由
  • 數(shù)據(jù)集路由
• 免維護數(shù)據(jù)備份（無電池）
• 用于錯誤 (Error)、運行狀況 (RUN/Stop)、維護 (MT)、電源 (PWR) 以及每個端口一個鏈路 LED 的診斷顯示
• 可選標簽采用淺灰色或黃色標簽條。有兩種材料可供選擇：
  • 標簽箔和帶有 500 個標簽條的標簽卷，用于熱轉印打印機
  • 標簽紙 (280 g/m2)，規(guī)格 DIN A4，每張 100 個標簽條，適用于激光打印機
• ET 200SP CPU 可帶有一個參考 ID 標簽
• 借助于總線適配器，可實現(xiàn)不同的 PROFINET 連接類型
  • 在標準環(huán)境條件下，BA 2xRJ45 用于通過 RJ45 插頭進行連接
  • 對于運行期間的機械負荷和/或更高的 EMC 要求，可使用 BA 2xFC 來直接連接 PROFINET 電纜
• 在將 AC I/O 模塊或 AI Energy Meter ST 用作第一個 I/O 模塊時，應將深色的基本單元用作 ET 200SP CPU 后面的第一個基本單元

I/O 模塊是 SIMATIC S7-1500 與過程之間的接口：

• 數(shù)字量和模擬量模塊可精確提供每種任務所需的輸入/輸出。
• SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的工藝模塊
  • 具有高速計數(shù)和位置檢測集成功能
  • 具有用于完成過程級別的任務且響應時間較短的集成輸入和輸出
• 用于 SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的通信模塊
  • 用于采用點對點連接的數(shù)據(jù)交換
  • 用于連接至 PROFIBUS
  • 用于連接到工業(yè)以太網(wǎng)
• 用于方便、輕松地對 S7-1500 和 ET 200MP 模塊進行接線的連接系統(tǒng)

• SIMATIC S7-1500 的 ET 200MP 數(shù)字量輸入/輸出
• 靈活地選擇控制器以滿足相應任務需要
• 用于使用附加輸入端和輸出端對系統(tǒng)進行后續(xù)擴展

• 16 和 32 通道數(shù)字量輸入模塊
• 靈活地選擇控制器以滿足相應任務需要
• 用于使用附加輸入對系統(tǒng)進行后續(xù)擴展
• 35 mm 寬的模塊具有參數(shù)設置和診斷功能
• 25 mm 寬的模塊可在狹小空間內使用：
  極為經(jīng)濟，無參數(shù)設置或診斷功能