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S7-200系列PLC的基本硬件组成

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

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

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，最多可显示80条信息，每条信息最多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。

S7-200PLC的外形结构

1．状态指示灯（LED）显示CPU所处的工作状态。

SF——System Fault（系统错误）

RUN——运行

STOP——停止

2．存储卡接口可以插入存储卡

3．通信接口可以连接RS-485总线的通信电缆

_ EMBED PBrush  ___

4．顶部端子盖下边为输出端子和PLC供电电源端子。输出端子的运行状态可以由顶部端子盖下方一排指示灯显示，ON状态对应指示灯亮。

_ EMBED PBrush  ___

5．底部端子盖下边为输入端子和传感器电源端子。输入端子的运行状态可以由底部端子盖上方一排指示灯显示，ON状态对应指示灯亮。

6．前盖下面有运行、停止开关和接口模块插座。将开关拨向停止位置时，PLC处于停止状态，此时可以对其编写程序。将开关拨向运行位置时，PLC处于运行状态，此时不能对其编写程序。将开关拨向监控（Term）状态，可以运行程序，同时还可以监视程序运行的状态。接口插座用于连接扩展模块，实现I/O扩展。

S7-200的接口模块主要有数字量I/O模块、模拟量I/O模块和通信模块。下面分别介绍这些模块。

（一）数字量I/O模块

数字量I/O模块是为了解决本机集成的数字量输入/输出点不能满足需要而使用的扩展模块。S7-200PLC目前总共可以提供3大类，共9种数字量I/O模块。

1．EM221数字量输入扩展模块

8DI，DC24V（直流输入）

2．EM222数字量输出扩展模块

8DO，DC24V（直流输出）

8DO，Relay（DC24V/ AC24~230V）（继电器输出）

3．EM223数字量混合模块

4DI（DC24V），4DO（DC24V/2A）

4DI（DC24V），4DO（Relay 2A）

8DI（DC24V），8DO（DC24V/2A）

8DI（DC24V），8DO（Relay 2A）

16DI（DC24V），16DO（Relay 2A）

16DI（DC24V），16DO（DC24V/2A）

（二）模拟量I/O模块

模拟量I/O模块提供了模拟量输入和模拟量输出的扩展功能。S7-200的模拟量扩展模块具有较大的适应性、可以直接与传感器相连，并有很大的灵活性，且安装方便。

1．EM231模拟量输入模块

4AI（电压或电流）输入信号的范围由SW1、SW2和SW3设定。

2．EM232模拟量输出模块

2AO（电压或电流）

3．EM235模拟量混合模块

4AI（电压或电流），量程由SW1~SW6设定

1AO（电压或电流）

（三）通信模块

S7-200系列PLC除了CPU226本机集成了两个通信口以外，其他均在其内部集成了一个通信口，通信口采用了RS-485总线。此外，各PLC还可以接入通信模块，以扩大其接口的数量和联网能力。

1．EM277模块

EM277模块是PROFIBUS-DP从站模块，同时也支持MPI从站通讯；

2．EM241：调制解调器（Modem）通讯模块

3．CP243-1：工业以太网通讯模块；

4．CP243-1 IT：工业以太网通讯模块，同时提供Web/E-mail等IT应用；

5．CP243-2：AS-Ⅰ主站模块，可连接最多62个AS-Ⅰ从站。

S7-200PLC的配置就是由S7-200CPU和这些扩展模块构成的。

什么是编址 S7-200的编址方法

编址：就是对输入/输出模块上的I/O点进行编码，以便程序执行时可以地识别每个I/O点。

编址方法

1．数字量I/O点的编址是以字长为单位，采用标志域（I或Q）、字节号和位号三部分的组成形式，在字节号和位号之间以点分隔，习惯上称做字节·位编址。每个I/O点就有了的识别地址，地址的表示如图：

数字量输入输出的字节和位编址都是从0开始，每个位都是0~7，共8位。

2．模拟量I/O编址是以字长（16位）为单位。在读写模拟量信息时，模拟输入输出按字单位读写。模拟输入只能进行读操作，而模拟输出只能进行写操作，每个模拟输入输出都是一个模拟端口。一模拟端口的地址由标志域（AI/AQ）、数据长度标志（W）以及字节地址（0~30之间的十进制偶数）组成。模拟端口的地址从0开始，以2递增（如：AIW0、AIW2、AIW4等），对模拟端口奇数编址是不允许的。地址的表示如图：

3．扩展模块的编址，由扩展模块I/O端口的类型及其在扩展I/O链中的位置决定。扩展模块的编址按照由左至右，地址编码依次排序。扩展模块的数字量I/O点编址以字节·位编址形式，扩展模块的模拟量I/O编址仍以字长（16位）为单位。

S7-200的扩展配置是由S7-200的基本单元和扩展模块组成。其扩展模块的数量受两个条件约束：一个是基本单元能带扩展模块的数量；另一个是基本单元的电源承受扩展模块消耗DC5V总线电流的能力。

编址举例

由CPU222组成的扩展

由CPU222组成的扩展配置可以由CPU222基本单元和最多两个扩展模块组成，CPU222可以向扩展单元提供的DC5V电流为340mA。

例1：若扩展单元为16DI/16DO的EM223模块，查得该模块耗DC5V总线电流为150/160 mA。小于CPU222可以提供DC5V的电流，所以这种配置是可行的。

例2：若扩展单元为16DI/16DO的EM223和4AI/1AO的EM235。查得：EM223模块耗DC5V总线电流为150/160 mA，EM235模块耗DC5V总线电流为30 mA，总消耗电流为180/190 mA，小于CPU222可以提供DC5V的电流，所以这种配置是可行的。

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