第1讲_S7-200PLC的基础知识要点
西门子S7-200SMARTPLC的学习资料【精品PPT】
西门子S7-200SMARTPLC的学习资料【精品PPT】1、S7-200smart PLC的硬件说明及各器件功能说明：PLC的基本结构其实一般来讲，不管是什么PLC，按照我的理解来讲，它无非就是包括这几部分：1、CPU模块,也就是我们经常所说的中央处理器，它其实就相当于PLC的大脑，它的功能就是不断的采集输入信号，执行用户程序，用来处理PLC的内部数据和控制PLC的一个动作，也就是我们所说的不停地刷新系统的输出。
2、I/O数字量模块，它其实相当于系统的一个眼、耳、手，这样形象的比喻会更容易让大家明白了解它的功能；其实数字量输入模块说白了就是采集我们外围给PLC的一个信号，这个信号要么开，要么断，只有这两种信号的给定，而输出模块呢其实就相当于一个开关，这个开关，要么常开，要么常闭，其实就相当于我们继电器控制当中继电器的一个常开触点，当线圈得电的时候这个常开点就会闭合，用来控制外围设备的一个通和断，大家把它想象成一个开关就可以。
3、模拟量输入输出模块，它的输入模块呢常见的就是用来接收电位器及各种变送器提供的连续变化的模拟量电流电压信号，它的输出模块呢通常用来控制一些调节阀，变频器等一些智能设备，通过模拟量来实现对调节阀及变频器的控制。
在这里和大家说一下，这里的知识大家先不必去深的研究，对它有一个大体的了解，知道有这个功能，知道用来做什么的就可以了，后续我们在学习模拟量的时候再去细细的研究分析它。
4、最后一部分无疑就是电源了，其实不管是什么PLC，比较常使用的供电电源就有两种，一种是交流220V，一种是直流24V，这点大家必须在买回PLC接线的时候要注意一下，如果错把直流24V接为交流220V了，那么会把PLC损坏烧掉，这点大家千万要注意，其实接不同的类型的电源是根据PLC的一个输出类型而决定的，对于西门子PLC来讲，ST类型的PLC支持DC24V的电源，（SR/CR型）的PLC 支持AC220V的供电。
西门子S7-200PLC——要点知识介绍
西门子S7-200PLC——要点知识介绍
1.1. 位存储区：M 用作中间控制继电器；
2.2. 特殊存储区： SM 提供状态和控制功能
3.a) SM0.0：该位始终为1
4.b) SM0.1：首次扫描为1，调用初始化程序
5.c) SM0.4：时钟脉冲，30秒为1，30秒为0，T=1min
6.d) SM0.5：时钟脉冲，0.5秒为1，0.5秒为0，T=1秒
7.e) SM0.6：扫描时钟脉冲，本次扫描为1，下次扫描为0
3.1. S7-200提供三种常用定时器：
100ms=0.1s
分辨率*设定值=设定时间
1.a) TON ：接通延时定时器
1.a) TONR ：有记忆的接通延时定时器（掉电保护接通延时定时器）
4.1. 计数器
注：使用不同类型的计数器时，计数器编号不能重复使用1.a) CTU : 增计数器
1.
1.
2.5.1. 置位和复位指令
3.5.1、置位（S）：将从指定地址开始的N个点置1；
4.5.2、复位（R）：将从指定地址开始的N个点复 0；
1.
2.6.1. 变量存储区 V
3.V 用来存储程序执行过程中逻辑操作的中间结果，可以按位、字节、字、双字来存取。
CPU226 V0.0-V10239.15
1.
1.
2.7.1. 传送指令MOV_B/W/DW
3.a) MOV_B 字节传送
4.b) MOV_W 字传送
5.c) MOV_DW 双字传送
6.d) BLKMOV_B/W/DW 块传送，成批传送
7.8.1. 比较指令
1.
1.
1.
1.
11.1. 上升沿P、下降沿N。
第1章 西门子S7-200系列PLC基础知识2
●内部的编程元件有13种，熟悉各种元器件 的功能和它们的直接寻址方式。 ●S7200系列PLC的间接寻址方式，在处理多 个连续单元中的多个数据时非常有用。
1-1．一个控制系统如果需要12点数字量输
入，30点数字量输出，8点模拟量输入和2点模 拟量输出。问： （1） 可以选用哪种主机型号？ （2） 如何选择扩展模块？ （3） 各模块按什么顺序连接到主机？画出 连接图。 （4） 按上问所画出的图形，其主机和各模 块的地址如何分配？
（1） 主机模块型号 可以选择CPU224或CPU226。CPU224更加经济 （2） 选择扩展模块 解：① 选择开关量扩展模块 系统需要的开关量I/O点数为： 数字量输入12点， 数字量输出30点； CPU224 模块自带的I/O点数为： 开关量输入14点，已能满足控制系统要求 开关量输出10点; 需扩展20点
3．软元件介绍
读取元件状态
机械触点
特殊标志继电器有：只读型和可读/可写型。
几个常用的只读型特殊标志寄存器
如: T2、C10、HC2、AC3
最高字节地址
AIW AQW
▲ 可以作为指针的件有：
1)
建立指针
用双字传送指令把存储单元的32位物理地址 装入作为指针的存储器单元。 例： MOVD 或 MOVD 或 MOVD &VB100，VD204 &VB10，AC2 &AC2， LD16
③ 检验最大I/O配置预算：
● CPU连接了5个扩展模块＜允许连接的数量7。
各模块分配的地址：
1-11．当出现通风不良或环境温度过高而使电 动机过热时，能否采用热继电器进行保护？为 什么？
电动机允许全压起动。
D
● I/O地址分配原则—按照各模块在I/O链中 的位置顺序编址。 ●PLC的技术性能指标表，是衡量各种不同型 号PLC产品性能的依据，也是根据实际需求 选择和使用PLC的依据。 ●200系列PLC的数据类型： ★布尔型 ★实数型 ★整型 ★字符串型
S7-200西门子PLC基础教程第1章 PLC概述
图1-2 直流输入模块电路
当图1-2中外部连接的触点接通时，光 电耦合器中两个反并联的发光二极管亮、 光敏三极管导通；外部连接触点断开时， 光耦合器中的发光二极管熄灭，光敏三极 管截止，信号经内部电路传送给CPU模块。
（2）输出模块
输出模块用来控制接触器、电磁铁、 指示灯、电磁阀、数字显示装置、报警装 置等输出设备。模拟输出模块用来控制调 节阀、变频器等执行装置。
用户存储器容量小于2 KB，具有逻辑 运算、定时、计数、移位、自诊断、监控 等基本功能，有些还有少量的模拟量I/O、 算术运算、数据传送、远程I/O、通信等功 能，通常用来代替继电器—接触器控制， 在单机或小规模生产过程中使用。
第1 章 PLC概述
1.1
PLC的产生、发展及应用领域
1.2
PLC的组成和基本工作原理
1.3
PLC的组成和基本工作原理
1.1 PLC的产生、发展及应用领域
1.1.1 PLC的产生
1968年美国通用汽车公司（General Motors Corporation，GM）公开招标，要 求用新的控制装置取代生产线上的继电 器—接触器控制系统，其具体要求如下。
⑧ 采用市电输出（美国标准系列电压 值AC 115 V），具有驱动接触器线圈、电 磁阀和小功率电动机的能力。
⑨ 系统扩展时，原系统只需做很小的 改动。 ⑩ 用户程序存储器容量至少4 KB。
1969年美国数字设备公司根据上述要 求，首先研制出了世界上第1台可编程序控 制器PDP-14，并在通用汽车公司的自动生 产线上试用获得成功。从此以后，这项研 究技术迅速发展，从美国、日本、欧洲普 及到全世界。
① 编程简单，可在现场修改和调试程 序。 ② 维护方便，采用插入式模块结构。 ③ 可靠性高于继电器—接触器控制系 统。
西门子S7-200SMARTPLC入门基础知识精华
西门子S7-200SMARTPLC入门基础知识精华一、S7-200 SMART的数据主要分为：1、与实际输入/输出信号相关的输入/输出映象区：I：数字量输入（DI）。
Q：数字量输出（DO）。
AI：模拟量输入。
AQ：模拟量输出。
2、内部数据存储区V：变量存储区，可以按位、字节、字或双字来存取V 区数据。
M：位存储区，可以按位、字节、字或双字来存取M区数据。
T：定时器存储区，用于时间累计。
C：计数器存储区，用于累计其输入端脉冲电平由低到高的次数。
HC：高速计数器，独立于CPU 的扫描周期对高速事件进行计数，高速计数器的当前值是只读值，仅可作为双字（32 位）来寻址。
AC：累加器，可以像存储器一样使用的读/写器件，可以按位、字节、字或双字访问累加器中的数据。
SM：特殊存储器，提供了在CPU 和用户程序之间传递信息的一种方法。
可以使用这些位来选择和控制 CPU 的某些特殊功能，可以按位、字节、字或双字访问 SM 位。
L：局部存储区，用于向子例程传递形式参数。
S：顺序控制继电器，用于将机器或步骤组织到等效的程序段中，实现控制程序的逻辑分段。
可以按位、字节、字或双字访问 S 存储器存储器范围及特性。
表1.存储器范围数据寻址S7-200 SMART CPU收集操作指令、现场状况等信息，把这些信息按照用户程序指定的规律进行运算、处理，然后输出控制、显示等信号。
所有这些信息都表示为不同格式的数据，作为数据来处理。
各种指令对数据格式都有一定要求，指令与数据之间的格式要一致才能正常工作。
例如，为一个整数数据使用实数（浮点数）运算指令，显然会得到不正确的结果。
数据有不同的长度（以二进制表示它们时，占据的位数不同），也就决定了数值的大小范围。
模拟量信号在进行模/数（A/D）和数/模（D/A）转换时，一定会存在误差；代表模拟量信号的数据，只能以一定的精度表示模拟量信号。
二、二进制、十六进制和十进制所有的数据在PLC中都是以二进制形式表示的。
s7 200PLC基础知识
１发送器／２接收器
２个（１ｍｓ－255ｍｓ）
４个
有时钟卡
３级口令保护
——
340ｍＡ
660ｍＡ
2 CPU 226特殊指标 本机I/O : 24入／16出 模拟量I/O物理区: 28／7或14出 内置模拟电位器: 2个（８位） RS-485通讯接口(PPI…): 2个
数字量I/O物理区: 128入／120出 内置高速计数器:６个（30KHｚ） 实时时钟: 内置 提供5VDC电流: 1000ｍＡ
2K字节
2K字节
4K字节
数据寄存器
1K字节
1K字节
5K字节
基本单元I/O
6DI/4DO
8DI/6DO
14DI/10DO
扩展能力 计数器/定时器 速度(1k二进制指令) 通讯
—— 64/64 0.37 ms PPI/自由口
2个扩展模块 128/128 0.37 ms PPI/自由口
7个扩展模块 256/256
模拟量混合模块EM235 EM235具有４路模拟量输入和１路模拟量输 出。它的输入信号可以是不同量程的电压或电流。其 电压、电流的量程是由开关SW1、SW2到SW6设定。 EM235有１路模拟量输出，其输出可以是电压也可以 是电流。
S7-200 通讯模块
EM277模块 PROFIBUS-DP从站模块
S7-200 数字量模块
数字量组合模块EM223 输入/输出扩展模块EM223有６种类型。 24V DC４入/４出，24V DC４入/继电器４出。 24V DC８入/８出，24V DC８入/继电器８出。 24V DC16入/16出，24VDC16入/继电器16出。
6种类型均有隔离。
数字量输出模块EM222 数字量输出模块EM222有5种类型。 ８点DC输出、 4点DC输出（5A)、 ８点AC输出 ８点继电器输出、 4点继电器输出（10A)
S7-200基础知识学习
PLC控制实例分析
观察不同点： 逻辑的改变通过修改软件实现
PLC硬件系统结构示意图
作用：1）CPU是PLC的核 作用：为CPU 心，用于存储系统程序,控 和扩展模块提供 作用 ：是现场过程状态 制执行用户编制的程序，根 工作电源 与参数输入到PLC，及 据现场I/O状态，发出相应 PLC实现控制信号输出 的控制命令，完成预定的控 的通道，实现电平转换 电源部分 制任务； ，电气隔离，串/并转换 2）辩识用户的程序 ，A/D，D/A转换等功能 语法错误，系统的诊断；
第四章 应用实例
内蒙古ZTY630现场
系统概述
本控制系统专为隔爆防爆天然气压缩机自动化控制设计。 该电控系统由西门子S7-200 PLC作为主控制器。现场各种模拟量信号 （压力、温度信号）由变送器或热电偶（安置于现场）转换，隔离后经 PLC的A/D采集模块，送入CPU处理。CPU对实时信号和设定信号比较，并 作相应报警处理。同时监控并处理整个控制流程。 另外，由上位机远程监控两台压缩机，能实现各种信号的在线检测、 修改、调用以及打印数据报表。 同时选用触摸屏，实现每台压缩机各种参数（压力、温度、转速以及 油流）的在线检测；各种报警点修改和报警信息提示。
系统组成
上位机（计算机）一台（包括鼠标，键盘和显示器），打印机一台。 西门子PLC两台。 两台触摸屏，分别对两台压缩机各种参数的在线设置、监控。 模拟量扩展模块:对各种压力信号、温度信号的（包括水压、油压、 进气压力、一排压力、二排压力、三排压力、四排压力等）和温度信 号（包括进气温度、排气温度、润滑油温、水温等）的采集。 安全栅: 对现场各模拟信号做到隔离保护。
外 部 设 备
通 讯 口
存储器
EEPROM SRAM （用户程序） （运行用户程序）
S7-200PLC-培训资料
Q
FU KM FR
M 3~
I0.0 SB2 I0.1 ST I0.2
1M
线圈断电
KM
Q0.0
PLC
1L
~ KM通断电
接点断开
KM
触点断开
~
第一部分：S7-200可编程序控制器
1.1 S系列PLC发展概述 1.2 S7-200 PLC系统组成 1.3 编程元件及程序知识 1.4 相关设备 1.5 工业软件
PLC最主要的工作方式是循环扫描（周期扫描）
扫描工作一般分为：读输入、执行程序、处理通 信请求、自诊断检查和写输出等过程，CPU反复不停 地分阶段处理上述各种不同的任务，这种周而复始的 循环工作方式称为循环扫描。
执行用户程序只是扫描周期的一个组成部分，用 户程序不运行时，PLC也在扫描，只不过在一个周期 中去除了执行用户程序和读输入、写输出的内容。
PLC的软件系统
1.3.2 用户程序
用户程序又称为应用程序，是用户为完成某一控制任 务而利用PLC的编程语言编制的程序。用户程序是线 性地存储在系统程序制定的存储区内。
1．用户环境 用户环境是由系统程序生成的，它包括 用户数据结构、用户元件区、用户程序存储区、用 户参数、文件存储区等。
2．用户程序结构 用户程序结构大致可以分为三种： （1）线性程序（2）分块程序（3）结构化程序 3．用户程序语言 PLC的编程语言有多种，其中梯形图、
(1) PLC扫描工作各环节的功能
① PLC上电后，首先检查硬件是否正常。
若正常，则进行下一步；若不正常，则报警并作处理。
② 按自上而下的顺序，逐条读用户程序并执行。
对输入的数据进行处理， 将结果存入元件映象寄存器。
③ 计算扫描周期。
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图1-4上载程序
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掉电后保存M存储区
若将M存储区的前14个字节 （MB0到MB13）定义为掉电保 持，则当S7-200CPU掉电时，这 些字节将会被永久保存在 EEPROM中。 M存储区的前14个字节的缺省设 置为不保持，即CPU掉电时，这 14个字节数据无法保存到 EEPROM中。
图1-5 掉电后保存M存储区
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1.扩展模块
特殊功能扩展模块的类型：
调制解调器模块EM241
定位模块EM253
PROFIBUS-DP模块EM277 以太网模块CP243-1
AS-i接口模块CP243-2
SIWAREX MS承重模块
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2. 设备连接
图1-7
I/O扩展示意图
16
3. 最大I/O配置的预算
（3）特殊功能模块
完成某种特殊控制任务的模块。例如：PID模块、定位控制模块等。扩 展单元和特殊功能模块不能单独完成一定的控制任必须和主机一起使用。
（4）人机界面
例如 ：编程器、文本显示器、操作员面板、触摸屏等。
（5）软件
STEP7-Micro/WIN，人机界面的组态软件 ProTool、WinCC 。
图1-6开机后数据的恢复
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1.2.3 I/O的扩展及功能的扩展
扩展模块
设备连接
最大I/O配置的预算 I/O点数扩展和编址
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1.扩展模块
扩展模块包括数字量、模拟量扩展模块和特殊功能扩 展模块。
数字量扩展模块的类型：
输入扩展模块EM221：8点和16点DC，8点AC 输出扩展模块EM222：8点DC、4点DC（5A）、8点AC、8点和4点继电器
供电电压:直流24V、交流220V 输出方式：晶体管（DC）、继电器输出（DC/AC） 高速计数：捕捉比CPU扫描周期更快的脉冲，输入脉冲频率可达
200kHz(CPU224XP)。
脉冲输出：2路最大可达100kHz（CPU224XP）高频脉冲输出。
集成模拟电位器：利用模拟电位器可以改变相应存储器中的值。
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1.1 概述
德国西门子公司生产S系列PLC的发展概况: 第一代可编程序控制器: S3系列 第二代可编程序控制器: S5系列 第三代可编程序控制器: S7系列 德国西门子公司生产的S7系列PLC的产品类型： S7 — 200系列（小型机） S7 — 300系列（中型机） S7 — 400系列（大型机）
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1.2 S7-200系列 PLC的硬件系统
1.2.1 硬件系统的基本构成
图1.1 S7-200PLC系统组成
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（1）主机模块—CPU模块（基本单元）
由CPU、基本输入/输出点、电源组成。可单独完成一定控制任务。
（2）扩展单元（I/O接口电路）
各类型输入/输出模块。例如：数字量I/O模块、模拟量I/O模块。
实时时钟
：对信息加注时间标记，记录机器的运行时间等。
7ห้องสมุดไป่ตู้
表1.1输入、输出信号类型及输入电源
3.存储系统
存储系统的类型:
保持型数据存储器:部分存储区可定义为掉电保持型。
永久存储器（ EEPROM）：在用户程序的控制下将指 定值写入EEPROM的次数不得超过100万次。 存储卡：移动存储器，是否选择有用户决定, 使用较少
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下载用户程序：
用户程序包括：程序块、数据块 （可选）和系统块（可选）
下载程序时，程序存储在RAM 中。S7-200会自动将程序块、 数据块和系统块复制到 EEPROM中作永久保存。
图1-3下载程序到S7-200
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上载用户程序：
上载程序时， S7-200从RAM 中上载系统块，从EEPROM中 上载程序块和数据块。
5
1.2.2 主机结构及性能特点
1.主机模块 SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机(CPU块)的 外形如图所示：
状态显示 存储器卡
顶部端子盖 电源及输出端子 前盖 方式开关、 电位器、扩展I/O连接 底部端子盖 输入端子、传感器电源
通信口
S7-200系列主机外形图
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2.CPU模块的主要特点和技术规范
定义掉电保持存储器的个数:一次最多可以定义六个掉电保持区. 可定义掉电保持的存储单元:V、M、T、C
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开机后数据的恢复 开机后，S7-200从EEPROM 中恢复程序块和系统块；同时， CPU检查RAM存储器，确认 超级电容器是否成功保存了 RAM存储器中的数据，若成 功保存，则RAM存储器保持 区域将保持不变。 V存储器中的保持区和非保持区，从 EEPROM中的相应区域恢复。若 RAM存储器的内容没有保持，CPU 会清除RAM存储器（包括保持区和 非保持区），并在上电后的第一个 扫描周期置保持数据丢失标志位 （SM0.2）为“1”，将EEPROM中 的数据恢复到RAM中。
输入/输出混合扩展模块EM223：DC输入/DC输出 4点、8点、16点三种;
DC输入/继电器输出4点、8点、16点 三种 模拟量输入扩展模块EM231：4AI、2路热电阻输入、4路热电偶输入 模拟量输出扩展模块EM232：2AQ 模拟量输入/模拟量输出扩展模块EM235：4AI/1AQ（占2路输出地址）
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S7-200系列小型机的发展概况
• 从CPU模块的功能来看，SIMATIC S7-200系列小型可编 程序控制器发展至今，大致经历了两代： • 第一代产品其 CPU 模块为 CPU 21X ，它具有四种不同结 构配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216。 • 第二代产品其 CPU 模块为 CPU 22X ，是在 21 世纪初投放 市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四种 不 同 结 构 配 置 的 CPU 单元： CPU 221 ， CPU 222 ， CPU 224 、 CPU224XP 和 CPU 226 ，除 CPU 221 之外，其他都 可加扩展模块。
工厂自动化综合实践 第1讲
•讲解内容：
第1讲 S7-200PLC的基础知识 1.1 概述 1.2 硬件系统成 1.3 内部资源 1.4 寻址方式 1.5 指令系统 1.6 程序结构 1.7 S7-200PLC的几个特征
•学习说明：
本讲是学习PLC控制器的基础知识。重点掌握： S7-200PLC硬件组成、系统扩展、内部资源、寻址方式、编程 语言和程序结构。