PLC技術(1-3)S7-200PLC接線.ppt

模塊一項目1.3西門子S7-200系列可編程控制器及接線,本節(jié)要點西門子S7-200CPU224可編程控制器的結構、性能指標西門子S7-200CPU224可編程控制器工作方式擴展模塊介紹THPESM-2型PLC實訓裝置基本使用方法,項目：點動、自鎖和多點起停的PLC電路,點動、自鎖和多點起停實驗程序,特別注意：I0.4接一個開關。,1.3.1S7-200系列PLC的CPU224,1.概述西門子S7系列PLC分為S7-400、S7-300、S7-200三個系列，分別為S7系列的大、中、小型可編程控制器系統(tǒng)。S7-200系列PLC的CPU22X系列中提供了有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四種基本型號。四種型號的PLC具有下列特點：（1）集成的24V電源。可直接連接到傳感器和變送器執(zhí)行器。CPU221和CPU222具有180mA輸出。CPU224輸出280mA，CPU226、CPU226XM輸出400mA可用作負載電源。,（2）高速脈沖輸出。具有2路高速脈沖輸出端，輸出脈沖頻率可達20KHz，用于控制步進電機或伺服電機，實現(xiàn)定位任務。（3）通信口。CPU221、CPU222和CPU224具有1個RS-485通信口。CPU226、CPU226XM具有2個RS-485通信口。支持PPI、MPI通信協(xié)議，有自由口通信能力。*（4）模擬電位器。CPU221/222有1個模擬電位器，CPU224/226/226XM有2個模擬電位器。模擬電位器用來改變特殊寄存器（SMB28，SMB29）中的數(shù)值，以改變程序運行時的參數(shù)。如定時器、計數(shù)器的預置值，過程量的控制參數(shù)。,（5）中斷輸入允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應。（6）EEPROM存儲器模塊（選件）?？勺鳛樾薷呐c拷貝程序的快速工具，無需編程器并可進行輔助軟件歸檔工作。（7）電池模塊。用戶數(shù)據(jù)（如標志位狀態(tài)、數(shù)據(jù)塊、定時器、計數(shù)器）可通過內部的超級電容存儲大約5天。選用電池模塊能延長存儲時間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。（8）不同的設備類型。CPU221226各有2種類型CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓。,（9）數(shù)字量輸入/輸出點。CPU221具有6個輸入點和4個輸出點；CPU222具有8個輸入點和6個輸出點；CPU224具有14個輸入點和10個輸出點；CPU226/226XM具有24個輸入點和16個輸出點。CPU22X主機的輸入點為24V直流雙向光電耦合輸入電路，輸出有繼電器和直流（MOS型）兩種類型。（10）高速計數(shù)器。CPU221/222有4個30KHz高速計數(shù)器，CPU224/226/226XM有6個30KHz的高速計數(shù)器，用于捕捉比CPU掃描頻率更快的脈沖信號。,2.CPU224型PLC基本單元（1）CPU224型PLC外形輸入、輸出、CPU、電源模塊都裝在一個基本單元的機殼內，是典型的整體式結構。當需要擴展時，選用需要的擴展模塊與基本單元連接。,（2）CPU224型PLC基本輸入/輸出端子CPU224的主機共有14個輸入點（I0.0I0.7、I1.0I1.5）和10個輸出點（Q0.0Q0.7，Q1.0Q1.1）。在編寫端子代碼時采用八進制，沒有0.8和0.9。（3）高速反應性CPU224PLC有6個高速計數(shù)脈沖輸入端（I0.0I0.5），最快的響應速度為30KHz用于捕捉比CPU掃描周期更快的脈沖信號.CPU224PLC有2個高速脈沖輸出端（Q0.0，Q0.1），輸出頻率可達20KHz，用于PTO（高速脈沖束）和PWM（寬度可變脈沖輸出）高速脈沖輸出。,（5）可選卡插槽該卡位可以選擇安裝擴展卡。擴展卡有EEPROM存儲卡，電池和時鐘卡等模塊。（a）存儲卡用于用戶程序的拷貝復制。在PLC通電后插此卡，通過操作可將PLC中的程序裝載到存儲卡。當卡已經插在基本單元上，PLC通電后不需任何操作，卡上的用戶程序數(shù)據(jù)會自動拷貝在PLC中。利用這一功能，可對無數(shù)臺實現(xiàn)同樣控制功能的CPU22X系列進行程序寫入。注意：每次通電就寫入一次，所以在PLC運行時，不要插入此卡。（b）電池模塊用于長時間保存數(shù)據(jù)，使用CPU224內部存儲電容數(shù)據(jù)存儲時間達190小時，而使用電池模塊數(shù)據(jù)存儲時間可達200天。,3.CPU224型PLC的結構及性能指標,CPU224型可編程控制器主要由CPU、存儲器、基本I/O接口電路、外設接口、編程裝置、電源等組成。,CPU224型可編程控制器有兩種，可根據(jù)需要選用。一種是CPU224AC/DC/繼電器，交流輸入電源，提供24V直流給外部元件（如傳感器等），繼電器方式輸出，14點輸入，10點輸出；一種是CPU224DC/DC/DC，直流24V輸入電源，提供24V直流給外部元件（如傳感器等），半導體元件直流方式輸出，14點輸入，10點輸出。,4.PLC的CPU的工作方式,（1）CPU的工作方式CPU前面板上用兩個發(fā)光二極管顯示當前工作方式，綠色指示燈亮，表示為運行狀態(tài)，紅色指示燈亮，表示為停止狀態(tài)，在標有SF指示燈亮時表示系統(tǒng)故障，PLC停止工作。（a）STOP（停止）。CPU在停止工作方式時，不執(zhí)行程序，此時可以通過編程裝置向PLC裝載程序或進行系統(tǒng)設置，在程序編輯、上下載等處理過程中，必須把CPU置于STOP方式。,（b）RUN（運行）。CPU在RUN工作方式下，PLC按照自己的工作方式運行用戶程序。（2）改變工作方式的方法（a）用工作方式開關改變工作方式。工作方式開關擋位：STOP、TERM（Terminal）、RUN。把方式開關切到STOP位，可以停止程序的執(zhí)行。把方式開關切到RUN位，可以起動程序的執(zhí)行。把方式開切到TERM（暫態(tài)）或RUN位，允許STEP7-Micro/WIN32軟件設置CPU工作狀態(tài)。如果工作方式開關設為STOP或TERM，電源上電時，CPU自動進入STOP工作狀態(tài)。設置為RUN時，電源上電時，CPU自動進入RUN工作狀態(tài)。,（b）用編程軟件改變工作方式。把方式開關切換到TERM（暫態(tài)），可以使用STEP7-Micro/WIN32編程軟件設置工作方式。（c）在程序中用指令改變工作方式。在程序中插入一個STOP指令，CPU可由RUN方式進入STOP工作方式。,1.3.2S7-200PLC的擴展功能模塊,1.S7-200的擴展單元（1）特點：擴展單元沒有CPU，作為基本單元輸入/輸出點數(shù)的擴充，只能與基本單元連接使用。不能單獨使用。（2）種類：包括數(shù)字量擴展單元，模擬量擴展單元，熱電偶、熱電阻擴展模塊，PROFIBUS-DP通信模塊。用戶選用具有不同功能的擴展模塊，可以滿足不同的控制需要，節(jié)約投資費用。（3）連接方法：CPU模塊放在最左側，擴展模塊用扁平電纜與左側的模塊相連。CPU224/CPU226最多連接7個擴展模塊。如圖所示。,2.電源模塊（1）電源模塊概況外部提供給PLC的電源，有24VDC、220VAC兩種，根據(jù)型號不同有所變化。S7-200的CPU單元有一個內部電源模塊，S7-200小型PLC的電源模塊與CPU封裝在一起，通過連接總線為CPU模塊、擴展模塊提供5V的直流電源，如果容量許可，還可提供給外部24V直流的電源，供本機輸入點和擴展模塊繼電器線圈使用。（2）確定I/O電源配置的原則有擴展模塊連接時，若擴展模塊對5VDC電源的需求超過CPU的5V電源模塊的容量，則必須減少擴展模塊的數(shù)量。當+24V直流電源容量不滿足要求時，可以增加一個外部24V直流電源給擴展模塊供電。此時外部電源不能與S7-200的傳感器電源并聯(lián)使用，但兩個電源的公共端（M）應連接在一起。,3.常用擴展模塊介紹,（1）數(shù)字量擴展模塊,（2）模擬量擴展模塊,*（3）熱電偶、熱電阻擴展模塊,EM231熱電偶、熱電阻擴展模塊是為S7-200CPU222、CPU224和CPU226/226XM設計的模擬量擴展模塊。EM231熱電偶模塊具有特殊的冷端補償電路，該電路測量模塊連接器上的溫度，并適當改變測量值，以補償參考溫度與模塊溫度之間的溫度差，如果在EM231熱電偶模塊安裝區(qū)域的環(huán)境溫度迅速地變化，則會產生額外的誤差，要想達到最大的精度和重復性，熱電阻和熱電偶模塊應安裝在穩(wěn)定的環(huán)境溫度中。,（4）PROFIBUS-DP通信模塊通過EM277PROFIBUS-DP擴展從站模塊，可將S7-200CPU作為DP從站連接到ROFIBUS-DP網絡，如圖所示。EM277經過串行I/O總線連接到S7-200CPU，PROFIBUS網絡經過其DP通信端口，連接到EM277PROFIBUS-DP模塊。EM277PROFIBUS-DP模塊的DP端口可連接到網絡上的一個DP主站上，但仍能作為一個MPI從站，與同一網絡上如SIMATIC編程器或S7-300/S7-400CPU等其它主站進行通信。,通過EM277PROFIBUS-DP擴展從站模塊將S7-200CPU連接到ROFIBUS-DP網絡,1.3.3THPESM-2型PLC實訓裝置基本使用方法,1THPFSM-2型PLC實訓裝置上的S7-200PLC,（1）S7-200PLC是整體式PLC。（2）本實訓裝置PLC的基本單元具有電源、CPU及數(shù)字量14點輸入/10點輸出。（3）CPU：本實訓裝置PLC的CPU是CPU224。（4）數(shù)字量輸入/輸出擴展模塊：根據(jù)需要選定。本裝置擴展8點輸入/8點輸出。型號：EM223。（5）模擬量擴展模塊：根據(jù)需要選定。本裝置擴展模擬量擴展模塊4通道輸入/1通道輸出。型號：EM235。（6）現(xiàn)場總線（PROFIBUS-DP）擴展從站模塊：根據(jù)需要選定。型號：EM277。（7）通信處理器模塊：根據(jù)需要選定。本實訓室中有4臺實訓裝置裝有工業(yè)以太網通信處理器模塊。型號：CP243-1。,2THPFSM-2型PLC實訓臺,（1）實訓臺上的電源及其指示,2THPFSM-2型PLC實訓臺,（1）實訓臺上的電源及其指示,（2）實訓臺上S7-200PLC的電源控制,（4）實訓臺上PLC的輸入/輸出配置,（a）實訓臺上S7-200PLC的數(shù)字量輸入點（DI）共22點。,（b）實訓臺上S7-200PLC的數(shù)字量輸出點（DO）共18點。,（c）實訓臺上PLC的模擬量輸入輸出,S7-200PLC的模擬量輸入（AI）共4通道。,S7-200PLC的模擬量輸出（AO）共1通道。,（5）實訓臺上的外部設備和元件,（a）開關和按鈕部分,（b）實訓臺上LED數(shù)顯器和發(fā)光二極管用法,KA1,KA2,KA3,KA4,V+/COM,項目1.3練習,1.2.,習題3：SM0.0、SM0.1、SM0.4、SM0.5的作用：SM0.0：運行監(jiān)視。SM0.0始終為“1”狀態(tài)。當PLC運行時可以利用其觸點驅動輸出繼電器，在外部顯示程序是否處于運行狀態(tài)。SM0.1：初始化脈沖。每當PLC的程序開始運行時，SM0.1線圈接通一個掃描周期，因此SM0.1的觸點常用于調用初始化程序等。SM0.4、SM0.5：占空比為50%的時鐘脈沖。當PLC處于運行狀態(tài)時，SM0.4產生周期為1min的時鐘脈沖，SM0.5產生周期為1s的時鐘脈沖。若將時鐘脈沖信號送入計數(shù)器作為計數(shù)信號，可起到定時器的作用。,習題9：常見的的擴展