S7-200

S7-1500

一說到西門子S7-200PLC，懂行的可能都感覺它已經很過時了，現在都已經發展到了具有小編程屏幕的1500系列，其實S7-200在實際應用中的穩定性還是很不錯的，更主要的是價格相對便宜一點，我們在做一些小型設備改造時，仍然可以使用。當然國產的很多PLC也已經具備了不錯的兼容性，價格上便宜很多，想自學的朋友可以入手一款。今天分享一些概括性總結S7-200的知識，希望能夠幫助到PLC初學者.

一、初學者常見疑問

1、為什麼要用PC/PPI接口？

因S7-200CPU使用的是RS485，而PC機的COM口採用的是RS232，兩者的電氣規範並不相容，需要用中間電路進行匹配。PC/PPI其實就是一根RS485/RS232的匹配電纜。

2、晶體管輸出與繼電器輸出各自的優點如何?

晶體管不能帶AC220V的交流負載，只能帶低壓的直流。對抗過載和過壓的能力差。但可以高頻輸出，適合高頻率輸出的場合，例如脈衝控制。

繼電器可以帶AC220V和直流的負載。但由於繼電器本身的特性決定了它不能高頻輸出。同時繼電器通斷的壽命一般在10萬次左右。所以在頻繁通斷的場合也適合用晶體管的

3、S7-200 CPU上的通訊口，通訊距離究竟有多遠？

《S7-200系統手冊》上給出的數據是一個網段50m，這是在符合規範的網絡條件下，能夠保證的通訊距離。凡超出50m的距離，應當加中繼器。加一箇中繼器可以延長通訊網絡50米。如果加一對中繼器，並且它們之間沒有S7-200 CPU站存在（可以有EM277），則中繼器之間的距離可以達到1000米。符合上述要求就可以做到非常可靠的通訊。

實際上，有用戶做到了超過50m距離而不加中繼器的通訊。西門子不能保證這樣的通訊一定成功。

4、通訊口參數如何設置？

缺省情況下，S7-200 CPU的通訊口處於PPI從站模式，地址為2，通訊速率為9.6K，要更改通訊口的地址或通訊速率，必須在系統塊中的通訊端口選項卡中設置，然後將系統塊下載到CPU中，新的設置才能起作用。

5、M區域地址不夠用怎麼辦？

有些用戶習慣使用M 區作為中間地址，但S7-200CPU中M區地址空間很小，只有32個字節，往往不夠用。而S7-200CPU中提供了大量的V 區存儲空間，即用戶數據空間。V存儲區相對很大，其用法與M 區相似，可以按位、字節、字或雙字來存取V 區數據。例：V10.1， VB20， VW100， VD200等等。

6、S7-200的遠距離通訊有哪些方式？

• RS-485網絡通訊：PPI、MPI、PROFIBUS-DP協議都可以在RS-485網絡上通訊，通過加中繼，最遠可以達到9600米。
• 光纖通訊：光纖通訊除了抗干擾、速率高之外，通訊距離遠也是一大優點。S7-200產品不直接支持光纖通訊，需要附加光纖轉換模塊才可以。
• 電話網：S7-200通過EM241音頻調制解調器模塊支持電話網通訊。EM241要求通訊的末端為標準的音頻電話線，而不論局間的通信方式。通過EM241可以進行全球通訊。
• 無線通訊：S7-200通過無線電臺的通訊距離取決於電臺的頻率、功率、天線等因素；S7-200通過GSM網絡的通訊距離取決於網絡服務的範圍 ；S7-200通過紅外設備的通訊也取決於它們的規格。

7、S7-200支持的通訊協議哪些是公開的，哪些是不公開的？

• PPI協議：西門子內部協議，不公開
• MPI協議：西門子內部協議，不公開
• S7協議：西門子內部協議，不公開
• PROFIBUS-DP協議：標準協議，公開
• USS協議：西門子傳動裝置的通用串行通訊協議，公開詳情請參考相應傳動裝置的手冊
• MODBUS-RTU（從站）：公開

8、S7-200的高速輸入、輸出如何使用？

S7-200 CPU上的高速輸入、輸出端子，其接線與普通數字量I/O相同。但高速脈衝輸出必須使用直流晶體管輸出型的CPU（即DC/DC/DC型）。

9、NPN/PNP輸出的旋轉編碼器（和其他傳感器），能否接到S7-200 CPU上？

都可以。S7-200 CPU和擴展模塊上的數字量輸入可以連接源型或漏型的傳感器輸出，連接時只要相應地改變公共端子的接法。

10、NPN和PNP傳感器混接進S7-200 PLC的方法

大家都知道一般日系PLC如三菱、OMRON等一般公共端是 信號接入的時候通常是選用NPN傳感器。歐系PLC的公共端一般是-，大多選用PNP的傳感器接入信號。如S7-200/300等那麼當S7-200 PLC做系統時候，提供的傳感器有PNP和NPN兩種那麼問題怎麼解決呢？

方法一：NPN傳感器利用中間繼電器轉接

方法二：大家在設計的時候一般把200PLC的輸入端[M]統一接24V-，其實，200PLC同樣可以引入-信號輸入，把1M的接24V ，I0.0-0.7統一接NPN傳感器，把2M接24V-，把PNP傳感器統一接I1.0-1.7這樣就能達到NPN＆PNP傳感器混接進PLC的目的。原因很簡單，200PLC支持兩種信號接入，內部是雙向二極管採用光電隔離進行信號傳輸的。

11、高速計數器怎樣佔用輸出點？

高速計數器根據被定義的工作模式，按需要佔用CPU上的數字量輸入點。每一個計數器都按其工作模式佔用固定的輸入點。在某個模式下沒有用到的輸入點，仍然可以用作普通輸入點；被計數器佔用的輸入點（如外部復位），在用戶程序中仍然訪問到。

12、為什麼高速計數器不能正常工作?

在程序中要使用初次掃描存儲器位SM0.1來調用HDEF指令，而且只能調用一次。如果用SM0.0調用或者第二次執行HDEF指令會引起運行錯誤，而且不能改變第一次執行HDEF指令時對計數器的設定

13、高速計數器如何尋址? 為什麼從SMDx中讀不出當前的計數值？

可以直接用HC0；HC1；HC2；HC3；HC4；HC5對不同的高速計數器進行尋址讀取當前值，也可以在狀態表中輸入上述地址直接監視高速計數器的當前值。SMDx不存儲當前值。高速計數器的計數值是一個32位的有符號整數。

14、高速計數器如何復位到0？

選用帶外部復位模式的高速計數器，當外部復位輸入點信號有效時，高速計數器復位為0， 也可使用內部程序復位，即將高速計數器設定為可更新初始值，並將初始值設為0，執行HSC指令後，高數計數器即復位為0 。

15、為何給高速計數器賦初始值和預置值時不起作用，或效果出乎意料?

高速計數器可以在初始化或者運行中更改設置，如初始值、預置值。其操作步驟應當是：

• 設置控制字節的更新選項。需要更新哪個設置數據，就把控制字節中相應的控制位置位（設置為“1”）；不需要改變的設置，相應的控制位就不能設置。
• 然後將所需 的值送入初始值和預置值控制寄存器。
• 執行HSC指令

二、系統認識S7-200

1、S7-200的基本結構

西門子S7-200系列屬於整體式小型plc，用於代替繼電器的簡單控制場合，也可以用於複雜的自動化控制系統。

整體式PLC將CPU模塊、I/O模塊和電源裝在一個箱型機殼內，S7-200稱為CPU模塊。前蓋下面有RUN/STOP開關、模擬量電位器和擴展I/O連接器。S7-200系列PLC提供多種具有不同I/O點數的CPU模塊和數字量、模擬量I.O擴展模塊供用戶選用，CPU模塊和擴展模塊用扁平電纜連接。

整體PLC還配備有許多專用的特殊功能模塊，例如模擬量輸入/輸出模塊、熱電偶、熱電阻模塊、通信模塊等，使PLC得功能得到擴展。

S7-200可以選用梯形圖、語句表（即指令表）和功能模塊語言來編程。它的指令豐富，指令功能強，易於掌握，操作方便。內置有高速計數器、高速輸出、PID控制器、RS485通信/編程接口、PPI通信協議、MPI通信協議和自由方式通信功能。最多可以擴展到248點數字量I/O或35路模擬量I/O。最多有26kB程序和數據存儲空間。

2、S7-200的CPU模塊

S7-200有5種CPU模塊，CPU221無擴展功能，適於做小點數的微型控制器；CPU222有擴展功能；CPU224是具有較強控制功能的控制器；CPU226和CPU226 XM適用於複雜的中小型控制系統。

S7-200系列PLC不同型號CPU的技術參數如表1所示

S7-200有傳送、比較、移位、循環、求補碼、調用子程序、脈衝寬度調製、脈衝序列輸出、跳轉、數據轉換、算數運算、字邏輯運算、浮點運算、開平方、三角函數和PID控制指令等，採用主程序、最多8級子程序和中斷程序的程序結構，用戶可以使用1-255ms的定時中斷。用戶程序可設3級口令保護，有監控定時器（看門狗）功能。

數字量輸入中有4個用作硬件中斷，6個用於高速功能。32位高速加/減計數器的最高計數頻率為30kHz，可以對增量式編碼器的兩個互差90的脈衝列計數，計數值等於設定值或計數方向改變時產生中斷，在中斷程序中可以及時地對輸出進行操作。兩點高速輸出可以輸出頻率最高為20kHz頻率和寬度可調的脈衝列。

可選的存儲器卡可以永久保存程序、數據和組態信息，可選的電池卡保存數據的典型事件值為200天。DC輸出型電路用場效應晶體管（MOSFET）作為功率放大器元件，僅DV輸出型有高速脈衝輸出，最高輸出頻率為20kHz。

3、S7-200的擴展模塊

不同信號的S7-200 CPU上已經集成了一定數量的數字量I/O點，若實際需要的I/O點數超過該CPU的I/O點數時，則通過增加輸入/輸出擴展模塊來達到擴展功能、擴大控制能力。擴展模塊有輸入/輸出擴展、熱電偶/熱電阻輸入擴展和通訊擴展三種類型，通過總線連接器（插件）和CPU模塊連接。

擴展單元正常工作需要+5VDC工作電源，此電源由CPU通過總線連接器提供，擴展單元的24VDC輸入點和輸出點電源，可由基本單元的24VDC電源供電，但要注意基本單元所提供的最大電流能力。

CPU 221無I/O擴展能力；CPU 222最多可連接2個擴展模塊（數字量或模擬量）；CPU224和CPU226最多可連接7個擴展模塊。

（1）輸入/輸出擴展模塊

S7-200系列PLC目前提供如下擴展模塊：

①數字量輸入擴展模塊_EM221（8DI）；

②數字量輸出擴展模塊_EM222（8DO）；

③數字量輸入和輸出混合擴展模塊_EM223（8I/O，16I/O，32I/O）；

④模擬量輸入擴展模塊_EM231（3AI，A/D轉換時間為25μs，12位）；

⑤模擬量輸入和輸出混合擴展模板_EM235（3AI/1AO，其中A/D轉換時間為25μs，D/A轉換時間100μs，位數均為12位）

（2）熱電偶/熱電阻擴展模塊

熱電偶、熱電阻模塊（EM231）與CPU222，CPU224，CPU226配套使用，多種分度號熱電偶（mV信號）和熱電阻（電阻信號）可通過EM231模塊將信號送入S7-200。用戶通過EM231上的DIP開關來選擇熱電偶或熱電阻的分度號、接線方式、測量單位和開路故障的方向。

（3）通訊擴展模塊

除了CPU集成通訊口外，S7-200還可以通過通訊擴展模塊連接成更大的網絡。S7-200系列目前有兩種通訊擴展模塊：PROFIBUS-DP擴展從站模塊EM277和AS-i接口擴展模塊CP243-2。

S7-200系列PLC輸入/輸出擴展模塊的主要技術性能如表2所示。

4、S7-200的通信功能

S7-200的CPU模塊自帶的RS485串行通信支持PPI、DP/T、自由通信口協議和PROFIBUS點對點協議。每個網絡最多126個站，最多32個主站。通信接口可以實現與下列設備的通信：運行編程軟件的計算機、文本顯示器TD200、OP（操作員面板）、以及S7-200 CPU之間的通信；通過自由通信口協議，可以與其他廠家的設備進行串行通信。

EM277 PROFIBUS-DP從站模塊用於將S7-200 CPU連接到PROFIBUS-DP網絡。通信速率為9600-12Mbit/s。

工業以太網通訊模塊CP243-1的通信速率為10Mbit/s或100Mbit/s，半雙工/全雙工通信，RJ-45接口使用TCP/IP協議。可用STEP 7-Micro/WIN軟件實現通過工業以太網配置和遠程編程服務（上載、下載程序，監視狀態），通過工業以太網連接其他的CPU，通過S7-OPC在計算機上處理數據。

EM241 Modem(調制解調器)模塊支持遠程維護或遠傳診斷、PLC之間的通信、PLC與PC的通信、給手機發送短消息等，EM241參數化嚮導集成在Micro/WIN V3.2中。

通過CP243-2 AS-i通信處理器，S7-200 CPU可以作為AS-i的主站，最多可以連接62個AS-i從站，接入496個遠程數字量輸入/輸出點。

5、S7-200的編程軟件

STEP 7-Micro/WIN 32是專門為S7-200設計的在個人計算機Windows操作系統下運行的編程軟件。CPU通過PC/PPI電纜或插在計算機中CP 55111或CP 5611通信卡與計算機通信。通過PC/PPI電纜，可以在Windows下實現多主站通信方式。

STEP 7-Micro/WIN 32的用戶程序機構簡單清晰，通過一個主程序調用子程序或中斷程序，還可以通過數據塊進行變量的初始化設置。用戶可以用語句表（STL）、梯形圖（LAD）和功能塊圖（FBD）編程，不同的編程語言編制的程序可以相互轉換，可以用符號表來定義程序中使用的變量地址對應的符號，是程序便於設計和理解。

STEP 7-Micro/WIN 32為用戶提供兩套指令集，即SIMATIC指令集（S7-200方式）和國際標準指令集（IEC1131-1）方式。通過調制解調器可以實現遠程編程，可以用單次掃描和強制輸出等方式來調試程序和進行故障診斷。

S7-200是在美國德州儀器公式的小型PLC的基礎上發展起來的，S7-300/400的前身是西門子公司的S5系列PLC，其編程軟件為STEP 7。S7-200和S7-300/300雖然有許多共同之處，但是在指令系統、程序結構和編程軟件定方面均有相當大的差異。

SIMATIC S7-200 SMART訂貨數據

①中央處理單元CPU訂貨號

CPU SR20模塊_主要參數：AC/DC/RLY 12DI/8DO_訂貨號：6ES7 288-1SR20-0AA0

CPU SR40模塊_主要參數：AC/DC/RLY 24DI/16DO_訂貨號：6ES7 288-1SR40-0AA0

CPU ST40模塊_主要參數：DC/DC/DC 24DI/16DO_訂貨號：6ES7 288-1ST40-0AA0

CPU CR40模塊_主要參數：AC/DC/RLY 24DI/16DO_訂貨號：6ES7 288-1CR40-0AA0

CPU SR60模塊_主要參數：AC/DC/RLY 36DI/24DO_訂貨號：6ES7 288-1SR60-0AA0

CPU ST60模塊_主要參數：DC/DC/DC 36DI/24DO_訂貨號：6ES7 288-1ST60-0AA0

②I/O擴展模塊EM訂貨號

EM DI08數字量輸入模塊_主要參數：8×24VDC輸入_訂貨號：6ES7 288-2DE08-0AA0

EM DR08數字量輸出模塊_主要參數：8×繼電器輸出_訂貨號：6ES7 288-2DR08-0AA0

EM DR16數字量輸入/輸出模塊_主要參數：8×24VDC輸入/8×繼電器輸出_訂貨號：6ES7 288-2DR16-0AA0

EM DR32數字量輸入/輸出模塊_主要參數：16×24VDC輸入/8×繼電器輸出_訂貨號：6ES7 288-2DR32-0AA0

EM DT08數字量輸入/輸出模塊_主要參數：8×24VDC輸出_訂貨號：6ES7 288-2DT08-0AA0

EM DT16數字量輸入/輸出模塊_主要參數：8×24VDC輸入/8×24VDC輸出_訂貨號：6ES7 288-2DT16-0AA0

EM DT32數字量輸入/輸出模塊_主要參數：16×24VDC輸入/16×24VDC輸出_訂貨號：6ES7 288-2DT32-0AA0

EM AI04模擬量輸入模塊_主要參數：4路輸入_訂貨號：6ES7 288-3AE04-0AA0

EM AQ02模擬量輸入模塊_主要參數：2路輸出_訂貨號：6ES7 288-3AQ02-0AA0

EM AM06模擬量輸入/輸出模塊_主要參數：4路輸入/2路輸出_訂貨號：6ES7 288-3AM06-0AA0

EM AR02熱電阻輸入模塊_主要參數：2路通道_訂貨號：6ES7 288-3AR02-0AA0

③通信擴展信號板SB訂貨號

SB CM01通信擴展信號板_主要參數：R485/R232_訂貨號：6ES7 288-5CM01-0AA0

SB DT04數字量擴展信號板_主要參數：2×24VDC輸入/2×24VDC輸出_訂貨號：6ES7 288-5DT04-0AA0

SB AQ01模擬量擴展信號板_主要參數：1×12位模擬量輸出_訂貨號：6ES7 288-5AQ01-0AA0

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關鍵字: 三菱 初學 數碼