S7-200 PLC係統構成

S7-200係列PLC將一個(ge) 微處理器CPU、若幹I/O點和電源集成在一個(ge) 機殼內(nei) ，統稱CPU模塊，其外形如下圖所示。

 

 

S7-200係列PLC可提供4種不同的CPU模塊和6種型號的擴展模塊。其係統構成包括CPU模塊、各種擴展模塊、編程器、存儲(chu) 卡，寫(xie) 入器及文本顯示器等。

S7-200 port0、port1區別為(wei) ：站點不同、設備通信不同、用途不同。

一、站點不同

1、S7-200 port0：s7200 port0既可以設為(wei) MODBUS主站，也可以設為(wei) MODBUS從(cong) 站。

2、S7-200 port1：s7200 port1隻能設為(wei) MODBUS主站。

二、設備通信不同

1、S7-200 port0：s7200 port0用於(yu) 與(yu) 其他串行通信設備通信。

2、S7-200 port1：s7200 port1用於(yu) 與(yu) 支持Modbus RTU主站協議的設備通信。

 

1.CPU模塊型號和技術指標

第一代產(chan) 品：其CPU模塊為(wei) CPU21X，主機都可以進行擴展。主要有CPU212、CPU214、CPU215和CPU216等幾種型號。

第二代產(chan) 品:其CPU模塊為(wei) CPU22X，其速度快，具有較強的通信能力。主要有CPU221、CPU222、CPU224、CPU226和CPU224XP等，除CPU221外，其他都可加擴展模塊。 2004年，西門子推出了S7-200 CN係列PLC，專(zhuan) 門針對中國的市場產(chan) 品。對於(yu) 每個(ge) 型號，有直流24V和交流120~220V兩(liang) 種電源供電的CPU類型。

DC/DC/DC：CPU是直流供電，直流數字量輸入，數字量輸出點是晶體(ti) 管直流電路類型。 AC/DC/RELAY：說明CPU是交流供電，直流數字量輸入，數字量輸出點是繼電器觸點類型。

2.S7-200 CPU的主要技術指標（S7-200 CPU的主要技術指標如下表所示）

 

3.接線方式

S7-200係列CPU模塊接線端子基本相同，例如CPU222端子接線如下圖所示。CPU226 DC/DC/DC型PLC的接線圖，它與(yu) CPU222 DC/DC/DC型PLC的接線方法基本相同，區別在於(yu) CPU226 DC/DC/DC采用兩(liang) 組直流電源，第一組直流電源正極接1L+端，負極接1M端，第二組直流電源正極接2L+端，負極接2M端。

 

 

AC/AC/繼電器接線：圖a所示為(wei) CPU221 AC/DC繼電器型PLC的接線圖。該型號的工作電源采用120或者240V交流電源，該電源電壓允許範圍為(wei) 85~264V，交流電源接在L1、N端子上。輸出端子分為(wei) 兩(liang) 組，采用兩(liang) 組電源，由於(yu) 采用繼電器輸出形式，故輸出端電源即可為(wei) 交流電源，也可以是直流電源。當采用直流電源時，電源的正極分別接1L、2L端，采用交流電源時不分極性。輸入端子也分為(wei) 二組，采用兩(liang) 組直流電源，電源的負極分別接1M、

 

2M端。如果使用的端子較少，也可讓PLC輸出的24V直流電壓為(wei) 輸入端子供電。在接線時，將1M、M端接在一起，L+與(yu) 輸入設備的一端連接，具體(ti) 如圖b所示。

 

 

4. S7-200 PLC的工作模式

S7-200係列PLC有三種工作模式，在STOP位置時，將停止用戶程序的運行；在RUN位置時，將啟動用戶的運行模式開關(guan) 在STOP或TERM位置時，電源接通後CPU自動進入TOP模式；在RUN位置時，電源接通後自動進入RUN模式。

RUN模式：CPU在RUN狀態下執行完整的掃描過程，通過執行反映控製要求的用戶程序來實現控製功能。此時，在CPU模式的LED顯示板上用“RUN”顯示當前的工作模式。在此模式時，不能向PLC裝入程序。

STOP模式：PLC處於(yu) 停止方式，CPU不執行用戶程序，可用STEP 7WIN 編程軟件創建和編輯用戶程序，設置PLC的硬件功能，向PLC裝入用戶程序和硬件設置信息。

如果有致命錯誤，在錯誤消除之前不允許從(cong) STOP模式進入RUN模式。PLC操作係統存儲(chu) 非致命錯誤供用戶檢查，但不會(hui) 從(cong) RUN模式自動進入STOP模式。

TERM模式：是一種暫態，可以用程序將TERM轉換為(wei) RUN或STOP狀態，在現場調式程序時很有用處。TERM狀態還和機器的SM0.7有關(guan) ，可用於(yu) 自由通信時的控製。

5.通信接口

S7-200 CPU模塊機身的左下部有RS-485的串行通信接口，該接口與(yu) PROFIBUS接口兼容。是PLC主機實現人機對話，PLC與(yu) PLC、編程器，彩色圖形顯示器，打印機等外部

設備的連接。接口引腳如圖，端口0或端口1的引腳

與(yu) PROFIBUS的對應關(guan) 係見下表。

S7-200 CPU主機上的通訊口支持PPI、MPI、

PROFI-BUS DP和自由口協議（CPU221不支持

PROFI-BUS DP協議）。圖形接口可以用於(yu) 與(yu) 編程軟

件的計算機通信，與(yu) 文本顯示器TD200和操作員界

麵OP的通信，以及S7-200 CPU之間的通信；通過

自由口通信協議和MOD-BUS協議，可以與(yu) 其他設備

進行串行通信；通過AS-I通信接口模塊，可以接入

496個(ge) 遠程數字量輸入/輸出。

 

 

6.CPU模塊的安裝與(yu) 拆卸

S7-200可以安裝在控製背板上，也可以安裝在標準的DIN導軌上；及可以水平安裝，也可以垂直安裝，可以很容易地把CPU模塊和擴展模塊連接在一起。需要連接的擴展模塊較多時，模塊連接起來會(hui) 過長，兩(liang) 組模塊之間可以使用擴展連接電纜，如圖所示，將模塊安裝成兩(liang) 排。安裝時應注意以下幾個(ge) 問題。

 

 

·S7-200在安裝時，把產(chan) 生高電壓和高電子噪聲的設備與(yu) 其分隔開。

·在控製板上安裝時，安裝S7-200時，應安排在控製櫃中溫度較低的區域。

·避免將低壓信號線和通訊電纜與(yu) 供電線和高能量、高頻率的線路布置在同一個(ge) 線槽。 ·在安排S7-200時，應留出接線和連接通訊電纜的空間，及使用I/O擴展電纜。

·S7-200設計應采用自然對流散熱方式，在器件的上方和下方都必須留有至少25mm的空間，以便於(yu) 散熱。CPU模塊應安裝在擴展模塊的下方。如果安裝在垂直的導軌上，應使用DIN導軌固定夾子。有劇烈震動的情況下，應在板上用M4螺釘固定模塊。

拆卸模塊之前應切斷PLC的電源，拆卸與(yu) 模塊相連的所有接線和電纜後，鬆開固定螺絲(si) 或DIN夾子，然後取下模塊。

采用可選的現場接線端子排時，現場接線固定在端子排上，後者固定在模塊的接線端子上。更換S7-200的模塊時，可以將端子排整體(ti) 取下來，這樣可以減少更換模塊的時間，還可以保證在拆卸和重裝模塊時現場接線固定不變。

7.電源連接

所有S7-200 CPU都有內(nei) 部電源，可為(wei) CPU模塊自身。擴展模塊和其他用電設備提供5V、24V直流電源。擴展模塊通過與(yu) CPU連接的總線連接電纜取得5V直流電源。每個(ge) CPU模塊和擴展模塊上的輸入、輸出點供電，也為(wei) 一些特殊或智能模塊提供電源。此電源還從(cong) S7-200 CPU模塊上的通訊口輸出，提供給PC/PPI編程電纜，或TD文本顯示操作界麵等設備。

S7-200 CPU供電能力如下表所列。

由表可見，不同規格的CPU模塊提供5V和

24V直流電源的容量不同。每個(ge) 實際應用項目都

應對電源容量進行規劃計算。

每個(ge) 擴展模塊都需要5V直流電源，應當檢

查所有擴展模塊5V直流電源是否CPU模塊的供電能力，如果超出，就必須減少或改變模塊配置。

有些模塊需要24V直流電源，I/O點也可能需要24V直流供電，TD200等也需要24V直流電源。這些電源也要根據CPU的供電能力進行計算。如果所需電源容量超出CPU電源的額定容量，就需要增加外接24V直流電源。

S7-200 CPU模塊的24V直流電源不能與(yu) 外接的DC24V電源並聯，這種並聯可能會(hui) 使一個(ge) 或兩(liang) 個(ge) 電源失效，並使PLC產(chan) 生不正確的操作，但上述兩(liang) 電源必須共地。

SITOP直流電源型號為(wei) 6EP 1332-1SH31，是S7-200專(zhuan) 用外部直流電源擴展模塊，其輸入電壓為(wei) AC120/230V（輸入電壓範圍：AC93~132V/AC187~264V），輸出電壓為(wei) 24V DC（誤差範圍：±5％；可調範圍：（額定值±2％）），輸出額定電流3.5A，可以並聯使用，最多並聯5台，以滿足PLC係統對電源的要求。

使用隔離電路時的接地與(yu) 電路參考點，直流電源的0V是他的供電電路的參考點，有時將某些參考點接地。將相距較遠的參考點連接在一起時，由於(yu) 個(ge) 參考點的電位不同，可能出現預想不到的電流，導致邏輯錯誤或損壞設備。使用同一個(ge) 電源，有同一個(ge) 參考點的電路，其參考點隻能有一個(ge) 接地點。將傳(chuan) 感器供電的M端子接地可以提高抑製噪聲的能力。

S7-200產(chan) 品內(nei) 裝有隔離電路，隔離電壓小於(yu) AC1500V時隻能做功能隔離，不能做安全隔離。下麵3組電路之間：AC電源線和零線與(yu) 地、CPU邏輯電路及所有I/O之間。

將幾個(ge) 具有不同地電位的CPU連到一個(ge) PPI通信網絡時，應使用隔離的RS-485中繼器。

 

交流電源係統的外部接線：交流電源係統的外部電路如左圖所示，用單刀開關(guan) 將電源與(yu) PLC隔離開。可以用過流保護設備（例空氣開關(guan) ）保護CPU的電源和I/O電路，也可以為(wei) 輸出點分組或分點設置熔斷器。所有的地線端子集中到一起後，在最近的接地點用1.4m㎡的導線一點接地。

以CPU222的模塊為(wei) 例，它的8個(ge) 輸入點I0.0~I0.7分為(wei) 兩(liang) 組，1M和2M分別是兩(liang) 組輸入內(nei) 部電路的公共端。L+和M端子分別是模塊提供的DC24V電源的正極和負極。圖中用該電源作輸入電路的電源。6個(ge) 輸出點Q0.0~Q0.5分兩(liang) 組，1L和2L分別是兩(liang) 組輸出點內(nei) 部電路的公共端。

PLC的交流電源接在L1（相線）和N（零線）端，此外還有保護接地PE端子。

直流電源係統的外部接線：接線如右圖所示，用單刀開關(guan) 將電源與(yu) PLC隔離開，過流保護設備、短路保護和接地的處理與(yu) 交流電源相同。

 

在外部AC/DC電源的輸出端應接大容量的電容器，當負載突變時，可以維持電壓穩定，以確保DC電源有足夠的抗衝(chong) 擊能力。把所有的DC電源接地可以獲得最佳的噪聲抑製效果。

未接地的DC電源的公共端M與(yu) 保護

地PE之間用RC並聯電路連接，電阻和電

容的典型值為(wei) 1MΩ和4.7PF。電阻提供了

靜電釋放通路，電容用來提供高頻噪聲通

路。

DC24V電源回路與(yu) 設備之間、

AC220V電源與(yu) 危險環境之間，應提供安

全電氣隔離。

對負載的處理：

1．輸出端接有直流感性負載時，應在兩(liang) 端並聯續流二極管和穩壓管的串聯電路，二極管IN4001，直流輸出可以選8.2V/5W的穩壓管，繼電器輸出可選36V的穩壓管。

2．輸出端接有交流感性負載時，應在他兩(liang) 端並聯RC電路，電容可選0.1uF，電阻可選100~120Ω。也可以用壓敏電阻來限製尖峰電壓，其工作電壓應比正常的電壓峰值高20％。