1、S7-200的基本結構

西門子S7-200系列屬于整體式小型plc，用于代替繼電器的簡單控制場合，也可以用于復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，易于掌握，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。多可以擴展到248點數字量I/O或35路模擬量I/O。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，適于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適用于復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、脈沖寬度調制、脈沖序列輸出、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，采用主程序、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個用于高速功能。32位高速加/減計數器的高計數頻率為30kHz，可以對增量式編碼器的兩個互差90的脈沖列計數，計數值等于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高為20kHz頻率和寬度可調的脈沖列。

可選的存儲器卡可以保存程序、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輸出型有高速脈沖輸出，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大電流能力。

CPU 221無I/O擴展能力；CPU 222多可連接2個擴展模塊（數字量或模擬量）；CPU224和CPU226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。每個網絡多126個站，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從站模塊用于將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，EM241參數化向導集成在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，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，是程序便于設計和理解。

德國西門子PLC保養方法

設備定期測試、調整

（1） 每半年或季度檢查PLC柜中接線端子的連接情況，若發現松動的地方及時重新堅固連接；

（2） 對柜中給主機供電的電源每月重新測量工作電壓；

設備定期清掃

（1） 每六個月或季度對PLC進行清掃，切斷給PLC供電的電源把電源機架、CPU主板及輸入/輸出板依次拆下，進行吹掃、清掃后再依次原位安裝好，將全部連接恢復后送電并啟動PLC主機。認真清掃PLC箱內衛生；

（2） 每三個月更換電源機架下方過濾網；

檢修前準備

（1） 檢修前準備好工具；

（2） 為保障元件的功能不出故障及模板不損壞，必須用保護裝置及認真作防靜電準備工作；

（3） 檢修前與調度和操作工聯系好，需掛檢修牌處掛好檢修牌；

設備拆裝順序及方法

（1） 停機檢修，必須兩個人以上監護操作；

（2） 把CPU前面板上的方式選擇開關從“運行”轉到“停”位置；

（3） 關閉PLC供電的總電源，然后關閉其它給模坂供電的電源；

（4） 把與電源架相連的電源線記清線號及連接位置后拆下，然后拆下電源機架與機柜相連的螺絲，電源機架就可拆下；

（5） CPU主板及I/0板可在旋轉模板下方的螺絲后拆下；

（6） 安裝時以相反順序進行；

檢修工藝及技術要求

（1） 測量電壓時，要用數字電壓表或精度為1%的*表測量

（2）電源機架，CPU主板都只能在主電源切斷時取下；

（3） 在RAM模塊從CPU取下或插入CPU之前，要斷開PC的電源，這樣才能保證數據不混亂；

（4） 在取下RAM模塊之前，檢查一下模塊電池是否正常工作，如果電池故障燈亮時取下模塊RAM內容將丟失；

（5） 輸入/輸出板取下前也應先關掉總電源，但如果生產需要時I/0板也可在可編程控制器運行時取下，但CPU板上的QVZ（超時）燈亮；

（6） 撥插模板時，要格外小心，輕拿輕放，并運離產生靜電的物品；

（7） 更換元件不得帶電操作；

（8） 檢修后模板安裝一定要安插到位

6電池更換當PLC的用戶程序要保留在RAM中時，就會用到電池，電池通常是3V或3.6V的不可充電的鋰電池，電池的使用壽命通常是五年左右，電池用久了，電壓就會下降，當其下降到不足以保證RAM中數據時，RAM中的程序就會丟失。如果用戶沒有備份程序，就會相當麻煩。［1］

一般PLC內部設有電池電壓檢測電路，當電壓下降到一定程度時，PLC就會報警，提醒更換電池。PLC的使用說明書都有提供更換電池的方法。一般來 說，PLC在斷電后，因為PLC上RAM電源端接有充電電容，即使把電池去掉，電容上充電電量也足夠RAM內的數據保持一段時間，所以如果取掉電池后在短 時間內（通常5分鐘）再將新電池換上去，數據是不會丟失的。

但用戶實際使用PLC的環境情況不盡相同，例如電容的容量下降，RAM電源回路有 灰塵、油泥等形成放電回路等，這會加快PLC斷電后電容的放電速度，從而使時間不好把握。如果在帶電的情況下更換電池就可保程序*。因為電源始終會 有電壓加在RAM芯片的電源腳。當然更換時亦要小心應對，注意電池的極性以及避免短路情況發生。

好是把PLC通電15分鐘（給內部電容充電），斷電，在5分鐘內換好新的電池，再上電試一下。

西門子PLC有帶卡的，有不帶電池的；也有帶卡的，帶電池的。程序存在MMC卡中，如果沒有存儲卡，需要電池保存程序的，更換電池時候務必注意，帶電的情況下，將舊電池取出來，然后將新電池換上即可。吉林西門子200模塊代理商吉林西門子200模塊代理商

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