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S7-200PLC

S7-200PLC属于S7-200/300/400/1200家族中的功能*精简、I/O点数*少、扩展性能*低的PLC系列产品，可以称为微型PLC系列产品。产品可以用于输入/输出点数较少的小型机械与设备的单机控制。但是，由于其通信与网络功能较强，因此也可以作为复杂系统的“子站”使用，构成PLC网络。

  (1)S7-200 PLC简介

  与早期的产品相比较，新系列S7-200的性能有了如下提高∶

  a. GPU的运算速度提高了40%

  b. 增加了在线编程功能;

  c. 增加了存储器卡扩展功能

  d. 增加了CPU诊断状态指示(LED)

  e. 提高了PID调节、参数自动整定功能

  f. 脉冲输出指令增加了线性(斜坡)给定功能;

  g.增加了数据记录功能，可以实时记录PLC的运行状态信息(本功能需要存储器卡的支持)。

对于具有扩展功能的S7-200 PLC，通过扩展模块还可以增加如下功能。

  a.通信功能扩展，通过PROFIBUS-DP(EM227)、AS-i(CP243-2)、调制解调器(EM241)、以太网(CP243-1、CP243-1IT)等通信模块，PLC可以与工业以太网、现场总线网等不同的网络进行连接，组成PLC网络系统。

  b.控制功能扩展，通过多点模拟量输入/输出模块、各种温度测量模块、定位脉冲模块等实现场温度、速度、位置等参数的控制、测量、调节等功能。

  但是，相对来说，S7-200 PLC能扩展的功能模块数量较少，其适用的范围受到了一定的限制。

  ②产品结构 2006年*新版 S7-200 PLC包括了CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226、五种规格。其中，CPU221为整体式固定I/O型结构(见图1-36)，PLC的I/O点数固定为6/4点，处理器、存储器、电源、输入输出接口、通信接口等都安装在模块上，I/O点数个能改变，且无I/O扩展模块接口。其余的规格均为基本单元加扩展的结构，PLC的CPU、存储器、电源、基本输入/输出接口、通信接口等都安装于基本单元上;基本单元还带有集成的I/O点;I/O扩展模块以及网络通信功能模块通过PLC 的扩展电缆与接口与基本单元连接，扩展模块的数量在不同PLC中也有所不同，其外形见图1-38。

  ③性能比较S7-200PLC 的 CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226 五种规格中，性能依次提高，特别是用户程序存储器容量、1/O点(开关量与模拟量)数量、高速计数功能等方面有明显区别。几种规格PLC的基本性能比较见图2-2。

  新系列的S7-200 PLC需要STEP7-Micro/WIN4.0以上的版本文持。

  ①主要特点 S7-200PLC的主要特点如下。

  a.采用整体式固定I/O型(CPU221)与基本单元加扩展的结构，PLC的CPU、电源、输入/输出安装于一体，结构紧凑、安装简单。

  b.运算速度快，基本逻辑控制指令0.22μs/条，可以实现高速控制。

  c. 编程指令、编程元件较丰富，性能价格比高。

  d.系列PLC均带有固定点数的高速计数输入与高速脉冲输出，输入/输出频率可以达到20～100kHz。

  e. 系列PLC均带有RS-485串行通信接口，可以支持自由口通信(无协议通信)与PPI (点到点通信)、MPI(多点通信)、PROFIBUS现场总线通信。

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顺序功能图中转换实现的基本规则有哪些

1. 转换实现的条件

  在顺序功能图中，步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的。转换实现必须同时满足两个条件

  1)该转换所有的前级步都是活动步。

  2)相应的转换条件得到满足。如果转换的前级步或后续步不止一个，转换的实现称为同步实现(见图5-15)。为了强调同步实现，有向连线的水平部分用双线表示。

  2. 转换实现应完成的操作转换实现时应完成以下两个操作

  1)使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。

  2)使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。

  转换实现的基本规则是根据顺序功能图设计梯形图的基础，它适用于顺序功能图中的各种基本结构，也是下面要介绍的顺序控制梯形图编程方法的基础。

  3. 顺序控制设计法的本质

  经验设计法实际上是试图用输入信号I直接控制输出信号Q(见图5-16a)，如果无法直接控制，或者为了实现记忆、联锁、互锁等功能，只好被动地增加一些辅助元件和辅助触点。由于不同的控制系统的输出量Q与输入量I之间的关系各不相同，以及它们对联锁、互锁的要求千变万化，不可能找出一种简单通用的设计方法。

  顺序控制设计法则是用输入量I控制代表各步的编程元件(例如存储器位M)，再用它们控制输出量Q(见图5-16b)。步是根据输出量Q的状态划分的，M与Q之间具有很简单的“与”的逻辑关系，输出电路的设计极为简单。任何复杂系统的代表步的存储器位M的控制电路，其设计方法都是相同的，并且很容易掌握，所以顺序控制设计法具有简单、规范、通用的优点。由于M是依次顺序变为1状态的，实际上已经基本上解决了经验设计法中的记忆、联锁等问题。

  4. 绘制顺序功能图的注意事项

  下面是针对绘制顺序功能图时常见的错误提出的注意事项

  1)两个步**不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。

  2)两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。

  3)顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待启动的初始状态，这一步可能没有什么输出处于1状态，因此在画顺序功能图时很容易遗漏这一步。初始步是必不可少的，一方面因为该步与它的相邻步相比，从总体上说输出变量的状态各不相同另一方面如果没有该步，无法表示初始状态，系统也无法返回停止状态。

  4)自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环，即在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从*后一步返回初始步，系统停留在初始状态(单周期操作，见图5-9)，在连续循环工作方式时，将从*后一步返回下一工作周期开始运行的第一步(见图5-14)。

  5)如果选择有断电保持功能的存储器位(M)来代表顺序功能图中的各位，在交流电源突然断电时，可以保存当时的活动步对应的存储器位的地址。系统重新上电后，可以使系

  统从断电瞬时的状态开始继续运行。如果用没有断电保持功能的存储器位代表各步，进入RUN模式时，它们均处于0状态，必须在OB100中将初始步预置为活动步，否则因为顺序功能图中没有活动步，系统将无法工作。如果系统有自动、手动两种工作方式，顺序功能图是用来描述自动工作过程的。在系统由手动工作方式切换到自动工作方式时，如果满足自动运行的条件，需要将初始步置为活动步，并将非初始步置为不活动步(见5.4节)。

  在硬件组态时，双击CPU模块所在的行，打开CPU模块的属性对话框，选中“保持存储器”选项卡，可以设置有断电保持功能的存储器位(M)的地址范围。