西门子s7-200编程手册

前言，目录产品概述1使用入「T2S7--200的安装3PLC的基本概念4编程的概念、惯例及特点5S7-200指令集6网络通讯7硬件故障诊断指南和软件调试工具8S7-200开环运动控制9创建调制解调模块程序10使用USS协议库控制MicroMaster驱动器11使用Modbus协议库12使用配方13使用数据归档14PID自整定和PID整定控制面板15TOC\o"1-5"\h\z1产品概述1新内容2HYPERLINK"bookmark48"\o"CurrentDocument"S7--200CPU2HYPERLINK"bookmark24"\o"CurrentDocument"S7-200扩展模块4HYPERLINK"bookmark27"\o"CurrentDocument"STEP7--Micro/WIN编程数据包5HYPERLINK"bookmark36"\o"CurrentDocument"通讯方式选择5HYPERLINK"bookmark39"\o"CurrentDocument"显示面板62入门指南7连接S7--200CPU8HYPERLINK"bookmark71"\o"CurrentDocument"创建一个例子程序10HYPERLINK"bookmark122"\o"CurrentDocument"下载例子程序14HYPERLINK"bookmark127"\o"CurrentDocument"将S7--200转入RUN模式14安装S7-20015HYPERLINK"bookmark132"\o"CurrentDocument"S7--200设备的安装指南16HYPERLINK"bookmark147"\o"CurrentDocument"S7--200模块的安装和拆卸17HYPERLINK"bookmark180"\o"CurrentDocument"接地和接线指南20PLC原理23HYPERLINK"bookmark207"\o"CurrentDocument"理解S7--200如何执行您的控制逻辑24访问S7-200的数据27HYPERLINK"bookmark261"\o"CurrentDocument"了解S7--200如何保存和恢复数据36HYPERLINK"bookmark299"\o"CurrentDocument"选择S7--200CPU的工作模式40HYPERLINK"bookmark302"\o"CurrentDocument"使用S7-200资源管理器41HYPERLINK"bookmark305"\o"CurrentDocument"S7--200的特征415编程原则、约定和特征51设计一个微型PLC系统的指导原则52HYPERLINK"bookmark412"\o"CurrentDocument"程序的基本组件53用STEP7--Micro/WIN创建用户程序55选择SIMATIC和IEC1131--3指令集57理解程序编辑器中使用的惯例58使用向导帮您创建控制程序60S7--200中的出错处理60在数据块中指定地址和初始值62用符号 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 来定义变量的符号地址62使用局部变量63用状态图来监视用户程序63创建一个指令库64应用程序的调试64S7-200可编程序控制器系统手册x6S7-200指令集65用于描述指令的习惯用语67S7--200存储器范围及特性68位逻辑指令70触点70线圈73逻辑堆栈指令75RS触发器指令77时钟指令78通讯指令81网络读写指令81发送和接收指令86获取口地址和设定口地址指令95比较指令96数值比较96字符串比较98转换指令99标准转换指令99ASCII码转换指令103字符串转换指令107编码和解码指令112计数器指令113SIMATIC计数器指令113IEC计数器指令116高速计数器指令118脉冲输出指令133数字运算指令140加、减、乘、除指令140整数乘法产生双整数和带余数的整数除法142数学功能指令143增加和减少指令144比例/积分/微分（PID）回路控制指令145中断指令153逻辑操作指令161取反指令161与、或和异或指令162传送指令164字节、字、双字或者实数传送164字节立即传送（读和写）165块传送指令166程序控制指令167条件结束167停止167看门狗复位167For--Next循环指令169跳转指令171顺控继电器（SCR）指令172诊断LED指令178目录移位和循环指令179右移和左移指令179循环右移和循环左移指令179移位寄存器指令181字节交换指令183字符串指令184表指令189填表189先进先出和后进先出190内存填充192查表193定时器指令196SIMATIC定时器指令196IEC定时器指令201时间间隔定时器203子程序指令2047通过网络进行通讯209理解S7--200网络通讯的基本概念210为网络选择通讯协议214通讯接口的安装和删除220网络的建立221用自由口模式创建用户定义的协议226在网络中使用调制解调器和STEP7--Micro/WIN228高级议题233组态RS-232/PPI多主站电缆实现远程操作2398硬件故障诊断指南和软件调试工具243调试应用程序244显示程序状态246使用状态图来显示和修改S7--200中的数据247强制指定值248指定程序执行的扫描周期数248硬件故障诊断指导2499S7-200开环运动控制251概述252使用PWM（脉宽调制）输出253开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息255通过位控向导创建指令260PTO指令的错误代码264位控模块的特性265组态位控模块267通过位控向导为位控模块创建指令273位控模块的示例程序285使用EM253控制面板监视位控模块290位控模块和位控指令的错误代码292高级议题294理解位控模块所支持的参考点寻找模式303S7-200可编程序控制器系统手册TOC\o"1-5"\h\z10创建调制解调模块程序307EM241调制解调模块特点308利用调制解调扩展向导组态EM241调制解调模块314调制解调指令和限定概述318EM241调制解调模块指令319EM241调制解调模块示例323支持智能模块的CPU323EM241调制解调模块的特殊存储区323高级议题325消息电话号码格式327文本消息格式328CPU数据传送消息格式32911使用USS协议库控制MicroMaster驱动器331使用USS协议的要求332计算与驱动通讯的时间要求332使用USS指令333USS协议指令334USS协议示例程序341USS执行错误代码342连接并设置3系列MicroMaster驱动342连接和设置4系列MicroMaster驱动34512使用Modbus协议库347概述348使用Modbus协议的要求348Modbus协议的初始化和执行时间349Modbus地址350使用Modbus主站指令351使用Modbus从站指令352Modbus协议指令353高级议题36213使用配方365概述366配方的定义和术语367使用配方向导367由配方向导创建的指令37114使用数据归档373概述374使用数据归档向导375由数据归档向导创建的指令37915PID自整定和PID整定控制面板381理解PID的自整定382扩展回路表382HYPERLINK"bookmark150"\o"CurrentDocument"先决条件385自滞后和自偏移385自整定序列386目录xiii异常情况387关于过程变量超限的 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 (结果代码3)387PID整定控制面板388A技术 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 391通用技术规范392CPU规范396数字量扩展模块规范405模拟量扩展模块规范412热电偶和RTD(热电阻)扩展模块规范424EM277PROFIBUS--DP模块规范438EM241调制解调模块规范450EM253位控模块规范452(CP243--1)以太网模块规范458(CP243--1IT)Internet模块规范460(CP243--2)AS--i接口模块规范463可选卡件465扩展电缆466RS-232/PPI多主站电缆和USB/PPI多主站电缆467输入仿真器471B计算功率分配473C错误代码477致命错误代码和消息478运行程序错误479编译规则错误480D特殊内存(SM)位481SMB0:状态位482SMB1:状态位482SMB2:自由端口接收字符483SMB3:自由端口奇偶校验错误483SMB4:队列溢出483SMB5:I/O状态484SMB6:CPUID寄存器484SMB7:保留484SMB8至SMB21:I/O模块标识和错误寄存器485SMW22至SMW26:扫描时间486SMB28和SMB29:模拟调整486SMB30和SMB130:自由端口控制寄存器486SMB31和SMW32:永久存储器(EEPROM)写控制487SMB34和SMB35:用于定时中断的时间间隔寄存器487SMB36至SMB65:HSC0、HSC1和HSC2寄存器487SMB66至SMB85:PTO/PWM寄存器489SMB86至SMB94,SMB186至SMB194:接收消息控制490SMW98:扩展I/O总线错误491SMB130:自由端口控制寄存器（参见SMB30）491SMB131至SMB165:HSC3、HSC4和HSC5寄存器491SMB166至SMB185:PTO0、PT01包络定义表492S7-200可编程序控制器系统手册xivSMB186至SMB194:接收消息控制（参见SMB86至SMB94）492SMB200至SMB549:智能模块状态493ES7-200订购号495FSTL指令的执行时间499GS7-200快速参考信息505HS7-200CN产品511S7-200CN产品的合格证和认证512S7-200CN产品5131产品概述S7--200系列是一种可编程序逻辑控制器（MicroPLC）。它能够控制各种设备以满足自动化控制需求。S7--200的用户程序中包括了位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及与其它智能模块通讯等指令内容，从而使它能够监视输入状态，改变输出状态以达到控制目的。紧凑的结构、灵活的配置和强大的指令集使S7--200成为各种控制应用的理想解决 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。在本章中TOC\o"1-5"\h\z新增内容2S7--200CPU2S7-200扩展模块4HYPERLINK"bookmark33"\o"CurrentDocument"STEP7--Micro/WIN编程数据包5通讯方式选择5显示面板6S7-200可编程序控制器系统手册2新增内容SIMATICS7-200的新特征包括两个新模拟扩展模块：_EM231模拟量输入RTD,4输入_EM231模拟量输入热电偶，8输入_附录H,S7-200CN产品S7--200CPUS7-200CPU将微处理器、集成电源、输入电路和输出电路集成在一个紧凑的外壳中，从而形成了一个功能强大的MicroPLC。参见图1--1。在下载了程序之后，S7--200将保留所需的逻辑，用于监控应用程序中的输入输出设备。I/OLED状态LED:系统故障/诊断（SF/DIAG）RUNSTOP可选卡：存储卡实时时钟电池通讯口接线端子排（CPU224、CPU224XP和CPU226上可插拔）用于装上标准（DIN）导轨的夹片盖板：模式选择器开关（RUN/STOP）模拟调整电位计扩展端口（用于大多数CPU）图1--1S7-200MicroPLC产品概述第1章3西门子公司提供多种类型的CPU以适应各种应用。表1--1中对CPU的一些特性作了简单比较。详细信息参见附录A。表1--1S7--200的技术指标特性CPU221CPU222CPU224CPU224XPCPU224XPsiCPU226夕卜形尺寸（mm）90x80x6290x80x62120.5x80x62140x80x62190x80x62程序存储器：带运行模式下编辑不带运行模式下编辑4096字节4096字节4096字节4096字节8192字节12288字节12288字节16384字节16384字节24576字节数据存储器2048字节2048字节8192字节10240字节10240字节掉电保护时间50小时50小时100小时100小时100小时本机I/O数字量模拟量6输入/4输出--8输入/6输出--14输入/10输出--14输入/10输出2输入/1输出24输入/16输出--扩展模块数量0个模块2个模块17个模块17个模块17个模块1高速计数器单相两相4路30KHz路20KHz4路30KHz2路20KHz6路30KHz4路20KHz4路30kHz路200kHz路20kHz1路100kHz6路30KHz路20KHz脉冲输出（DC）2路20KHz2路20KHz2路20KHz2路100kHz2路20KHz模拟电位器11222实时时钟卡卡内置内置内置通讯口1S--4851S--4851S--4852RS--4852RS--485浮点数运算是数字I/O映像大小256（128输入/128输出）布尔型执行速度0.22毫秒/指令1您必须计算电源消耗定额，从而确定S7--200CPU能为您的配置提供多少功率（或电流）。如果超出CPU电源消耗定额，则可能无法连接最大数目的模块。有关CPU和扩展模块电源要求的信息，请参见附录A,有关电源消耗定额的信息，请参见附录B。S7-200可编程序控制器系统手册4S7--200扩展模块为了更好地满足应用要求，S7--200系列为您提供多种类型的扩展模块。您可以利用这些扩展模块完善CPU的功能。表1--2列出了现有的扩展模块。关于特定模块的详细信息，可参见附录Ao表1--2S7--200扩展模块扩展模块类型数字量模块输入8xDC输入8xAC输入16xDC输入输出4xDC输出4x继电器8x继电器8xDC输出8xAC输出混合4xDC输入/4xDC输出8xDC输入/8xDC输出16xDC输入/16xDC输出32xDC输入/32xDC输出4xDC输入/4x继电器8xDC输入/8x继电器16xDC输入/16x继电器32xDC输入/32x继电器模拟模块输入4x模拟输入8x模拟输入4x热电偶输入8x热电偶输入2xRTD输入4xRTD输入输出2输出4x模拟输出混合4x模拟输入4x模拟输出智能模块位置调制解调器PROFIBUS--DP以太网EthernetIT其它模块ASISIWAREXMS11在附录A中没有包括详细信息。请参见模块文档。产品概述第1章5STEP7--Micro/WIN编程软件STEP7--Micro/WIN编程软件为用户开发、编辑和监控自己的应用程序提供了良好的编程环境。为了能快捷高效地开发您的应用程序，STEP7--Micro/WIN软件为您提供了三种程序编辑器。为了便于您找到所需的信息，STEP7--Micro/WIN提供了详尽的在线帮助以及文档光盘，该光盘含有本手册的电子版、应用示例和其它有用的信息。计算机配置要求STEP7--Micro/WIN既可以在PC机上运行，也可以在西门子编程设备上运行。计算机或编程设备的最低配置要求如下：-操作系统：Windows2000、WindowsXP、Vista_至少350M空闲硬盘空间_鼠标(推荐)图1--2STEP7--Micro/WIN安装STEP7--Micro/WIN将STEP7--Micro/WIN的安装光盘插入计算机光驱。安装向导程序将自动启动并引导您完成整个安装过程。关于安装STEP7--Micro/WIN的更多信息，可以参考Readme文件。提示要在Windows2000、WindowsXP或WindowsVista操作系统上安装STEP7--Micro/WIN,必须以管理员权限登录。通讯方式选择西门子提供两种用于将计算机连接至S7--200的编程选项：一种是带PPI多主站电缆的直接连接，另一种是带MPI电缆的通讯处理器(CP)卡。要将计算机连接至S7--200，使用PPI多主站编程电缆是最常用和最经济的方式。它将S7--200的编程口与计算机的RS--232相连。PPI多主站编程电缆也可用于将其它通讯设备连接至S7--200。S7-200可编程序控制器系统手册6显示面板文本显示器文本显示(TD)是一种可连接至S7--200的显示设备。通过使用文本显示向导，可以容易地编程S7--200来显示与应用相关的文本消息和其它数据。TD设备允许您查看、监视和更改与应用相关的过程变量，提供到应用的一个低成本接口。S7-200产品系列提供四个TD设备：_TD100C有一个带2个字体选项的4行文本显示。_TD200C有一个2行文本显示，每行20个字符，总共40个字符。_TD200有一个面板，该面板提供了四个带预定义、合适功能的键，允许实现最多8个设置位功能。_根据字体和字符选项，TD400C可以提供2行或4行文本显示TD100CTD200CTD200TD400C图1--3文本显示器关于文本显示器的更多信息，请参考STEP7--Micro/WIN文档光盘中的SIMATIC文本显示（TD）用户手册。STEP7--Micro/WIN中的文本显示向导帮助您快速、容易地组态文本显示消息。若要启动文本显示向导，选择工具>文本显示向导菜单命令。操作和触摸面板显示OP73micro和TP177micro面板专门设计用于使用SIMATICS7-200MicroPLC的应用，它们为小型机器和设备提供操作和监视功能。短组态和调试时间以及它们在WinCCFlexible中的组态是这些面板的主要亮点。此外，这些面板支持高达32种组态语言和5种在线语言，包括亚洲和西里尔字符集。带图形3”显示器的操作面板OP73micro的安装尺寸与OP3和TD200兼容。触摸面板TP177micro替代了触摸面板TP070/TP170micro。它可垂直安装，能容纳附加应用。该特征允许即使在空间有限时也能进行使用。图1--4操作和触摸面板显示文本显示7使用入门STEP7--Micro/WIN软件使您能够很容易地对S7--200进行编程。通过一个简单例子程序的几个简短步骤，您将学会如何在S7--200中连接、编程和运行程序。为了完成这个例子程序，您需要PPI多主站电缆、S7-200CPU和能运行STEP7--Micro/WIN软件的编程设备。在本章中TOC\o"1-5"\h\z连接S7--200CPU8创建一个例子程序10下载例子程序14将S7--200转入RUN模式14S7-200可编程序控制器系统手册8连接S7--200CPU连接S7--200十分容易。在本例中，您只需要给S7--200CPU供电，然后在编程设备与S7--200CPU之间连上通讯电缆即可。给S7--200CPU供电第一个步骤就是要给S7--200的CPU供电。图2--1给出了直流供电和交流供电两种CPU模块的接线方式。在安装和拆卸任何电气设备之前，必须确认该设备的电源已断开。在安装或拆卸S7-200之前，必须遵守相应的安全防护规范，并务必将其电源断开。警告在带电情况下对S7--200及相关设备进行安装或接线有可能造成触电或者操作设备误动作。安装或拆卸过程期间，如果未能断开S7-200和相关设备的所有电源，会导致人员死亡或重伤，并且/或者损坏设备。始终遵守合适的安全预防措施，尝试安装或拆卸S7-200或相关设备之前，请确保已断开S7-200的电源。直流供电交流供电24VDC85到265V交流图2--1给S7--200CPU供电使用入门第2章9连接RS-232/PPI多主站电缆图2--2所示为连接S7-200与编程设备的RS-232/PPI多主站电缆。连接电缆：连接RS-232/PPI多主站电缆的RS-232端（标识为“PC”）到编程设备的通讯口上。（本例中为COM1）o连接RS-232/PPI多主站电缆的RS-485端（标识为“PPI”）到S7200的端口0或端口1。如图2--2所示，设置RS-232/PPI多主站电缆的DIP开关。12345678RS-232/PPI多主站电缆S7-200编程设备f1--接通J0--断开图2--2连接RS-232/PPI多主站电缆提示本手册中的实例使用RS-232/PPI多主站电缆。RS-232/PPI多主站电缆更换以前的PC/PPI电缆。也可以使用USB/PPI多主站电缆。请参见附录E中的订购号。打开STEP7--Micro/WIN点击STEP7--Micro/WIN的图标，打开一个新项目。图2--3所示为一个新项目。注意左侧的操作栏。您可以用操作栏中的图标，打开STEP7--Micro/WIN项目中的组件。点击操作栏中的通讯图标进入通讯对话框。您可以用这个对话框为STEP7--Micro/WIN设置通讯参数。操作栏通讯图标图2--3新建STEP7--Micro/WIN项目S7-200可编程序控制器系统手册10为STEP7--Micro/WIN设置通讯参数在示例项目中使用的是STEP7--Micro/WIN和RS-232/PPI多主站电缆的缺省设置。检查下列设置：PC/PPI电缆的通讯地址设为0。接口使用COM1o传输波特率用9.6Kbpso如果您需要改变通讯设置，请参考第7章。图2--4设置通讯参数与S7--200建立通讯用通讯对话框与S7--200建立通讯：在通讯对话框中双击刷新图标。STEP7--Micro/WIN搜寻并显示所连接的S7--200站的CPU图标。选择S7--200站并点击确认。如果STEP7--Micro/WIN未能找到您的S7--200CPU,请核对您的通讯参数设置并重复以上步骤。建立与S7-200的通讯之后，您就可以创建并下载示例程序。图2--5与S7--200建立通讯创建一个例子程序创建这个例子程序将使您体会到使用STEP7--Micro/WIN编程有多简单。这个例子程序在三个程序段中用6条指令，完成了一个定时器自启动、自复位的简单功能。在本例中，您用梯形图编辑器来录入程序。下面给出了完整的梯形图和语句表程序。语句表中的注释，解释了程序的逻辑关系。时序图显示了程序的运行状态。使用入门第2章11实例：STEP7--Micro/WIN使用入门的实例程序Network1//10ms定时器T33在//(100x10ms=1s)后输出。//M0.0脉冲过窄不能由状态视图监视。LDNM0.0TONT33,+100Network2//比较结果为真〃可由状态视图监视。〃在(40x10ms=0.4s)之后，//Q0.0输出40%低电平、60%高电平的信号波形。LDW>=T33,+40=Q0.0Network3//T33(位)脉冲太快//以致不能用状态视图监视。〃在(100x10ms=1s)之后，//通过M0.0复位定时器。LDT33=M0.00.4s0.6s时序图当前值=100当前值=40T33(当前值)T33(位)M0.0Q0.0打开程序编辑器点击程序块图标，打开程序编辑器。见图2--6。注意指令树和程序编辑器。您可以用拖拽的方式将梯形图指令插入到程序编辑器中。在工具栏图标中有一些命令的快捷方式。在输入和保存程序之后，您可以下载程序到S7--200中。指令树程序编辑器图2--6STEP7--Micro/WIN窗口S7-200可编程序控制器系统手册12进入程序段1：启动定时器当M0.0的状态为0时，常闭触点接通启动定时器。输入M0.0的触点:双击位逻辑图标或者单击其左侧的加号可以显示出全部位逻辑指令。选择常闭触点。按住鼠标左键将触点拖到第一个程序段中。单击触点上方的“？?？”，然后输入下列地址:M0.0按回车键确认。图2--7Network1定时器指令T33的输入步骤如下：双击定时器图标，显示定时器指令。选择延时接通定时器TONo按住鼠标左键将定时器拖到第一个程序段中。单击定时器框上方的“？?？”，然后输入下列定时器编号：T33按回车键确认后，光标会自动移动到预设时间值(PT)参数。为预置时间输入下列值：100按回车键确认。进入程序段2:接通输出当定时器T33的定时值大于等于40时（40*10毫秒，即0.4秒），S7--200的输出点Q0.0会闭合。输入比较指令的步骤如下：双击比较指令图标，显示所有的比较指令。选择">=I”指令。按住鼠标左键将比较指令拖到第二个程序段中。单击触点上方的“？?？”，然后输入定时器数值的地址：T33按回车键确认后，光标会自动移动到比较指令下方的比较值参数。输入要与定时器数值比较的下列数值：40按回车键确认。图2--8Network2输出指令的输入步骤如下：双击位逻辑图标，显示位逻辑指令并选择输出线圈。按住鼠标左键将输出线圈拖到第二个程序段中。单击线圈上方的“？?？”，然后输入下列地址：Q0.0按回车键确认。使用入门第2章13进入程序段3:复位定时器当计时值到达预设时间值（100）时，定时器触点会闭合。T33闭合会使M0.0置位。由于定时器是靠M0.0的常闭触点启动的，M0.0的状态由0变1会使定时器复位。输入触点T33的步骤如下：在位逻辑指令中选择常开触点。按住鼠标左键将触点拖到第三个程序段中。单击触点上方的“？?？”，然后输入定时器位的地址：T33按回车键确认。图2--9Network3输入线圈M0.0的步骤如下：在位逻辑指令中选择输出线圈。按住鼠标左键将输出线圈拖到第三个程序段中。双击线圈上方的“？?？”，然后输入下列地址：M0.0按回车键确认。存储例子程序在输入完以上三个程序段后，您就已经完成了整个例子程序。当您存储程序时，您也创建了一个包括S7--200CPU类型及其它参数在内的一个项目。保存项目：在菜单条中选择菜单命令文件>另存为。在“另存为”对话框中输入项目名。点击“保存”以存储项目。项目存储之后，您可以下载程序到S7--200。图2--10保存例子程序S7-200可编程序控制器系统手册14下载例子程序提示每一个STEP7--Micro/WIN项目都会有一个CPU类型（CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP或CPU226）。如果您在项目中选择的CPU类型，与您实际连接的CPU类型不匹配，STEP7--Micro/WIN会提示您并要您作出选择。如果您在本例中遇到这种情况，可以选择“继续下载”。您可以点击工具条中的下载图标或者在命令菜单中选择文件>下载来下载程序。参见图2--11o点击“确定”下载程序到S7--200o如果您的S7--200处于运行模式，将有一个对话提示您CPU将进入STOP模式。单击“是”将S7-200置于STOP模式。图2--11下载程序将S7--200转入RUN模式如果想通过STEP7--Micro/WIN软件将S7--200转入运行模式，S7--200的模式开关必须设置为TERM或者RUN。当S7-200处于RUN模式时，执行程序：单击工具条中的运行图标或者在命令菜单中选择PLC>RUN。点击“是”切换模式。当S7--200转入运行模式后，CPU将执行程序，此时Q0.0的输出LED指示灯时亮时灭。图2--12将S7--200转入RUN模式恭喜您！您已经完成了第一个S7-200程序。您可以通过选择调试>程序状态来监控程序。STEP7--Micro/WIN显示执行结果。要想终止程序，可以单击STOP图标或选择菜单命令PLC>STOP将S7-200置于STOP模式。15S7--200的安装S7--200的设计使其便于安装。可以利用安装孔把模块固定在控制柜的背板上，或者利用设备上的DIN夹子，把模块固定在一个标准（DIN）的导轨上。体积小巧的S7--200可以使您更为有效地安排空间。本章提供S7--200系统的安装和接线的指导。在本章中TOC\o"1-5"\h\zHYPERLINK"bookmark138"\o"CurrentDocument"S7--200设备的安装指南16S7--200模块的安装和拆卸17接地和接线指南20S7-200可编程序控制器系统手册16S7--200设备的安装指南可以在一个面板或标准导轨上安装S7--200,S7--200可采用水平或垂直方式安装。警告SIMATICS7-200PLC是开放式控制器。它要求在外壳、机柜或电气控制室中安装S7--200。只有授权人员才能进入壳、机柜或电气控制室。不遵守这些安装要求会导致人员死亡或重伤，和/或损坏设备。当安装S7--200PLC时始终遵守这些要求。将S7--200与热源、高电压和电子噪声隔离开按照惯例，在安装元器件时，总是把产生高电压和高电子噪声的设备与诸如S7--200这样的低压、逻辑型的设备分隔开。在控制柜背板上安排S7--200时，应区分发热装置并把电子器件安排在控制柜中温度较低的区域内。电子器件在高温环境下工作会缩短其无故障时间。还要考虑面板中设备的布线。避免将低压信号线和通讯电缆与交流供电线和高能量、开关频率很高的直流线路布置在一个线槽中。为接线和散热留出适当的空间S7--200设备的设计采用自然对流散热方式。在器件的上方和下方都必须留有至少25mm的空间，以便于正常的散热。前面板与背板的板间距离也应保持至少75mm。当心对于垂直安装，允许的最高环境温度降低10_C。而且CPU应安装在所有扩展模块的下方。在安排S7--200设备时，应留出接线和连接通讯电缆的足够空间。当配置S7-200系统时，可以灵活地使用I/O扩展电缆。75mm前面板侧视图安装板35mm7.5mm1mmDIN导轨25mm间距DIN导轨水平安装（一个S7--200系统只允许使用一个可选的扩充电缆）垂直面板安装图3--1安装方式、方向和间距S7--200的安装第3章17电源定额所有的S7--200CPU都有一个内部电源，为CPU自身、扩展模块和其它用电设备提供24V直流电源。S7--200为系统中的所有扩展模块提供5V直流逻辑电源。必须格外注意您的系统配置，要确保CPU所提供的5V电源，能够满足您所选择的所有扩展模块的需要。如果您的配置要求超出了CPU的供电能力，您只有去掉一些模块或者选择一个供电能力更强的CPU。在附录A中，您会得到有关S7--200CPU5V直流逻辑电源的供电能力以及扩展模块对5V直流电源需求的信息。附录B给出了CPU所能为系统提供功率（电流）大小的计算方法。S7--200的所有CPU也提供24V直流传感器供电，此24VDC可以为输入点、扩展模块上的继电器线圈或者其它设备供电。如果设备用电量超过了传感器供电定额，必须为系统另配一个外部24VDC供电电源。对于特定的S7--200CPU，可以在附录A中查到其24VDC传感器供电电源定额。如果您使用了外部24VDC供电电源，要确保该电源没有与S7--200CPU上的传感器电源并联使用。为了加强电子噪音保护，建议将不同电源的公共端（M）连在一起。警告将外部24VDC电源与S7--200的24VDC传感器电源并联，每一路电源都试图建立自己的输出电压电平，从而导致两路电源冲突。这种冲突的结果会缩短电源寿命，或者一路或二路电源立即损坏，这样会使PLC系统产生一系列不确定的操作。这种不确定的操作会造成死亡或者严重的人身伤害和设备损坏。S7--200DC传感器供电和任何外部供电应该分别给不同的点提供电源。S7--200模块的安装和拆卸S7-200可以很容易地安装在一个标准DIN导轨或控制柜背板上。先决条件在安装和拆卸任何电气设备之前，必须确认该设备的电源已断开。同样，也要确保与该设备相关联的设备的供电已被切断。警告试图在带电情况下安装或拆卸S7--200及其相关设备有可能导致触电或者设备误动作。安装或拆卸过程期间，如果未能断开S7-200和相关设备的所有电源，会导致人员死亡或重伤，并且/或者损坏设备。在安装和拆卸S7--200及其相关设备时，必须预先采取适当的安全措施并且确认S7--200的供电被切断。在更换或安装S7--200器件时，要确保使用了正确的模块或等同的模块。警告如果您安装了不正确的模块，S7--200的程序可能会产生错误的功能。如果未能使用相同的模块按照相同的方向和顺序替换S7--200的器件，有可能导致死亡或者严重的人身伤害和设备损坏。在更换S7--200的器件时，除了要使用相同的模块外，还要确保安装的方向和位置是正确的。S7-200可编程序控制器系统手册18安装尺寸S7--200的CPU和扩展模块都有安装孔，可以很方便地安装在背板上。表3--1所示为安装尺寸。表3--1安装尺寸96mm安装孔(M4或No.8)AB4mm88mm80mm9.5mm*4mm4mm*当螺钉安装时模块间的最小距离BAS7-200模块宽度A宽度BCPU221和CPU22290mm82mmCPU224120.5mm112.5mmCPU224XP、CPU224XPsi140mm132mmCPU226196mm188mm扩展模块：4点、8点直流和继电器I/O(8I、4Q、8Q、4I/4Q)和模拟量输出(2AQ)46mm38mm扩展模块：16点数字I/O(16I、8I/8Q)、模拟I/O(4AI、8AI、4AQ、4AI/1AQ)、RTD、热电彳禺、PROFIBUS、以太网、Internet、AS-I接口、8点AC(8I和8Q)、位控模块和调制解调器71.2mm63.2mm扩展模块：32点数字I/O(16I/16Q)137.3mm129.3mm扩展模块：64点数字I/O(32I/32Q)196mm188mmCPU和扩展模块的安装安装S7-200非常简单！只需执行下列步骤即可。面板安装按照表3--1所示的尺寸进行定位、钻安装孔(用M4或美国标准8号螺钉)。用合适的螺钉将模块固定在背板上。如果您使用了扩展模块，将扩展模块的扁平电缆连到盖板下面的扩展口。DIN导轨安装保持导轨固定点的间隔为75mm。打开模块底部的DIN夹子，将模块背部卡在DIN导轨上。如果您使用了扩展模块，将扩展模块的扁平电缆连到盖板下面的扩展口。旋转模块贴近DIN导轨，合上DIN夹子。仔细检查模块上DIN夹子与DIN导轨是否紧密固定好。为避免模块损坏，不要直接按压模块正面，而要按压安装孔的部分。S7--200的安装第3章19提示当S7-200的使用环境振动比较大或者采用垂直安装方式时，应该使用DIN导轨挡块。如果系统处于高震动环境中，使用背板安装方式可以得到较高的震动保护等级。拆卸CPU或者扩展模块按照以下步骤拆卸S7-200CPU或扩展模块：拆卸S7--200的电源。拆卸模块上的所有连线和电缆。大多数的CPU和扩展模块有可拆卸的端子排，使这项工作变得简单。如果有其它扩展模块连接在您所拆卸的模块上，请打开盖板，拔掉相邻模块的扩展扁平电缆。拆掉安装螺钉或者打开DIN夹子。拆下模块。拆卸和安装端子排为了安装和替换模块方便，大多数的S7--200模块都有可拆卸的端子排。附录A中给出了哪些S7--200模块有可拆卸的端子排。您也可以为固定端子排的模块订购可选的扇出连接排。订货号参见附录Eo端子排的拆卸打开端子排安装位置的上盖板，以便可以接近端子排。把螺丝刀插入端子块中央的槽口中。所示用力下压并撬出端子排。参见图3--2。图3--2拆卸端子排端子排的重新安装打开端子排的盖板。确保模块上的插针与端子排边缘的小孔对正。将端子排向下压入模块。确保端子块对准了位置并锁住。S7-200可编程序控制器系统手册20接地和接线指南对所有电器设备进行合理的接地和接线是非常重要的，它能够确保您的系统具备最优的操作特性，同时能够为您的应用和S7-200提供更好的电子噪声保护。先决条件在接地和接线之前，必须先确保设备的电源已被切断。同样，也要确保与该设备相关联的设备的供电已被切断。在对S7--200及其相关设备接线时，必须确保遵从所有适用的电器规范。安装和操作所有设备要符合所有有效的国家或地区标准。如需了解您的情况应遵从哪些规范标准，请与当地有关部门联系。警告试图在带电情况下安装或拆卸S7--200及其相关设备有可能导致触电或者设备误动作。安装或拆卸过程期间，如果未能断开S7-200和相关设备的所有电源，会导致人员死亡或重伤，并且/或者损坏设备。始终遵守合适的安全预防措施，尝试安装或拆卸S7-200或相关设备之前，请确保已断开S7-200的电源。在设计S7--200系统的接地和接线时必须考虑安全因素。象S7--200这样的控制设备有可能造成它所监控的设备的误动作。因此，您应该采取独立于S7--200的必要的安全措施以避免人员伤害和设备损坏。警告控制设备有可能造成它所控制的设备的误操作。这种误操作有可能导致死亡或者严重的人身伤害和设备损坏。使用独立于S7--200的急停功能、机电互锁或者其它冗余的安全措施。隔离指南S7--200AC电源边界和到AC电路的I/O边界的设计在AC线电压和低压电路之间提供安全隔离，这一点已经经过实践证明。根据各个标准，这些边界包括双重或加固绝缘，或基本的辅助绝缘。横跨这些边界的部件，如光耦合器、电容器、变压器和继电器已经过实践证明，能够提供安全隔离。在具有1500VAC或更大隔离时，在S7--200产品数据表中标出了满足这些要求的隔离边界。根据已证明的方法，该标志基于一个常规的出厂测试（2Ue+1000VAC）或同类测试。S7-200安全隔离边界经典型测试可隔离达4242VDC的电压。根据EN61131--2，包括了AC电源的传感器电源输出、通讯电路和内部逻辑电路被视为SELV（安全超低压）。如果传感器电源M或到S7--200的其它非绝缘M连接接地，则这些电路变为PELV（保护超低压）。在某些产品数据表中，接地参考低压的其它S7--200M连接标注为与逻辑电路不隔离。实例为RS485通讯端口M、模拟I/OM和继电器线圈电源M。为保持S7--200低压电路的SELV/PELV特性，到通讯端口、模拟电路和所有24V标称电源和I/O电路的外部连接必须由满足SELV、PELV、Class2、限制电压要求的电源，或者符合各种标准的限制电源来供电。S7--200的安装第3章21警告使用与交流电路不隔离或者单隔离的电源给低压电路供电，会在安全电路，例如通讯电路或者低压传感器电路中产生不安全电压。这种高电压会导致死亡或者严重的人身伤害和设备损坏。只使用经过安全认证的高低压变换器。S7--200接地指南对于您的应用，最佳的接地方案应该确保S7-200及其相关设备的所有接地点在一点接地。这个单独的接地点应该直接连接到大地。为了提高抗电子噪声保护特性，建议将所有直流电源的公共点连接到同一个单一接地点上。同样建议将24VDC传感器供电的公共点（M）接地。所有的接地线应该尽量短并且用较粗的线径（2mm2或者14AWG）。当选择接地点时，应当考虑安全接地要求和对隔离器件的适当保护。S7--200接线指南在设计S7--200的接线时，应该提供一个单独的开关，能够同时切断S7--200CPU、输入电路和输出电路的所有供电。提供熔断器或断路器等过流保护装置来限制供电线路中的电流。您也可以为每一输出电路都提供熔断器或其它限流设备作为额外的保护。在有可能遭受雷击浪涌的线路上安装浪涌抑制器件。避免将低压信号线和通讯电缆放在与AC导线和高能量、快速转换的DC导线相同的线盒中。应始终成对布线，导线采用中性导线或通用导线，并用热电阻线或信号线进行配对。导线尽量短并且保证线粗能够满足电流要求。端子排适合的线粗为2mm2到0.3mm2（14AWG到22AWG）。使用屏蔽电缆可以得到最佳的抗电子噪声特性。通常将屏蔽层接地可以得到最佳效果。当输入电路由一个外部电源供电时，要在电路中添加过流保护器件。如果使用S7--200CPU上的24VDC传感器供电电源，则无需额外添加过流保护器件，因为此电源已经有限流保护。大多数的S7--200模块有可拆卸的端子排。（附录A中标明了哪些模块有端子排）。为了防止连接松动，要确保端子排插接牢固，同时也要确保导线牢固地连接在端子排上。为了避免损坏端子排，螺钉不要拧得太紧。螺钉连接的最大扭矩为0.56N--m（5inch--pounds）。为了避免意想不到的电流流入系统，S7--200在合适的部分提供电气隔离。当您设计系统走线时，应考虑这些隔离。附录A中给出了电路中包含哪些隔离及它们的隔离级另U。级别低于1500VAC的隔离不能作为安全隔离。提示在通讯网络中，如果不使用中继器，通讯电缆的最大长度为50moS7--200的通讯口是不隔离的。详细内容参见第7章。S7-200可编程序控制器系统手册22感性负载设计指南在使用感性负载时，要加入抑制电路来限制输出关断时电压的升高。抑制电路可以保护输出点不至于因为高感抗开关电流而过早的损坏。另外，抑制电路还可以限制感性负载开关时产生的电子噪声。提示您应该根据具体情况，选择合适的抑制电路。要确保所有器件参数与实际应用相符合。直流输出和控制直流负载的继电器输出直流输出有内部保护，可以适应大多数场合。由于继电器型输出既可以连接直流负载，又可以连接交流负载，因而没有内部保护。图3--3给出了直流负载抑制电路的一个实例。在大多数的应用中，用附加的二极管A即可，但如果您的应用中要求更快的关断速度，则推荐您加上齐纳二极管Bo确保齐纳二极管能够满足输出电路的电流要求。A--I1N4001二极管或类似器件B--直流输出选8.2V齐纳二极管继电器输出选36V齐纳二极管A直流感性负载B（可选）输出点图3--3直流负载的抑制电路交流输出和控制交流负载的继电器输出交流输出有内部保护，可以适应大多数场合。由于继电器型输出既可以连接直流负载，又可以连接交流负载，因而没有内部保护。图3--4给出了交流负载抑制电路的一个实例。当您采用继电器或交流输出来切换115V/230V交流负载时，交流负载电路中请采用该图所示的电阻/电容网络。您也可以使用金属氧化物可变电阻器（MOV）来限制峰值电压。确保MOV的工作电压比正常的线电压至少高出20%。MOV交流感性负载输出点.1(1F100至120Q图3--4交流负载的抑制电路警告当继电器扩展模块用于切换AC感性负载时，外部电阻/电容器噪声抑制电路必须放在AC负载上，防止意外的机器或过程操作。参见图3--4。灯负载设计指南灯负载会因高的接通浪涌电流而造成对继电器触点的损坏。对于一个鸨丝灯，其浪涌电流实际上将是其稳态电流大小的10到15倍。对于使用期内高切换次数的灯负载，建议使用可替换的插入式继电器或加入浪涌限制器。23PLC的基本概念S7--200的基本功能是监视现场的输入，根据您的控制逻辑去控制现场输出设备的接通和关断。本章为您解释有关程序执行、存储器种类以及存储器掉电保持等方面的一些概念。在本章中TOC\o"1-5"\h\z理解S7--200如何执行您的控制逻辑24访问S7-200的数据27理解S7-200如何保存和恢复数据36选择S7-200CPU的操作模式40使用S7-200资源管理器41S7-200的特征41S7-200可编程序控制器系统手册24理解S7--200如何执行您的控制逻辑S7-200周而复始地执行程序中的控制逻辑和读写数据。S7--200将您的程序和物理输入输出点联系起来S7--200的基本操作非常简单：_CPU读取输入状态_CPU中存储的程序利用输入执行控制逻辑。当程序运行时，CPU刷新有关数据。_CPU将数据写到输出。图4--1给出了一个简图，说明一个继电器图如何与S7--200联系起来。在本例中，电机启动开关的状态和其他输入点的状态结合在一起。它们计算的结果，最终决定了控制执行机构启动电机的输出点状态。启动_PBM_启动器£_停1^_启动器输出电机启/停开关输入电机启动器图4--1输入和输出的控制S7--200在扫描循环中完成它的任务S7--200周而复始地执行一系列任务。任务循环执行一次称为一个扫描周期。如图4--2所示，在一个扫描周期中，S7-200将执行部分或全部下列操作：_读取输入：S7-200将实际输入的状态复制到过程映像输入寄存器。_执行程序中的控制逻辑：S7-200执行程序指令，并在不同的存储区存储数值。_处理通讯请求：S7-200执行通讯所需的所有任务。_执行CPU自检诊断：S7-200可确保固件、程序存储器和所有扩展模块正确工作。_写入输出：将存储在过程映像输出寄存器中的数值写入到实际输出。写入输出处理通讯请求执行CPU自诊断扫描周期读取输入执行程序图4--2S7-200扫描周期用户程序的执行取决于S7-200是处于STOP模式还是RUN模式。在RUN模式中，执行程序；在STOP模式中，不执行程序。PLC的基本概念第4章25读取输入数字量输入：每个扫描周期从读取数字量输入的当前值开始，然后将这些值写入到过程映像输入寄存器。模拟量输入：除非启用了模拟量输入过滤，否则，S7-200在正常扫描周期中不更新来自扩展模块的模拟量输入。模拟量滤波会使您得到较稳定的信号。可以启用每个模拟量输入通道的滤波功能。当您启用了模拟量输入滤波功能后，S7--200会在每一个扫描周期刷新模拟量、执行滤波功能并且在内部存储滤波值。当程序中访问模拟量输入时使用滤波值。如果没有启用模拟量输入滤波，则当程序访问模拟量输入时，S7-200都会直接从扩展模块读取模拟值。在每次扫描期间，CPU224XP的AIW0和AIW2模拟量输入都会读取模--数转换器生成的最新值，从而完成刷新。该转换器求取的是均值(sigma-delta),因此通常无需软件滤波。提示模拟量滤波会使您得到较稳定的信号。在模拟量输入信号随时间变化缓慢时使用模拟量输入滤波。如果信号变化很快，不应该选用模拟量滤波。不要对在模拟量字中传递数字信息或者报警指示的模块使用模拟量输入滤波。对于RTD、TC和ASI主站模块，不能使用模拟量输入滤波。执行程序在扫描周期的执行程序阶段，CPU从头至尾执行应用程序。在程序或中断程序的执行过程中，立即I/O指令允许您直接访问输入与输出。如果在程序中使用子程序，则子程序作为程序的一部分存储。当由主程序、另一个子程序或中断程序调用时，则执行子程序。从主程序开始时子程序嵌套深度是8,从中断程序开始时子程序嵌套深度是1O如果在程序中使用了中断，与中断事件相关的中断程序就作为程序的一部分被存储。中断程序并不作为正常扫描周期的一部分来执行，而是当中断事件发生时才执行(可能在扫描周期的任意点)。为11个实体中的每一个保留局部存储器：当从主程序开始时，为1个主程序、8个子程序嵌套级别；当从中断程序开始时，为1个中断和1个子程序嵌套级别。局部存储器有一个局部范围，在该范围内它只能供其相关的程序实体使用，其他程序实体无法访问。有关局部存储器的更多信息，请参见本章中的局部存储区：Lo图4--3描述了一个典型的扫描流程，该流程包括局部存储器应用和两个中断事件(一个事件发生在程序执行阶段，另一个事件发生在扫描周期的通讯阶段)。子程序由下一个较高级别调用，并在调用时得到执行。不调用中断程序；中断程序是发生相关中断事件的结果。S7-200可编程序控制器系统手册26图4--3典型的扫描流程PLC的基本概念第4章27处理通讯请求在扫描周期的信息处理阶段，S7-200处理从通讯端口或智能I/O模块接收到的任何信息。执行CPU自检诊断在扫描周期的这一阶段，S7-200检查CPU的操作和扩展模块的状态是否正常。写数字输出在每个扫描周期的结尾，CPU把存储在输出映像象寄存器中的数据写到数字输出点。(模拟量输出直接刷新，与扫描周期无关)。S7--200数据的存取S7--200将信息存于不同的存储器单元，每个单元都有唯一的地址。可以明确指出要访问的存储器地址。这就允许用户程序直接访问这个信息。表4--1列出了不同长度的数据所能表示的数值范围。表4--1不同长度的数据表示的十进制和十六进制数范围数制字节(B)字(W)双字(D)无符号整数0到2550到FF0到65,5350到FFFF0到4,294,967,2950到FFFFFFFF符号整数--128到+12780到7F--32,768到+32,7678000到7FFF--2,147,483,648到+2,147,483,6