S7-200PLC

  S7-200 PLC是整体式结构的具有很高性价比的小型 PLC。其主要特点是：结构紧凑、可靠性高，可以采用梯形图、语句表和功能块等3种方式来编程;指令丰富，指令功能强大，易于掌握，操作方便，无论是独立运行还是连成网络都能实现复杂的控制功能，广泛应用于木材加工、纺织机械、印刷机械、灌装及包装机械、生产性控制、电梯控制、空调控制等场合。

  1. S7-200的基本结构

  S7-200PLC是一款整体式结构的功能强大的微型PLC，其外观图如图0-4所示。S7-200 CPU本机集成了输入输出接口和24V 的负载电源，可以选择不同的电源电压和控制电压，具有高速计数和高速脉冲输出功能，其内部集成了电源、高级电容和实时时钟。

  S7-200有如下几种CPU模块：CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226、CPU226XM，其性能指标如表0-1所示。其中，CPU221主要适用于小点数场合，没有扩展功能。CPU224XP是CPU224的改进型，其CPU本机增加了一个通信口及二输入一输出的模拟量通道。

  图0-4 S7-300CPU外观图

  表0-1 S7-200系列CPU的性能指标

  S7-200 CPU的指令功能强，有布尔、传送、比较、移位、循环移位、产生补码、调用子程序、脉冲宽度调制、脉冲序列输出、跳转、数制转换、算术运算、字逻辑运算、浮点数运算、开平方、三角函数和PID 控制指令等，采用主程序、最多8级子程序和中断程序的程序结构，可使用1~255ms的定时中断。用户程序可设置多级口令保护，监控定时器(看门狗)的定时时间为300ms。

  1. S7-200的扩展模块

  为满足不同的应用，西门子公司为S7-200 PLC提供了丰富的扩展模块，主要包括数字量输入、输出和混合模块，模拟量输入、输出及混合模块，测温模块，通信模块，定位模块，称重模块等。利用这些扩展模块会给 CPU增加许多附加的功能，如图0-5所示。

  图0-5 S7-200 CPU的扩展模块及其附加功能

  S7-200不同规格的CPU的最大扩展能力受到一定的限制，其中CPU221不允许扩展，CPU22最多允许扩展两个模块，CPU224和226最多允许扩展7个模块。

  (1) I/O模块。数字量扩展模块为使用除了本机集成的数字量输入/输出点外更多的输入/输出提供了途径。模拟量扩展模块提供了模拟量输入/输出的功能。

  模拟量的输入/输出有多种量程可以选择，比如0~10V、0~5V、0~1V、0~10V、0~500mV、0~100mV、0~50mV、#10V、±5V、±2.5V、±1V、±500mV、±250mV、±100mV、±50mV、±25mV、±20mV等，使用时可以根据需要进行选用和设置。

  (2) 位置控制模块。定位模块EM253可以实现单轴、开环位置控制，提供高速控制，脉冲频率为12Hz~200kHz;支持急停(S曲线)或线性的加速、减速功能;控制系统的测量单位既可以使用工程单位(如英寸或厘米)，也可以使用脉冲数;提供螺距补偿功能;支持绝对、相对和手动的工作模式;提供连续操作;提供多达成25组的移动包络，每组最多有4种速度，提供4种不同的参考点寻找模式，每种模式都可对起始的寻找方向和最终的接近方向进行选择;提供可拆卸的现场接线端子以便干安装和拆卸。

  定位模块EM253提供了5个数字量输入和4个数字量输出与运动控制应用连接。

  (3) 称重模块。SIWAREX MS(微量秤)是一种多用途的、灵活的称量模块。其优点如下：分辨率高达16位的重量测量或力测量，0.05%的高准确性，20ms或33ms的快速测量时间，极限值的监视，使用SIWATOOL MS的软件通过RS-232接口即可实现称重模块的设置，不需要使用调整重量就可实现理论设置，模块更换方便，无需重新设置等。

  SIWAREX MS作为S7-200的一个扩展模块，可以与系统的其他扩展模块一起工作，称重模块包含以下几个扩展接口：称重传感器接口、电源接口、TTY接口和RS-232接口等，其中TTY接口用于连接远程数字显示器，RS-232接口用于连接计算机来设置SIWAREX MS称重模块。

  SIWAREX MS的主要任务是测量实际的重量值。SIWAREX MS集成在SIMATIC中，能够将处理后的重量值直接传送给S7-200PLC。

  在需要记录来自应变仪传感器或称重传感器信号的所有场合，SIWAREX MS是最佳选择，具体可以应用到以下场合：非自动化的称量仪表、间断与连续的称重过程、简介或料食的填充料位监视、起重机及维维符合的测量、工业电梯或轧机机组的负荷测量，在爆炸危险区域内的称量(SIWAREX IS或PI防爆接口，在区域2内或区域1内)，监视传动带张力以及力的测量、容器磅秤、平台磅秤、起重机秤等。

  (4) 通信模块。

  1) 通信处理器EM277。EM277是连接PROFIBUS-DP现场总线的通信模块，使用EM277可以将S7-200 CPU 作为现场总线PROFIBUS-DP的从站接到网络中。EM277有一个RS-485接口，传输速率包括9.6kbit/s、19.2kbit/s、45.45kbit/s、93.75kbit/s、187.5kbit/s、500kbit/s、1Mbit/s、1.5Mbit/s、6Mbit/s、12Mbit/s等，可自动设置。连接电缆长度：93.75kbit/s以下为1200m;187.5kbit/s为1000m;500kbit/s为400m;1~1.5Mbit/s为200m;3~6Mbit/s为100m。网络能力：站地址设定0~99(由拨码开关设定);每个段最多可连接的站数为32个;每个网络最多可连接的站数为126个，最大到99个EM277站。

  2) 通信处理器EM241。EM241是一个支持V.34标准(33.6K)的10位调制解调器，其上设置了标准的RJ-ll电话接口，可作为扩展模块挂在S7-200CPU上。该模块只能用在模拟音频电话系统中，而不能用在数字系统(如 ISDN)中，电话系统可以是公共电话网，也可以是小交换机系统。但EM241模块不支持与11 位调制解调器通信。

  EM241的主要功能包括：

  ●通过远程电话网进行远程的编程、诊断等工作，编程计算机必须安装调制解调器。

  ●通过电话网进行S7-200 CPU之间的数据通信。

  ●通过电话网进行S7-200 CPU与上位计算机软件之间的通信。

  使用时，应根据设备应用的地点设置EM241上的国家代码，国家代码设置好后将在模块上电后起作用。

  3) 通信处理器CP243-1/CP243-1TT。通过以太网扩展模块(CP243-1)或互联网扩展模块(CP243-1IT)，S7-200将能支持TCP/IP以太网通信，传输速率为10/100Mhits，半工/全双工通信，有一个标准的RJ-45接口、完全支持TCP/IP，支持标准的网络设备(如集线器、路由器等)。CP243～1ⅡT因特网模块是用于连接S7-200系统到工业以太网(IE)的通信处理器。可以使用STEP7 Mierm/WIN，通过以太网对S7-200进行远程组态、编程和诊断。S7-200也可以通过以太网和其他S7-200、S7-300和S7-400控制器进行通信，还可以和ORG服务器进行通信。

  4) 通信处理器CP243-2。CP243-2是S7-200的AS-i主站，通过连接AS-i可显著地增加S7-200 的数字量输入/输出点数。每个主站最多可连接31个AS-i从站，S7-200同时可以处理最多两个CP243-2 每个CP243-2的AS-i上最大有124DI/124DO.

  5) 无线通信模块MD720-3。SINAUT MICRO基于S7-200和GPRS，可经济地扩展监控和远程控制任务，尤其适用于必须通过无线连接传输少量数据的场合。使用SINAUT MICRO，最多有256个S7-200站，采用GPRS移动无线网络，可简便、安全地相互通信，并且永久保持在线。由于可以继续利用现有移动无线网络、节省了无线系统的设计和维护成本。

  使用SINAUT MICRO SC软件和SINAUT MD720-3 GPRS调制解调器，可通过GPRS进行S7-200的通信。SINAUT MICRO SC是一种具有特殊通信功能的OPG服务器，支持远程S7～200服务器连接。这些PLC 需要配备 MD720~3调制解调器，可使用 GSM网络(全球移动通信系统)的GPRS 服务(通用分组无线服务)。使用这些GPRS连接，远程S7~200可与SINAUTMICROSC软件本身或与其他通过SINAUTMICRO SC 软件连接的S7-200进行通信。但从GPRS网络必须始终能够访问安装MICRO SC软件的PC。因此，它必须通过专线直接连接到GPRS网络，或通过ADSL等固定连接到Internet。