Plc s7-200基本简介
PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它可采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的命令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。PLC及其有关设备，都应易于与工业控制系统连成一个整体，易于扩充功能的原则而设计。
一、S7-200 基本硬件组成
S7-200系列PLC可提供4种不同的基本单元和6种型号的扩展单元。其系统构成包括基本单元、扩展单元、编程器、存储卡、写入器、文本显示器等。1.基本单元
S7-200系列PLC中可提供4种不同的基本型号和6种CPU供选择使用，其输入输出点数的分配见表：
2.扩展单元
S7-200系列PLC主要有6种扩展单元，它本身没有CPU，只能与基本单元相连接使用，用于扩展I/O点数，S7-200系列PLC扩展单元型号及输入输出点数的分配如表所示：
3.编程器
PLC在正式运行时，不需要编程器。编程器主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。S7-200系列PLC可采用多种编程器，一般可分为简易型和智能型。
简易型编程器是袖珍型的，简单实用，价格低廉，是一种很好的现场编程及检测工具，但显示功能较差，只能用指令表方式输入，使用不够方便。智能型编程器采用计算机进行编程操作，将专用的编程软件装入计算机内，可直接采用梯形图语言编程，实现在线检测，非常直观，切功能强大，S7-200系列PLC的专用编程软件为STEP7-Micro/Win。
4.程序存储卡
为了保证程序及重要参数的安全，一般小型PLC设有外接EEPROM卡盒接口，通过该接口可以将卡盒的
内容写入PLC，也可将PLC内的程序及重要参数传到外接EEPROM卡盒内作为备份。程序存储卡EEPROM有6ES 7291-8GC00-0XA0和6ES 7291-8GD00-0XA0两种，程序容量分别为8K和16K程序步。
5.写入器
写入器的功能是实现PLC和EPROM之间的程序传送，是将PLC中RAM区的程序通过写入器固化到程序存储卡中，或将PLC中程序存储卡中的程序通过写入器传送到RAM区。
6.文本显示器
文本显示器TD200不仅是一个用于显示系统信息的显示设备，还可以作为控制单元对某个量的数值进行修改，或直接设置输入/输出量。文本信息的显示用选择/确认的方法，最多可显示80条信息，每条信息最多4个变量的状态。过程参数可在显示器上显示，并可以随时修改。TD200面板上的8个可编程的功能键，每个都分配了一个存储位，这些功能键在启动和测试系统时，可以进行参数设置和诊断。
二、S7-200 的组成原理
1、S7-200 系列 PLC 是 SIEMENS 公司新推出的一种小型 PLC。它以紧凑的结构、良好的扩展性、强大的指令功能、低廉的价格，已经成为当代各种小型控制工程的理想控制器。S7-200 PLC 包含了一个
单独的 S7-200 CPU 和各种可选择的扩展模块，可以十分方便地组成不同规模的控制器。其控制规模可以从几点上到几百点。S7-200 PLC 可以方便地组成PLC-PLC 网络和微机-PLC 网络，从而完成规模更大的工程。S7-200 的编程软件 STEP7-Micro/WIN32 可以方便地在Windows 环境下对 PLC 编程、调试、监控，使得 PLC 的编程更加方便、快捷。可以说，S7-200 可以完美地满足各种小规模控制系统的要求。S7-200 有四种
CPU，其性能差异很大。这些性能直接影响到 PLC 的控制规模和 PLC系统的配置。
2、S7-200 的技术指标。目前 S7-200 系列 PLC 主要有 CPU221、CPU222、CPU224 和 CPU226 四种。档次最低的是 CPU221，其数字量输入点数有６点，数字量输出点数有４点，是控制规模最小的 PLC。档次最高的应属 CPU226，CPU226集成了 24 点输入／16 点输出，共有 40 个数字量 I/O。可连接７个扩展模块，最大扩展至 248 点数字量I/O 点或 35 路模拟量 I/O。S7-200 系列 PLC 四种CPU 的外部结构大体相同，见图 2-l-l。状态指示灯 LED 显示 CPU 所处的工作状态指示。存储卡接口可以扦入存储卡。通讯接口可以连接 RS-485 总线的通讯电缆。顶部端子盖下边为输出端子和 PLC 供电电源端子。输出端子的运行状态可以由顶部端子盖下方一排指示灯显示，ON 状态对应的指示灯亮。底部端子盖下边为输入端子和传感器电源端子。输入端子的运行状态可以由底部端子盖上方一排指示灯显示，ON 状态对应的指示灯亮。
前盖下面有运行、停止开关和接口摸块插座。将开关拨向停止位置时，可编程序控制器处于停止状态，此时可以对其编写程序。将开关拨向运行位置时，可编程序控制器处于运行状态，此时不能对其编写程序。将开关拨向监控状态，可以运行程序，同时还可以监视程序运行的状态。接口插座用于连接扩展模块实现I/O 扩展。
3、PLC的应用范围。目前，PLC在国内外已广泛应用于专用机床、机床、控制系统、自动化楼宇、钢铁、石油、化工、电力、建材、汽车、纺织机械、交通运输、环保以及文化娱乐等各行各业。随着PLC性能价格比的不断提高，其应用范围还将不断扩大，其应用场合可以说是无处不在，具体应用大致可归纳为如下几类。
(1)顺序控制
这是PLC最基本、最广泛应用的领域，它取代传统的继电器顺序控制，PLC 用于单机控制、多机控制、自动化生产线的控制。例如数控机床、注塑机、印刷机械、电梯控制和纺织机械等。
(2)计数和定时控制
PLC为用户提供了足够的定时器和计数器，并设置相关的定时和计数指令，PLC的计数器和定时器精度高、使用方便，可以取代继电器系统中的时间继电器和计数器。
(3)位置控制
大多数的PLC制造商，目前都提供拖动步进电动机或伺服电动机的单轴或多轴位置控制模块，这一功能可广泛用于各种机械，如金属切削机床、装配机械等。
(4)模拟量处理
PLC通过模拟量的输入／输出模块，实现模拟量与数字量的转换，并对模拟量进行控制，有的还具有PID控制功能。例如用于锅炉的水位、压力和温度控制。
(5)数据处理
现代的PLC具有数学运算、数据传递、转换、排序和查表等功能，也能完成数据的采集、分析和处理。
(6)通信联网
PLC的通信包括PLC相互之间、PLC与上位计算机、PLC和其他智能设备之间的通信。PLC系统与通用计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转接器相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散控制”的分布式控
制系统，满足工厂自动化系统的需要。
三、plc数字的转换
在PLC编程中，对于一个整数，它的二进制或16进制或10进制的数值形式会自动转换，不需人为干预。可是将一个整数转换为BCD码或转换为AICII码，就不能自动转换，有的PLC有这样的转换指令，如S7-200，我们需要时，直接调用对应的转换指令就可以了。可是有的PLC没有这方面的转换指令，如需要这种数值制式转换，就得自己编写转换程序。要想编出转换程序，应必须先了解要转换的这二种数值制式之间的数学关系，只有了解了才能编出合理的转换程序。转换构思：以4位BCD码为例，它占一个字（16个位），千位上的4为分别代表十进制数的8000、4000、2000、1000，而每位上的数字只能为0或1二种，百位、十位及个位都与之相似，我们就从千位数的最高位开始判断，如其值=1，说明此数含有8000，将8000的16进制数值（1F40）加在转换为16进制数的存储区里（运算前该区清0），如其值=0，说明此数不含有8000，就不进行加8000的运算，将BCD码存储器左移一位，此时再判断千位上的最高位.
前面用S7-200编写的格雷码转换为二进制码的梯形图，现在再用二进制码转换为格雷码的关系式，编写了“用S7-200编写的二进制码转换为格雷码的梯形图”，供大家参考，此程序是经过上机验证的，好用编程说明：二进制数转换为格雷码的转换原则是：将二进制数的最高位数“1”，直接送入格雷码数的最高位，将二进制数的次高位数与最高位数相异或，送入格雷码数的次高位，再将二进制数的次高位数与次次高位数相异或，送入格雷码数的次次高位。直到二进制数的次低位数与最低位数相异或，送入格雷码
数的最低位为止。
四、数据类型
IEC1131—3数据基本类型
基本数据类型内容数据范围
BOOL（1位）布尔型0 to 1
BYTE（8位）无符号型0 to 255
WORD（16位）无符号整数0 to 65535
INT（16位）有符号整数-32768 to +32767
DWORD（32位）无符号双整数0 to 232-1
DINT（32位）有符号双整数-231 to 231-1
REAL（32位）IEEE32浮点数-1038 to 1038
IEC1131—3复杂数据类型
复杂数据类型内容数据范围
TON 接通延时定时器
1ms T32，T96
10ms T33—T36，T97—T100 100ms T37—T63，T101—T255
TOF 关断延时定时器1ms T32，T96
10ms T33—T36，T97—T100 100ms T37—T63，T101—T255
TP 脉冲
1ms T32，T96
10ms T33—T36，T97—T100 100ms T37—T63，T101—T255
在线二进制转换
CTU 加计数器0 to 255
CTD 减计数器0 to 255
CTUD 加/减计数器0 to 255
SR 置位优先位触发器—
RS 复位优先位触发器—
在该方式下，参数的数据类型必须同符号或变量数据类型匹配。每个有效参数只有一个数据类型（多重指令除外）。例如，SRW（右移字）指令的输入（IN）参数的数据类型是WORD。只是给它分配WORD型的变量，才能编译成功。当设定为完全数据类型检查时，给WORD型指令分配整型（INT）变量是无效的。
完全数据类型检查只能在IEC1131-3方式下执行。
如下表：
完全数据类型检查：用户选定和等价的数据类型
用户选定的数据类型等价的数据类型
BOOL BOOL
BYTE BYTE
WORD WORD
INT INT
DWORD DWORD
DINT DINT
REAL REAL
简单的数据类型检查：在简单数据类型方式下，当给一个符号或变量一个数据类型时，也自动分配了和所选定数据类型相匹配的所有数据类型。例如，选择DINT作为数据类型，局部变量也自动分配DWORD数据类型，因为两者都是32位的数据类型。虽然REAL也是32位数据类型，但是它不是自动分配的。由于REAL数据类型没有等价的数据类型，它总是单独定义的。简单数据类型检查只在SIAMTIC方式下使用局部变量时执行。
见下表：
简单数据类型检查：用户选定和等价的数据类型
用户选定的数据类型等价的数据类型
BOOL BOOL

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