福利继续！零基础也能学习西门子S7
一、西门子PLC简介
下表介绍了西门子系列PLC的种类、应用环境和特点，图为西门子系列几种常见的PLC。
S7系列PLC根据控制规模（即输入/输出点数的多少）的不同，分成3个子系列：S7-200、S7-300和S7-400。S7-200系列PLC是一种小型PLC，其功能具有大、中型PLC的水平，而价格却和小型PLC的价格一样，因此，它一经推出，便受到了广泛的关注。特别是S7-200 CPU22X系列PLC（它是S7-200 CPU21X系列的替代品），它具有多种功能模块和人机界面可供选择，可以很容易地组成PLC网络，同时它还具有功能齐全的编程和工业控制组态软件，以及极丰富的指令集，具有强大的多种集成功能和实时特性等。采用S7-200 CPU22X系列PLC来完成控制系统的设计时更加简单，系统的集成非常方便，几乎可以完成任何功能的控制任务。S7-300和S7-400系列分别是大、中型PLC，它们完全可以替代西门子早期的S5-11X系列PLC,S7系列PLC的编程均使用STEP7编程软件。
二、S7-200系列PLC的构成
S7-200系列PLC的基本构成模块包括PLC主机、编程设备、人机界面和根据实际需要增加的扩展模块。PLC本身包含一定数量的I/
O端口，同时还可以扩展各种功能模块。故S7-200系列PLC可以
单机运行，也可以扩展输入/输出，还可以连接功能扩展模块。S
7-200系列PLC主机外观及基本构成分别如图所示。
2.1 PLC主机
PLC主机可以单独完成一定的控制任务，它包括CPU模块、基本输入/输出和电源3部分，其中CPU模块是PLC主机的主要部分。CPU模块包括中央处理单元、电源和数字I/O点，这3部分都集成在一个紧凑、独立的设备中。CPU模块负责执行程序，以便对工业自动化控制任务或过程进行控制。输入部分从现场设备中采集信号，这些采集信号经过CPU模块执行程序处理，处理后得到的信号传送给输出部分，此时输出部分则输出控制信号控制工业过程中的设备。下面主要介绍CPU模块。
S7-200的CPU模块共有两个系列：CPU21X和CPU22X。CPU21X系列包括CPU212、CPU214、CPU215和CPU216；CPU22X系列包括CPU221、CPU222、CPU224、CPU226和CPU226XM。由于CPU21X系列属于S7-200的第一代产品，这里不再做具体介绍。
（1）CPU221
CPU221具有6输入/4输出，共10个数字量I/O点，无I/O扩展能力，有6 KB的程序和数据存储区空间，还具有4个独立的30 kHz的高速计数器、两路独立的20 kHz的高速脉冲输出、1个RS-485通信/编程口、点对点接口（Point to Point Interface,PPI）通信协议、多点接口（Multi Point Interface,MPI）通信协议和自由通信口。它非常适合于I/O点数少的控制系统。
（2）CPU222
CPU222具有8输入/6输出，共14个数字量I/O点，可连接两个扩展模板，最大可扩展至78个数字量I/O或10路模拟量I/O。具有6 KB的程序和数据存储区空间、4个独立的30 kHz的高速计数器、两路独立的20 kHz的高速脉冲输出、PID控制器、1个RS-485通信/编程口、点对点接口通信协议、多点接口通信协议和自由通信口。
（3）CPU224
CPU224具有14输入/10输出，共24个数字量I/O点，可连接7个扩展模板单元，最大可扩展至168个数字量I/O或35路模拟量I/O，组成的I/O端子排可以很容易地整体拆卸。具有13 KB的程序和数据存储区空间、6个独立的30 kHz的高速计数器、两路独立的20 kHz的高速脉冲输出、PID控制器、1个RS-485通信/编程口、点对点接口通信协议、多点接口通信协议和自由通信口。
（4）CPU226
CPU226具有24输入/16输出，共40个数字量I/O点，可连接7个扩展模板单元，最大可扩展至248个数字量I/O或35路模拟量I/O，组成的I/O端子排可以很容易地整体拆卸。具有13 KB的程序和数据存储区空间、6个独立的30 kHz的高速计数器、两路独立的20 kHz的高速脉冲输出、PID控制器、两个RS-485通信/编程口、点对点接口通信协议、多点接口通信协议和自由通信口。
（5）CPU226XM
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与CPU226相比，CPU226XM除了程序和数据存储区空间由13 KB增加到26 KB外，其余功能不变。
2.2扩展模块
为了扩展I/O点和执行特殊的功能，S7-200系列PLC可以连接扩展模块（CPU221除外）。扩展模块主要有4类：数字量输入/输出（DI/DO）模块、模拟量输入/输出（AI/AO）模块、通信模块和特殊功能模块。下面将分别介绍这4类扩展模块。
1.数字量输入/输出（DI/DO）模块
S7-200系列PLC可提供三大类共9种数字量输入/输出模块。
1）EM221数字量输入（DI）模块：8点DC 24 V输入，光电耦合器隔离。
2）EM222数字量输出（DO）模块，它具有8点DC 24 V输出型和8点继电器输出型两种输出类型。
3）EM223数字量混合输入/输出（DI/DO）模块，它具有6种输出类型。
DC 24 V输入4点/输出4点。
DC 24 V输入4点/继电器输出4点，如图2-4a所示。
DC 24 V输入8点/输出8点，如图2-4b所示。
DC 24 V输入8点/继电器输出8点。
DC 24 V输入16点/输出16点。
DC 24 V输入16点/继电器输出16点。
2.模拟量输入/输出（AI/AO）模块
（1）EM231：4路12位模拟量输入（AI）模块，如图所示。
差分输入，输入范围：电压：0～10 V、0～5 V、±2.5 V和±5 V。
电流：0～20 mA。
转换时间小于250μs。
最大输入电压DC 30 V，最大输入电流32 mA。
（2）EM232：2路12位模拟量输出（AO）模块。
输出范围：电压±10 V，电流0～20 mA。
数据字格式：电压-32 000～ 32 000，电流0～ 32 000。
分辨率：电压12位，电流11位。
（3）EM235：模拟量混合输入/输出（AI/AO）模块，如图所示。
模拟量输入4路，模拟量输出1路。
差分输入，电压：0～10 V、0～5 V、0～1 V、0～500 mV、0～100 mV、0～50 mV、±10 V、±5 V、±2.5 V、±1 V、±500 mV、±250 mV、±100 mV、±50 mV和±25 mV；电流：0～20 mA。
转换时间小于250μs。
稳定时间：电压100μs，电流2 ms。
3.通信模块
（1）通信处理器EM277
EM277是连接SIMATIC现场总线PROFIBUS-DP从站的通信模块，使用EM277可以将S7-200系列PLC作为现场总线PROFIBUS-DP的从站接到网络中。EM277有一个RS-485接口，传输速率有9.6 Kbps、19.2 Kbps、45.45 Kbps、93.75 Kbps、187.5 Kbps、500 Kbps～1 MKbps、1.5 Mbps、3 Mbps、6 Mbps和12 Mbps，它可自动设置；连接电缆长度：93.75 Kbps以下为1200 m，187.5 Kbps为1000 m，500 Kbps为400 m，1～1.5 Mbps为200 m，3～6 Mbps为100 m；网络能力：站地址设定0～99（由旋转开关设定）；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，共有6个MPI，其中两个预留（1个为PG，1个为OP）。
（2）通信处理器EM241
EM241是调制解调器（Modem）通信模块，它支持如下功能：Tele-service（远程维护或远
程诊断）、Communication（CPU-TO-CPU,CPU-TO-PC的通信）、Message（发送短消息给手机或寻呼机）。
（3）通信处理器CP243-1
S7-200系列PLC加装通信处理器CP243-1模块可以支持工业以太网通信。它的传输速率为10/100 Mbps，半工/全双工通信，有一个标准的RJ-45接口，完全支持TCP/IP协议和标准的网络设备（如集线器、路由器等）。
（4）通信处理器CP243-2
CP243-2是S7-200 CPU22X系列PLC的AS-i主站，通过连接AS-i可增加S7-2
00 PLC的DI/DO点数。每个主站最多可连接31个AS-i从站，S7-200 PLC同时可以处理最多两个CP243-2，每个CP243-2的AS-i上最多有124DI/124DO。

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