S7-200PLC基础教程.pdf

PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种为工业应用而设计的电子系统，它可以执行包括逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作。S7-200 PLC是西门子公司推出的一款小型可编程控制器，它适用于各种工业控制场合，拥有强大的功能和较高的性能价格比。 在理解S7-200 PLC之前，我们先从PLC的基本概念与结构入手。PLC使用可编程存储器来存储程序，这些程序用于执行内部逻辑运算、顺序控制、定时、计数以及算术运算，并通过数字式或模拟式的输入输出接口与各种机械和生产过程相连接。从其物理结构上来说，PLC大致可以分为整体式和模块式两种类型。整体式PLC一般是将CPU、输入输出接口、电源等集成在一个单元内；模块式PLC则具有更强的扩展性，可以根据需要增减I/O模块。 PLC的特性包括编程方法简单易学、功能强大、性能价格比高、硬件配套齐全、使用方便、适应性强、可靠性高、抗干扰能力强、设计安装调试工作量少、维修工作量小、体积小、能耗低等。这些特性使得PLC在工业控制系统中得到了广泛的应用，如开关量逻辑控制、运动控制、闭环过程控制、数据处理和通信联网等领域。 S7-200 PLC的硬件包括CPU模块、I/O模块和各种扩展模块。CPU模块是PLC的核心，它控制着整个系统的运作。I/O模块则是PLC与外界环境交互的接口，负责信号的输入输出。根据不同的I/O类型和数量，S7-200 PLC系列有多种型号，如CPU221、CPU222、CPU224和CPU226等。这些型号的主要区别在于集成的I/O点数量、程序存储空间大小、DI/DO最大点数、AI/AO最大点数、定时器/计数器数量、高速计数器、模拟电位器、实时时钟和RS-485接口数量以及输入中断和定时中断的配置等。 S7-200 PLC的工作原理涉及通过触点和线圈来实现逻辑运算。它的操作模式主要有RUN模式、STOP模式和TERM模式。在RUN模式下，PLC执行用户程序；在STOP模式下，用户程序和硬件设置信息可以下载到PLC；TERM模式主要与通信有关。PLC的响应速度可以通过中断程序处理和立即I/O指令来提高。 当探讨到S7-200系列PLC时，我们还需要了解其数字量扩展模块和模拟量扩展模块的特性。数字量扩展模块用于扩展数字量I/O点，输入有24VDC和230VAC两种类型，输出同样包含24VDC和继电器型。模拟量模块则负责A/D转换和D/A转换，处理如温度、压力、流量等模拟信号。模拟量I/O模块能够提供不同位数和量程的输入输出，使用DIP开关来设置量程。 在实际应用中，S7-200 PLC可以用来处理各种工业自动化任务，例如通过模拟量输入模块将现场传感器的模拟信号转换为数字信号，再由CPU进行处理后，通过输出模块驱动执行机构，实现对工业设备的精确控制。例如，在某发电机的电压互感器和电流互感器的应用案例中，通过模拟量输入模块转换后的数字值，结合互感器的额定值，可以计算出有功功率值。 S7-200 PLC还支持多种通信协议，如PPI、MPI、自由通信口协议和PROFIBUS点对点协议。程序员可以利用STEP7-Micro/WIN软件进行编程，从而实现对PLC的控制和数据处理任务。通过编程软件，工程师可以进行程序的编写、调试、下载和监控，是实现PLC应用的关键工具。