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下面以S7-200 CPU224為例說明S7系列PLC的主要技術性能。
1．一般性能
S7-200 CPU224的一般性能如表4-13所示。
表4-13 S7-200 CPU224一般性能
|
電源電壓 |
DC 24V，AC 100~230V |
|
電源電壓波動 |
DC 20.4-28.8V，AC 84-264V（47-63Hz） |
|
環(huán)境溫度、濕度 |
水平安裝0~550C，垂直安裝0~450C，5~95% |
|
大氣壓 |
860~1080hPa |
|
保護等級 |
IP20到IEC529 |
|
輸出給傳感器的電壓 |
DC 24V （20.4-28.8V） |
|
輸出給傳感器的電流 |
280mA，電子式短路保護（600mA） |
|
為擴展模塊提供的輸出電流 |
660mA |
|
程序存儲器 |
8K字節(jié)/典型值為2.6K條指令 |
|
數(shù)據(jù)存儲器 |
2.5K字 |
|
存儲器子模塊 |
1個可插入的存儲器子模塊 |
|
數(shù)據(jù)后備 |
整個BD1在EEPROM中無需維護 在RAM中當前的DB1標志位、定時器、計數(shù)器等通過高能電容或電池維持，后備時間190h（400C時120h），插入電池后備200天 |
|
編程語言 |
LAD，FBD，STL |
|
程序結(jié)構 |
一個主程序塊（可以包括子程序） |
|
程序執(zhí)行 |
自由循環(huán)。中斷控制，定時控制（1~255ms） |
|
子程序級 |
8級 |
|
用戶程序保護 |
3級口令保護 |
|
指令集 |
邏輯運算、應用功能 |
|
位操作執(zhí)行時間 |
0.37μs |
|
掃描時間監(jiān)控 |
300ms（可重啟動） |
|
內(nèi)部標志位 |
256，可保持：EEPROM中0~112 |
|
計數(shù)器 |
0~256，可保持：256，6個高速計數(shù)器 |
|
定時器 |
可保持：256， 4個定時器，1ms~30s 16個定時器，10ms~5min 236個定時器，100ms~54min |
|
接口 |
一個RS485通信接口 |
|
可連接的編程器/PC |
PG740P = 2 \* ROMAN II，PG760P = 2 \* ROMAN II，PC（AT） |
|
本機I/O |
數(shù)字量輸入：14，其中4個可用作硬件中斷，14個用于高速功能 數(shù)字量輸出：10，其中2個可用作本機功能， 模擬電位器：2個 |
|
可連接的I/O |
數(shù)字量輸入/輸出：最多94/74 模擬量輸入/輸出：最多28/7（或14） AS接口輸入/輸出：496 |
|
最多可接擴展模塊 |
7個 |
2．輸入特性
S7-200 CPU224的輸入特性如表4-14所示。
表4-14 S7-200 CPU224輸入特性
|
類型 |
源型或匯型 |
|
輸入電壓 |
DC 24V，“1信號”：14-35A，“0信號”：0-5A， |
|
隔離 |
光耦隔離，6點和8點 |
|
輸入電流 |
“1信號”：4mA |
|
輸入延遲（額定輸入電壓） |
所有標準輸入：全部0.2-12.8ms（可調(diào)節(jié)） 中斷輸入：（I0.0-0.3）0.2-12.8ms（可調(diào)節(jié)） 高速計數(shù)器：（I0.0-0.5）30kHz |
3．輸出特性
S7-200 CPU224輸出特性如表4-15所示。
表4-15 S7-200 CPU224的輸出特性
|
類型 |
晶體管輸出型 |
繼電器輸出型 |
|
額定負載電壓 |
DC 24V（20.4-28.8V） |
DC 24V（4-30V） AC24-230V（20-250V） |
|
輸出電壓 |
“1信號”：最小DC 20V |
L+/L- |
|
隔離 |
光耦隔離，5點 |
繼電器隔離，3點和4點 |
|
輸出電流 |
“1信號”：0.75A |
“1信號”：2A |
|
最小輸出電流 |
“0信號”：10μsA |
“0信號”：0mA |
|
輸出開關容量 |
阻性負載：0.75A 燈負載：5W |
阻性負載：2A 燈負載：DC30W，AC200W |
4．擴展單元的主要技術特性
S7-200系列PLC是模塊式結(jié)構，可以通過配接各種擴展模塊來達到擴展功能、擴大控制能力的目的。目前S7-200主要有三大類擴展模塊。
（1）輸入/輸出擴展模塊 S7-200 CPU上已經(jīng)集成了一定數(shù)量的數(shù)字量I/O點，但如用戶需要多于CPU單元I/O點時，必須對系統(tǒng)做必要的擴展。CPU221無I/O擴展能力，CPU 222最多可連接2個擴展模塊（數(shù)字量或模擬量），而CPU224和CPU226最多可連接7個擴展模塊。
S7-200 PLC系列目前總共提供共5大類擴展模塊：數(shù)字量輸入擴展板EM221（8路擴展輸入）；數(shù)字量輸出擴展板EM222（8路擴展輸出）；數(shù)字量輸入和輸出混合擴展板EM223（8I/O，16I/O，32I/O）；模擬量輸入擴展板EM231，每個EM231可擴展3路模擬量輸入通道，A/D轉(zhuǎn)換時間為25μs，12位；模擬量輸入和輸出混合擴展模板EM235，每個EM235可同時擴展3路模擬輸入和1路模擬量輸出通道，其中A/D轉(zhuǎn)換時間為25μs，D/A轉(zhuǎn)換時間]100μs，位數(shù)均為12位。
基本單元通過其右側(cè)的擴展接口用總線連接器（插件）與擴展單元左側(cè)的擴展接口相連接。擴展單元正常工作需要+5VDC工作電源，此電源由基本單元通過總線連接器提供，擴展單元的24VDC輸入點和輸出點電源，可由基本單元的24VDC電源供電，但要注意基本單元所提供的電流能力。
（2）熱電偶/熱電阻擴展模塊 熱電偶、熱電阻模塊（EM231）是為CPU222，CPU224，CPU226設計的，S7-200與多種熱電偶、熱電阻的連接備有隔離接口。用戶通過模塊上的DIP開關來選擇熱電偶或熱電阻的類型，接線方式，測量單位和開路故障的方向。
（3）通訊擴展模塊 除了CPU集成通訊口外，S7-200還可以通過通訊擴展模塊連接成更大的網(wǎng)絡。S7-200系列目前有兩種通訊擴展模塊：PROFIBUS-DP擴展從站模塊（EM277）和AS-i接口擴展模塊（CP243-2）。
S7-200系列PLC輸入/輸出擴展模塊的主要技術性能如表4-16所示。
表4-16 S7-200系列PLC輸入/輸出擴展模塊的主要技術性能
|
類型 |
數(shù)字量擴展模塊 |
模擬量擴展模塊 |
||||
|
型號 |
EM221 |
EM222 |
EM223 |
EM231 |
EM232 |
EM235 |
|
輸入點 |
8 |
無 |
4/8/16 |
3 |
無 |
3 |
|
輸出點 |
無 |
8 |
4/8/16 |
無 |
2 |
1 |
|
隔離組點數(shù) |
8 |
2 |
4 |
無 |
無 |
無 |
|
輸入電壓 |
DC24V |
|
DC24V |
|
|
|
|
輸出電壓 |
|
DC24V或AC24-230V |
DC24V或AC24-230V |
|
|
|
|
A/D轉(zhuǎn)換時間 |
|
|
|
<250μs |
|
<250μs |
|
分辨率 |
|
|
|
12bit A/D轉(zhuǎn)換 |
電壓：12bit 電流：11bit |
12bit A/D轉(zhuǎn)換 |
| CPU模塊 | Classic | 6ES72110AA230XB0 | SIMATIC S7-200 CPU211,DC/DC/DC,6輸入/4輸出 |
| 6ES72110BA230XB0 | SIMATIC S7-200 CPU211,AC/DC/Rly,6輸入/4輸出 | ||
| 6ES72121AB230XB0 | SIMATIC S7-200 CPU222,DC/DC/DC,8輸入/6輸出 | ||
| 6ES72121BB230XB0 | SIMATIC S7-200 CPU222,AC/DC/Rly,8輸入/6輸出 | ||
| 6ES72141AD230XB0 | SIMATIC S7-200 CPU224,DC/DC/DC,14輸入/10輸出 | ||
| 6ES72141BD230XB0 | SIMATIC S7-200 CPU224,AC/DC/Rly,14輸入/10輸出 | ||
| 6ES72142AD230XB0 | SIMATIC S7-200 CPU224XP,DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/1AO | ||
| 6ES72142AS230XB0 | SIMATIC S7-200 CPU224XPsi,DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/1AO | ||
| 6ES72142BD230XB0 | SIMATIC S7-200 CPU224XP,AC/DC/Rly,14輸入/10輸出(NPN輸出),集成2AI/1AO | ||
| 6ES72162AD230XB0 | SIMATIC S7-200 CPU226,DC/DC/DC,24輸入/16輸出 | ||
| 6ES72162BD230XB0 | SIMATIC S7-200 CPU226,AC/DC/Rly,24輸入/16輸出 | ||
| CN | 6ES72121AB230XB8 | S7-200CN CPU222,DC/DC/DC,8輸入/6輸出 | |
| 6ES72121BB230XB8 | S7-200CN CPU222,AC/DC/Rly,8輸入/6輸出 | ||
| 6ES72141AD230XB8 | S7-200CN CPU224,DC/DC/DC,14輸入/10輸出 | ||
| 6ES72141BD230XB8 | S7-200CN CPU224,AC/DC/Rly,14輸入/10輸出 | ||
| 6ES72142AD230XB8 | S7-200CN CPU224XP,DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/1AO | ||
| 6ES72142AS230XB8 | S7-200CN CPU224XPsi,DC/DC/DC,14輸入/10輸出,集成2AI/1AO | ||
| 6ES72142BD230XB8 | S7-200CN CPU224XP,AC/DC/Rly,14輸入/10輸出(NPN輸出),集成2AI/1AO | ||
| 6ES72162AD230XB8 | S7-200CN CPU226,DC/DC/DC,24輸入/16輸出 | ||
| 6ES72162BD230XB8 | S7-200CN CPU226,AC/DC/Rly,24輸入/16輸出 | ||
| 擴展模塊 | Classic 數(shù)字量模塊 | 6ES72211BF220XA0 | SIMATIC S7-200, EM221 數(shù)字量輸入模塊， 8輸入24V DC |
| 6ES72211BH220XA0 | SIMATIC S7-200, EM221 數(shù)字量輸入模塊， 16輸入24V DC | ||
| 6ES72211EF220XA0 | SIMATIC S7-200, EM221 數(shù)字量輸入模塊， 8輸入 交流120/230V AC | ||
| 6ES72221BD220XA0 | SIMATIC S7-200, EM222 數(shù)字量輸出模塊，4輸出24V DC 5A | ||
| 6ES72221BF220XA0 | SIMATIC S7-200, EM222 數(shù)字量輸出模塊，8輸出24V DC | ||
| 6ES72221EF220XA0 | SIMATIC S7-200, EM222 數(shù)字量輸出模塊，8輸出 交流120/230V AC | ||
| 6ES72221HD220XA0 | SIMATIC S7-200, EM222 數(shù)字量輸出模塊，4輸出繼電器 10A | ||
| 6ES72221HF220XA0 | SIMATIC S7-200, EM222 數(shù)字量輸出模塊，8輸出繼電器 | ||
| 6ES72231BF220XA0 | SIMATIC S7-200, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，4輸入 24V DC/4輸出 24V DC | ||
| 6ES72231BH220XA0 | SIMATIC S7-200, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，8輸入 24V DC/8輸出 24V DC | ||
| 6ES72231BL220XA0 | SIMATIC S7-200, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，16輸入 24V DC/16輸出 24V DC | ||
| 6ES72231BM220XA0 | SIMATIC S7-200, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，32輸入 24V DC/32輸出 24V DC | ||
| 6ES72231HF220XA0 | SIMATIC S7-200, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，4輸入 24V DC/4輸出繼電器 | ||
| 6ES72231PH220XA0 | SIMATIC S7-200, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，8輸入 24V DC/8輸出繼電器 | ||
| 6ES72231PL220XA0 | SIMATIC S7-200, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，16輸入 24V DC/16輸出繼電器 | ||
| 6ES72231PM220XA0 | SIMATIC S7-200, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，32輸入 24V DC/32輸出繼電器 | ||
| Classic 模擬量模塊 | 6ES72310HC220XA0 | SIMATIC S7-200, EM231 模擬量輸入模塊，4輸入 | |
| 6ES72310HF220XA0 | SIMATIC S7-200, EM231 模擬量輸入模塊，8輸入 | ||
| 6ES72317PB220XA0 | SIMATIC S7-200, EM231 熱電阻模塊，2輸入 | ||
| 6ES72317PC220XA0 | SIMATIC S7-200, EM231 熱電阻模塊，4輸入 | ||
| 6ES72317PD220XA0 | SIMATIC S7-200, EM231 熱電偶模塊，4輸入 | ||
| 6ES72317PF220XA0 | SIMATIC S7-200, EM231 熱電偶模塊，8輸入 | ||
| 6ES72320HB220XA0 | SIMATIC S7-200, EM232 模擬量輸出模塊，2輸出 | ||
| 6ES72320HD220XA0 | SIMATIC S7-200, EM232 模擬量輸出模塊，4輸出 | ||
| 6ES72350KD220XA0 | SIMATIC S7-200, EM235 模擬量輸入輸出模塊，4輸入/1輸出 | ||
| 運動控制模塊 | 6ES72531AA220XA0 | SIMATIC S7-200, EM253 定位模塊 | |
| DP叢站模塊 | 6ES72770AA220XA0 | SIMATIC S7-200, EM277 Profibus-DP 從站模塊 | |
| CN 數(shù)字量模塊 | 6ES72211BF220XA8 | S7-200CN, EM221 數(shù)字量輸入模塊， 8輸入24V DC | |
| 6ES72211BH220XA8 | S7-200CN, EM221 數(shù)字量輸入模塊， 16輸入24V DC | ||
| 6ES72221BF220XA8 | S7-200CN, EM222 數(shù)字量輸出模塊，8輸出24V DC | ||
| 6ES72221HF220XA8 | S7-200CN, EM222 數(shù)字量輸出模塊，8輸出繼電器 | ||
| 6ES72231BF220XA8 | S7-200CN, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，4輸入 24V DC/4輸出 24V DC | ||
| 6ES72231BH220XA8 | S7-200CN, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，8輸入 24V DC/8輸出 24V DC | ||
| 6ES72231BL220XA8 | S7-200CN, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，16輸入 24V DC/16輸出 24V DC | ||
| 6ES72231BM220XA8 | S7-200CN, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，32輸入 24V DC/32輸出 24V DC | ||
| 6ES72231HF220XA8 | S7-200CN, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，4輸入 24V DC/4輸出繼電器 | ||
| 6ES72231PH220XA8 | S7-200CN, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，8輸入 24V DC/8輸出繼電器 | ||
| 6ES72231PL220XA8 | S7-200CN, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，16輸入 24V DC/16輸出繼電器 | ||
| 6ES72231PM220XA8 | S7-200CN, EM223 數(shù)字量輸入/輸出模塊，32輸入 24V DC/32輸出繼電器 | ||
| CN模擬量模塊 | 6ES72310HC220XA8 | S7-200CN, EM231 模擬量輸入模塊，4輸入 | |
| 6ES72317PB220XA8 | S7-200CN, EM231 熱電阻模塊，2輸入 | ||
| 6ES72317PD220XA8 | S7-200CN, EM231 熱電偶模塊，4輸入 | ||
| 6ES72320HB220XA8 | S7-200CN, EM232 模擬量輸出模塊，2輸出 | ||
| 6ES72350KD220XA8 | S7-200CN, EM235 模擬量輸入輸出模塊，4輸入/1輸出 | ||
| 附件 | 存儲卡及擴展電纜 | 6ES72906AA200XA0 | SIMATIC S7-200, 擴展電纜, 0.8米 |
| 6ES72918BA200XA0 | SIMATIC S7-200, 電池卡 | ||
| 6ES72918GF230XA0 | SIMATIC S7-200, 64K存儲卡 | ||
| 6ES72918GH230XA0 | SIMATIC S7-200, 256K存儲卡 | ||
| 6ES72971AA230XA0 | SIMATIC S7-200, CPU221/222時鐘卡（包括電池卡功能） | ||
| PC/PPI電纜 | 6ES79013CB300XA0 | SIMATIC S7-200, PC/PPI 電纜, RS232/RS485轉(zhuǎn)換,帶光電隔離,187.5K波特率,支持多主站 | |
| 6ES79013DB300XA0 | SIMATIC S7-200, PC/PPI 電纜, USB/RS485轉(zhuǎn)換,帶光電隔離,187.5K波特率,支持多主站 |
1．狀態(tài)指示燈（LED）顯示CPU所處的工作狀態(tài)。
SF——System Fault（系統(tǒng)錯誤）
RUN——運行
STOP——停止
2．存儲卡接口可以插入存儲卡
3．通信接口可以連接RS-485總線的通信電纜
_ EMBED PBrush ___
4．頂部端子蓋下邊為輸出端子和PLC供電電源端子。輸出端子的運行狀態(tài)可以由頂部端子蓋下方一排指示燈顯示，ON狀態(tài)對應指示燈亮。
_ EMBED PBrush ___
5．底部端子蓋下邊為輸入端子和傳感器電源端子。輸入端子的運行狀態(tài)可以由底部端子蓋上方一排指示燈顯示，ON狀態(tài)對應指示燈亮。
6．前蓋下面有運行、停止開關和接口模塊插座。將開關撥向停止位置時，PLC處于停止狀態(tài)，此時可以對其編寫程序。將開關撥向運行位置時，PLC處于運行狀態(tài)，此時不能對其編寫程序。將開關撥向監(jiān)控（Term）狀態(tài)，可以運行程序，同時還可以監(jiān)視程序運行的狀態(tài)。接口插座用于連接擴展模塊，實現(xiàn)I/O擴展。
S7-200PLC的基本配置
因為S7-200PLC有5種CPU，其中CPU226XM與CPU226基本相同，所以S7-200共有4種基本配置。
|
|
CPU221 （6入/4出） |
CPU222 （8入/6出） |
CPU224 （14入/10出） |
CPU226（XM） （24入/16出） |
|
輸入點地址 |
I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5 |
I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7 |
I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7 I1.0、I1.1、I10.2、I1.3、I1.4、I1.5 |
I0.0、I0.1、I0.2、I0.3、I0.4、I0.5、I0.6、I0.7 I1.0、I1.1、I1.2、I1.3、I1.4、I1.5 I1.6、I1.7 I2.0、I2.1、I2.2、I2.3、I2.4、I2.5 I2.6、I2.7 |
|
輸出點地址 |
Q0.0、Q0.1、Q0.2、 Q0.3 |
Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、 Q0.5 |
Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、Q0.7 Q1.0、 Q1.1 |
Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5、Q0.6、 Q0.7 Q1.0、 Q1.1、Q1.2、Q1.3、Q1.4、Q1.5、Q1.6、 Q1.7 |
（1）安裝方式
S7-200的安裝方法有兩種：底板安裝和DIN導軌安裝。底板安裝是利用PLC機體外殼四個角上的安裝孔，用螺釘將其固定在底版上。DIN導軌安裝是利用模塊上的DIN夾子，把模塊固定在一個標準的DIN導軌上。導軌安裝既可以水平安裝，也可以垂直安裝。
（2）安裝環(huán)境
PLC適用于工業(yè)現(xiàn)場，為了保證其工作的可靠性，延長PLC的使用壽命，安裝時要注意周圍環(huán)境條件：環(huán)境溫度在0～55℃范圍內(nèi)；相對濕度在35%～85%范圍內(nèi)（無結(jié)霜），周圍無易燃或腐蝕性氣體、過量的灰塵和金屬顆粒；避免過度的震動和沖擊；避免太陽光的直射和水的濺射。
（3）安裝注意事項
除了環(huán)境因素，安裝時還應注意：PLC的所有單元都應在斷電時安裝、拆卸；切勿將導線頭、金屬屑等雜物落入機體內(nèi)；模塊周圍應留出一定的空間，以便于機體周圍的通風和散熱。此外，為了防止高電子噪聲對模塊的干擾，應盡可能將S7-200模塊與產(chǎn)生高電子噪聲的設備（如變頻器）分隔開。
