S7-200 SMART PLC的硬件

S7-200 SMART PLC是西门子公司在S7-200的基础上发展起来的小型PLC。它具有紧凑的设计、良好的扩展性、灵活的组态及功能强大的指令系统，提供了控制各种设备以满足自动化需要的灵活性和强大功能，可为各种控制应用提供完美的解决方案。本节主要介绍S7-200 SMART PLC的硬件结构、CPU模块、信号板、信号模块及集成的PROFINET接口。

1.2.1　S7-200 SMART PLC简介

S7-200 SMART PLC主要由CPU模块、信号板、信号模块、通信扩展模块和编程软件组成，各种模块安装在标准DIN导轨上。

1．CPU模块

S7-200 SMART PLC的CPU模块将微处理器、集成电源、输入电路和输出电路组合到一个结构紧凑的外壳中，形成功能强大的控制器。

在图1-3中：

① I/O的LED：输入指示灯亮，表示有输入信号接入PLC；输出指示灯亮，表示有输出信号驱动外部设备。

② 端子连接器：外部信号与PLC连接的接线端子。

③ 以太网通信端口：用于程序下载和设备组态。

④ 标准DIN导轨夹片：用来将PLC固定在导轨上。

⑤ 以太网状态LED（保护盖下方）：LINK、RX/TX灯指示以太网工作状态。

⑥ 状态LED（RUN、STOP和ERROR）：RUN指示灯亮表示PLC处于运行状态；STOP指示灯亮表示PLC处于停止状态；ERROR指示灯亮表示系统出现故障，PLC停止工作。

⑦ RS485通信端口：用于连接以RS485方式与PLC进行通信的设备的接口。

⑧ 可选信号板安装区（标准型）：用于安装信号板或通信板。

⑨ 存储卡读卡器（保护盖下方，标准型）：可以插入Micro SD卡，用于下载程序以及PLC固件版本的更新。

CPU模块相当于PLC的大脑，能根据用户程序逻辑监视输入并更改输出。用户程序可以包含布尔运算、计数、定时、复杂数学运算以及与其他智能设备的通信。

西门子1FK 伺服电机

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2．信号板

每块CPU模块内可以安装1块信号板（Signal Board，SB），安装后不会改变CPU模块的外形和体积。可以选择添加具有1路模拟量输入或输出的信号板、具有2路开关量输入/2路开关量输出的信号板、提供RS485/RS232接口的通信扩展板或者用于实时时钟长期备份的电池板。

3．信号模块

信号模块（SM）包括数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块。数字量输入模块、数字量输出模块合称为I/O模块或开关量模块DI/DQ，模拟量输入模块、模拟量输出模块合称为AI/AQ模块。PLC多可扩展6个信号模块。

信号模块是CPU联系外部现场设备的桥梁。输入模块用来采集与接收各种输入信号，如接收从按钮、开关、继电器等传来的数字量输入信号和各种变送器提供的电压、电流信号，以及热电阻、热电偶等信号。

输出模块用来控制现场的各种控制设备，如接触器、继电器、电磁阀等数字量控制以及调节阀、变频器等模拟量控制。

CPU模块内部工作电压一般是DC 5V，为防止外部的尖峰电压和干扰噪声损害CPU模块，在信号模块中，常用光电隔离或继电器等器件隔离PLC内部电路与外部的输入、输出电路。

4．通信扩展模块

S7-200 SMART PLC可以通过EM DP01通信扩展模块实现PROFIBUS DP通信。

5．精简系列面板

S7-200 SMART PLC支持Comfort HMI、SMART HMI、Basic HMI和Micro HMI。

6．编程软件

STEP7-Micro/WIN SMART是西门子公司专门为S7-200 SMART PLC设计的编程软件，它为用户提供了一个友好的环境，供用户开发、编辑和监视控制应用所需的逻辑。

STEP7-Micro/WIN SMART提供3种程序编辑器（LAD、FBD和STL），用于方便高效地开发适合用户应用的控制程序。

为帮助用户找到所需信息，STEP7-Micro/WIN SMART提供了内容丰富的在线帮助系统。

1.2.2　CPU模块

CPU模块有多种型号，它们提供了各种各样的特征和功能，这些特征和功能可帮助用户针对不同的应用创建有效的解决方案。

S7-200 SMART V2.3 CPU系列包含12种型号，分属2条产品线：紧凑型产品线和标准型产品线。CPU标识符的首字母指示产品线，紧凑型用“C”表示，标准型用“S”表示。标识符的第2个字母指示交流电源／继电器输出（R）或直流电源／直流晶体管（T）。标识符中的数字用于指示板载数字量I/O点数。

新的紧凑型号由小写字符“s”（串行端口）后加I/O点数指示。

1．CPU的外部接线图

CPU SR20 AC/DC/继电器型的外部接线。输入回路一般使用图中标注为①的CPU内置的DC 24V传感器电源，需要去除图中标出的外接DC电源，将输入回路的1M端子与DC 24V传感器电源的M端子连接，将内置的DC 24V电源的L+端子接到外部触点的公共端。

输出回路需按图串接所需的外接电源，一端接负载公共端，一端接L端。

2．CPU集成的工艺功能

S7-200 SMART集成的工艺功能包括高速计数器、高速脉冲输出和PID控制等。

1）高速计数器

SR和ST型CPU的高速计数器（HSC）数量分别为4个和6个。新的CRs型CPU配有4个HSC。