CPU模块

S7-200的CPU模块共有两个系列：CPU21×和CPU22×。CPU21×系列包括CPU212、CPU214、CPU215和CPU216；CPU22×系列包括CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU224XPsi和CPU226。由于CPU21×系列属于S7-200的第一代产品，这里不再做具体介绍。2004年，西门子公司推出了S7-200CN系列PLC，是专门针对中国市场的产品。

为了扩展I/O接口和执行特殊的功能，S7-200系列PLC可以连接扩展模块（CPU221除外）。扩展模块主要有以下5类：数字量扩展模块、模拟量扩展模块、温度测量模块、特殊功能模块和通信模块，下面将分别介绍这5类扩展模块。

数字量扩展模块主要分为：数字量输入扩展模块（EM221）、数字量输出扩展模块（EM222）以及数字量输入/输出扩展模块（EM223）

数字量输入扩展模块根据输入信号不同，分为24V DC和120/230V AC。数字量输出扩展模块根据输出信号不同，分为晶体管输出和继电器输出。

2．模拟量扩展模块

模拟量扩展模块主要分为：模拟量输入扩展模块（EM231）、模拟量输出扩展模块（EM232）以及模拟量输入/输出扩展模块（EM235）

温度测量模块主要分为：热电偶模块和热电阻（RTD）模块

特殊功能模块包括EM253位置控制模块和SIWAREX MS称重模块。

（1）EM253位置控制模块，集成有5个数字量输入点（STP，停止；RPS，参考点开关；ZP，零脉冲信号；LMT+，正方向硬极限位置开关；LMT-，负方向硬极限位置开关）和6个数字量输出点（4个信号，即DIS，CLR，P0，P1或者P0+，P0-，P1+，P1-），用于S7-200 PLC定位控制系统中。通过产生高速脉冲来实现对单轴步进电动机的开环速度、位置控制。通过S7-200 PLC的扩展接口，实现与CPU间通信控制。位置控制模块EM253主要具有以下特点：

•高速脉冲输出，提供从20Hz到200kHz的脉冲频率；

•增、减速度的曲线拐点，既支持S曲线，也支持直线；

•控制系统的测量单位，既可以采用脉冲数，也可以采用工程单位（如英尺（ft），厘米

向大型化方向发展的另一标志是产品硬件性能的发展，可编程序控制器产品的处理器已从早期的1位机，向8位、16位，到32位、64位发展。运算速度也大大提高，它的晶振频率从几兆赫兹向几十兆赫兹发展。随着计算机技术的发展，晶振频率已可达到几百兆赫兹。从单CPU的处理向多CPU的并行处理发展等。模块化的结构使得产品的适应性得到改善。存储器的容量也成倍增加，从几千字节发展到几几百千字节，直到几兆字节、几十兆字节等。硬件性能的提高使可编程序控制器向大型化方向有了很大的发展。

通信模块包括PROFIBUS-DP模块EM277、AS-i接口主站模块CP243-2、调制解调模块EM241、以太网模块CP243-1和因特网模块CP243-1 IT等。

（1）EM277是PROFIBUS-BUS从站模块，通过EM277可将S7-200 CPU作为PROFIBUS-DP的从站连接到PROFIBUS-DP网络。EM277通过S7-200 PLC的扩展接口，实现与CPU间通信控制。EM277有一个RS-485接口，支持PROFIBUS-DP从站和MPI从站协议，传输速率从9.6kb/s到12Mb/s并可自适应。站地址由旋转开关设定，范围是0～99。

（2）CP234-2是AS-i主站模块，通过AS-i总线可扩展S7-200的I/O接口数。CP234-2 AS-i主站模块*多可连接62个AS-i从站，每个从站*多可以配置4DI/4DO或者4AI/4AO。

（3）EM241是调制解调（MODEM）通信模块，可将S7-200 PLC直接连到模拟电话线上。EM241通信模块支持Modbus RTU协议，支持数字和文本间的寻呼，支持SMS短消息，允许CPU到CPU或CPU到modbus的数据传送。通过EM241模块，STEP7-Micro/WIN软件可进行远程编程和诊断。

（4）CP243-1是以太网通信模块，可将S7-200系统连接到工业以太网中。它的传输速率为10Mb/s和100Mb/s并可自适应。有一个标准的RJ45接口，完全支持TCP/IP协议。CP243-1以太网模块允许S7-200 PLC与S7-300和S7-400设备间通信，并支持STEP7-Micro/WIN软件远程编程和诊断。

（5）CP243-1 IT是因特网通信模块，它不仅完全支持以太网模块CP243-1的功能，而且增加了IT功能。它提供用于S7-200 PLC系统诊断和过程变量访问的HTML界面，可以作为发送E-Mail的SMTP客户机，并可以组态为FTP服务器和客户机。

1.1.3　人机界面

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在S7-200 PLC系统中，除了CPU和扩展模块外，一般还需要人机界面，用来显示设备状态、设置设备参数等。

（4）软件功能的发展是可编程序控制器向大型化方向发展的重要标志。一些国外的可编程序控制器制造厂商不仅对硬件制造进行投资，而且从两个方面对软件进行投资。一方面是收购或兼并软件厂商，另一方面是在公司内部成立软件开发部。对软件的大量投资使用户在不增加投资费用的前提下能得到更多、更好、更实用的功能。近期推出的可编程序控制器产品大多数已采用Windows 95或Windows NT作为编程和操作平台，使用户可以很方便地学会使用和操作

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由于S7-200系列PLC具有紧凑的设计、丰富的扩展能力、极高的可靠性、便捷的操作性、强大的指令系统和低廉的价格，使得它能够近乎完美地满足小规模的控制要求，覆盖所有与自动检测、控制相关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备，等等。S7-200系列PLC的强大功能使其无论在独立运行中还是相连网络中，皆能实现复杂的控制功能

SIMATIC S7-200系列PLC是一类小型PLC，其外观如图1-1所示。S7-200系列PLC的基本构成包括CPU、人机界面、编程设备和根据实际需要增加的扩展模块等。CPU包含一定数量的I/O接口，同时还可以扩展各种I/O模块和功能模块。因此S7-200系列PLC既可以单独CPU运行，也可以连接扩展模块运行。