上海西门子S7-200授权供应商

S7-200 SMART PLC新颖的信号板设计，在不额外占用控制柜空间的前提下，可实现通信接口、数字量通道、模拟量通道的扩展，配置更加灵活。3.以太互动，便捷经济

S7-200 SMART PLC的CPU模块的本身集成了以太网接口，用1根以太网线，便可以实现程序的下载和监控，省去了购买专用编程电缆的费用，经济便捷。同时，其强大的以太网功能，可以实现与其他CPU模块、触摸屏和计算机的通信和组网。4.软件友好，编程高效

STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件融入了新颖的带状菜单和移动式窗口设计，并具有先进的程序结构和强大的向导功能，使编程效率更高。5.运动控制功能强大

上海西门子S7-200授权供应商

浔之漫智控技术（上海）有限公司

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S7-200 SMART PLC的CPU模块本体多集成3路高速脉冲输出，支持PWM/PTO输出方式以及多种运动模式。配以方便易用的向导设置功能，可快速实现设备调速和定位。6.完美整合，无缝集成

S7-200 SMART PLC、SMART LINE系列触摸屏和SINAMICS V20变频器完美结合，可以满足用户人机互动、控制和驱动的全方位需要。

1.2 S7-200 SMART PLC硬件组成

S7-200 SMART PLC的硬件系统由CPU模块、数字量扩展模块、模拟量扩展模块、热电阻与热电偶模块和相关设备组成

CPU模块又称基本模块或主机，它由CPU单元、存储器单元、输入输出接口单元以及电源组成。CPU模块是一个完整的控制系统，它可以单独地完成一定的控制任务，主要功能是采集输入信号、执行程序、发出输出信号和驱动外部负载。

CPU模块有经济型和标准型两种。经济型CPU模块有4种，分别为CPU CR20s、CPU CR30s、CPU CR40s和CPU CR60s，经济型CPU价格便宜，但不具有扩展能力；标准型CPU模块有8种，分别为CPU SR20、CPU ST20、CPU SR30、CPU ST30、CPU SR40、CPU ST40、CPU SR60和CPU ST60，它们具有扩展能力。

数字量扩展模块的外形，如图1-2所示。当CPU模块数字量I/O点数不能满足控制系统的需要时，用户可根据实际的需要对数字量I/O点数进行扩展。数字量扩展模块不能单独使用，需要通过自带的连接器插在CPU模块上。

数字量扩展模块通常有3类，分别为数字量输入模块，数字量输出模块和数字量输入输出混合模块。

数字量输入模块有2个，型号分别为EM DE08和EM DE16，EM DE08为8点输入，EM DE16为16点输入。

数字量输出模块有4个，型号分别为EM DR08、EM DT08、EM QR16和EM QT16。其中，EM DR08模块和EM QR16模块为8点和16点继电器输出型，每点额定电流为2A；EM DT08模块和EM QR16为8点和16点晶体管输出型，每点额定电流为0.75A。

数字量输入/输出模块有4个，型号为EM DR16、EM DT16、EM DR32和EM DT32。其中，EM DR16/DT16模块为8点输入/8点输出，继电器/晶体管输出型，每点额定电流为2A/0.75A；EM DR32/DT32模块为16点输入/16点输出，继电器/晶体管输出型，每点额定电流为2A/0.75A。

模拟量输入模块有2种，分别为4路输入和8路输入，对应型号为EM AE04和EM AE08，量程有4种，分别为±10V、±5V、±2.5V和0～20mA。其中，电压型模拟量输入模块的分辨率为12位+符号位，满量程输入对应的数字量范围为-27648～27648，输入阻抗不小于9MΩ；电流型的分辨率为12位，满量程输入对应的数字量范围为0～27648，输入阻抗为250Ω。

模拟量输出模块有2种，分别为2路输出和4路输出，对应型号为EM AQ02和EM AQ04，量程有2种，分别为±10V和0～20mA。其中，电压型的分辨率为11位+符号位，满量程输入对应的数字量范围为-27648～27648；电流型的分辨率为11位，满量程输入对应的数字量范围为0～27648。

模拟量输入/输出模块有2种，分别为2路模拟量输入/1路模拟量输出和4路模拟量输入/2路模拟量输出，对应型号为EM AM03和EM AM06。实际上就是模拟量输入模块与模拟量输出模块的叠加，故不再赘述。

1.2.5 热电阻与热电偶模块

热电阻或热电偶扩展模块是模拟量模块的特殊形式，可直接连接热电偶和热电阻测量温度。热电阻和热电偶扩展模块的外形，如图1-5所示。

热电阻或热电偶扩展模块可以支持多种热电阻和热电偶。热电阻扩展模块型号为EM AR02和EM AR04，温度测量分辨率为0.1℃/0.1℉，电阻测量精度为15位+符号位；热电偶扩展模块型号为EM AT04，温度测量分辨率和电阻测量精度与热电阻相同

相关设备是为了充分和方便地利用系统硬件和软件资源而开发和使用的一些设备，主要有编程设备、人机操作界面等。编程设备和人机界面，如图1-6所示。

编程设备主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。S7-200 SMART PLC的编程软件为STEP 7-Micro/WIN SMART。

人机操作界面主要指专用操作员界面。常见的如触摸面板、文本显示器等，用户可以通过该设备轻松地完成各种调整和控制任务。

1.3 S7-200 SMART PLC主机的外形结构

S7-200 SMART PLC主机的外形结构，如图1-7所示。其CPU单元、存储器单元、输入/输出单元及电源集中封装在同一塑料机壳内。当系统需要扩展时，可选用需要的扩展模块与主机连接。

1）输入端子：输入端子是外部输入信号与PLC连接的接线端子，位于顶部端盖下面。此外，顶部端盖下面还有输入公共端子和PLC工作电源接线端子。

2）输出端子：输出端子是外部负载与PLC连接的接线端子，位于底部端盖下面。此外，底部端盖下面还有输出公共端子和24V直流电源端子，24V直流电源为传感器和光电开关等提供能量。

3）输入状态指示灯（LED）：输入状态指示灯用于显示是否有输入控制信号接入PLC。当指示灯亮时，表示有控制信号接入PLC；当指示灯不亮时，表示没有控制信号接入PLC。

4）输出状态指示灯（LED）：输出状态指示灯用于显示是否有输出信号驱动执行设备。当指示灯亮时，表示有输出信号驱动外部设备；当指示灯不亮时，表示没有输出信号驱动外部设备。

5）运行状态指示灯：运行状态指示灯有RUN、STOP和ERROR，其中RUN、STOP指示灯用于显示当前工作方式。当RUN指示灯亮时，表示运行状态；当STOP指示灯亮时，表示停止状态；当ERROR指示灯亮时，表示系统故障，PLC停止工作。

6）存储卡插口：该插口插入Micro SD卡，可以下载程序和PLC固件版本更新。

7）扩展模块接口：用于连接扩展模块，采用插针式连接，使模块连接更加紧密。

8）选择器件：可以选择信号板或通信板，实现**化配置的同时，又可以节省控制柜的安装空间。

9）RS-485通信接口：可以实现PLC与计算机之间、PLC与PLC之间、PLC与其他设备之间的通信。

10）以太网接口：用于程序下载和设备组态。下载程序时，只需要一条以太网线即可，无须购买专用的程序下载线。

1.4 S7-200 SMART PLC主机的接线及应用实例

S7-200 SMART PLC的主机（CPU模块）型号虽然较多，但接线方式相似，因此本书以CPU SR20/ST20为例，对S7-200 SMART PLC的主机（CPU模块）接线进行讲解。

第1种是根据通信接口的不同来分类，如CPU模块带RS-485通信接口、RS-232通信接口或者网口等。

第2种是根据输入和输出数量不同来分类，如SR20自带12个数字量输入和8个数字量输出，SR30自带18个数字量输入和12个数字量输出。

第3种是根据负载类别来分类，如SR20是通过继电器输出的，没有高速脉冲输出，也就不能做运动控制，而ST20是通过晶体管输出的，有高速脉冲输出，可以做运动控制，但是ST20只能做2个轴的运动控制。如果想做3个轴的运动控制就要选择ST30或者ST40等具备控制3个运动轴的CPU模块。

每一种CPU模块的详细情况和负载能力都要参看对应的手册或者说明书。在设计选型的时候一定要注意：不能等到控制系统做好了，才发现CPU模块选错了。

输入模块主要分两类，一类是数字量输入模块，另一类是模拟量输入模块。数字量输入模块根据接入点数的不同一般分为4DI、8DI、16DI和32DI等，4DI是指有4个数字量输入点，而8DI是指有8个数字量输入点，以此类推。模拟量输入模块一般分为2AI、4AI和8AI等。做PLC控制系统时具体选用哪一种模块需要根据工程项目需求来确定。

模块数量是根据工程项目需求的I/O点来规划和确定的，同时还要预留部分I/O点。后要根据模块手册或者说明书详细核实该模块种类和数量是否满足实际使用需求。本书后续章节对数字量输入模块接线（第6章）和模拟量输入模块接线（第8章）分别做了详细讲解。

输出模块主要分为两类，一类是数字量输出模块，另一类是模拟量输出模块。数字量输出模块根据输出点数的不同一般分为4DO、8DO和16DO等，4DO是指有4个数字量输出点，8DO是指有8个数字量输出点，以此类推。模拟量输出模块一般分为2AO和4AO等。做PLC控制系统时具体选用哪一种模块需要根据工程项目需求来确定

模块数量是根据工程项目需求的I/O点来规划和确定的，同时还要预留部分I/O点。后要根据模块手册或者说明书详细核实该模块种类和数量是否满足实际使用需求

混合模块主要分为两类，一类是数字量输入和输出混合模块，另一类是模拟量输入和输出混合模块。混合模块就是既具备输入信号也具备输出信号的模块，一般输入和输出的通道是分开的，输入通道只能接输入，而输出通道只能接输出。当然也有那种通用通道的模块，就是该通道既可以接输入也可以接输出，也不区分数字量和模拟量。接线的原则依然是按照说明书接线，越复杂的设备越需要详细解读说明书。在实际工作中，混合模块一般是为了匹配输入和输出点数，同时也节约了模块占位的数量。

不同的设备工作方式也不一样。计算机的工作方式为等待命令的工作方式，而PLC的工作方式为循环扫描的工作方式。