西门子-s7-200PLC培训资料
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西门子PLCS7-200教程-培训课件
数或其它控制信息。 S7-200 PLC编址范围M0.0~M31.7
4. 顺序控制继电器（S）存储区 S又称状态元件，以实现顺序控制和步进控制。 S7-200 PLC编址范围S0.0～S31.7
3.2.2 数据存储区及元件功能
6. 局部存储器（L） S7-200有64个字节的局部存储器，编址范围LB0.0~LB63.7，其中60个
第4章 STEP7-Micro/WIN32编程 软件的使用与安装
4.1 SIMATIC S7-200编程软件 SIMATIC S7-200编程软件是指西门子公司为
S7-200系列可编程控制器编制的工业编程软件的 集合，其中STEP7-Micro/WIN32软件是基于 Windows的应用软件。 本章以2001年版本的S7-200 PLC编程软件为例， 介绍编程软件的安装、功能和使用方法，并结合 应用实例讲解用户程序的输入、编辑、调试及监 控运行的方法。
“可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算 操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储 和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作， 并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。 可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成一个 整体、易于扩展其功能的原则设计”。
10. 累加器（AC）
累加器是用来暂存数据， S7-200 PLC提供了4个32位累加器AC0～AC3。累加
器支持以字节（B）、字（W）和双字（D）的存取。。
11. 高速计数器（HC）
CPU 22X提供了6个高速计数器HC0、HC1……HC5 （每个计数器最高频率为 30KHz）用来累计比CPU扫描速率更快的事件。高速计数器的当前值为双字长 的符号整数。
4. 顺序控制继电器（S）存储区 S又称状态元件，以实现顺序控制和步进控制。 S7-200 PLC编址范围S0.0～S31.7
3.2.2 数据存储区及元件功能
6. 局部存储器（L） S7-200有64个字节的局部存储器，编址范围LB0.0~LB63.7，其中60个
第4章 STEP7-Micro/WIN32编程 软件的使用与安装
4.1 SIMATIC S7-200编程软件 SIMATIC S7-200编程软件是指西门子公司为
S7-200系列可编程控制器编制的工业编程软件的 集合，其中STEP7-Micro/WIN32软件是基于 Windows的应用软件。 本章以2001年版本的S7-200 PLC编程软件为例， 介绍编程软件的安装、功能和使用方法，并结合 应用实例讲解用户程序的输入、编辑、调试及监 控运行的方法。
“可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算 操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。它能够存储 和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作， 并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。 可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成一个 整体、易于扩展其功能的原则设计”。
10. 累加器（AC）
累加器是用来暂存数据， S7-200 PLC提供了4个32位累加器AC0～AC3。累加
器支持以字节（B）、字（W）和双字（D）的存取。。
11. 高速计数器（HC）
CPU 22X提供了6个高速计数器HC0、HC1……HC5 （每个计数器最高频率为 30KHz）用来累计比CPU扫描速率更快的事件。高速计数器的当前值为双字长 的符号整数。
西门子PLC基础培训s7-200
西门子plc培训教程2019719北华大学电气信息工程学院弭洪涛培训内容第第1讲可编程序控制器综述第第2讲s7200硬件系统第第3讲step7microwin编程软件件第第4讲s7200编程概述第第5讲s7200指令系统第第6讲s7200应用举例第11讲可编程序控制器综述201971911电气控制系统简介12可编程序控制器产生与发展13可编程序控制器的特点与分类14可编程序控制器的组成与工作过程15可编程序控制器的硬件基础16可编程序控制器的软件基础17可编程序控制器网络基础18可编程序控制器应用201971911电气控制系统简介?电气系统组成输入元件执行机构控制中心电源1
电气系统组成
电源
输入 元件
控制中心
执行 机构
1.执行机构作用：执行工作命令 常见的执行机构有：电动机（普通、带刹车、带离合）、电磁阀（控制油路或气路的
通闭完成机械动作）、伺服马达（控制调节油路、气路的开度大小）等。 2.输入元件作用：从外部取入信息 常见的输入元件有：各类主令电器（开关、按扭）、行程开关（位置）、近接开关
3
SB2 KM SB3
1
KM2
4
7
KM2
N
KM2
5
KM1
KM1
7
KM2
N
5
KM
6
2
KM1
8
KM
9
1
KM2
（a）只有电气联 锁
（b）既有机械联 锁又有电气联 锁
2019/7/17
3.行程控制线路
SQ1 甲
（a）
2019/7/17
U2 乙 SQ2
FU2
1
FR
2
3
SB2
4
SB1 KM1
电气系统组成
电源
输入 元件
控制中心
执行 机构
1.执行机构作用：执行工作命令 常见的执行机构有：电动机（普通、带刹车、带离合）、电磁阀（控制油路或气路的
通闭完成机械动作）、伺服马达（控制调节油路、气路的开度大小）等。 2.输入元件作用：从外部取入信息 常见的输入元件有：各类主令电器（开关、按扭）、行程开关（位置）、近接开关
3
SB2 KM SB3
1
KM2
4
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KM2
N
KM2
5
KM1
KM1
7
KM2
N
5
KM
6
2
KM1
8
KM
9
1
KM2
（a）只有电气联 锁
（b）既有机械联 锁又有电气联 锁
2019/7/17
3.行程控制线路
SQ1 甲
（a）
2019/7/17
U2 乙 SQ2
FU2
1
FR
2
3
SB2
4
SB1 KM1
S7-200PLC-培训资料
Q
FU KM FR
M 3~
I0.0 SB2 I0.1 ST I0.2
1M
线圈断电
KM
Q0.0
PLC
1L
~ KM通断电
接点断开
KM
触点断开
~
第一部分：S7-200可编程序控制器
1.1 S系列PLC发展概述 1.2 S7-200 PLC系统组成 1.3 编程元件及程序知识 1.4 相关设备 1.5 工业软件
PLC最主要的工作方式是循环扫描（周期扫描）
扫描工作一般分为：读输入、执行程序、处理通 信请求、自诊断检查和写输出等过程，CPU反复不停 地分阶段处理上述各种不同的任务，这种周而复始的 循环工作方式称为循环扫描。
执行用户程序只是扫描周期的一个组成部分，用 户程序不运行时，PLC也在扫描，只不过在一个周期 中去除了执行用户程序和读输入、写输出的内容。
PLC的软件系统
1.3.2 用户程序
用户程序又称为应用程序，是用户为完成某一控制任 务而利用PLC的编程语言编制的程序。用户程序是线 性地存储在系统程序制定的存储区内。
1．用户环境 用户环境是由系统程序生成的，它包括 用户数据结构、用户元件区、用户程序存储区、用 户参数、文件存储区等。
2．用户程序结构 用户程序结构大致可以分为三种： （1）线性程序（2）分块程序（3）结构化程序 3．用户程序语言 PLC的编程语言有多种，其中梯形图、
(1) PLC扫描工作各环节的功能
① PLC上电后，首先检查硬件是否正常。
若正常，则进行下一步；若不正常，则报警并作处理。
② 按自上而下的顺序，逐条读用户程序并执行。
对输入的数据进行处理， 将结果存入元件映象寄存器。
③ 计算扫描周期。
2024年度西门子PLC基础培训s7
2024/3/24
26
TIA Portal软件安装与授权管理
在TIA Portal中进行授权文件的导入。
2024/3/24
管理授权，包括查看授权状态、添加 或移除授权等。
27
编程界面介绍及基本操作方法
菜单栏
提供文件操作、编辑、视图等功能。
工具栏
常用功能的快捷按钮。
2024/3/24
28
编程界面介绍及基本操作方法
设计目标
实现电梯的楼层定位及显示功能，确保乘 客能够准确了解电梯当前位置和运行状态。
主要控制功能
电梯的楼层定位、楼层显示、上下行指示 等。
PLC编程要点
使用数字量输入模块读取电梯位置传感器 的信号，通过逻辑判断实现楼层定位和显
示。
2024/3/24
操作演示
在PLC模拟器上展示电梯楼层定位及显示 系统的工作过程，验证控制逻辑和显示效 果的准确性。
项目树
显示项目结构，方便导航和编辑。
编程区
编写和编辑程序的主要区域。
2024/3/24
29
编程界面介绍及基本操作方法
01
02
03
04
创建新项目
选择PLC型号、设置项目名称 等。
打开现有项目
浏览并打开已保存的项目文件。
保存项目
将当前项目保存到指定位置。
编译与下载程序
检查程序错误，将程序下载到 PLC中。
应用领域
2024/3/24
9
S7-200 SMART特点及应用领域
01
小型自动化设备 2024/3/24
02
工业控制系统
03
04
楼宇自动化 10
物流和仓储系统
第10章西门子S7-200PLC
[PLC的核心CPU芯片已经升级到 Intel80486，甚至采用Pentium处理器。 以极快的速度处理自动化控制任务， S7-200和S7-300的扫描速度为0.37s /指 令。]
四、工业通信网络
1．工业以太网 2．PROFIBUS现场总线 3．MPI多点接口通信 4．AS-i现场级通信 5．PPI通信 6．点对点自由通信
图10-1 SIMATIC S7通信网络
五、人机界面（HMI）硬件 六、SIMATIC S7工业软件 1．编程和工程工具 2．基于PC的控制软件 3．人机界面软件
某种意义上说，SIMATICＳ７ 系列ＰＬＣ代表了现代可编程序控 制器的方向。
第二节 S7-200 PLC的系统组成
S7-200系列可编程控制器作为西门子 SIMATIC PLC家族中的最小成员，以其 超小体积，灵活的配置，强大的内置功能， 在各个领域得到广泛的应用。S7-200可 提供四个不同配置的CPU：CPU221、 CPU222、CPU224、CPU226，外形见 图10-2，各CPU功能和技术参数见表101。
I0.3
M0.1
图中的最后3条指令结构的输出 形式，称为连续输出。
3) 触点并联指令O(Or)，ON(Or Not) O：常开触点并联连接。 ON：常闭触点并联连接。 O，ON指令应用于并联单个触点，紧接 在LD、LDN之后使用，可以连续使用。 O，ON指令的操作数为：I、Q、M、SM、 T、C、V、S。
这就是用图形符号表示的指令，它包括 三个基本形式以及一些连线。 (1)触点 代表逻辑“输入”条件，例如开 关、按钮、内部条件等。能量流仅在常开触点 闭合时通过。 (2)线圈 （ ）通常代表逻辑“输出”结果， 例如灯、接触器、中间寄存器、内部输出条件 等。当有能量流输入时才会有输出。 (3)盒(方框) 代表附加指令，例如定时器、 计数器或者数学运算指令等。当能量流 到 此框，就能执行一定的功能。
四、工业通信网络
1．工业以太网 2．PROFIBUS现场总线 3．MPI多点接口通信 4．AS-i现场级通信 5．PPI通信 6．点对点自由通信
图10-1 SIMATIC S7通信网络
五、人机界面（HMI）硬件 六、SIMATIC S7工业软件 1．编程和工程工具 2．基于PC的控制软件 3．人机界面软件
某种意义上说，SIMATICＳ７ 系列ＰＬＣ代表了现代可编程序控 制器的方向。
第二节 S7-200 PLC的系统组成
S7-200系列可编程控制器作为西门子 SIMATIC PLC家族中的最小成员，以其 超小体积，灵活的配置，强大的内置功能， 在各个领域得到广泛的应用。S7-200可 提供四个不同配置的CPU：CPU221、 CPU222、CPU224、CPU226，外形见 图10-2，各CPU功能和技术参数见表101。
I0.3
M0.1
图中的最后3条指令结构的输出 形式，称为连续输出。
3) 触点并联指令O(Or)，ON(Or Not) O：常开触点并联连接。 ON：常闭触点并联连接。 O，ON指令应用于并联单个触点，紧接 在LD、LDN之后使用，可以连续使用。 O，ON指令的操作数为：I、Q、M、SM、 T、C、V、S。
这就是用图形符号表示的指令，它包括 三个基本形式以及一些连线。 (1)触点 代表逻辑“输入”条件，例如开 关、按钮、内部条件等。能量流仅在常开触点 闭合时通过。 (2)线圈 （ ）通常代表逻辑“输出”结果， 例如灯、接触器、中间寄存器、内部输出条件 等。当有能量流输入时才会有输出。 (3)盒(方框) 代表附加指令，例如定时器、 计数器或者数学运算指令等。当能量流 到 此框，就能执行一定的功能。
第1章 西门子S7-200系列PLC基础知识1
1.西门子公司的 PLC 分为几大系列： ● SIMATIC ● SIMATIC ● SIMATIC ● SIMATIC S7 M7 C7 系列 系列 系列
（AT兼容计算机功能） S7-300PLC+操作面板
WINAC
PC上安装通讯处理器和软件控 制器 通过总线连接远程I/O 形成
其中S7系列PLC中包括： S7-400 大型 S7-300 中型
CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 224XP CPU 226 CPU 226XM
S7-200 小型
§1-2
S7-200系列PLC的硬件系统
开关量I/O 模拟量I/O
CPU 221
CPU 222
CPU 224 CPU 226 CPU 226XM
CPU 224XP
DC24V 电源
源型开关(接近或光电开关）与PLC连接
开关动作时，源型开关输出OUT端为高电平， 常用于要求高电平有效的PLC 。负载接在信号 线和电源地之间。
单端共点源型输入接线 内部公共端接24V-，外部公共端接24V+
为正
漏型开关与PLC的连接
开关动作时，漏型开关输出端OUT为低电平， 用于要求低电平有效的PLC，负载接在电源正极 和信号线之间。
解：① 选择开关量扩展模块 系统需要的开关量I/O点数为： 数字量输入24点， 开关量输入14点， 数字量输出20点； 开关量输出10点; CPU224 模块自带的I/O点数为：
DC24V
RLY
RLY
③ 检验最大I/O扩展能力：
● CPU连接了5个扩展模块＜允许连接的数量7。
④ 按照上述原则为各模块分配地址：
单端共点漏型输入接线 内部公共端接24V+，外部公共端接24V-
（AT兼容计算机功能） S7-300PLC+操作面板
WINAC
PC上安装通讯处理器和软件控 制器 通过总线连接远程I/O 形成
其中S7系列PLC中包括： S7-400 大型 S7-300 中型
CPU 221 CPU 222 CPU 224 CPU 224XP CPU 226 CPU 226XM
S7-200 小型
§1-2
S7-200系列PLC的硬件系统
开关量I/O 模拟量I/O
CPU 221
CPU 222
CPU 224 CPU 226 CPU 226XM
CPU 224XP
DC24V 电源
源型开关(接近或光电开关）与PLC连接
开关动作时，源型开关输出OUT端为高电平， 常用于要求高电平有效的PLC 。负载接在信号 线和电源地之间。
单端共点源型输入接线 内部公共端接24V-，外部公共端接24V+
为正
漏型开关与PLC的连接
开关动作时，漏型开关输出端OUT为低电平， 用于要求低电平有效的PLC，负载接在电源正极 和信号线之间。
解：① 选择开关量扩展模块 系统需要的开关量I/O点数为： 数字量输入24点， 开关量输入14点， 数字量输出20点； 开关量输出10点; CPU224 模块自带的I/O点数为：
DC24V
RLY
RLY
③ 检验最大I/O扩展能力：
● CPU连接了5个扩展模块＜允许连接的数量7。
④ 按照上述原则为各模块分配地址：
单端共点漏型输入接线 内部公共端接24V+，外部公共端接24V-
S7-200PLC基础知识
• SIMATIC指令集：是为S7-200系列PLC设计的， 本指令通常执行时间短，而且可以用LAD、STL 和FBD三种编程语言。
• IEC 1131-3指令集是不同PLC厂家的指令标准， 它不能使用STL编程语言。
返回本节
1、编程语言
1. 梯形图 2.语句表 3. 功能块图 4. 其他编程语言
电压）等转换成1个字长（16位）的数字量，存入模拟量输入 映像寄存器区域。
AI编址范围AIW0，AIW2，……AIW62，起始地址定义为偶 数字节地址，共有32个模拟量输入点。
S7-200模拟量输出电路用来将模拟量输出映像寄存器区 域的1个字长（16位）数字值转换为模拟电流或电压输输出。
AQ编址范围AQW0，AQW2，……AQW62，起始地址 也采用偶数字节地址，共有32个模拟量输出点
前值寄存器各一个，以及1位状态位，当前值寄存器用以 累计脉冲个数，计数器当前值大于或等于预置值时，状态 位置1。
S7-200 CPU提供有三种类型的计数器，增计数、减 计数、增／减计数。编址范围C0～C255（22X）。
10 模拟量输入／输出映像寄存器（AI/AQ） S7-200的模拟量输入电路将外部输入的模拟量（如温度、
顶部端子盖 电源及输出端子
前盖 方式开关 电位器、扩展I/O连接
底部端子盖 输入端子、传感器电源
机型
机型 CPU221
主机输出类型 DC/继电器
主机输 入点数6ຫໍສະໝຸດ 主机输出 可扩展模块 点数
4
无
CPU222
DC/继电器
8
6
2
CPU224/XP DC/继电器
14/2AI 10/1AO 7
CPU226
DC/继电器
• IEC 1131-3指令集是不同PLC厂家的指令标准， 它不能使用STL编程语言。
返回本节
1、编程语言
1. 梯形图 2.语句表 3. 功能块图 4. 其他编程语言
电压）等转换成1个字长（16位）的数字量，存入模拟量输入 映像寄存器区域。
AI编址范围AIW0，AIW2，……AIW62，起始地址定义为偶 数字节地址，共有32个模拟量输入点。
S7-200模拟量输出电路用来将模拟量输出映像寄存器区 域的1个字长（16位）数字值转换为模拟电流或电压输输出。
AQ编址范围AQW0，AQW2，……AQW62，起始地址 也采用偶数字节地址，共有32个模拟量输出点
前值寄存器各一个，以及1位状态位，当前值寄存器用以 累计脉冲个数，计数器当前值大于或等于预置值时，状态 位置1。
S7-200 CPU提供有三种类型的计数器，增计数、减 计数、增／减计数。编址范围C0～C255（22X）。
10 模拟量输入／输出映像寄存器（AI/AQ） S7-200的模拟量输入电路将外部输入的模拟量（如温度、
顶部端子盖 电源及输出端子
前盖 方式开关 电位器、扩展I/O连接
底部端子盖 输入端子、传感器电源
机型
机型 CPU221
主机输出类型 DC/继电器
主机输 入点数6ຫໍສະໝຸດ 主机输出 可扩展模块 点数
4
无
CPU222
DC/继电器
8
6
2
CPU224/XP DC/继电器
14/2AI 10/1AO 7
CPU226
DC/继电器
S7-200基础入门
2. 个人计算机（PC）或编程器
个人计算机（PC）或编程器需装上 STEP7-Micro/WIN32编程软件后，才可 供用户进行程序的编制、编辑、调试和 监视等。 要求个人计算机CPU为80586或更高的 处理器，16M内存（最低要求： CPU80486，8M内存）。
3．STEP7-Micro/WIN32编程软件
数据存储区及元件功能
• 6. 局部存储器（L）
S7-200有64个字节的局部存储器，编址范围 LB0.0~LB63.7，其中60个字节可以用作暂时存储器或者给 子程序传递参数，最后4个字节为系统保留字节。 • 7. 定时器（相当于时间继电器） S7-200 CPU中的定时器是对内部时钟累计时间增量的设 备，用于时间控制。编址范围T0～T255（22X）；T0～ T127(21X)。 • 8. 计数器 计数器主要用来累计输入脉冲个数。有16位预置值和当 前值寄存器各一个，以及1位状态位，当前值寄存器用以累 计脉冲个数，计数器当前值大于或等于预置值时，状态位置 1。 S7-200 CPU提供有三种类型的计数器，增计数、减计数、 增 ／ 减 计 数 。 编 址 范 围 C0～C255（22X），C0～C127 （21X）。
一．主机允许带扩展模块的数量
各类主机可带扩展模块的数量是不同的。 CPU221模块不允许带扩展模块； CPU222模块最多可带2个扩展模块； CPU224模块、CPU226模块、CPU226XM 模块最多可带7个扩展模块，且7个扩展模 块中最多只能带2个智能扩展模块。
二．CPU输入输出映象区的大 小
N(-) L(+)
. M L+
1L
.0
.1 .5
.2 .6
.3 .7
2L .4
S7-200 SMART编程培训(高端培训)
在“搜索”选项卡输入要查找的名词，单击“列出主题”按钮，将列出所有 查找到的主题。
计算机联网时单击“帮助”菜单功能区的 “支持”按钮，打开西门子的全球技术 支持网站。
2.2 程序的编写与下载 2.2.1 创建项目
1．创建项目或打开已有的项目，可打开S7-200的项目。 2．硬件组态 用系统块生成一个与实际的硬件系统相同的系统，设置各模块和信号板的参 数。硬件组态给出了PLC输入/输出点的地址，为设计用户程序打下了基础。 组态演示。
LD
I0.1
O
Q0.0
AN I0.2
=
Q0.0
图1-11 PLC外部接线图与梯形图
Q0.0 (I0.1 Q0.0) I0.2
执行第一条指令时，从过程映像输入寄存器I0.1中取出二进制数，存入堆栈 的栈顶。
执行第二条指令时，从过程映像输出寄存器Q0.0中取出二进制数，与栈顶 中的二进制数相“或”，运算结果存入栈顶。
图1-8 基本逻辑电路
按下起动按钮SB1，电流经SB1和SB2的触点流过KM的线圈。KM的主触点 闭合，电动机开始运行。KM的辅助常开触点同时接通。
放开起动按钮，SB1的常开触点断开，电流经KM的辅助常开触点和SB2的 常闭触点流过KM的线圈。KM常开触点的功能称为“自锁”或“自保持”。
图1-9中的继电器电路称为起动-保持-停止电路，简称为起保停电路。逻辑 代数式为
2．先进的程序结构 3．灵活方便的存储器结构，大多数存储区可以按位、字节、字和双字读写。 4．简化复杂编程任务的向导功能 5．强大的通信功能 6．支持文本显示器和三种系列的触摸屏。 7．强大的运动控制功能 1.1.3 CPU模块 1．CPU模块的技术规范 标准型CPU SR20/SR30/SR40/SR60、CPU ST20/ST30/ST40/ST60，可扩展6 个 扩 展 模 块 ， SR 和 ST 分 别 是 继 电 器 输 出 和 晶 体 管 输 出 。 经 济 型 的 CPU CR40/CR60价格便宜，不能扩展。定时器/计数器各256点。
计算机联网时单击“帮助”菜单功能区的 “支持”按钮，打开西门子的全球技术 支持网站。
2.2 程序的编写与下载 2.2.1 创建项目
1．创建项目或打开已有的项目，可打开S7-200的项目。 2．硬件组态 用系统块生成一个与实际的硬件系统相同的系统，设置各模块和信号板的参 数。硬件组态给出了PLC输入/输出点的地址，为设计用户程序打下了基础。 组态演示。
LD
I0.1
O
Q0.0
AN I0.2
=
Q0.0
图1-11 PLC外部接线图与梯形图
Q0.0 (I0.1 Q0.0) I0.2
执行第一条指令时，从过程映像输入寄存器I0.1中取出二进制数，存入堆栈 的栈顶。
执行第二条指令时，从过程映像输出寄存器Q0.0中取出二进制数，与栈顶 中的二进制数相“或”，运算结果存入栈顶。
图1-8 基本逻辑电路
按下起动按钮SB1，电流经SB1和SB2的触点流过KM的线圈。KM的主触点 闭合，电动机开始运行。KM的辅助常开触点同时接通。
放开起动按钮，SB1的常开触点断开，电流经KM的辅助常开触点和SB2的 常闭触点流过KM的线圈。KM常开触点的功能称为“自锁”或“自保持”。
图1-9中的继电器电路称为起动-保持-停止电路，简称为起保停电路。逻辑 代数式为
2．先进的程序结构 3．灵活方便的存储器结构，大多数存储区可以按位、字节、字和双字读写。 4．简化复杂编程任务的向导功能 5．强大的通信功能 6．支持文本显示器和三种系列的触摸屏。 7．强大的运动控制功能 1.1.3 CPU模块 1．CPU模块的技术规范 标准型CPU SR20/SR30/SR40/SR60、CPU ST20/ST30/ST40/ST60，可扩展6 个 扩 展 模 块 ， SR 和 ST 分 别 是 继 电 器 输 出 和 晶 体 管 输 出 。 经 济 型 的 CPU CR40/CR60价格便宜，不能扩展。定时器/计数器各256点。
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（1）STOP方式 （2）RUN方式
3. 改变CPU工作方式的方法
1）用PLC上的方式开关来手动切换，方式开关有3个挡 位。 2）用STEP 7-Micro/Win32编程软件，应首先把主机的 方式开关置于TERM或RUN位置，然后在此软件平台用 鼠标单击STOP和RUN方式按钮即可。 3）在用户程序中用指令由RUN方式转换到STOP方式， 前提是程序逻辑允许中断程序的执行。
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2 主机结构
1. 各CPU介绍及I/O系统 （1）主机外形 SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机（CPU模块）的外形 如图3.2所示：
状态显示 存储器卡
通信口
顶部端子盖 电 源及输出端子
前盖 方式开关 、 电位器、扩展I/O连接
底部端子盖 输入端子、传感器电源
图3.2 S7-200主机外形
（2）基本结构特点
Ø输出信号类型 Ø电源输出 Ø基本I/O Ø存储安全 Ø高速反应 Ø模拟电位器 ØLC
3.1 S系列PLC发展概述 3.2 S7-200 PLC系统组成 3.3 编程元件及程序知识 3.4 相关设备 3.5 工业软件
4种CPU各有晶体管输出和8继电器输出两种类型，具有不同电源 电压和控制电压。各类型的型号如表3.1所示。
第一代产品其CPU模块为CPU 21X，主机都可进行扩展， 它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，对第一代PLC产品不再作具 体介绍。
第二代产品其CPU模块为CPU 22X，是在21世纪初投放 市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四种不 同结构配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226，除CPU 221之外，其他都可加扩展模块。
3. 改变CPU工作方式的方法
1）用PLC上的方式开关来手动切换，方式开关有3个挡 位。 2）用STEP 7-Micro/Win32编程软件，应首先把主机的 方式开关置于TERM或RUN位置，然后在此软件平台用 鼠标单击STOP和RUN方式按钮即可。 3）在用户程序中用指令由RUN方式转换到STOP方式， 前提是程序逻辑允许中断程序的执行。
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2 主机结构
1. 各CPU介绍及I/O系统 （1）主机外形 SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机（CPU模块）的外形 如图3.2所示：
状态显示 存储器卡
通信口
顶部端子盖 电 源及输出端子
前盖 方式开关 、 电位器、扩展I/O连接
底部端子盖 输入端子、传感器电源
图3.2 S7-200主机外形
（2）基本结构特点
Ø输出信号类型 Ø电源输出 Ø基本I/O Ø存储安全 Ø高速反应 Ø模拟电位器 ØLC
3.1 S系列PLC发展概述 3.2 S7-200 PLC系统组成 3.3 编程元件及程序知识 3.4 相关设备 3.5 工业软件
4种CPU各有晶体管输出和8继电器输出两种类型，具有不同电源 电压和控制电压。各类型的型号如表3.1所示。
第一代产品其CPU模块为CPU 21X，主机都可进行扩展， 它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，对第一代PLC产品不再作具 体介绍。
第二代产品其CPU模块为CPU 22X，是在21世纪初投放 市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四种不 同结构配置的CPU单元：CPU 221，CPU 222，CPU 224和CPU 226，除CPU 221之外，其他都可加扩展模块。
西门子S7-200基本原理培训
图2-1 S7-200系列PLC外部结构
输入/输出接线
输入/输出模块电路是PLC与被控设备 间传递输入/输出信号的接口部件。各输入/ 输出点的通/断状态用LED显示，外部接线 就接在PLC输入/输出接线端子上。
程序结构
S7-200采用主程序、最多8级子程序和中 断程序的程序结构。监控定时器（看门狗） 的定时时间为500ms，最多可使用8个PID 控制器。
2.2.2 I/O模块性能
PLC的I/O模块性能主要是描述I/O模 块电路的电气性能，如电流、电压的大小， 通断时间，隔离方式等。
2.3 PLC的编程语言与程序结构
2.3.1 PLC的编程语言
IEC 61131-3详细地说明了下述5种编 程语言，如图2-3所示。
图2-3 PLC的编程语言
主程序通过指令控制整个应用程序的
执行，每个扫描周期都要执行一次主程序。 因为各个程序都存放在独立的程序块中， 各程序结束时不需要加入无条件结束指令 或无条件返回指令。
2．子程序
子程序仅在被其他程序调用时执行。 同一个子程序可以在不同的地方被多次调 用。使用子程序可以简化程序代码和减少 扫描时间。
功能块组成。触点代表逻辑输入条件，如 外部的开关、按钮、内部条件等。线圈通 常代表逻辑输出结果，用来控制外部的指 示灯、接触器、内部的输出条件等。功能 块用来表示定时器、计数器或数学运算等 指令。
图2-4中的I0.0或M0.0的触点接通时， 有一个假想的“能流”流过Q0.0线圈。利 用能流这一概念，可以帮助我们更好的理 解和分析梯形图，而能流只能是从左向右 流动。
图2-4 梯形图
3．功能块图
功能块图是一种类似于数字逻辑电路 的编程语言，该编程语言用类似与门、或 门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左 侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变 量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运 算，方框用导线连接在一起，能流就从左 向右流动。图2-5中的控制逻辑与图2-4中 的控制逻辑完全相同。
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I 14 .2 I15
图3.8
位寻址格式
第3章 S7-200可编程序控制器
3．间接寻址方式
间接寻址方式是，数据存放在存储器或寄存器中，在指 令中只出现所需数据所在单元的内存地址的地址。存储 单元地址的地址又称为地址指针。这种间接寻址方式与 计算机的间接寻址方式相同。间接寻址在处理内存连续 地址中的数据时非常方便，而且可以缩短程序所生成的 代码的长度，使编程更加灵活。 用间接寻址方式存取数据需要作的工作有 3 种：建立指 针、间接存取和修改指针。
第3章 S7-200可编程序控制器
若按表3.6的扩展方式，各模块在 I/O链中的位置排列方 式也可以有多种，图 3.6 所示为其中的一种模块连接形 式。
主机 CP U224
模块1 EM221 DI8X DC24V
模块2 EM222 DO8X DC24V
模块3 EM235 AI4/AQ1 X12 位
第3章 S7-200可编程序控制器
按位寻址的格式为：Ax.y 必须指定元件名称、字节地址和位号，如图3.8 所示。 图3.8中MSB表示最高位，LSB表示最低位。
MSB LSB 7 6 5 4 3 2 1 0 I0 I1 I2 I3 I4 I 4 .5 字节的位，即位号 位地址与字节地址之间的间隔 字节地址 元件名称（区域标志）
定义存储器保持范围
用程序永久保存数据
存储器卡的使用
第3章 S7-200可编程序控制器
（3）存储安全 1）主机CPU模块内部配备的EEPROM，上装程序时，可自动装入 并永久保存用户程序、数据和CPU的组态数据。 2 ）用户可以用程序将存储在RAM 中的数据备份到EEPROM存储 器。 3）主机CPU提供一个超级电容器，可使RAM中的程序和数据在断 电后保持几天之久。 4）CPU提供一个可选的电池卡，可在断电后超级电容器中的电量 完全耗尽时，继续为内部 RAM存储器供电，以延长数据所存的时 间。 5）可选的存储器卡可使用户像使用计算机磁盘一样来方便地备份 和装载程序和数据。
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相关设备
常用工业软件
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第3章 S7-200可编程序控制器
3.1 S系列PLC发展概述
德国的西门子（SIEMENS）公司是欧洲最大的电子和 电气设备制造商，生产的SIMATIC可编程序控制器在 欧洲处于领先地位。其第一代可编程序控制器是1975年 投放市场的SIMATIC S3系列的控制系统。 在1979年，微处理器技术被应用到可编程序控制器中， 产生了SIMATIC S5系列，取代了S3系列，之后在20世 纪末又推出了S7系列产品。 最新的SIMATIC产品为SIMATIC S7、M7和C7等几大 系列。
CP U 扫描周 输入刷新 输入 1 允许脉冲捕捉 输入 2 允许脉冲捕捉 输入 3 允许脉冲捕捉
n
CP U 扫描周期 n+ 1 输入刷新
图3.7 脉冲捕捉波形图
பைடு நூலகம்
第3章 S7-200可编程序控制器
表3.7
22X主机主要技术指标
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第3章 S7-200可编程序控制器
3.2.5 主机性能指标
S7-200 22X各主机的主要技术性能指标如下表3.7所示。
（5）写数字输出
第3章 S7-200可编程序控制器
2. 工作方式
（1）STOP方式 （2）RUN方式
第3章 S7-200可编程序控制器
3. 改变CPU工作方式的方法
1）用PLC上的方式开关来手动切换，方式开关有3个挡 位。 2）用STEP 7-Micro/Win32编程软件，应首先把主机的 方式开关置于TERM或RUN位置，然后在此软件平台用 鼠标单击STOP和RUN方式按钮即可。 3 ）在用户程序中用指令由 RUN 方式转换到 STOP 方式， 前提是程序逻辑允许中断程序的执行。
第3章 S7-200可编程序控制器
（1）建立指针
建立指针必须用双字传送指令（MOVD），将存储器所 要访问的单元的地址装入用来作为指针的存储器单元或 寄存器，装入的是地址而不是数据本身，格式如下： 例： MOVD MOVD &VB200,VD302 &MB10,AC2
（3）设置脉冲捕捉
（4）输出表配置
（5）定义存储器保持范围
第3章 S7-200可编程序控制器
例如，某一控制系统选用CPU 224，系统所需的输入输出 点数各为：数字量输入24点、数字量输出20点、模拟量输 入6点、模拟量输出2点。 本系统可有多种不同模块的选取组合，表3.6所示为其中的 一种可行的系统输入输出组态状况。
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第3章 S7-200可编程序控制器
3.2.3 扫描周期及工作方式
1. 扫描周期 2. 工作方式
3. 改变CPU工作方式的方法
一个扫描周期 写输出 读输入
执行程序 执行 CPU 自诊断 处理通信请求
图3.4 CPU的扫描周期
第3章 S7-200可编程序控制器
1. 扫描周期
（1）输入处理 （2）执行程序 （3）处理通信请求 （4）执行CPU自诊断测试
其他 设备
系 统 组 成
第3章 S7-200可编程序控制器
系统基本构成 1. 硬件 （1）基本单元 （2）扩展单元
（3）特殊功能模块
（4）相关设备 2. 工业软件
工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开发的与之 相配套的程序、文档及其规则的总和，它主要由标准工 具、工程工具、运行软件和人机接口等几大类构成。
第3章 S7-200可编程序控制器
第3章 西门子S7-200系列PLC
3.1 3.2 3.4 S系列PLC发展概述 S7-200 PLC系统组成 相关设备
3.3 编程元件及程序知识 3.5 工业软件
第3章 S7-200可编程序控制器
本章学习目的
本章以西门子公司生产的S7-200系列小型可编程序 控制器为例，介绍具体型号的PLC，内容包括： l l l S系列PLC发展概述 S7-200 可编程序控制器的系统组成 编程元件及程序知识
第3章 S7-200可编程序控制器
定时器（T） 计数器（C） 模拟量输入映像寄存器（AI）、
模拟量输出映像寄存器（AQ）
高速计数器（HC）
累加器（AC）
第3章 S7-200可编程序控制器 S7-200将编程元件统一归为存储器单元，存储单元按字节进行编址， 无论所寻址的是何种数据类型，通常应指出它在所在存储区域和 在区域内的字节地址。每个单元都有惟一的地址，地址用名称和 编号两部分组成，元件名称（区域地址符号）如表3.10所示。
第3章 S7-200可编程序控制器
3.2.1 系统基本构成
SIMATIC S7-200系统由硬件和工业软件两大部分构成， 如图3.1所示。
计算机 工业软件
图
3.1 S7-200 PLC
CP U 主机
EM1 扩展 模块
EM2 扩展 模块
EMn 扩展 模块
TD200 文本 显示器
TP 系列
触摸屏
通信 及网络设备
通信口
图3.2
S7-200主机外形
第3章 S7-200可编程序控制器
（2）基本结构特点
输出信号类型 电源输出 基本I/O 存储安全 高速反应
模拟电位器
实时时钟 输入输出可扩展性
第3章 S7-200可编程序控制器
4种CPU各有晶体管输出和8继电器输出两种类型，具有不同电源 电压和控制电压。各类型的型号如表3.1所示。
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第3章 S7-200可编程序控制器
3.2.2 主机结构
1. 各CPU介绍及I/O系统 （1）主机外形 SIMATIC S7-200系统CPU 22X系列PLC主机（CPU模块）的外形 如图3.2所示：
状态显示 存储器卡
顶部端子盖 电源及输出端子 前盖 方式开关、 电位器、扩展I/O连接 底部端子盖 输入端子、传感器电源
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第3章 S7-200可编程序控制器
3.2.4 输入输出扩展
1. 设备连接 2. 最大I/O配置的预算 3. 输入输出及CPU组态
第3章 S7-200可编程序控制器
1. 设备连接
图3.5
I/O扩展示意图
第3章 S7-200可编程序控制器
2. 最大I/O配置的预算
（1）映像寄存器数量 （2）电流提供 （3）模块电流 （4）电流预算规则
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第3章 S7-200可编程序控制器
3.3 编程元件及程序知识
3.3.1 3.3.2 3.3.3 编程元件及寻址 指令系统 编程语言
3.3.4 程序结构
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第3章 S7-200可编程序控制器
3.3.1 编程元件及寻址
1. 数据类型 2. 直接寻址方式 3．间接寻址方式
第3章 S7-200可编程序控制器
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第3章 S7-200可编程序控制器
3.2 S7-200 PLC系统组成
3.2.1 3.2.2 系统基本构成 主机结构
3.2.3
3.2.4
扫描周期及工作方式
输入输出扩展
3.2.5
主机性能指标
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第3章 S7-200可编程序控制器
从 CPU模块的功能来看， SIMATIC S7-200 系列小型可 编程序控制器发展至今，大致经历了两代： 第一代产品其CPU模块为CPU 21X，主机都可进行扩展， 它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU 212，CPU 214，CPU 215和CPU 216，对第一代PLC产品不再作具 体介绍。 第二代产品其CPU模块为CPU 22X，是在21世纪初投放 市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四种不 同结构配置的 CPU 单元： CPU 221 ， CPU 222 ， CPU 224和CPU 226，除CPU 221之外，其他都可加扩展模块。