西门子可编程控制器
SIEMENS S7-200 可编程序控制器 说明书
CPU 222
CPU 224
CPU 224XP
CPU 226
概述
特点
质量、安全、特性 结构 • SIMATIC 的最新获奖的牢固 • 国际标准： SIMATIC CPU 22X • 数据安全性 紧凑的塑料外壳 系 列 符 合 VDE ， UL ， CSA 在内部 EEPROM 储存用户 • 易于接线，操作员控制及显 和 FM 标准和船籍社船用电 原程序和预设值。另外，在 示元件带前面罩保护 器认证。 一个较长时间段（典型 190 • 通过安装孔或标准 DIN 导轨 在生产过程中使用的质量保 小时） ，所有中间数据可以 可以垂直或水平地安装在机 证体系已取得 ISO 9001 认 通过一个超级电容器保持， 柜上。 证。 如果选配电池模块可以确保 • 端子排作为固定的接线配件 停电后中间数据能保存 200 （选用） 天（典型值） 。 内 部 集 成 的 PPI 接 口 为 SIMATIC S7-200 的用户提供 了强大的通讯功能。 PPI 接口物理特性为 RS485， 可在三种方式下工作： 一、PPI 方式 PPI 通讯协议是西门子专 为 S7-200 系列 PLC 开发 的一个通讯协议。可通过 普通的两芯屏蔽双绞电缆 进行联网。波特率为 9.6kbit/s ， 19.2kbit/s 和 187 .5kbit/s。 S7-200 系列 CPU 上集成的编程口同时 就是 PPI 通讯联网接口。 利用 PPI 通讯协议进行通 讯非常简单方便，只用 NETR 和 NETW 两条语句 即可进行数据信号的传 递，不需额外再配置模块 或软件。 PPI 通讯网络是 一个令牌传递网，在不加 中继器的情况下，最多可 以由 31 个 S7-200 系列 PLC ， TD200 ， OP/TP 面 板或上位机（插 MPI 卡） 为站点，构成 PPI 网。
第3章_S7-200概述
编程设备（PG） 人机操作界面HMI，包括文本显示器和触摸屏 。
实验系统网络结构
实验网络系统由20台西门子可编程控制器组成，包含了 工业以太网、PROFIBUS-DP现场总线网络、MPI网、 PPI网、USS通信等多种先进的网络通信技术、采用 WINCC、MCGS工控组态软件，作为现场采集/现场监 控/远程网络监控等部分的系统软件。
可编程控制器(PLC) Programmable Logic Controller
第3章 S7-200概述
教材：《可编程控制器教程（基础篇）》
第3章 S7-200概述
本章要点
S7-200的系统基本构成 S7-200的性能指标 S7-200的基本功能及特点 S7-200的CPU组态及寻址 S7-200的编程语言及工业软件
连接PROFIBUS-DP
30
150
扩展方案（以CPU224扩展为例）
4个EM223，DI16/DO16继电器模板和2个 EM221 DI8晶体管模板，消耗电流为4×150 ＋2×30＝660mA。 4个EM223，DI16/DO16继电器输出模板， 1个EM222 DO8继电器模板，消耗的电流为 4×150＋1×40＝640mA。 4个EM223，DI16/DO16晶体管输出模板， 消耗的电流为4×160＝640mA。
2048字 4096字 4096字
用户数据存 储区容量 1024字
1024字 2560字 2560字
用户存储 器类型 EEPROM
EEPROM EEPROM EEPROM
CPU2 24
CPU2 26
表3-6 S7-200的存储容量
（6）CPU的工作方式及扫描周期
西门子S7200系列可编程控制器介绍
2.CPU224型PLC端子介绍
基本输入端子CPU224输入电路参见图2-2第二章\图21.doc， 基本输出端子 第二章\图22.doc 高速反应性 模拟电位器模拟电位器用来改变特殊寄存器（SM28，SM29）中的数值，以 改变程序运行时的参数。如定时器、计数器的预置值，过程量的控制参数。 存储卡该卡位可以选择安装扩展卡。扩展卡有EEPROM存储卡，电池和时钟卡 等模块。存储卡用于用户程序的拷贝复制
2.4.3 寻址方式
01
直接寻：址直接寻址是在指令 中直接使用存储器或寄存器的 元件名称（区域标志）和地址 编号，直接到指定的区域读取 或写入数据。有按位、字节、 字、双字的寻址方式，如图28所示 第二章\30.doc 。
02
间接寻址：间接寻址时操作数 并不提供直接数据位置，而是 通过使用地址指针来存取存储 器中的数据。在S7-200中允 许使用指针对I、Q、M、V、S、 T、C（仅当前值）存储区进行 间接寻址（1）使用间接寻址 前，要先创建一指向该位置的 指针。 （2）指针建立好后， 利用指针存取数据。如图2-9 所示第二章\31.doc 。
01
内部标志位存储器（中间继电器）M
02
内部标志位存储器，用来保存控制继电器 的中间操作状态，其作用相当于继电器控 制中的中间继电器，内部标志位存储器在 PLC中没有输入/输出端与之对应，其线 圈的通断状态只能在程序内部用指令驱动， 其触点不能直接驱动外部负载，只能在程 序内部驱动输出继电器的线圈，再用输出 继电器的触点去驱动外部负载。
2
中断输入允许以极快的速度对过程信号的 上升沿作出响应。
（6）EEPROM 存储器模块
可作为修改与拷贝程序的快速工具，无需编 程器并可进行辅助软件归档工作。
西门子S7-200 SMART PLC产品说明书
SMART PLC, SMART CHOICES7-200 SMART 可编程控制器经济、可靠、易用/s7-200smart西门子公司一直致力于工业自动化最新技术的研发、推广及应用，在过去的160 多年里，为广大的工业客户带来了可靠高效的自动化产品，完善的自动化解决方案，提高了客户的生产效率，增强了客户的市场竞争力。
西门子SIMATIC 控制器系列是一个完整的产品组合，包括从最基本的智能逻辑控制器LOGO！以及 S7 系列高性能可编程控制器，再到基于 PC 的自动化控制系统。
无论多么严苛的要求，它都能根据具体应用需求及预算，灵活组合、定制，并一一满足。
SIMATIC S7-200 SMART 是西门子公司经过大量市场调研，为中国客户量身定制的一款高性价比小型 PLC 产品。
结合西门子 SINAMICS 驱动产品及 SIMATIC 人机界面产品，以 S7-200 SMART 为核心的小型自动化解决方案将为中国客户创造更多的价值。
2CPU SR60/ST60 技术规范 ........................................... 20数字量模块技术规范 .................................................. 22模拟量模块技术规范 .................................................. 24信号板技术规范 ......................................................... 25热电阻模块技术规范 .................................................. 26通用技术规范 ............................................................ 26安装尺寸图 ................................................................ 27订货号说明 ................................................................ 27模块和信号板接线示意图 ........................................... 28订货数据 . (30)产品亮点 ................................................................... 04CPU 模块 ................................................................... 06信号板 ....................................................................... 08网络通信 ................................................................... 09运动控制 ................................................................... 10人性化软件 ................................................................ 12小型自动化解决方案 .................................................. 14技术规范 ................................................................... 16CPU SR20 技术规范 .................................................... 16CPU SR40/ST40/CR40 技术规范 . (18)目录3SIMATIC S7-200 SMART 产品亮点机型丰富，更多选择提供不同类型、I/O 点数丰富的CPU 模块，单体I/O 点数最高可达60点，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。
可编程控制器应用技术项目式教程(西门子S7-1200) 教案全套 项目1--13 西门子S7-120
教案项目一：西门子S7-1200P1C的初步认识（任务一、任务二）教案项目一：西门子S7-1200P1C的初步认识（任务三、实训1）教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计6教学过程问题记录教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计教案项目7：指示灯的顺序延时点亮授课章节名称任务一：指示灯闪烁控制系统设计更新、补（脉冲定时器TP）充、系统存储器与时钟存储器的知识教学过程设计教案教学过程设计让学生在编程调试过程中，思考以下几个问题：(1)TP+TP组合时：将输出Q0.0接在T1Q和接在T2.Q上时，闪烁情况有何不同？(2) TON+TP组合时：输出Q0.0是否可以接在TP的输出端或者TON的输出端，结果如何？(3) TON+TOF组合时：ToN和TOF在程序中的先后顺序对控制功能有无影响，什么影响？教案教学过程设计6 教学过程问题记录加计数器使用时，对于复位R引脚，学生运用不够灵活和熟练。
教案教学过程设计项目8：运料小车自动往返控制系统的设计（任务二）教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计教案教学过程设计6 教学过程问题记录通过本次训练，学生对顺序功能图有了较好的认识，能够自主完成并调试成功的小组数较多。
教案。
西门子S7—300可编程序控制器使用经验点滴
（）ＰＣ输 出电路中没有保护 ． １ Ｌ 因此 在 外 部 电 路 中应 设 置 串 联熔 断 器 等 保 护 装 置 ， 防 止 负 载 短 以 路 造 成 Ｐ Ｃ 损 坏 熔 断 器 容 量 一 般 为 ０３ Ｌ Ａ。 （ ２）Ｐ Ｃ 存 在 ＩＯ 响 应 延 迟 问 题 ， 此 在 快 速 Ｌ ／ 因 响 应 设 备 中 应 加 以 注 意 。 ＭＰ Ｉ通 信 协 议 虽 简 单 易
些：
（ ３）编制 控制 程序 时 ， 好 用 模块 式结 构 程序 。 最 这 样 既 可 增 强 程 序 的 可 读 性 ，方 便 调 试 和 维 护 工 作 ； 能使 数据库 结构统 一 ． 便 ＷＩ 又 方 ＮＣＣ 组 态 时 变 量 标 签 的统 一 编 制 和 设备 状 态 的统 一显 示 。 （ ４）硬 件 资源 ： 合 理 配 置 硬 件 资 源 ． 提 高 系 要 以 统 可 靠 性 。 如 Ｐ Ｃ 电 源 配 电 系 统 要 配 备 冗 余 的 Ｌ ＵＰ 不 问 断 电 源 ， 排 除 停 电 对 全 线 运 行 的 不 利 影 Ｓ 以 响 又如 对 电 机 的 控 制 回路 要 进 行 继 电 器 隔 离 ． 以 消 除 外 部 负 载对 ＩＯ 模 块 的 可 能 损 坏 。 另 外 ， 统 ／ 系 设 备 要 采 用 独 立 的 接 地 系统 ， 以减 少 杂 波 干 扰 。 ２２使 用 要 点 （ ） 抗 干扰 措施 。 自电 源 线 的 杂 波 ， 造 成 系 １ 来 能 统 电压畸变 ， 导致 系 统 内 电 气 没 备 的 过 电压 、 负 过
（ ） 系统 软 硬 件 选择 。一 是 扩 展 方式 选 择 ，７ ２ ｓ— ３ ０ Ｌ 有 多 种 扩 展 方 式 ， 际选 用 时 ， 通 过 控 制 ０Ｐ Ｃ 实 可 系 统 接 口 模 块 扩 展 机 架 、ＲＯＦＢ — Ｐ ＩＵＳ ＤＰ 现 场 总
第二讲 西门子S7-200系列可编程控制器介绍3
• 指令格式：
TON Txxx，PT
• 例：
TON T120，8
定时值=时钟脉冲频率（分辨率）×预置值PT
指令格式：见图，编号与分辨率及定时器类型有关。 使能：——IN： I0.0 =“1” 当前值——T37，当在线（Online）时，此处显示当
前值 预置值——PT=10，即定时时间=100ms×10=1s 复位——IN：I0.0 = “0” 定时器状态（位）——“1”或“0” 对S7-200 PLC， 只要I0.0=“1”，即计时，当T37当 前值=3时，定时器继续计时，直至I0.0=“0”，定时
计数器6个要素： 指令格式（类型、编号
等） 预置值——PV
使能——CU、CD
复位——R、LD
当前值——Cxxx
计数器状态
（位）——与定时器类似
2）功能、时序图及应用示例
2. 增计数器
• CTU，增计数器指令。脉冲输入的每个上升沿，计 数器计数1次，当前值增加1个单位，当前值达到 预设值时，计数器位ON，当前值继续计数到32767 停止计数。复位输入有效或执行复位指令，计数 器自动复位，即计数器位OFF，当前值为0。
LD
I0.0
//使能输入
TON T35, +4
//通电延时定时 //延时时间为
//40ms
LD TONR
I0.0 T2, +10
// //有记忆通//
TOF
T36, +3 //断电延时定时
//延时时间为
//30ms
图3.12 定时器特性
• 本梯形图程序中输入输出执行时序关系如图3.13所 示。
第二讲 西门子S7-200系列可编程控制器介绍
本章要点 1.西门子S7-200 CPU224可编程控制器的结构、性 能指标 2.S7-200系列可编程控制器编址、寻址方式 3.可编程控制器元件功能及地址分配
可编程控制器指导书(西门子)
实验一可编程控制器简介可编程控制器是60年代末在美国首先出现，当时叫可编程逻辑控制器PLC （Programmable Logic Controller），目的是用来取代继电器，以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。
PLC的基本设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，控制器的硬件是标准的、通用的。
根据实际应用对象，将控制内容编成软件写入控制器的用户程序存储器内。
控制器和被控对象连接方便。
随着半导体技术，尤其是微处理器和微型计算机技术的发展，到70年代中期以后，PLC已广泛地使用微处理器作为中央处理器，输入输出模块和外围电路也都采用了中、大规模甚至超大规模的集成电路，这时的PLC已不再是逻辑判断功能，还同时具有数据处理、PID调节和数据通信功能。
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，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。
PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用微处理器的优点。
可编程控制器对用户来说，是一种无触点设备，改变程序即可改变生产工艺，因此可在初步设计阶段选用可编程控制器，在实施阶段再确定工艺过程。
另一方面，从制造生产可编程控制器的厂商角度看，在制造阶段不需要根据用户的订货要求专门设计控制器，适合批量生产。
由于这些特点，可编程控制器问世以后很快受到工业控制界的欢迎，并得到迅速的发展。
目前，可编程控制器已成为工厂自动化的强有力工具，得到了广泛的应用。
一、PLC的结构及各部分的作用可编程控制器的结构多种多样，但其组成的一般原理基本相同，都是以微处理器为核心的结构。
通常由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、电源和编程器等几个部分组成。
西门子s7-200可编程控制器使用技巧
前沿理论与策略区域治理随着生产技术的不断发展进步，可编程控制器在生产中广泛应用，并大大促进了工业自动化的进步。
一、S7-200的主要功能（一）指令执行速度高S7-200的CPU执行每条二进制命令的时间仅为0.8μs,因此,可大大缩短程序的扫描和执行时间。
（二）丰富的指令集S7-200几乎包括了一般计算机所具有的各种基本操作指令。
例如,变量赋值、数据存储、计数、装载、传输、比较、移位、循环、求补及子程序的调用等。
（三）内置计数器S7-200的CPU模板上具有硬构成的计数器。
（四）灵活的中断功能（五）输入与输出的直接查询与赋值。
（六）严格的口令保护S7-200系统具有a、自由存放,b、只可读取,c、完全保护等三级不同的口令保护级别。
（七）友好的调试和故障诊断功能。
（八）输入或输出的强制功能。
（九）通讯功能集成在S7-200中的点对点接口(PPI)可用普通的双绞线作波特率高达9.6Kbit/s 的数据通讯,用RS485接口实现的高速用户可编程接口,可使用专用的位通讯协议(如ASCⅡ协议)作波特率高达38.4Kbit/s 的高速通讯,并可按点调整。
三、S7-200的程序结构（一）线性程序设计当程序中有多个任务需要控制时，设计方法是根据主程序（OB1）中的项目需要编写这些任务。
下面我们举一个例子来说明，假设一个控制项目有四个需求控制的任务分别为A，B，C和D.然后线性程序设计在一个主程序中。
我们根据要求编写这四个控制程序。
这种方法相对容易，而尺寸较小的程序会有很好的效果，并且会更容易阅读，而那些更复杂并且拥有更多分支的程序将无法工作。
（二）分块程序设计该方法可以比上述方法更好地处理复杂的程序问题。
它将整个项目划分为许多小而简单的控制任务。
这些小而简单的控制任务也是子程序块。
最终，主程序以调用形式整合这些子程序，从而形成一个完整而复杂的大程序。
当控制项目越复杂，分支越多时，程序设计控制任务的应用越方便灵活。
西门子S7-200PLC 2
2. 存储器 在PLC中，存储器主要用来存放系统程序、 用户程序以及工作数据。常用的存储器主要有 两种：一种是可读/写操作的随机存储器RAM， 另一种是只读存储器ROM、PROM、EPROM 和EEPROM。 3. 输入 输出单元 输入/输出单元 输入/输出单元通常也称I/O单元或I/O模块， 是PLC与工业生产现场之间连接的部件。PLC 通过输入单元可以检测被控对象的各种数据， 将这些数据作为PLC对控制对象进行控制的依 据，同时PLC也可通过输出单元将处理结果送 给被控制对象，以实现控制的目的。
8. I/O点数扩展和编址 点数扩展和编址
CPU 22x系列的每种主机所提供的本机I/O点的I/O 地址是固定的，进行扩展时，可以在CPU右边连接多 个扩展模块，每个扩展模块的组态地址编号取决于各 模块的类型和该模块在I/O链中所处的位置。编址时同 种类型输入或输出点的模块在链中按与主机的位置递 增，其它类型模块的有无以及所处的位置不影响本类 型模块的编号。
第2章 可编程控制器的硬件组成 及工作原理
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 可编程控制器的硬件组成 可编程控制器的工作原理 S7-200系列可编程控制器的性能简介 S7-200系列PLC的内部资源 S7-200存储器的数据类型与寻址方式
2.1 可编程控制器的硬件组成 PLC的硬件主要由中央处理器（CPU）、 存储器、输入单元、输出单元、通信接口、扩 展接口、电源等几部分组成。 1. 中央处理单元（CPU） 中央处理单元（ ） 和计算机一样，CPU是PLC的核心。PLC中 所配置的CPU随机型不同而不同，常用的CPU 有三类：通用微处理器（如Z80、8086、80286 等）、单片机（如8031、8096等）和位片式微 处理器（如AMD29W等）。
西门子PLC可编程序控制器原理
的控制中枢。
10
5.4.2 存储器
系统程序 存储器
存储系统系统程序,是只读存储器
用户程序 存储器
存储系统用户程序,可读/写
工作数据 存储器
存储工作数据,可读/写
11
5.4.3 输入/输出单元
输入 数字量 I/O 输出
按钮、选择开关、行程开关、 接近开关、压力继电器等
接触器、继电器、电磁阀、指 示灯、报警装置等
SB2 ST I0.0 Q0.0 KM
I0.1
I0.2 COM
PLC
COM
~
M 3~
25
5.5 PLC工作原理
PLC执行用户程序的过程
I0.0 用 户 输 入 设 备 读 输 入 读 映 像 寄 Q0.0 存 器 I0.1 Q0.0 ( ) 写
输 入 端 子
输 入 电 路
Q0.1 ( )
元 读 件 映 像 寄 存 器 写
输 出 设 备
接触器
电磁阀
指示灯
编程器 打印机 上位计算机 PLC …
外 设 接 口
存 储 器
系统程序 用户程序 存储器 存储器
I/O 扩 展 口
I/O扩展 单元
特殊功 能单元
整体式 PLC的基本组成框图
8
5.4
可编程序控制器的基本组成
PLC系 统 总 线
CPU 模块 编程器
智能I/O模块
输出模块 …
• 响应速度快
• 延迟一般为0.5～1 ms 晶体管输出电路
15
5.4.3 输入/输出单元
2．开关量输出单元
• 负载电源交/直流均可
• 输出电路负载能力大
• 工作电流约1A • 接口使用寿命长
西门子CPU224CN型可编程控制器成套设备实训指导手册(大)
西门子 CPU224CN型 可编程控制器成套设备实训指导手册（A）亚龙科技集团有限公司前 言可编程序控制器（programmable controller）简称PLC，它是美国60年代来在传统的顺序控制器基础上引入微电子技术和计算机技术而研制出的新型工业自动控制装置。
当前，在我国PLC已经广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻工、交通运输、环保以及文化娱乐等各种行业。
随着工业控制技术的进步，可编程控制器已广泛地应用于工业生产过程的自动控制领域。
为了适应社会的需要，许多大、中专院校已经开设了这方面的课程。
而可编程控制器的应用技术是一门实践性很强的学科，只有通过实际操作，才能较好地掌握这门技术。
为了满足教学的需要，提高教学质量，给老师和学生创造一个理想的实训条件，我公司根据教育部颁的教学大纲，开发了一整套可编程控制器的实训设备。
其中包括可编程控制器主机及六种教学实训模型。
并且提供相应的梯形图和指令表，供学生演示实训。
学生也可以根据教学模型的特点自己设计梯形图和编写程序。
在教学模型的设计上，我公司力争做到，实用性强，可靠性高，形象真实、表现充分，以改过去教学模型的呆板或抽象。
使老师教学更加生动，使学生学习更有趣味,使师生们在使用时感到轻松，方便。
实训主机选用西门子公司生产的S7-200 CPU226CN型PLC，这种PLC结构紧凑、可靠性高、组成灵活、操作方便。
实训演示单元目前开发了交流三相电动机控制、全自动洗衣机控制、步进电机控制、交通信号灯控制、四层电梯控制及电镀自动生产线控制等。
学生通过实训，可以加深理解各种指令的特点及其功能、提高编程技巧、培养学生应用PLC的能力。
本手册共分三部分，第一部分介绍S7-200编程软件的使用，第二部分是编程训练，第三部分介绍PLC的应用实训。
本手册由于编写时间仓促、如有不当之处恳切希望读者批评指正。
目 录第一部分 STEP7-MICRO/WIN32编程软件 (1)一、STEP7-M ICRO/WIN32软件的使用 (1)二、STEP7-M ICRO/WIN32简介 (5)三、程序编制及运行 (9)四、实训步骤 (12)五、实训注意事项 (12)第二部分可编程控制器基本指令及实训设备 (13)一、亚龙PLC实训成套设备 (13)二、SIEMENS CPU224CN可编程控制器简介 (13)三、可编程控制器基本指令训练 (14)第三部分 PLC应用实训 (17)实训一全自动洗衣机的控制 (17)实训二三相电动机的顺序控制 (20)实训三步进电机控制 (23)实训四交通灯控制 (27)实训五抢答器的控制系统 (30)实训六电镀生产线控制 (32)实训七水塔水位自动控制 (36)实训八自控成型机 (39)实训九自动送料装车系统 (42)实训十多种液体自动混合 (45)实训十一自控轧钢机 (48)实训十二邮件分拣机 (52)实训十三铁塔之光 (56)实训十四七段数码管 (59)第一部分 STEP7-Micro/WIN32编程软件一、STEP7-Micro/WIN32软件的使用1、概述编程软件STEP7-Micro/WIN32 Version 3.1适用于S7-200系列PLC的系统设置（CPU组态）、用于程序开发和实时监控运行；升级版Microwin3.1 SPL扩充了V3.1的功能；Toolbox(工具箱)提供用户指令和触摸屏TP070的组态软件；汉化软件是针对SP1和Toolbox的软件，但不能汉化V3.1及早期版本的软件。
西门子 SIMATIC S7-300 可编程控制器 说明书
模块
总线连接器
DIN导轨
DIN导轨
PS CPU (选件) (选件) S7-300 结构
IM SM SM SM SM SM SM
Siemens ST 70.2C·2003
3
综述
SIMATICห้องสมุดไป่ตู้S7-300
结构 简单的结构使得 S7-300 灵活 而易于维护 • DIN 标准导轨安装 只需简单地将模块钩在 DIN标准的安装导轨上， 转动到位，然后用螺栓锁 紧。 • 集成的背板总线 背板总线集成在模块上， 模块通过总线连接器相 连，总线连接器插在机壳 的背后。 • 更换模块简单并且不会 弄错 更换模块时，只需松开 安装螺钉。很简单地拔 下已经接线的前连接 器。在连接器上的编码 防止将已接线的连接器 插到其他的模块上。 可靠的接线端子 对于信号模块可以使用 螺钉型接线端子或弹簧 型接线端子 • TOP 连接 采用一个带螺钉或夹紧连 接的 1 至 3 线系统进行预 接线。或者直接在信号模 块上进行接线。 确定的安装深度 所有的端子和连接器都在 模块上的凹槽内，并有端 盖保护，因此所有的模块 都有相同的安装深度。 没有槽位的限制 信号模块和通讯处理模块 可以不受限制地插到任何 一个槽上， 系统自行组态。
扩展机架(CR)
max.10m 368连接电缆 主机架(CR)
CPU 24V DC
IM 365
扩展能力（水平排列，CPU 314 以上）
4
Siemens ST 70.2C·2003
综述
SIMATIC S7-300
结构(续) 如果用户的自控系统任务需 要多于 8 个信号模块或通讯 处理器模块时，则可以扩展 S7-300 机架(CPU314 以上) • 在 4 个机架上最多可安装 32 个模块 最多3个扩展机架(ER) 可 以接到中央机架(CR) 上 每个机架 (CR/ER) 可以插 入8个模块 • 通过接口模块连接 每个机架上 (CR/ER) 都有 它自己的接口模块。它总 是插在CPU旁边的槽内， 负责与其他扩展机架自 动地进行通讯。 - 通过 IM365 扩展 可扩展 1 个机架， 最长 1 米，电源也是由此扩 展提供。 - 通过 IM360/361 扩展 可扩展 3 个机架， 中央 机 架 (CR) 到 扩 展 机 架 (ER) 及 扩 展 机 架 之 间 的距离最大为 10 米。 • 独立安装 每个机架可以距离其他 机架很远进行安装，两 个机架间(主机架与扩展 机架，扩展机架与扩展 机 架 ) 的 距 离 最 长 为 10 米。 灵活布置 机 架 (CR/ER) 可 以 根 据 最佳布局需要，水平或 垂直安装。
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2.4.4 元件功能及地址分配
1. 输入映像寄存器（输入继电器）
（1）输入映像寄存器的工作原理输入继电器是 PLC用来接收用户设备输入信号的接口。PLC中 的“继电器”与继电器控制系统中的继电器有本 质性的差别，是“软继电器”，它实质是存储单 元。 （2）输入映像寄存器的地址分配S7-200输入映 像寄存器区域有IB0～IB15共16个字节的存储单 元。系统对输入映像寄存器是以字节（8位）为 单位进行地址分配的。
2.4 S7-200系列PLC内部元器件
2.4.1 数据存储类型
1. 数据的长度
在计算机中使用的都是二进制数，其最基本的存 储单位是位(bit)，8位二进制数组成1个字节 (Byte)，其中的第0位为最低位(LSB)，第7位为 最高位(MSB)，如图2-7所示。两个字节（16位） 组成1个字(Word)，两个字（32位）组成1个双 字（Double word），如图2-7所示。把位、字 节、字和双字占用的连续位数称为长度。 如图2-7所示 第二章\28.doc
第二章\29.doc
3. 常数
S7-200的许多指令中常会使用常数。常数的数据长度可 以是字节、字和双字。CPU以二进制的形式存储常数， 书写常数可以用二进制、十进制、十六进制、ASCII码 或实数等多种形式。书写格式如下： 十进制常数：1234 ； 十六进制常数：16#3AC6 ；二 进制常数：2#1010 0001 1110 0000 ASCII码： “Show”；实数（浮点数）：+1.175495E-38（正数）， -1.175495E-38（负数）。
2.4.2 编址方式
1. 位编址位编址的指定方式为：（区域标志符）字节号· 位 号，如I0.0；Q0.0；I1.2。 2. 字节编址字节编址的指定方式为：（区域标志符）B （字节号），如IB0表示由I0.0～I0.7这8位组成的字节。 3. 字编址字编址的指定方式为：（区域标志符）W（起始字 节号），且最高有效字节为起始字节。例如VW0表示由 VB0和VB1这2字节组成的字。 4. 双字编址双字编址的指定方式为：（区域标志符）D （起始字节号），且最高有效字节为起始字节。例如 VD0表示由VB0到VB3这4字节组成的双字。
2. 数据类型及数据范围
S7-200系列PLC的数据类型可以是字符串、布 尔型（0或1）、整数型和实数型（浮点数）。 布尔型数据指字节型无符号整数；整数型数包括 16位符号整数（INT）和32位符号整数。 （DINT）。实数型数据采用32位单精度数来表 示。数据类型、长度及数据范围如表2-7所示。
1. 扩展单元
扩展单元没有CPU，作为基本单元输入/输出点 数的扩充，只能与基本单元连接使用。不能单独 使用。S7-200的扩展单元包括数字量扩展单元， 模拟量扩展单元，热电偶、热电阻扩展模块， PROFIBUS-DP通信模块。
2. 电源模块
外部提供给PLC的电源，有24VDC、220VAC两 种，根据型号不同有所变化。 （1）有扩展模块连接时，如果扩展模块对 5VDC电源的需求超过CPU的5V电源模块的容量， 则必须减少扩展模块的数量。 （2）当+24V直流电源的容量不满足要求时，可 以增加一个外部24V直流电源。具体参数可以参看
表2-1～表2-4。第二章\24.doc
2.3.2 常用扩展模块介绍
1.数字量扩展模块 S7-200PLC系列目前总共可以提供3大 类共9种数字量输入输出扩展模块，见表2-5。第二章 \25.doc 2. 模拟量扩展模块模拟量扩展模块提供了模拟量输入/输出 的功能 1最佳适应性 2灵活性模拟量扩展模块的数据如 表2-6所示。第二章\26.doc 3. 热电偶、热电阻扩展模块 EM231热电偶模块用于七种热 电偶类型J 、K、 E、N、 S、 T 和R 型。用户必须用 DIP 开关来选择热电偶的类型，连到同模块上的热电 偶必须是相同类型。外型如图2-6所示。 第二章 \27.doc 4. PROFIBUS-DP通信模块
2.4.3 寻址方式
1. 直接寻：址直接寻址是在指令中直接使用存储器或寄 存器的元件名称（区域标志）和地址编号，直接到指定 的区域读取或写入数据。有按位、字节、字、双字的寻 址方式，如图2-8所示 第二章\30.doc 。 2. 间接寻址：间接寻址时操作数并不提供直接数据位置， 而是通过使用地址指针来存取存储器中的数据。在S7200中允许使用指针对I、Q、M、V、S、T、C（仅当前 值）存储区进行间接寻址（1）使用间接寻址前，要先创 建一指向该位置的指针。 （2）指针建立好后，利用指 针存取数据。如图2-9所示第二章\31.doc 。
（2）用编程软件改变工作方式。
把方式开关切换到TERM（暂态），可以使用 STEP 7-Micro/WIN32编程软件设置工作方式。
（3）在程序中用指令改变工作方式。
在程序中插入一个STOP指令，CPU可由RUN方 式进入STOP工作方式。
2.3 扩展功能模块
2.3.1 扩展单元及电源模块
2. 改变工作方式的方法
（1）用工作方式开关改变工作方式。
工作方式开关有3个挡位：STOP、TERM（Terminal）、 RUN。 1把方式开关切到STOP位，可以停止程序的执行。 2把方式开关切到RUN位，可以起动程序的执行。 3把方式开切到TERM（暂态）或RUN位，允许STEP7Micro/WIN32软件设置CPU工作状态。 如果工作方式开 关 设 为 STOP 或 TERM， 电 源 上 电 时 ， CPU 自 动 进 入 STOP工作状态。设置为RUN时，电源上电时，CPU自 动进入RUN工作状态。
（10）高速计数器
CPU 221/222有4个30KHz高速计数器， CPU224/226/226XM有6个30KHz的高速计数器， 用于捕捉比CPU扫描频率更快的脉冲信号。
2.2 S7-200系列CPU224型PLC的结构
2.2.1 CPU224型PLC外型及端子介绍
CPU224型，其输入、输出、CPU、电源模块均装 设在一个基本单元的机壳内，是典型的整体式结 构。当系统需要扩展时，选用需要的扩展模块与 基本单元连接。如图2-1所示 第二章\图2.doc
2. 输出映像寄存器（输出继电器）
（1）输出映像寄存器的工作原理 ,“输出继电 器”是用来将输出信号传送到负载的接口，每一 个“输出继电器”线圈都与相应的PLC输出相连， 并有无数对常开和常闭触点供编程时使用。 （2）输出映像寄存器的地址分配,S7-200输出 映像寄存器区域有QB0～QB15共16个字节的存 储单元。系统对输出映像寄存器也是以字节（8 位）为单位进行地址分配的。
3. 变量存储器V
变量存储器主要用于存储变量。可以存放数据运 算的中间运算结果或设置参数，在进行数据处理 时，变量存储器会被经常使用。变量存储器可以 是位寻址，也可按字节、字、双字为单位寻址， 其位存取的编号范围根据CPU的型号有所不同， CPU221/222为V0.0~V2047.7共2KB存储容量， CPU224/226为V0.0~V5119.7共5KB存储容量。
第2章 西门子S7-200系列可编程控制 器介绍
本章要点 西门子S7-200 CPU224可编程控制器的结构、 性能指标 西门子S7-200 CPU224可编程控制器工作方式 扩展模块介绍 S7-200系列可编程控制器编址、寻址方式 可编程控制器元件功能及地址分配
2.1 S7-200系列PLC概述
西门子S7系列可编程控制器分为S7-400、S7300、S7-200三个系列，分别为S7系列的大、 中、小型可编程控制器系统。S7-200系列可编 程控制器有CPU21X系列，CPU22X系列，其中 CPU22X型可编程控制器提供了4个不同的基本 型号，常见的有CPU221，CPU222，CPU224 和CPU226四种基本型号。
（5）中断输入允许以极快的速度对 过程信号的上升沿作出响应。
（6）EEPROM 存储器模块
可作为修改与拷贝程序的快速工具，无需编程器 并可进行辅助软件归档工作。
（7）电池模块
用户数据（如标志位状态、数据块、定时器、计 数器）可通过内部的超级电容存储大约5 天。选 用电池模块能延长存储时间到200天（10年寿 命）。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
2.2.2 CPU224型PLC的结构及性能指标
CPU224型可编程控制器主要由CPU、存储器、 基本I/O接口电路、外设接口、编程装置、电源 等组成（见图2-5）。第二章\图23.doc
2.2.3 PLC的CPU的工作方式
1. CPU的工作方式
CPU前面板上用两个发光二极管显示当前工作 方式，绿色指示灯亮，表示为运行状态，红色指 示灯亮，表示为停止状态，在标有SF指示灯亮 时表示系统故障，PLC停止工作。 （1）STOP（停止） （2）RUN（运行）
6. 局部变量存储器L
局部变量存储器L用来存放局部变量，局部变量 存储器L和变量存储器V十分相似，主要区别在 于全局变量是全局有效，即同一个变量可以被任 何程序（主程序、子程序和中断程序）访问。而 局部变量只是局部有效，即变量只和特定的程序 相关联。
5. 特殊标志位存储器SM
PLC中还有若干特殊标志位存储器, 特殊标志位 存储器位提供大量的状态和控制功能，用来在 CPU和用户程序之间交换信息，特殊标志位存 储器能以位、字节、字或双字来存取，CPU224 的SM的位地址编号范围为SM0.0~SM179.7共 180个字节。其中SM0.0～SM29.7的30个字节 为只读型区域。
（1）集成的24V电源
可直接连接到传感器和变送器执行器，CPU 221和CPU222具有180mA 输出。CPU224输出 280mA，CPU 226、CPU 226XM输出400mA 可用作负载电源。