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S7-200 PLC是什么硬件系统

S7-200PLC是德国西门子公司生产的一种小型PLC,其许多功能达到大、中型PLC的水平,而价格却和小型PLC的一样,它一经推出，即受到了广泛的关注。在2000年以前,西门子在中国市场的PLC产品主要是大中型PLC,日本的小型PLC占据了中国的大部分市场份额。在S7-200PLC推出后,这种情况得到了明显改变,*近几年来的小型PLC市场上S7-200PLC成为了主流产品。

  西门子*早的小型PLC产品是在上世纪末推出的S7-200CPU21*系列的PLC,但很快就被CPU22*系列的产品所取代了。由于它具有多种功能模块和人机界面(HMI)可供选择，系统的集成非常方便,并且可以很容易地组成PLC网络。它具有功能齐全的编程和工业控制组态软件,使得在完成控制系统的设计时更加简单,儿乎可以完成任何功能的控制任务。现在*新版的S7-200系列PLC是在2004年推出的,它的主要特点是:较高的可靠性、丰富的指令集、丰富的内置集成功能、实时特性强和强大的通信能力。

  4.2硬件系统

  4.2.1硬件系统基本构成

  S7-200PLC属于小型PLC,其主机的基本结构是整体式,主机上有一定数量的输入/输出(I/O)点，一个主机单元就是一个系统。它还可以进行灵活的扩展，如果I/O点不够,则可增加I/O扩展模块;如果需要其他特殊功能,如特殊通信或定位控制等,则可以增加相应的功能模块。

  一个完整的系统组成如图4-1所示。

  1.主机单元

  主机单元，又称基本单元或CPU模块。它由CPU、存储器、基本输入/输出点和电源等组成,是PLC的主要部分。实际上它就是一个完整的控制系统,可以单独完成一定的控制任务。

  2.扩展单元

  扩展单元也称扩展模块。当主机I/O方还带分点数量不能满足控制系统的要求时,用户可以根据需要扩展各种I/O模块。根据I/O点数的数量不同(如4点、8点、16点等)、性质不同(如DI、DO、AI、AO等)、供电电压不同(如DC24V、AC220V等),I/O扩展模块有多种类型。每个CPU所能连接的扩展单元的数量和实际所能使用的I/O点数是由多种因素共同决定的。

  图4-1S7-200PLC系统组成

  3.特殊功能模块

  当需要完成某些特殊功能的控制任务时，需要扩展功能模块。它们是完成某种特殊控制任务的一些装置,如运动控制模块、特殊通信模块等。

  4.相关设备

  相关设备是为充分和方便利用系统的硬件和软件资源而开发、使用的一些设备,主要有编程设备、人机操作界面和网络设备等。

  5.软件

  软件是为管理和使用这些设备而开发的与之相配套的程序,对S7-200PLC来说,与其配套的软件主要有编程软件STEP7-Micro/WIN和HMI人机界面的组态编程软件ProTool、WinCCflexible。

PLC编程语言*常用的是什么

编程语言是PLC的重要组成部分，PLC为用户提供了完整的编程语言，以适应编制用户程序的需要。PLC提供的编程语言通常有以下儿种:梯形图和语句表等。由于PLC生产厂家众多，PLC的编程语言也存在或大或小的差异，这种差异限制了PLC的开放性、可复用性和互换性，也为用户学习和使用PLC带来了诸多不便。IEC61131是国际电工委员会(IEC)制定的一个关于PLC的****，其中的第三部分，即IEC61131-3是PLC编程语言的标准。

    IEC61131-3提供了5种PLC的标准编程语言，其中有三种图形语言，即梯形图(LD，LadderDiagram)、功能块图(FBD，Funetion Block Diagram)和顺序功能图(SFC，SequentialFunction Charl);两种文本语言，即结构化文本(ST，StructuredText)和指令表(IL，Instruc-tion List)

    不同的编程语言各有其特点和适用场合，世界上不同地区的电气工程师对它们的偏爱程阶度也不一样。在我国，大家对LD、IL和SFC比较热悉，而很少有人使用FBD。ST是一种在一周传统的PLC编程系统中没有的或很少见的编程语言，相信以后会越来越多地使用ST的。

    1.梯形图(LD)

    梯形图是*早使用的一种PLC的编程语言，也是现在*常用的编程语言，它是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的，它继承了继电器控制系统中的基本工作原理和电气逻辑关系的表示方法，梯形图与继电器控制系统梯形图的基本思想是一致的，只是在使用符号和表达方式上有一定区别，在逻辑顺序控制系统中得到了广泛的使用，它的*大特点就是直观、清晰。在IEC61131-3中，LD的功能比传统的LD编程语言更加强大，它甚至可以和FBD一起使用。

    图310是典型的梯形示意图。左右两条垂直的线称做母线。母线之间是触点的逻辑连接和线圈的输出。

    梯形图的一个关键概念是“能流”(Pow-erFlow)，这只是概念上的“能流”。图3-10中，把左边的母线假想为电源"火线”，而把右边的母线(虚线所示)假想为电源“零线”。如果有“能流”从左至右流向线圈，则线圈被激励。如没有"能流”，则线圈未被激励。

  梯形图举例

    “能流”可以通过被激励(ON)的常开接点和未被激励(OFF)的常团接点自左向右流。“流”在任何时候都不会通过接点自石向左流。如图3-10中，当A、B、C节点都接通后，线圈V才能接通(被激励)，只要其中一个节点不接近，线圈就不会接通;而D、E、F节点中任何-接通，线圈Q就被激励。

    要强调指出的是.引入“能流"的概念，仅仅是为了和继电器控制系统相比较，来对梯形d有一个深人的认识，其实“能流”在梯形图中是不存在的。

    有的PLC的梯形图有两根母线，但大部分PLC现在只保留左边的母线了，在梯形图中，触点代表逻辑“输人”条件，如开关、按钮和内部条件等;线圈通常代表逻辑“输出”结果，如灯电动机接触器、中间继电器等。

    梯形图语言简单明了，易于理解.是所有编程语言的**。

    2.功能块图(FBD)

    功能块图是一种图形式的PLC编程语言。它使用像电子电路中的各种门电路，加上输人、输出，通过一定的逻辑连接方式来完成控制逻辑，它也可以把函数(FUN)和功能块(FB)连接到电路中，完成各种复杂的功能和计算。使用FBD，用户可以编制出自己的FUN或FB.较早的PLC没有提供FBD编程功能，由于使用习惯问题，在我们国家使用FBD编程的人不多。

    3.顺序功能图(SFC)

    顺序功能图，亦称功能图。SFC编程方法是法国人开发的，它是-种真正的图形化的编程方法。使用它可以对具有并发、选择等复杂结构的系统进行编程，特别适合在复杂的顺序控制系统中使用。在SFC中，*重要的三个元素是状态(步)、和状态相关的动作、转移。过去一般的PLC都提供了用于SFC编程的指令，但在IEC61131-3中，SFC的使用更加灵活。它的转移条件可以使用多种语言实现，还提供了和步有关的多种元素供用户使用。以后会有越来越多的人使用SFC编程。

    4.结构化文本(ST)

    对目前使用PLC的人来说，结构化文本是一种较新的编程语言;但原束学习过PASCAL或C语言的人都知道结构化编程的好处，ST就是这样的一种用于PLC的结构化方式编程的语言。使用ST可以编制出非常复杂的数据处理或逻辑控制程序。随着IEC61131-3的推广和发展，相信使用ST的人会越来越多。

    过去的PLC-一般都没有ST编程语言。

    5.指令表(IL)

    指令表也是一种比较早的PIC的编程话言，它使用一些逻辑和功能指令的缩略语来表示相应的指令功能，类似于计算机中的助记符语言，是用一个或儿个容易记忆的字符来代表PLC的某种操作功能，按照一定的语法和句法编写出一行一行的程序，来实现所要求的控制任务的逻辑关系或运算。过去没有基于PC的编程软件时，编制好的梯形图程序必须转换成指令表程序才能通过手持式编程器输人到PLC中。1.就像我们学习的汇编语言一样，机器的编码效率较高，但理解起来不方便。在使用时会出现一些麻烦，如缩写符号不容易记忆，不容易在字面上理解，使用IL的人不是很多，现在有了ST，以后使用L的人可能会越来越少。