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S7-200 PLC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,因此,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，所以系统的集成非常方便,并且可以很容易地组成PLC网络。同时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、WinCC flexible。

电气控制原理图是根据所要达到的控制过程需要的控制信号和被控制设备及控制要求绘制出来的，因此，绘制电气控制原理图首先要分析控制过程和控制要求，然后按一定的步骤来完成。设计PLC的电气控制原理图，首先要了解输入输出信号的性质和相关要求，然后再根据所选用的PLC来合理地安排输入输出，后才能完成电气原理图的设计。

1）输入/输出点数

根据要实现的具体工作过程和控制要求理清有哪些输入量，需要控制哪些对象，输入量的个数即所需要的输入点数，需要控制的对象所需要的信号数即所需要的输出点数。

2）PLC的输入输出分配表

输入输出分配表是根据控制要求中需要的输入信号和所要控制的设备来确定PLC的各输入输出端子分别对应哪些输入输出信号或设备所列出的表。如表1所示为PLC控制的四路抢答器的I/O地址分配表。

I/O地址分配表一般要根据输入输出信号的信息和相关要求及所选用的PLC型号来进行分配，关于输出信号，需要了解所控制的设备的电源电压和工作电流，然后按照所需电源的不同进行分组。如YL-235A光机电一体化实训装置中所用的PLC为FX2N-48MR型，它的输出分为五组，其中有四组是四个输出端共用一个COM端，有一组是八个输出端共用一个COM端。

3）绘制电气控制原理图的要求

在绘制电气控制原理图时，首先要求整体布局合理，一般是左边为输入回路，右边为输出回路，或者下边为输入回路，上边为输出回路，主要控制元件位于中间位置；其次要求所画原理图正确；再次所用元器件的图形符号应符合人民共和国国家标准，要求对所用元件进行标注和说明，并对所有连线进行编号。