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S7-200PLC

S7-200PLC属于S7-200/300/400/1200家族中的功能精简、I/O点数少、扩展性能低的PLC系列产品，可以称为微型PLC系列产品。产品可以用于输入/输出点数较少的小型机械与设备的单机控制。但是，由于其通信与网络功能较强，因此也可以作为复杂系统的“子站”使用，构成PLC网络。

(1)S7-200 PLC简介

与早期的产品相比较，新系列S7-200的性能有了如下提高∶

a. GPU的运算速度提高了40%

b. 增加了在线编程功能;

c. 增加了存储器卡扩展功能

d. 增加了CPU诊断状态指示(LED)

e. 提高了PID调节、参数自动整定功能

f. 脉冲输出指令增加了线性(斜坡)给定功能;

g.增加了数据记录功能，可以实时记录PLC的运行状态信息(本功能需要存储器卡的支持)。

新系列的S7-200 PLC需要STEP7-Micro/WIN4.0以上的版本文持。

①主要特点 S7-200PLC的主要特点如下。

a.采用整体式固定I/O型(CPU221)与基本单元加扩展的结构，PLC的CPU、电源、输入/输出安装于一体，结构紧凑、安装简单。

b.运算速度快，基本逻辑控制指令0.22μs/条，可以实现高速控制。

c. 编程指令、编程元件较丰富，性能价格比高。

d.系列PLC均带有固**数的高速计数输入与高速脉冲输出，输入/输出频率可以达到20～100kHz。

e. 系列PLC均带有RS-485串行通信接口，可以支持自由口通信(无协议通信)与PPI (点到点通信)、MPI(多点通信)、PROFIBUS现场总线通信。

对于具有扩展功能的S7-200 PLC，通过扩展模块还可以增加如下功能。

a.通信功能扩展，通过PROFIBUS-DP(EM227)、AS-i(CP243-2)、调制解调器(EM241)、以太网(CP243-1、CP243-1IT)等通信模块，PLC可以与工业以太网、现场总线网等不同的网络进行连接，组成PLC网络系统。

b.控制功能扩展，通过多点模拟量输入/输出模块、各种温度测量模块、定位脉冲模块等实现场温度、速度、位置等参数的控制、测量、调节等功能。

但是，相对来说，S7-200 PLC能扩展的功能模块数量较少，其适用的范围受到了一定的限制。

②产品结构 2006年新版 S7-200 PLC包括了CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226、五种规格。其中，CPU221为整体式固定I/O型结构(见图1-36)，PLC的I/O点数固定为6/4点，处理器、存储器、电源、输入输出接口、通信接口等都安装在模块上，I/O点数个能改变，且无I/O扩展模块接口。其余的规格均为基本单元加扩展的结构，PLC的CPU、存储器、电源、基本输入/输出接口、通信接口等都安装于基本单元上;基本单元还带有集成的I/O点;I/O扩展模块以及网络通信功能模块通过PLC 的扩展电缆与接口与基本单元连接，扩展模块的数量在不同PLC中也有所不同，其外形见图1-38。

③性能比较S7-200PLC 的 CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226 五种规格中，性能依次提高，特别是用户程序存储器容量、1/O点(开关量与模拟量)数量、高速计数功能等方面有明显区别。几种规格PLC的基本性能比较见图2-2。

PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段，PLC的扫描工作过程:

    （1）输入采样阶段。在这一阶段中，PLC以扫描方式读入所有输入端子上的输入信号，并将各输入状态存入对应的输入映像寄存器中。此时，输入映像寄存器被刷断。在程序执行阶段和输出刷新阶段中，输入映像存储器与外界隔离，其内容保持不变，直至下一个扫描周期的输入扫描阶段，才被重新读入的输入信号刷新。可见，PLC在执行程序和处理数据时，不直接使用现场当时的输入信号，而使用本次采样时输入到映像区中的数据。一般来说，输入信号的宽度要大于一个扫描周期，否则可能造成信号的丢失。

   （2）程序执行阶段。在执行用户程序过程中，PLC按照梯形图程序扫描原则，一般来说，PLC按从左至右、从上到下的步骤逐个执行程序。但遇到程序跳转指令，则根据跳转条件是否满足来决定程序跳转地址。程序执行过程中，当指令中涉及输入、输出状态时，PLC就从输入映像寄存器中“读入”对应输入端子状态，从输出映像寄存器“读入”对应元件（“软继电器”）的当前状态。然后进行相应的运算，运算再存入输出映像寄存器中。对输出映像寄存器来说，每一个元件（“软继电器”）的状态会随着程序执行过程而变化。

    （3）输出刷新阶段。程序执行阶段的运算被存入输出映像区，而不送到输出端口上。在输出刷新阶段，PLC将输出映像区中的输出变量送入输出锁存器，然后由锁存器通过输出模块产生本周期的控制输出。如果内部输出继电器的状态为“1”，则输出继电器触点闭合，经过输出端子驱动外部负载。全部输出设备的状态要保持一个扫描周期。