S7-200系列PLC的系统结构与典型产品特性

    S7 -200系列PLC是SIEMENS公司推出的一种小型PLC，其CPU单元外观如图3—1所示。S7 -200系列PLC功能强大，不论是独立运行，还是构成网络皆能实现各种较复杂的控制功能。    S7 -200系列PLC在集散自动化系统中充分发挥其强大功能，使用范围从替代继电器的简单控制到复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测、自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等。
    图3-1     S7 -200系列PLC的CPL单元外观    目前S7 -200系列PLC主要有CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP和CPU226等型号的CPU模块。这几种CPU模块的外部结构大体相同，其外部结构如图3-2所示。各CPU模块的基本特性如表3-1所示。
    图3-2     S7 -200系列PLC CPL模块外部结构    表3-1    S7-200系列PLC各CPU模块基本特性

    CPU221具有PPI（点对点通信）通信协议、MPI（多点通信）通信协议和自由方式通信能力，是非常适合于少点数控制的微型控制器。    CPU222是具有扩展能力的、适应性更广泛的全功能控制器。    CPU224 110端子排可很容易地整体拆卸，是具有较强控制能力的控制器。    CPU224 XP本机还新增多种功能，如内置模拟量I/O，位控特性，自整定PID功能，线性斜坡脉冲指令，诊断LED，数据记录及配方功能等，是具有模拟量I/O和强大控制能力的新型CPU。    CPU226 I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统，具有更多的输入／输出点，更强的模块扩展能力，更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能，可完全适应于一些复杂的中小型控制系统。    S7 -200系列CPU的指令功能强，有传送、比较、移位、循环移位、产生补码、调用子程序、脉冲宽度调制、脉冲序列输出、跳转、数制转换、算术运算、字逻辑运算、浮点数运算、开平方、三角函数和PID控制指令等，采用主程序、最多8级子程序和中断程序的程序结构，用户可使用1~ 255 ms的定时中断。用户程序可设3级口令保护，监控定时器（看门狗）的定时时间为300ms。    数字量输入中有4个用作硬件中断，6个用于高速功能。32位高速加／减计数器的最高计数频率为30kHz（CPU224XP达100kHz），可对增量式编码器的两个互差90°的脉冲列计数，计数值等于设定值或计数方向改变时产生中断，在中断程序中可及时地对输出进行操作。两个高速输出可输出最高20kHz（CPU224XP达100kHz），频率和宽度可调的脉冲列。    RS-485串行通信口的外部信号与逻辑电路之间不隔离，支持PPI、DP/T自由通信口协议和PROFIBUS点对点协议（使用NETR/NETW指令）。PPI/MPI协议的波特率为9.6kbit/s、19. 2kbit/s和187. 5kbit/s；自由口协议的波特率为0.3kbit/s、0.6kbit/s、1.2kbit/s、2. 4kbit/s、4.8kbit/s、9.6kbit/s、19. 2kbit/s和38. 4kbit/s。单端网络最大电缆长度：38. 4kbit/s时为1200m，187. 5kbit/s时为1000m。每个网络最多有126个站，最多32个主站。MPI共有4个连接，2个分别保留给编程器(PG)和操作员面板(OP)。通信接口可用于与运行编程软件的计算机通信，与人机接口( HMI)通信，以及与其他S7-200 CPU之间的通信。通过自由通信口协议，可与其他设备进行串行通信。通过AS-i通信接口模块，可接人496个远程数字量输入／输出点。