S7200系列PLC教案3章(S7-200可编程控制器).doc

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1、第3章S7-200可编程序控制器课题3.1S系列PLC发展概述3.2S7-200PLC系统组成授课教师授课日期授课班级课时4课程类型新课教学方法理论与实训教学设备教学目标1了解S7-200系统组成3-熟悉S7-200主机性能与结构,工作方式3.熟悉特殊功能模块作用4.熟悉输入输出扩展5.了解CPU输入输出组态设置教学重点难点1.S7-200主机性能与结构,工作方式3-特殊功能模块作用4.输入输出扩展教学过程教师活动时间分配教学过程3-1S系列PLC发展概述西门子S系列PLC发展由S3-S5-S7。

2、S7又分为：S7-200、S7-300、S7-4003-2S7-200PLC系统组成一、S7-200系统基本构成SIMATICS7-200系统由硬件和工业软件两大部分构成，如图3-1所示。图3-1　S7-200PLC系统组成S7系统由硬件和软件组成。1．硬件（1）基本单元称为主机单元，它包括CPU、存储器、基本输入输出点、电源。是PLC主要部分。（2）扩展单元用以扩充数字量输入输出设备。（3）特殊功能模块与主机相连的为完成某种特殊任务而制定的装置。（4）相关设备编程设备、人机操作界面、网络设备2．

3、工业软件工业软件是为更好地管理和使用这些设备而开发的与之相配套的程序、文档及其规则的总和，它主要由标准工具、工程工具、运行软件和人机接口等几大类构成。二、主机结构1.各CPU介绍及I/O系统（1）主机外形SIMATICS7-200系统CPU22X系列PLC主机（CPU模块）的外形如图3-2所示：图3-2　S7-200主机外形（2）基本结构特点4种CPU各有晶体管输出和8继电器输出两种类型，具有不同电源电压和控制电压。各类型的型号如表3-1所示。表3-1CPU型号SIMATICS7-200系统CPU

4、22X系列PLC主机及I/O特性如表3.2所示。表3-2S7-200主机I/O点主机超级电容和电池模块，用于长时间保存数据，电池模块可选，可使数据存储时间延长到200天。3-存储系统（1）存储系统S7-200系列的存储由RAM和EEPROM构成图3-3　存储系统不同型号CPU存储容量如表3-3表3-3　存储容量（2）存储器及使用上装和下装用户程序上装和下载是接指用STEP7-Micro/Win编程软件进行编程时，PLC主机与计算机之间程序、数据、参数的传送。定义存储器保持范围当系统运行时有时出现电

5、源掉电情况，可以设置V、M、C、T等存储保持存储区（掉电后该存储区数据保持）用程序永久保存数据用程序将存储在RAM中数据备份到EEPROM中，用于保存存储区任意位置的数据。存储器卡的使用用于备份PLC中和程序和重要数据（3）存储安全1）主机CPU模块内部配备的EEPROM，上装程序时，可自动装入并永久保存用户程序、数据和CPU的组态数据。2）用户可以用程序将存储在RAM中的数据备份到EEPROM存储器。3）主机CPU提供一个超级电容器，可使RAM中的程序和数据在断电后保持几天之久。4）CPU提供一

6、个可选的电池卡，可在断电后超级电容器中的电量完全耗尽时，继续为内部RAM存储器供电，以延长数据所存的时间。5）可选的存储器卡可使用户像使用计算机磁盘一样来方便地备份和装载程序和数据。三、主机工作方式1.工作方式主机有两种工件方式：STOP和RUM方式。由PLC面板LED灯显示当前工作方式（1）STOP方式CPU不执行用户程序，此时可以装载用户程序或进行CPU配置（2）RUN方式CPU在每个扫描周期中执行用户程序。3-改变CPU工作方式三种方法（1）用PLC上的方式开关来手动切换，方式开关有3个挡位

7、（2）用STEP7-Micro/Win32编程软件，应首先把主机的方式开关置于TERM或RUN位置，然后在此软件平台用鼠标单击STOP和RUN方式按钮即可。（3）在用户程序中用指令由RUN方式转换到STOP方式，前提是程序逻辑允许中断程序的执行。四、特殊功能模块1．数字量扩展模块EM221EM222EM223用于对数字量I/O的扩展2．模拟量扩展模块EM231EM232EM2353．热电偶、热电阻模块EM231热电偶模块和EM231热电阻模块4．通信扩展模块EM2775．现场设备接口模块CP243

8、-2五、输入输出扩展1.设备连接主机与扩展模块安装方式图3-4　I/O扩展示意图3-最大I/O配置的预算某一控制系统选用CPU224，系统所需的输入输出数各为：数字量输入24点、数字量输出20点，模拟量输入6点、模拟量输出2点。解：（1）扩展点数计算CPU224主机有14点（DI）、10点（DO）没有AI、AO点。所以需要扩展DI点24-14=10DO点20-10=10AI点：6AO点：2扩展方案方案1EM221（8I）×2EM222（8O）×2EM231（4AI）×1EM232（