图解西门子PLC、变频器与触摸屏组态技术
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2.1 PLC硬件介绍

S7-200 SMART PLC是一种类型PLC的统称,可以是一台CPU模块(又称主机单元、基本单元等),也可以是由CPU模块、信号板和扩展模块组成的系统,如图2-1所示。CPU模块可以单独使用,而信号板和扩展模块不能独立使用,必须与CPU模块连接在一起才可使用。

图2-1 S7-200 SMART PLC的CPU模块、信号板和扩展模块

2.1.1 两种类型的CPU模块

S7-200 SMART PLC的CPU模块分为标准型和经济型两类,标准型具体型号有SR20/SR30/SR40/SR60(继电器输出型)和ST20/ST30/ST40/ST60(晶体管输出型);经济型只有继电器输出型(CR40/CR60),没有晶体管输出型。S7-200 SMART经济型CPU模块价格便宜,但只能单机使用,不能安装信号板,也不能连接扩展模块,由于只有继电器输出型,故无法实现高速脉冲输出

S7-200 SMART两种类型CPU模块的主要功能比较见表2-1。

表2-1 S7-200 SMART两种类型CPU模块的主要功能比较

2.1.2 CPU模块面板各部件说明

S7-200 SMART CPU模块面板大同小异,以ST20标准型晶体管输出型CPU模块,该模块上有输入/输出端子、输入/输出指示灯、运行状态指示灯、通信状态指示灯、RS485和以太网通信端口、信号板安装插孔和扩展模块连接插口,模块面板各部件说明如图2-2所示。

图2-2 S7-200 SMART ST20型CPU模块面板各部件说明

2.1.3 CPU模块的接线

1.输入/输出端的接线方式

1)输入端的接线方式

S7-200 SMART PLC的数字量(或称开关量)输入采用24V直流电压输入,由于内部输入电路使用了双向发光管的光电耦合器,故外部可采用两种接线方式,如图2-3所示。接线时可任意选择一种方式,实际接线时多采用图2-3(a)所示的漏型输入接线方式。

图2-3 PLC输入端的两种接线方式

2)输出端的接线方式

S7-200 SMART PLC的数字量(或称开关量)输出有两种类型:继电器输出型和晶体管输出型。对于继电器输出型PLC,外部负载电源可以是交流电源(5~250V),也可以是直流电源(5~30V);对于晶体管输出型PLC,外部负载电源必须是直流电源(20.4~28.8V),由于晶体管有极性,故电源正极必须接到输出公共端(1L+端,内部接到晶体管的漏极)。PLC输出端的两种接线方式如图2-4所示。

图2-4 PLC输出端的两种接线方式

2.CPU模块的接线实例

S7-200 SMART PLC的CPU模块型号很多,这里以SR30 CPU模块(30点继电器输出型)和ST30 CPU模块(30点晶体管输出型)为例进行说明,两者接线如图2-5所示。

图2-5 S7-200 SMART CPU模块的接线

2.1.4 信号板的安装使用与地址分配

S7-200 SMART CPU模块上可以安装信号板,不会占用多余空间,安装、拆卸方便快捷。安装信号板可以给CPU模块扩展少量的I/O点数或扩展更多的通信端口。

1.信号板的安装

S7-200 SMART CPU模块上有一个专门安装信号板的位置,在安装信号板时先将该位置的保护盖取下来,可以看见信号板安装插孔,将信号板的插针对好插孔插入即可将信号板安装在CPU模块上。信号板的安装如图2-6所示。

图2-6 信号板的安装

2.常用信号板的型号

S7-200 SMART PLC常用信号板型号及说明如表2-2所示。

表2-2 S7-200 SMART PLC常用信号板型号及说明

3.信号板的使用与地址分配

在CPU模块上安装信号板后,还需要在STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件中进行设置(又称组态),才能使用信号板。信号板的使用设置(组态)与自动地址分配如图2-7所示。在编程软件左方的项目树区域双击“系统块”,弹出图示的“系统块”对话框,选择“SB”项,并单击其右边的下拉按钮,会出现5个信号板选项,这里选择“SBDT04(2DI/2DQ Transis)”信号板,系统自动将I7.0、I7.1分配给信号板的两个输入端,将Q7.0、Q7.1分配给信号板的两个输出端。单击“确定”按钮即完成信号板组态,然后就可以在编程时使用I7.0、I7.1和Q7.0、Q7.1了。

图2-7 信号板的使用设置(组态)与自动地址分配

2.1.5 S7-200 SMART常用模块及附件与订货号含义

1.常用模块及附件

S7-200 SMART常用模块包括CPU模块、扩展模块和信号板等。S7-200 SMART常用模块及附件如表2-3所示。

表2-3 S7-200 SMART常用模块及附件

2.订货号含义

西门子PLC一般会在设备上标注型号和订货号等内容,如图2-8所示,根据这些内容可以了解一些设备信息。

图2-8 西门子PLC上标注的型号和订货号等信息

西门子PLC型号标识比较简单,反映出来的信息量少,更多的设备信息可以通过PLC上标注的订货号来了解。西门子S7-200PLC的订货号含义如下。