S7-200 PLC的CPU的结构和扩展模块
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1．CPU外形 S7-200 PLC的CPU包括一个中央处理器、RAM、EEPROM、集成电源和I/O单元等，它们被封装在一个紧凑的外壳内。CPU负责执行程序，输入单元用于从现场设备
&&& 1．CPU外形
&&& S7-200 PLC的CPU包括一个中央处理器、RAM、EEPROM、集成电源和I/O单元等，它们被封装在一个紧凑的外壳内。CPU负责执行程序，输入单元用于从现场设备采集信号，输出单元则负责输出控制信号，用于驱动外部负载。CPU 22x系列PLC主机（CPU模块）的外形示意图，如图2-2所示。
图2-2&S7-200系列PLC主机的外形图
&&& 其中，前翻盖下面有模式选择开关、模拟电位器以及扩展端口。S7-200 PLC有RUN和STOP两种工作模式，可由模式选择开关选择。当模式选择开关处于STOP位置时，不执行程序但可以对其编写程序；当开关处于RUN位置时，PLC处于运行状态，此时不能对其编写程序；当开关处于TERM监控状态时，可以运行程序也可以进行读／写操作。扩展端口用于连接扩展模块，实现I/O扩展。
&端子下翻盖下面为输入端子和传感器电源端子．输入端子的运行状态可以由端子盖上方的一排指示灯显示，正常工作时对应指示灯被点亮二
&&& 端子上翻盖下面为输出端子和PLC供电电源端子，输出端子的运行状态可以由端子盖下方的一排指示灯显示，正常工作时对应指示灯被点亮。
运行状态指示灯用于显示CPU所处的工作状态。当CPU处于STOP状态或重新启动时&STOP&（黄灯）常亮；当CPU处于RUN状态时&RUN&（绿灯）常亮；CPU硬件故障或软件错误时&SF&（红灯）亮。
&&& 可选卡插槽可以插入存储卡、时钟卡、电池卡等，存储器卡用来在没有供电的情况下（不需要电池）保存用户程序。
&&& 终端连接器PPI用于连接编程设备、文本显示器或其他的CPU。
&&& 通信接口可以连接RS-485通信电缆，实现PLC与上位机或者PLC之间的通信。
&&& 2．存储系统
&&& S7-200 PLC的存储系统由RAM和EEPROM两种类型存储器构成，CPU模块内部配备一定容量的RAM和EEPROM．如图2-3所示。同时，CPU模块支持可选的EEPROM存储器卡，还增设了超级电容和电池模块，用于长时间保存数据。用户数据可通过主机的超级电容存储若干天；电池模块可选，使用电池模块可使数据的存储时间延长到200天。
&&& 图2-3&S7-200 PLC存储系统示意图
&&& 3．常用扩展模块
&&& (1)数字扩展模块
&&& S7-200 PLC提供了多种类型的数字量扩展模块，利用这些扩展模块能完善CPU的功能，以满足不同的控制需要二在表2-2中，用户可选用8点、16点和32点的数字量输入／输出模块。除CPU 221外，其他CPU模块均可配接多个扩展模块，连接时CPU模块放在最左侧，扩展模块用扁平电缆与左侧的模块相连。
表2-2&S7-200 PLC数字量扩展模块
&&& (2)模拟量扩展模块
&&& 在工业控制中，温度、压力、流量等被控量都是模拟输入量，某些执行机构（如电动调节阀、晶闸管调速装置和变频器等）也要求PLC输出模拟信号。在PLC的CPU不能满足模拟信号输入输出通道数量要求时，可以使用模拟量扩展模块来实现A/D转换（模拟量输入）和D/A转换（模拟量输出）。
&&& S7-200 PLC有3种模拟量扩展模块，如表2-3所示。S7-200 PLC的模拟量扩展模块中A/D、D/A转换器的位数均为12位：模拟量输入、输出有多种量程供用户选用，如0-10 V、0-5V、0 -20 mA、&10 V、&5V、&100mA等：其中，量程为0-10 V时的分辨率为2.5 mV。
&&& 表2-3 模拟量输入输出扩展模块
&&& (3)热电偶/热电阻扩展模块
&&& EM231热电偶模块直接以热电偶输出的电势作为输入信号，进行A/D转换后输出给PLC。该模块具有冷端补偿电路，可用于J、K、E、N、S和R型热电偶，并通过模块下方的DIP开关来选择热电偶的类型；EM231热电阻模块提供了与多种热电阻的连接口，可通过DIP开关来选择热电阻的类型、接线方式、测量单位和开路故障的方向。
&&& 此外，S7-200 PLC还配备有通信模块EM277、CP243-2，以扩大其通信接口的数量和联网能力。
&&& 4.I/O点数扩展和编址
&&& CPU 22x系列的每种主机提供的本机I/O单元的I/O地址是固定的，进行扩展时，可以在CPU右边连接多个扩展模块，每个扩展模块的组态地址编号取决于各模块的类型和该模块在I/O链中所处的位置。编址时同种类型输入或输出点的模块在链中按与主机的位置递增，其他类型模块的有无以及所处的位置不影响本类模块的编号。
&例如，某一控制系统选用CPU 224，系统所需的输入输出点数各为：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。那么，本系统可有多种不同模块的选取组合，并且各模块在I/O链中的位置排列方式也可能有多种：图2-4为其中的一种模块连接形式，表2-4列举了其对应的各模块的编址情况。
&&& 图2-4 模块连接方式
&&& 由此可见，S7-200 PLC系统扩展对输入／输出的组态规则为：
&&& 1)同类型输入或输出点的模块进行顺序编址。
&&& 2)对于数字量，输入／输出映像寄存器的单位长度为8位（1个字节），本模块高于实际位数未满8位的，未用位不能分配给I/O链的后续模块。
&&& 3)对于模拟量，输入／输出以2个字节（1个字）递增方式来分配空间。
表2-4 各模块编址
（责任编辑: 佚名 ）
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FX2N-2DA模拟量输出模块如图9-22所示。 图9-22FX2N - 2DA 1．特点 (1)提供12bit高精度分辨率。 (2)2通道电压输出（0V - 10V直流，0V-5V直流）或电流输出（4mA-20mA直流）。 (3)对每一通道，可以规定电压输出或电流输出。 2．性能 性能如表9 - 12所列。 表9-12 FX2N - 2DA模拟量输出模块性能 3．接线 接线如图9 - 23所示。
&&& FX2N-2DA模拟量输出模块如图9-22所示。
&&& 图9-22&&&&FX2N - 2DA
&&& 1．特点
&&& (1)提供12bit高精度分辨率。
&&& (2)2通道电压输出（0V - 10V直流，0V-5V直流）或电流输出（4mA-20mA直流）。
&&& (3)对每一通道，可以规定电压输出或电流输出。
&&& 2．性能
&&& 性能如表9 - 12所列。
&&& 表9-12&& &FX2N - 2DA模拟量输出模块性能
&&& 3．接线
&&& 接线如图9 - 23所示。
&&& 图9- 23&& &FX2N - 2DA模拟量输出接线图
&&& 说明：
&&& (1)当电压输出存在波动或有大量噪声时，在输出端连接0.1&F-0.47&F、DC 25V的电容。
&&& (2)对于电压输出，将IOUT和COM短接。
&&& 4．输入／输出特性曲线
&&& 输入／输出特性曲线如图9 - 24所示。
&&& 图9-24&&& 输入/输出特性曲线
&&& (a)电压特性；(b)电流特性。
&&& 5．缓冲存储器(BFM)的分配
&&& 缓冲存储器(BFM)分-配表如表9 - 13所列。
&&& 表9 - 13 &&&FX2N - 2DA缓冲存储器(BFM)分配
&&& 说明：
&&& (1) BFM#16。由BFM#17（数字值）指定的通道的D/A转换数据被写。D/A数据以二进制形式，并以低端8位和高端4位两部分的顺序进行。
&&& (2)&BFM#17：b0通过将1改变成&0&，通道2的D/A转换开始。
&&&b1通过将1改变成&0&，通道1的D/A转换开始。
&&& b2通过将1改变成&0&，D/A转换的低8位数据保持。
&&& 6．增益和偏置调整
&&& FX2N - 2DA的增益和偏置利用电位器进行调整，出厂时，增益值偏置值是经过调整的，数字值是0~ 4000，电压值是0V - 10V。如果需要输出电流4mA-20mA或输出电压是0V - 5V时，有必要对增益值和偏置值进行调整。调整时，顺时针调，输出值加大。且按照先调增益再调偏置的顺序进行。
&&& 7．程序范例
&&& 1)连接FX0N系列PLC时
&&& FX2N - 2DA处于0号位置，当XO接通时，CH1通道将D100中的数据转换成模拟量。X1接通时，CH2通道将D101中的数据转换成模拟量。至于需要电流输出或是电压输出，改变端口接线即可，和程序无关。程序梯形图如图9 - 25所示。
&&& 2)连接FX2N系列PLC时
&&& 图9-25 &&&程序梯形图
&&& 当X0接通时，CH1将D100的数据转换成模拟量。当X1接通时，CH2将D101中的数据转换成模拟量。程序梯形图如图9 - 26所示。
&&& 图9-26&&& 程序梯形图
（责任编辑: 佚名 ）
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