PAGE1
PAGE1
S7-200控制系统设计
1.系统概述
S7-200系列是Siemens公司推出的紧凑型可编程逻辑控制器（PLC），适用于中小型自动化控制系统。该系列PLC以其强大的功能、灵活的配置和易于使用的编程软件而受到广泛欢迎。S7-200系列主要包括S7-200CPU、扩展模块、编程软件（如STEP7-Micro/WIN）等组件。
1.1S7-200CPU
S7-200CPU是控制系统的核心部件，负责执行用户程序和处理输入输出信号。S7-200系列CPU有多种型号，如CPU221、CPU222、CPU224和CPU226，每种型号在输入输出点数、内存容量和功能上有所不同。选择合适的CPU型号是系统设计的第一步。
1.2扩展模块
S7-200系列PLC支持多种扩展模块，如数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块、通信模块等。这些模块可以根据实际需求进行灵活配置，以满足复杂的控制任务。常见的扩展模块包括EM235模拟量输入输出模块、EM243通信模块等。
1.3编程软件
STEP7-Micro/WIN是S7-200系列PLC的官方编程软件，支持梯形图（LAD）、功能块图（FBD）和语句表（STL）三种编程语言。该软件提供了丰富的编程工具和仿真功能，方便用户进行程序开发和调试。
2.系统配置与编程
2.1硬件配置
在进行控制系统设计时，首先需要根据控制任务的要求选择合适的硬件组件。硬件配置包括CPU选择、扩展模块配置、电源模块选择等。以下是一个简单的硬件配置示例：
2.1.1CPU选择
根据输入输出点数和内存需求选择合适的CPU型号。例如，如果系统需要24个数字量输入点和16个数字量输出点，可以选择CPU224。
|型号|输入点数|输出点数|内存容量|
|||||
|CPU221|8|5|2K|
|CPU222|14|10|4K|
|CPU224|24|16|8K|
|CPU226|40|24|16K|
2.1.2扩展模块配置
如果CPU的输入输出点数不足，可以通过扩展模块来增加。例如，使用EM235模拟量输入输出模块可以增加4个模拟量输入点和1个模拟量输出点。
|模块型号|类型|输入点数|输出点数|功能描述|
||||||
|EM235|模拟量输入输出|4|1|支持4个模拟量输入和1个模拟量输出|
|EM243|通信模块|0|0|支持PROFIBUS通信|
2.2编程基础
2.2.1梯形图（LAD）
梯形图是一种图形化的编程语言，广泛应用于PLC编程。它由触点、线圈和功能块等基本元件组成，通过图形化的方式描述逻辑关系。
示例：
假设有一个简单的控制任务，需要在输入信号I0.0为高电平时，输出信号Q0.0也为高电平。可以使用梯形图如下：
|[I0.0](Q0.0)|
在STEP7-Micro/WIN中，可以按照以下步骤编写梯形图：
打开STEP7-Micro/WIN软件。
选择“新建项目”。
选择合适的CPU型号。
在“程序块”中选择“主程序块”。
选择“梯形图”编程语言。
添加触点I0.0和线圈Q0.0。
2.2.2功能块图（FBD）
功能块图是一种基于功能块的编程语言，适用于复杂逻辑和功能模块的组合。每个功能块都有特定的输入输出端口，可以通过连接这些端口来构建控制逻辑。
示例：
假设需要实现一个延时输出功能，可以在功能块图中使用定时器功能块。以下是一个简单的延时输出示例：
|[I0.0](TON)(Q0.0)|
在STEP7-Micro/WIN中，可以按照以下步骤编写功能块图：
打开STEP7-Micro/WIN软件。
选择“新建项目”。
选择合适的CPU型号。
在“程序块”中选择“主程序块”。
选择“功能块图”编程语言。
添加触点I0.0、定时器TON和线圈Q0.0。
配置定时器TON的参数，例如设定时间为5秒。
2.2.3语句表（STL）
语句表是一种文本化的编程语言，适用于编