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系统架构设计
1.系统概述
在设计基于S7-200系列的控制系统时，系统架构的设计是至关重要的第一步。良好的系统架构不仅可以确保系统的稳定性和可靠性，还可以提高系统的可维护性和扩展性。本节将详细介绍如何设计一个高效的系统架构，包括硬件选择、网络配置、数据管理等方面。
1.1硬件选择
硬件选择是系统架构设计的基础。S7-200系列提供了多种型号的PLC，每种型号都有其特定的应用场景和性能参数。在选择硬件时，需要根据具体的应用需求来确定合适的型号。
1.1.1CPU模块选择
S7-200系列的CPU模块主要有以下几种：
CPU221：适用于小型控制系统，具有较少的输入输出点。
CPU222：比CPU221具有更多的输入输出点，适用于中型控制系统。
CPU224：具有较强的处理能力和更多的输入输出点，适用于复杂的控制系统。
CPU226：最高性能的CPU模块，具有更多的输入输出点和扩展能力，适用于大型控制系统。
选择合适的CPU模块时需要考虑以下因素：
输入输出点数：根据系统的实际需求选择具有足够输入输出点的CPU模块。
处理速度：选择能够满足系统响应时间要求的CPU模块。
内存容量：确保CPU模块具有足够的程序和数据存储空间。
扩展能力：考虑未来系统扩展的需求，选择支持扩展模块的CPU模块。
1.1.2扩展模块选择
S7-200系列支持多种扩展模块，用于增加输入输出点数、模拟量处理、通信功能等。常见的扩展模块包括：
数字量输入/输出模块：EM221、EM222、EM223等。
模拟量输入/输出模块：EM231、EM232、EM235等。
通信模块：EM277、EM241、EM243等。
选择扩展模块时需要考虑以下因素：
输入输出类型：根据系统需要处理的信号类型选择合适的模块。
通道数：根据系统的实际需求选择具有足够通道数的模块。
精度：对于模拟量处理，选择具有足够精度的模块。
通信协议：根据系统的通信需求选择支持相应协议的模块。
1.2网络配置
S7-200系列支持多种通信协议，包括PPI、MPI、PROFIBUS、以太网等。合理的网络配置可以确保系统各部分之间的高效通信。
1.2.1PPI通信
PPI（Point-to-PointInterface）是一种简单且经济的通信方式，适用于S7-200系列PLC之间的点对点通信。PPI通信使用RS-485接口，支持主从模式。
配置步骤
选择通信模块：使用EM277模块或内置PPI通信功能的CPU模块。
设置通信参数：包括波特率、数据位、停止位等。
编写通信程序：使用S7-200的通信指令实现数据传输。
示例代码
;PPI通信示例：主站向从站发送数据
;主站程序
ORG0
;初始化通信
LPPI_MASTER_INIT
CALLPPI_MASTER_INIT
;发送数据
LPPI_MASTER_SEND
CALLPPI_MASTER_SEND
PPI_MASTER_INIT:
;设置PPI通信参数
SMB30=16#03;波特率9.6kbps
SMB31=16#03;停止位1，无奇偶校验
SMB32=16#00;从站地址
SMB33=16#01;主站地址
LDSM0.0
SPPI_MASTER_ENABLE,1
PPI_MASTER_SEND:
;发送数据
LDSM0.1
SPPI_MASTER_SEND,1
LVB100;数据缓冲区地址
L16#0A;发送数据长度
L16#01;从站地址
CALLPPI_SEND
END
1.3数据管理
数据管理是系统架构设计的重要组成部分，合理的数据管理可以提高系统的运行效率和数据安全性。
1.3.1数据类型
S7-200系列支持多种数据类型，包括布尔型、整型、实型、字符串等。在设计系统时，需要根据实际需求选择合适的数据类型。
常见数据类型
布尔型（Bool）：单个位，用于表示开关状态。
整型（Int）：16位有符号整数，用于表示计数器和定时器。
实型（Real）：32位浮点数，用于表示模拟量。
字符串（String）：用于表示文本信息。
1.3.2数据存储
S7-200系列提供了多种数据存储区，包括输入寄存器（I）、输出寄存器（Q）、位存储器（M）、定时器（T）、计数器（C）、变量存储器（V）等。
数据存储区
输入寄存器（I）：用于存储