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S7-200硬件结构
CPU模块
CPU模块概述
CPU模块是S7-200系列PLC的核心部分，负责执行用户程序、处理数据和控制I/O模块。S7-200系列提供了多种不同型号的CPU模块，以满足不同应用场景的需求。每种型号的CPU模块在处理能力、存储容量和I/O点数上有所不同。选择合适的CPU模块对于系统的稳定性和性能至关重要。
CPU模块的主要组成部分
微处理器：S7-200系列CPU模块使用高性能的微处理器，可以快速执行用户程序和处理数据。常用的微处理器包括80C51和8051等。
内存：内存是CPU模块的重要组成部分，包括程序内存（用于存储用户程序）、数据内存（用于存储变量和数据）和系统内存（用于存储系统程序和参数）。S7-200系列的内存容量范围从16KB到256KB不等。
电源：电源模块负责为CPU模块提供稳定的电源。S7-200系列CPU模块通常需要24V直流电源，但也有一些型号支持120V或230V交流电源。
I/O接口：I/O接口用于连接输入和输出模块，实现与外部设备的通信。S7-200系列CPU模块支持多种I/O接口，包括数字输入/输出（DI/DO）、模拟输入/输出（AI/AO）和特殊功能模块（如高速计数器、脉冲输出等）。
通信接口：通信接口用于与其他设备或系统进行通信。S7-200系列CPU模块支持多种通信接口，包括RS-485、以太网、PPI、MPI等。
CPU模块的型号及特点
CPU221：基本型CPU模块，适用于小型控制系统。具备24个数字I/O点，1K程序存储器和2K数据存储器。
CPU222：增强型CPU模块，具备40个数字I/O点，2K程序存储器和2K数据存储器，支持EM235模拟量模块扩展。
CPU224：高级型CPU模块，具备40个数字I/O点，16K程序存储器和8K数据存储器，支持更多的I/O扩展模块。
CPU226：旗舰型CPU模块，具备60个数字I/O点，64K程序存储器和32K数据存储器，支持广泛的I/O扩展和通信功能。
CPU模块的选择
选择合适的CPU模块时，需要考虑以下因素：
I/O点数：根据系统的输入输出点数需求选择合适的CPU模块。
存储容量：根据用户程序的大小和数据存储需求选择适当的内存容量。
通信功能：如果系统需要与其他设备进行通信，选择支持相应通信接口的CPU模块。
扩展能力：考虑未来的扩展需求，选择支持更多扩展模块的CPU模块。
输入模块
输入模块概述
输入模块用于接收外部设备的信号，将其转换为PLC可以处理的信号。S7-200系列PLC支持多种类型的输入模块，包括数字输入模块和模拟输入模块。
数字输入模块
数字输入模块用于接收开关量信号，如按钮、传感器等。每个输入点可以连接一个数字信号源，通过内部电路将其转换为逻辑信号（0或1）。数字输入模块的特点是响应速度快、输入点数多。
数字输入模块的接线方式
直接接线：将输入设备直接连接到数字输入模块的输入点上。
通过中间继电器接线：如果输入设备的信号类型与模块不匹配，可以通过中间继电器进行转换。
数字输入模块的配置
在STEP7-Micro/WIN软件中，可以通过以下步骤配置数字输入模块：
打开项目：在STEP7-Micro/WIN中打开项目，选择“硬件配置”。
选择CPU模块：在硬件配置中选择对应的CPU模块。
添加输入模块：在“添加新模块”中选择数字输入模块。
配置输入点：在输入模块的配置界面中，设置每个输入点的类型（如NPN或PNP）和参数（如输入滤波时间）。
模拟输入模块
模拟输入模块用于接收连续变化的信号，如温度传感器、压力传感器等。模拟输入模块将外部的模拟信号转换为数字信号，供PLC处理。模拟输入模块的特点是精度高、输入范围广。
模拟输入模块的接线方式
直接接线：将模拟信号源直接连接到模拟输入模块的输入点上。
通过信号调理器接线：如果模拟信号需要调理（如放大、滤波），可以通过信号调理器进行处理后再连接到模块。
模拟输入模块的配置
在STEP7-Micro/WIN软件中，可以通过以下步骤配置模拟输入模块：
打开项目：在STEP7-Micro/WIN中打开项目，选择“硬件配置”。
选择CPU模块：在硬件配置中选择对应的CPU模块。
添加模拟输入模块：在“添加新模块”中选择模拟输入模块。
配置输入点：在模拟输入模块的配置界面中，设置每个输入点的输入范围（如0-10V、4-20mA）和参数（如采样时间、滤波时间）。
输入模块的使用示例
数字输入模块示例
假设我们使用CPU224模块，连接一个按钮和一个接近传感器，实现当按钮按下且传感器检测到物体时，启动一个电机。
//梯形图示例
//I0.0：按钮输入
//I0.1：接近传感器输入
//Q0.0：电机输出