西门子S7-200SR40

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执行指令动作，得出相应的控制信号驱动相关电路。2）存储器 存储器是具有记忆功能的半导体器件，用于存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他信息。存储器一般由存储体、地址译码电路、读/写控制电路和数据寄存器组成。晶闸管输出电路只能驱动交流负载，如交流电磁阀、接触器、电动机启动器和指示灯等。因为晶闸管是无触点开关输出，所以其具有开关速度快、工作寿命长等特点。4）电源 PLC的电源用于为PLC各模块的集成电路提供工作电源。有三种类型：外部电源、内部电源和后备电源。在现场控制中，干扰侵入PLC的主要途径之一是通过电源，因此设计合理的电源是PLC可靠运行的必要条件。

（1）外部电源。用于驱动PLC的负载和传递现场信号，又称用户电源。同一台PLC的外部电源可以是一个规格，也可以是多个规格。外部电源的容量与性能，由输出负载和输入电路决定。电源输入类型有交流电源（220V或110V）、直流电源（常用的为24V）。

（2）内部电源。即PLC的工作电即使在前一次执行程序时对某一变量的状态没有捕捉到，也能保证在第二次执行时该条件依然存在。2）工作过程 PLC工作过程分为三个阶段：输入刷新阶段、执行程序阶段和输出刷新阶段。这三个阶段构成一个扫描周期。在PLC运行期间，CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。工

（1）输入采样阶段。在输入采样阶段，PLC以扫描方式读入该可编程序控制器所有输入端子的输入状态和数据，并将它们存入输入映像区的相应单元内。在本工作周期的执行和输出过程中，输入映像

随实际信号的变化而变化。PLC产品种类繁多，其规格和性能也各不相同。可以根据I/O点数和功能、结构形式进行分类。1．PLC的分类1）按I/O点数和功能分类

（1）小型机。小型PLC的I/O点数一般在256以下，内存容量在4KB以下，主要功能为开关量控制。小型机的特点是体积小、价格低，适合单机控制。典型的小型机有西门子公司的S7-200、欧姆龙公司的CPM2A系列、三菱公司的F-40系列、迪莫康德PC-085系列等整体式PLC产品。I/O点数为64点以内的称为超小型机。

（2）中型机。中型PLC的I/O点数一般在256～2048之间，内存容量为3.6～13KB，具有开关量和模拟量控制功能、强大的数字计算功能以及通信联网功能，适用于复杂的逻辑控制。典型的中型机有西门子公司的S7-300、欧姆龙公司的C200H系列、AB公司的SLC500系列等模块式产品。

（3）大型机。大型PLC的I/O点数一般在2048以上，内存容量为13KB以上，具有计算、控制、调节功能以及强大的通信联网功能，适用于设备自动化控制、过程自动化控制。典型的大型机有西门子公司的S7-400、欧姆龙公司的CS1系列、AB公司的SLC5/05系列等产品。

在实际中，一般PLC功能的强弱与其I/O点数是相互关联的。即PLC的功能越强，其可配置的I/O点数越多。因此，通常我们所说的小型、中型、大型PLC，同时也表示其对应的功能为低档、中档、高档。2）按结构形式分

构是将PLC的各个基本部件紧凑的安装在一个标准的机壳内，组成PLC的一个基本单元或扩展单元。基令实现开关控制、逻辑控制和顺序控制。2）定时/计数控制 定时/计数控制功能是指利用PLC提供的定时器、计数器指令实现对某种操作的定时或计数控制，与传统继电控制系统中时间继电器和计数继电器功能相同。利用编程软件实现的定时/计数功能使用方便灵活，便于修改。3）步进（顺序）控制 步进控制是指工业生产过程按照一步一步的顺序执行，PLC生产商针对工业控制中的步进过程生成步进指令，从而简化程序，使控制过程简单明确。4）PID控制 PLC中的PID控制功能是指通过PID子程序或使用智能PID模块实现对模拟量的闭环控制过程。5）数据控制 数据控制功能是指PLC能进行数据传送、比较、移位、数制转换、算术、编码译码等操作。大中型PLC数据控制功能更加齐全，可完成开方、浮点运算等。6）通信和联网 PLC的通信包括PLC相互之间、PLC与上位计算机、PLC与其他智能设备之间的通信。PLC系统与计算机可以通过通信处理单元构成网络、实现信息的交换，也可构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。

PLC还有许多特殊功能模块，适电气隔离；各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰；S7-300/400 PLC具有极强的故障诊断能力。6）体积小、质量轻、能耗低，是“机电一体化”特有的产品 对于复杂的PLC控制系统，由于减少了大量的继电器，开关柜的体积比继电器控制系统小得多，而且质量轻、能耗低，成为机电一

、CPU模块分类、信号模块及模块地址的确定、电源模块、接口模块、通信模块和功能模块、PLC的存储区等内容。通过本章学习，读者可掌握PLC硬件基础知识，为以后的深入学习打下基础。2.1 S7.300/4.0 PLC概述

根据美国ARC（Automation Research Corp）的调查，在全球PLC制造商中，排在前五位的生产厂家分别

西门子公司*早生产的PLC产品是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。在1979年，S3系导轨是安装S7-300 PLC各类模块的支架，是特制异型板，其长度有160mm、480mm、530mm、830mm、2000mm五种，可根据实际情况选择。PLC采用背板总线方式将各模块从物理上和电气上连接起来。除CPU模块外，每块信号模块都带有总线连接器，安装时先将总线连接器装在CPU模块并固定在导轨上，然后依次将各模块装入。

电源模块与CPU模块和其他模块之间通过电缆连接，而不是通过背板总线连接。

CPU模块除完成执行用户程序的主要任务外，还为S7-300 PLC背板总线提供DC 5V电源，并通过MPI接口与其他中央处理器或编程装置通信。

接口模块主要用于机架扩展。