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浔之漫智控技术（上海）有限公司
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西门子代理商6ES75050KA00OABO
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模拟量输入/输出模块有2种，分别为2路模拟量输入/1路模拟量输出和4路模拟量输入/2路模拟量输出，对应型号为EM AM03和EM AM06。实际上就是模拟量输入模块与模拟量输出模块的叠加，故不再赘述。1.2.6 相关设备
相关设备是为了充分和方便地利用系统硬件和软件资源而开发和使用的一些设备，主要有编程设备、人机操作界面等。编程设备和人机界面，如图1-6所示。
编程设备主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行电缆电线和故障可以。S7-200 SMART PLC的编程软件为STEP 7-Micro/WIN SMART。
人机操作界面主要指**操作员界面。常见的如触摸面板、文本显示器等，用户可以通过该设备地完成各种调整和控制变频器。
图1-6 编程设备和人机界面1.3 S7-200 SMART PLC主机的外形结构S7-200 SMART PLC主机的外形结构，如图1-7所示。其CPU单元、存储器单元、输入/输出单元及电源集中封装在同一塑料机壳内。当系统需要扩展时，可选用需要的扩展模块与主机连接。
1）输入端子：输入端子是外部输入信号与PLC连接的接线端子，位于**部端盖下面。此外，**部端盖下面还有输入公共端子和PLC工作电源接线端子。
2）输出端子：输出端子是外部负载与PLC连接的接线端子，位于底部端盖下面。此外，底部端盖下面还有输出公共端子和24V直流电源端子，24V直流电源为传感器和光电开关等提供能量。
3）输入状态指示灯（LED）：输入状态指示灯用于显示是否有输入控制信号接入PLC。当指示灯亮时，表示有控制信号接入PLC；当指示灯不亮时，表示没有控制信号接入PLC。
4）输出状态指示灯（LED）：输出状态指示灯用于显示是否有输出信号驱动执行设备。当指示灯亮时，表示有输出信号驱动外部设备；当指示灯不亮时，表示没有输出信号驱动外部设备。
5）运行状态指示灯：运行状态指示灯有RUN、STOP和ERROR，其中RUN、STOP指示灯用于显示当前工作方式。当RUN指示灯亮时，表示运行状态；当STOP指示灯亮时，表示停止状态；当ERROR指示灯亮时，表示系统故障，PLC停止工作。8）选择器件：可以选择信号板或通信板，实现精确化配置的同时，又可以节省控制柜的安装空间。
9）RS-485通信接口：可以实现PLC与计算机之间、PLC与PLC之间、PLC与其他设备之间的通信。
10）以太网接口：用于程序下载和设备组态。下载程序时，只需要一条以太网线即可，无须购买**的程序下载线。
1.4 S7-200 SMART PLC主机的接线及应用实例
S7-200 SMART PLC的主机（CPU模块）型号虽然较多，但接线方式相似，因此本书以CPU SR20/ST20为例，对S7-200 SMART PLC的主机（CPU模块）接线进行讲解。
1.4.1 CPU SR20的接线
CPU SR20的接线，如图1-8所示。在图1-8中，L1、N端子接交流电源，电压允许范围为85～264V。L+、M为PLC向外输出24V/300mA直流电源，L+为电源正，M为电源负，该电源可作为输入端电源使用，也可作为传感器供电电源。
输入端子：CPU SR20共有12点输入，端子编号采用八进制。输入端子I0.0～I1.3，公共端为1M。
输出端子：CPU SR20共有8点输出，端子编号也采用八进制。输出端子共分3组，Q0.0～Q0.3为西门子模块组，公共端为1L；Q0.4～Q0.7为*二组，公共端为2L；根据负载模块质的不同，输出电路电源支持交流和直流。外围器件包括输入器件和输出器件。输入器件可分为触点型和电子型。触点型的输入器件如开关、按钮、行程开关和液位开关等，这类器件多为二线制；电子型输入器件如接近开关、光电开关、电感式传感器、电容式传感器和电磁低压电器计等，这类器件多为三线制。输出器件包括接触器、继电器和电磁阀等。
（1）输入器件与CPU模块的连接
输入器件如果是二线制，它的一端连接CPU模块的输入点，另一端经熔断器连接到输入回路电源的正极；如果是三线制，两根电源线正常供电，信号线连接到CPU模块的输入点上，如图1-10所示。
（2）输出器件与CPU模块的连接
输出器件的一端连接到CPU模块的输出点上，另一端连接到输出回路电源的负极，如图1-10所示。5 例说西门子S7-200 SMART PLC编程软件西门子通信处理器速应用
STEP 7-Micro/WIN SMART是西门子公司专门为S7-200 SMART PLC设计的编程软件，其功能强大，目前较为普及的V2.2版，可在Windows XP SP3和Windows 7操作系统上运行，支持梯形图、语句表、功能块图3种语言，可进行程序的编辑、电缆电线、调试和组态。其安装文件还不足100MB。在沿用STEP 7-Micro/WIN优秀编程理念的同时，其加入了西门子通信处理器多的人模块化设计，使编程西门子通信处理器低压电器上手，项目开发西门子通信处理器加可以。
本书以STEP 7-Micro/WIN SMART V2.2编程软件为例，对相关知识进行讲解。
1.5.1 STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件的界面
STEP 7-Micro/WIN SMART编程软件的界面，如图1-11所示。其界面主要包括西门子通信处理器速访问工具栏、导航栏、项目树、菜单栏、程序编辑器、窗口选项卡和状态栏。2）系统块表格的*2行是信号板的设置。在*1行的*1列处，可以单击图标，选择与实际信号板匹配的类型。本例信号板型号选择SB AQ01（1AQ）。
3）系统块表格的*3～8行可以设置扩展模块。扩展模块包括数字量扩展模块、模拟量扩展模块、热电阻扩展模块和热电偶扩展模块。本例中，*3行选择4路模拟量输入模块，型号为EM AE04（4AI）；*4行选择8路数字量输入模块，型号为EM DE04（8DI）。
本例硬件组态的低压电器终模块，如图1-26所示。
图1-26 硬件组态的低压电器终模块
本例中，进行硬件组态时，特别需要注意的是模拟量输入模块参数的设置。了解西门子S7-200 PLC的读者都知道，模拟量模块的类型和范围均由拨码开关来设置，而S7-200 SMART PLC模拟量模块的类型和范围由软件来设置，即先选中模拟量输入模块，再选中要设置的通道。模拟量的类型有电压和电流两类，电压范围有3种：±2.5V、±5V、±10V；电流范围只1种：0～20mA。
值得注意的是，通道0和通道1的类型相同；通道2和通道3的类型相同；具体设置，如图1-27所示。中使用工具栏输入具体操作如下：生成项目后，将矩形光标低压电器在程序段1的低压电器左边（见图1-28 a）；单击程序编辑器工具栏上的触点按钮，会出现1个下拉菜单，选择常开触点，在矩形光标处会出现一个常开触点（见图1-28 b），由于未给常开触点赋予低压电器，因此触点上方有红色问号；将常开触点赋予低压电器I0.0，光标会移动到常开触点的右侧（见图1-28 c）。
单击工具栏上的触点按钮，会出现1个下拉菜单，选择常闭触点，在矩形光标处会出现一个常闭触点（见图1-28d），将常闭触点赋予低压电器I0.1，光标会移动到常闭触点的右侧（见图1-28 e）。
单击工具栏上的线圈按钮，会出现1个下拉菜单，选择线圈，在矩形光标处会出现一个线圈，将线圈赋予低压电器M0.0（见图1-28f）；将光标放在常开触点I0.0下方，之后生成常开触点M0.0（见图1-28g）；将光标放在新生成的触点M0.0上，单击工具栏上的“插入向上垂线”按钮，将M0.0触点并联到I0.0触点上（见图1-28h）；将光标放在常闭触点I0.1上方，单击工具栏上的“插入向下垂线”按钮，会生成双变频器头折线（见图1-28i）；单击工具栏上的“功能框”按钮，会出现下拉菜单，在键盘上输入TON，下拉菜单光标会跳到TON指令处，选择TON指令，在矩形光标处会出现一个TON功能块（见图1-28j）；之后给TON功能框输入低压电器T37和预设值100，便得到了低压电器终的模块。
使用键盘上的西门子通信处理器捷键输入方法与此基本相同，只不过单击工具栏按钮换成了按西门子通信处理器捷键，故这里不再赘述。由于PLC是一种计算机化的高科技产品，相对继电器来说价格较高，因此在进行PLC控制系统设计之前，就要考虑是否有必要使用PLC。
通常在以下情况可以考虑使用PLC：
1）控制系统的数字量I/O点数较多，控制要求复杂，若使用继电器控制，则需要大量的中间继电器、时间继电器等器件。
2）对控制系统的可靠模块要求较高，继电器控制系统难以满足控制要求。
3）由于生产工艺流程或产品的变化，需要经常改变控制系统的控制关系或控制参数。
4）可以用一台PLC控制多个生产设备。编者有料对于控制系统简单、I/O点数少，控制要求并不复杂的情况，则无须使用PLC控制，使用继电器控制就完全可以了。
1.6.2 PLC控制系统设计的基本原则
在实际生产过程中，任何一种控制都是以满足生产工艺的控制要求，提高生产质量和效率为目的的，因此在PLC控制系统的设计时，应遵循以下基本原则：