西门子MP377-19触摸屏

人机操作界面主要指专用操作员界面。常见的如触摸面板、文本显示器等，用户可以通过该设备轻松地完成各种调整和控制任务。

s7-200 smart plc的外部结构

s7-200 smartplc的外部结构，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　是外部输入信号与plc连接的接线端子，在顶部端盖下面。此外，顶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，在底部端盖下面。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、error3个，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。 

（6）存储卡插口　该插口插入micro sd卡，可以下载程序和plc固件版本更新。 

（7）扩展模块接口　用于连接扩展模块，采用插针式连接，使模块连接更加紧密。 

（8）选择器件　可以选择信号板或通信板，实现**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。程序下载时，只需要1条以太网线即可，无需购买专用的程序下载线。 

1.2.2　s7-200 smart plc外部接线图

外部接线设计也是plc控制系统设计的重要组成部分之一。由于cpu模块、输出类型和外部电源供电方式的不同，plc外部接线也不尽相同。鉴于plc的外部接线与输入输出点数等诸多因素有关，本书给出了s7-200smartplc标准型和经济型两大类端子排布情况，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。 

外部接线设计也是plc控制系统设计的重要组成部分之一。由于cpu模块、输出类型和外部电源供电方式的不同，plc外部接线也不尽相同。鉴于plc的外部接线与输入输出点数等诸多因素有关，本书给出了s7-200smart plc标准型和经济型两大类端子排布情况，（1）cpu sr30的接线 

在图1-3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。

①输入端子　cpu sr30共有18点输入，端子编号采用8进制。输入端子i0.0～i2.1，公共端为1m。 

②输出端子　cpusr30共有12点输出，端子编号也采用8进制。输出端子共分3组。q0.0～q0.3为组，公共端为1l；q0.4～q0.7为第二组，公共端为2l；q1.0～q1.3为第三组，公共端为3l。根据负载性质的不同，输出回路电源支持交流和直流。 

（2）cpu st30接线 

cpu st30的接线，。在图1-4中，电源为dc 24v，输入点接线与cpusr30相同。不同点在于输出点的接线，输出端子共分2组。q0.0～q0.7为组，公共端为2l+、2m；q1.0～q1.3为第二组，公共端为2l+、2m。根据负载的性质的不同，输出回路电源只支持直流电源。

浔之漫智控技术（上海）有限公司（s）

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（2）电源需求与计算举例 

某系统有cpu sr20模块1台，2个数字量输出模块em dr08，3个数字量输入模块em de08，1个模拟量输入模块emae04，试计算电流消耗，看是否能用传感器电源24v dc供电。  

经计算（具体见表1-5），5v dc电流差额=105ma>0ma，24v dc电流差额=-12ma<0ma，5vcpu模块提供的电量够用，24vcpu模块提供的电量不足，因此这种情况下24v供电需外接直流电源，实际工程中干脆由外接24v直流电源供电，就不用cpu模块上的传感器电源（24vdc）了，以免出现扩展模块不能正常工作的情况。

5v dc电流差额=105ma>0ma，24v dc电流差额=-12ma<0ma，5vcpu模块提供的电量够用，24vcpu模块提供的电量不足，因此这种情况下24v供电需外接直流电源，实际工程中干脆由外接24v直流电源供电，就不用cpu模块上的传感器电源（24vdc）了，以免出现扩展模块不能正常工作的情况。

（1）数据类型 

s7-200 smartplc的指令系统所用的数据类型有：1位布尔型（bool）、8位字节型（byte）、16位无符号整数型（word）、16位有符号整数型（int）、32位符号双字整数型（dword）、32位有符号双字整数型（dint）和32位实数型（real）。 

（2）数据长度与数据范围 

在s7-200 smartplc中，不同的数据类型有不同的数据长度和数据范围。通常情况下，用位、字节、字和双字所占的连续位数表示不同数据类型的数据长度，其中布尔型的数据长度为1位，字节的数据长度为8位、字的数据长度为16位，双字的数据长度为32位。数据类型、数据长度和数据范围，程序区用来存储用户程序，存储器为eeprom；系统区用来存储plc配置结构的参数如plc主机和扩展模块i/o配置和编制、plc站地址等，存储器为eeprom。 

数据区是用户程序执行过程中的内部工作区域。该区域用来存储工作数据和作为寄存器使用，存储器为eeprom和ram。数据区是s7-200smart plc存储器特定区域，（1）输入映像寄存器（i）与输出映像寄存器（q） 

①输入映像寄存器（i）　输入映像寄存器是plc用来接收外部输入信号的窗口，工程上经常将其称为输入继电器。在每个扫描周期的开始，cpu都对各个输入点进行集中采样，并将相应的采样值写入输入映像寄存器中，这一过程可以形象地将输入映像寄存器比作输入继电器来理解，，每个plc的输入端子与相应的输入继电器线圈相连，当有外部信号输入时，对应的输入继电器线圈得电即输入映像寄存器相应位写入“1”，程序中对应的常开触点闭合，常闭触点断开；当无外部输入信号时，对应的输入继电器线圈失电即输入映像寄存器相应位写入“0”，程序中对应的常开触点和常闭触点保持原来状态不变。

需要说明的是，输入映像寄存器中的数值只能由外部信号驱动，不能由内部指令改写；输入映像寄存器有无数个常开和常闭触点供编程时使用，且在编写程序时，只能出现输入继电器触点，不能出现线圈。 

输入映像寄存器可采用位、字节、字和双字来存取

②输出映像寄存器（q）　输出映像寄存器是plc向外部负载发出控制命令的窗口，工程上经常将其称为输出继电器。在每个扫描周期的结尾，cpu都会根据输出映像寄存器的数值来驱动负载，这一过程可以形象地将输出映像寄存器比作输出继电器，。每个输出继电器线圈都与相应输出端子相连，当有驱动信号输出时，输出继电器线圈得电，对应的常开触点闭合，从而驱动了负载。反之，则不能驱动负载。

需要指出的是，输出继电器线圈的通断状态只能由内部指令驱动，即输出映像寄存器的数值只能由内部指令写入；输出映像寄存器由无数个常开和常闭触点供编程时使用，且在编写程序时，输出继电器触点、线圈都能出现，且线圈的通断状态表示程序终的运算结果，这与下面要讲的辅助继电器有着明显的区别。 

输出映像寄存器可采用位、字节、字和双字来存取。s7-200 smart plc操作数地址范围如表1-7所示。 

③plc工作原理的理解　下面将就plc工作原理的理解加以说明，输入输出继电器等效电路

内部标志位存储器在实际工程中常称作辅助继电器，其作用相当于继电器控制电路中的中间继电器，它用于存放中间操作状态或存储其他相关数据。内部标志位存储器在plc中无相应的输入输出端子对应，辅助继电器线圈的通断只能由内部指令驱动，且每个辅助继电器都有无数对常开常闭触点供编程使用。辅助继电器不能直接驱动负载，它只能通过本身的触点与输出继电器线圈相连，由输出继电器实现终的输出，从而达到驱动负载的目的。

内部标志位存储器可采用位、字节、字和双字来存取。s

（3）特殊标志位存储器（sm） 

有些内部标志位存储器具有特殊功能或用来存储系统的状态变量和有关控制参数和信息，这样的内部标志位存储器被称为特殊标志位存储器。它用于cpu与用户之间的信息交换。其他特殊标志位存储器的用途这里不做过多说明，若有需要读者可参考附录，或者查阅plc软件手册。 

（4）顺序控制继电器存储器（s） 

顺序控制继电器用于顺序控制（也称步进控制），与辅助继电器一样，也是顺序控制编程中的重要编程元件之一，它通常与顺序控制继电器指令（也称步进指令）联用以实现顺序控制编程。 

顺序控制继电器存储器可采用位、字节、字和双字来存取，s7-200 smartplc操作数地址范围如表1-7所示。需要说明的是，顺序控制继电器存储器的顺序功能图与辅助继电器的顺序功能图基本一致， 

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