西门子变频器MM420系列

plc按结构可分为整体式和模块式。整体式的plc具有结构紧凑、体积小、价格低的优势，适合常规电气控制。整体式的plc也称为plc的基本单元，在基本单元的基础上可以加装扩展模块以扩大其使用范围。模块式的plc是把cpu、输入接口、输出接口等做成独立的单元模块，具有配置灵活、组装方便的优势，适合输入/输出点数差异较大或有特殊功能要求的控制系统。

plc按输入/输出接口（i/o接口）总数的多少可分为小型机、中型机和大型机。i/o点数小于128点为小型机；i/o点数在129～512点为中型机；i/o点数在512点以上为大型机。plc的i/o接口数越多，其存储容量也越大，价格也越贵，因此，在设计电气控制系统时应尽量减少使用i/o接口的数目。

西门子s7-200系列属于整体式的小型plc，s7-300系列属于模块式的中小型plc，s7-400系列属于模块式的大型plc。

西门子变频器mm420系列

浔之漫智控技术（上海）有限公司

本公司是西门子授权代理商自动化产品，全新，西门子plc,西门子屏，西门子数控，西门子软启动，西门子以太网西门子电机，西门子变频器，西门子直流调速器，西门子电线电缆我公司**供应，德国进口

cpu模块的组成

cpu模块由中央处理单元、存储器单元、输入输出接口单元以及电源组成。

①中央处理单元　中央处理单元（cpu）是可编程逻辑控制器的控制中枢。一般由控制器、运算器和寄存器组成。cpu是plc的核心，它不断采集输入信号，执行用户程序，刷新系统输出。cpu通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出接口、通信接口、扩展接口相连。cpu按照系统程序赋予的功能接收并存储用户程序和数据，检查电源、存储器、i/o以及警戒定时器的状态，并且能够诊断用户程序中的语法错误。当plc运行时，首先以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，然后分别存入i/o映像区，从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定将逻辑或算数运算的结果送入i/o映像区或数据寄存器内。当所有的用户程序执行完毕之后，将i/o映像区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行直到停止。

②存储器　plc的存储器包括系统存储器和用户存储器两种。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器；存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。

③输入输出接口电路　现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路组成，作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入cpu。

现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路组成，作用是将cpu向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号，以便控制接触器线圈等电器的通、断电。

④电源　plc一般使用220v交流电源或24v直流电源，内部的开关电源为plc的中央处理器、存储器等电路提供5v、12v、24v直流电源，使plc能正常工作。可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。一般交流电压波动在+10%（+15%）范围内，可以将plc直接连接到交流电网上去。

（2）cpu模块的常见的基本型号

cpu模块常见的基本型号有4种，分别为cpu221、cpu222、cpu224、cpu226。

①cpu221　主机有6输入/4输出，数字量i/o点数共计10点，无i/o扩展能力，程序和数据存储空间为6kb，1个rs-485通信接口，4个独立的30khz高速计数器，2路独立的20khz高速脉冲输出，具有ppi、mpi通信协议和自由通信功能，适用于小点数控制的微型控制器。

②cpu222　主机具有8输入/16输出，数字量i/o点数共计24点，与cpu221相比可以进行一定的模拟量控制，增加了2个扩展模块，适用于小点数控制的微型控制器。

模拟量扩展模块

模拟量扩展模块为主机提供了模拟量输入/输出功能，适用于复杂控制场合。它通过自身扁平电缆与主机相连，并且可以直接连接变送器和执行器。模拟量扩展模块通常可以分为3类，分别为模拟量输入模块、模拟量输出模块和模拟量输入输出混合模块。典型模块有em231、em232和em235，其中em231为模拟量4点输入模块，em232为模拟量2点输出模块，em235为4点输入/1点输出模拟量输入/输出模块。

1.1.4　特殊功能模块

当需要完成特殊功能控制任务时，需要用到特殊功能模块。常见的特殊功能模块有通信模块、位置控制模块、热电阻和热电偶扩展模块等。

（1）通信模块

s7-200plc主机集成1～2个rs-485通信接口，为了扩大其接口的数量和联网能力，各plc还可以接入通信模块。常见的通信模块有profibus-dp从站模块em227、调制解调器模块em241、工业以太网模块和as-i接口模块。

（2）位置控制模块

又称定位模块，常见的如控制步进电动机或伺服电动机速度模块em253。为了输入运行和位置设置范围的需要，可外设编程软件。使用编程软件step7-micro/win可生成位置控制模块的全部组态和移动包络信息，这些信息和程序块可一起下载到s7-200plc中。位置控制模块所需的全部信息都储存在s7-200plc中，当更换位置控制模块时，不需重新编程和组态。

（3）热电阻和热电偶扩展模块

热电阻和热电偶扩展模块是为s7-200cpu222、cpu224、cpu224xp、cpu226和cpu226xm设计的，是模拟量模块的特殊形式，可直接连接热电偶和热电阻测量温度，用户程序可以访问相应的模拟量通道，直接读取温度值。热电阻和热电偶扩展模块可以支持多种热电阻和热电偶，使用时经过简单的设置就可直接读出摄氏温度值和华氏温度值。常见的热电阻和热电偶扩展模块有em231热电偶模块和em231rtd热电组模块。

相关设备是为了充分和方便地利用系统硬件及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。工业软件是为了更好管理和使用这些设备而开发的与之相配套的程序，主要有工程工具人机接口软件和运行软件。

1.2　s7-200plc外部结构与接线

1.2.1　s7-200plc的外部结构

cpu22x系列plc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，它是典型的整体式结构。当系统需要扩展时，可选用需要的扩展模块与基本模块（又称主机、cpu模块）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，位于底部端盖下面。此外，外部端盖下面还有输入公共端子和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。

（2）输出端子

输出端子是外部负载与plc连接的接线端子，位于顶部端盖下面。此外，顶部端盖下面还有输出公共端子和plc工作电源接线端子。

（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。

plc的扫描工作过程。plc上电后，cpu进入startup模式，执行系统程序（内部处理和通信处理）。内部处理包括：①复位过程映像输入区（i区）。

②用上一次run模式*后的值或替代值来初始化输出。

③执行一个或多个启动ob，将非保持性m存储器和数据块初始化为其初始值并启用组态的循环中断事件和时钟事件。

④将外设输入状态复制到过程映像输入区。

⑤将中断事件保存到队列，以便在run模式下进行处理。

⑥将过程映像输出区（q区）的值写到外设输出。

如果有通信请求，cpu执行通信任务。

如果检查到某些错误，将禁止cpu进入run模式，进入stop模式。在stop模式下，cpu不执行用户程序，不会自动更新过程映像。