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S7-200系列PLC的主要技术性能

下面以S7-200 CPU224为例说明S7系列PLC的主要技术性能。

1．一般性能

S7-200 CPU224的一般性能如表4-13所示。

表4-13  S7-200 CPU224一般性能

电源电压	DC 24V，AC 100~230V
电源电压波动	DC 20.4-28.8V，AC 84-264V（47-63Hz）
环境温度、湿度	水平安装0~550C，垂直安装0~450C，5~95%
大气压	860~1080hPa
保护等级	IP20到IEC529
输出给传感器的电压	DC 24V （20.4-28.8V）
输出给传感器的电流	280mA，电子式短路保护（600mA）
为扩展模块提供的输出电流	660mA
程序存储器	8K字节/典型值为2.6K条指令
数据存储器	2.5K字
存储器子模块	1个可插入的存储器子模块
数据后备	整个BD1在EEPROM中无需维护 在RAM中当前的DB1标志位、定时器、计数器等通过高能电容或电池维持，后备时间190h（400C时120h），插入电池后备200天
编程语言	LAD，FBD，STL
程序结构	一个主程序块（可以包括子程序）
程序执行	自由循环。中断控制，定时控制（1~255ms）
子程序级	8级
用户程序保护	3级口令保护
指令集	逻辑运算、应用功能
位操作执行时间	0.37μs
扫描时间监控	300ms（可重启动）
内部标志位	256，可保持：EEPROM中0~112
计数器	0~256，可保持：256，6个高速计数器
定时器	可保持：256， 4个定时器，1ms~30s 16个定时器，10ms~5min 236个定时器，100ms~54min
接口	一个RS485通信接口
可连接的编程器/PC	PG740P = 2 \* ROMAN II，PG760P = 2 \* ROMAN II，PC（AT）
本机I/O	数字量输入：14，其中4个可用作硬件中断，14个用于高速功能 数字量输出：10，其中2个可用作本机功能， 模拟电位器：2个
可连接的I/O	数字量输入/输出：最多94/74 模拟量输入/输出：最多28/7（或14） AS接口输入/输出：496
最多可接扩展模块	7个

2．输入特性

S7-200 CPU224的输入特性如表4-14所示。

表4-14  S7-200 CPU224输入特性

类型	源型或汇型
输入电压	DC 24V，“1信号”：14-35A，“0信号”：0-5A，
隔离	光耦隔离，6点和8点
输入电流	“1信号”：最大4mA
输入延迟（额定输入电压）	所有标准输入：全部0.2-12.8ms（可调节） 中断输入：（I0.0-0.3）0.2-12.8ms（可调节） 高速计数器：（I0.0-0.5）最大30kHz

3．输出特性

S7-200 CPU224输出特性如表4-15所示。

表4-15  S7-200 CPU224的输出特性

类型	晶体管输出型	继电器输出型
额定负载电压	DC 24V（20.4-28.8V）	DC 24V（4-30V） AC24-230V（20-250V）
输出电压	“1信号”：最小DC 20V	L+/L-
隔离	光耦隔离，5点	继电器隔离，3点和4点
最大输出电流	“1信号”：0.75A	“1信号”：2A
最小输出电流	“0信号”：10μsA	“0信号”：0mA
输出开关容量	阻性负载：0.75A 灯负载：5W	阻性负载：2A 灯负载：DC30W，AC200W

4．扩展单元的主要技术特性

S7-200系列PLC是模块式结构，可以通过配接各种扩展模块来达到扩展功能、扩大控制能力的目的。目前S7-200主要有三大类扩展模块。

（1）输入/输出扩展模块  S7-200 CPU上已经集成了一定数量的数字量I/O点，但如用户需要多于CPU单元I/O点时，必须对系统做必要的扩展。CPU221无I/O扩展能力，CPU 222最多可连接2个扩展模块（数字量或模拟量），而CPU224和CPU226最多可连接7个扩展模块。

S7-200 PLC系列目前总共提供共5大类扩展模块：数字量输入扩展板EM221（8路扩展输入）；数字量输出扩展板EM222（8路扩展输出）；数字量输入和输出混合扩展板EM223（8I/O，16I/O，32I/O）；模拟量输入扩展板EM231，每个EM231可扩展3路模拟量输入通道，A/D转换时间为25μs，12位；模拟量输入和输出混合扩展模板EM235，每个EM235可同时扩展3路模拟输入和1路模拟量输出通道，其中A/D转换时间为25μs，D/A转换时间]100μs，位数均为12位。

    基本单元通过其右侧的扩展接口用总线连接器（插件）与扩展单元左侧的扩展接口相连接。扩展单元正常工作需要+5VDC工作电源，此电源由基本单元通过总线连接器提供，扩展单元的24VDC输入点和输出点电源，可由基本单元的24VDC电源供电，但要注意基本单元所提供的最大电流能力。

（2）热电偶/热电阻扩展模块   热电偶、热电阻模块（EM231）是为CPU222，CPU224，CPU226设计的，S7-200与多种热电偶、热电阻的连接备有隔离接口。用户通过模块上的DIP开关来选择热电偶或热电阻的类型，接线方式，测量单位和开路故障的方向。

（3）通讯扩展模块  除了CPU集成通讯口外，S7-200还可以通过通讯扩展模块连接成更大的网络。S7-200系列目前有两种通讯扩展模块：PROFIBUS-DP扩展从站模块（EM277）和AS-i接口扩展模块（CP243-2）。

S7-200系列PLC输入/输出扩展模块的主要技术性能如表4-16所示。

表4-16  S7-200系列PLC输入/输出扩展模块的主要技术性能

类型	数字量扩展模块			模拟量扩展模块
型号	EM221	EM222	EM223	EM231	EM232	EM235
输入点	8	无	4/8/16	3	无	3
输出点	无	8	4/8/16	无	2	1
隔离组点数	8	2	4	无	无	无
输入电压	DC24V		DC24V
输出电压		DC24V或AC24-230V	DC24V或AC24-230V
A/D转换时间				<250μs		<250μs
分辨率				12bit A/D转换	电压：12bit 电流：11bit	12bit A/D转换

西门子中型PLC系列S7-300的新特性

  西门子中型可编程控制器系列S7-300技术革新啦！S7-300 PLC是SIMATIC S7家族中的中型可编程序控制器，作为以前版本的升级，新一代固件版本为V3.0的S7-300系列的CPU 312、314、315-2 DP 和315F-2 DP已经发布，这些CPU都有新的订货号。

新一代的S7-300系列CPU与以前对应版本备件兼容，具备以下亮点：性能方面，性能提升了2倍或者更高。内存方面，CPU 314 从96 KB扩展到128 KB ，CPU 315-2 DP从128 KB扩展到256 KB ，CPU 315F-2 DP从 192 KB扩展到384 KB。此外，可以同时在线监控两个快，技术数据也趋于一致，I/O过程映像区增大。同时，CPU 315(F)-2 DP 的PROFIBUS可以使用同步模式，并带有可以进行数据设置的路由。

性能提升

新一代的S7-300 CPU性能比现有的312，314 和315(F)-2 DP CPU有了显著提升，例如，新一代的CPU的用户程序执行速度是原来CPU的2倍或更高。位运算时间缩减到50ns，字运算时间缩减到90ns，定点和浮点数运算性能也有了较大的提升。

同时监控两个块

新一代S7-300固件版本V3.0CPU的可以同时在线监控两个块，用户可以选择在一个PG或PC上同时监视两个块或在两个PG或PC上同时监控一个块。此外，增加了在块状态中监视的程序行数，只有在STEP 7 V5.4 SP5中才有这个功能。

技术数据的一致性

S7-300 CPU的技术数据趋于一致。已经对下面这些S7-300 CPU的固件进行了一致化或增添了一些功能：

——所有的S7-300 CPU具有相同的块数量(FC、FB、DB)

——相同的本地数据量大小

——每个优先级具有相同的嵌套层数：16

——除了CPU312以外的S7-300 CPU具有相同的块容量：64KB

——所有S7-300 CPU都具备：300个可同时激活的Alarm_S块

——相同的时间延时中断OB块：OB20 和OB21

——相同的周期中断OB块：OB32、 OB33、OB34 和OB35

——相同的全局通信数量：8

——断点数目从2个增加到4个

——CPU312 的标签有256 字节

——CPU 312 具有256个S7定时器/S7 计数器

——诊断缓冲器

诊断缓冲器的大小：500条诊断信息，最新的100条具有保持功能

CPU运行状态下显示的诊断缓冲器条目可以为10到499条。默认值为10条。

兼容性

新一代的S7-300 CPU 在具有备件兼容性的条件下可以替代以前的版本。

旧版本的312、314、315(F)-2 DP CPU仍然可以订货，在大约1年的时间内，旧版本的312、314、315(F)-2 DP CPU和新一代的CPU可以同时提供，在此之后，我们只提供V3.0或更高版本的CPU。

• • SIMATIC S7 系列的新型模块化微型控制器
  • 包括：
    
    • 控制器配备集成的 PROFINET IO 控制器接口，用于SIMATIC 控制器、人机界面、编程设备或其他自动化组件之间的通讯
    • 带 PROFIBUS DP 主站接口的通讯模板
    • 通讯模块 PROFIBUS DP 从站接口
    • 用于连接到 GSM/G 移动电话网络的 GPRS 模块
    • 集成的 web 服务器，带有标准和用户特定的网页
    • 数据记录功能，用于在运行时从用户程序归档数据
    • 强大的集成技术功能，如计数、测量、闭环控制和运动控制
    • 集成数字量和模拟量 I/O
    • 直接在控制器中使用的信号板
    • 用于通过输入/输出通道扩展控制器的信号模块
    • 用于通过附加通讯接口扩展控制器的通讯模块
    • 附件，例如，电源、开关模块或 SIMATIC 存储卡
  • 以最低的成本提供最大自动化性能的微型控制器。
  • 安装、编程和操作都非常简单。
  • 大规模集成，节省空间，功能强大。
  • 适用于小型到中型的自动化工程应用。
  • 既可用于简单的控制任务，也可以用于复杂的自动化任务。
  • 所有 CPU 都可在独立模式、网络和分布式结构内使用。
  • 适用于可编程控制器过去在经济上不可行的应用。
  • 具有出色的实时性能和功能强大的通讯选件

Design

Functions

基于SIEMENS PLC邮件分拣控制举例

 1．控制要求 

XCXDXEXF用PLC-01的常开开关表示，当XCXDXEXF取值不是（0001，0010，0011，0100，0101）时，L1闪亮表示出错，按停止按扭无效。必须取XCXDXEXF为（0001，0010，0011，0100，0101）后，再按停止按扭，复位一下，再按起动按钮，则L2亮表示可以进邮件，同时M5亮，S1产生1s的脉冲闪亮。在这基础上当XCXDXEXF取值0001时，表示邮编第一个数字为1，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经五个脉冲后M1亮2s，表示开头为1的邮编进北京的邮箱，同时M5,L2,S1灭2s。当XCXDXEXF取值0010时，表示邮编第一个数字为2，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经十个脉冲后M2亮2s，表示开头为2的邮编进上海的邮箱，同时M5,L2,S1灭2s。当XCXDXEXF取值0011时，表示邮编第一个数字为3，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经十五个脉冲后M3亮2s，表示开头为3的邮编进天津的邮箱，同时M5,L2,S1灭2s。当XCXDXEXF取值0100时，表示邮编第一个数字为4，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经二十个脉冲后M4亮2s，表示开头为4的邮编进武汉的邮箱，同时M5,L2,S1灭2s。当XCXDXEXF取值0101时，表示邮编第一个数字为5，当按下S2表示检测到了，脉冲开始计数，经二十五个脉冲后，M5,L2,S1灭2s，表示开头为5的邮编进广州的邮箱。当开头为1的邮编检测到了，但M1还没亮时，转变XCXDXEXF的值，发生错误L1闪亮，情况就跟开头说的一样了，以此类推当其他号码检测到了，但还没投进箱子时，转变号码就发生错误。当邮编投进邮箱后再按S2表示检测到邮件工作。

图1  邮件分拣控制示意图

 

 

2．I/O分配                                   

 

3．邮件分拣控制梯形图

 

图2  邮件分拣控制梯形图

图2 （续）

图2 （续）

 

 

4、邮件分拣控制语句表

 

1872年：西门子成立25年之后，即1872年，和中国开始了业务往来。西门子在中国的第一笔订单是向中国提供指针式电报机，这标志着中国现代电信事业的开展。
西门子股份公司
西门子股份公司(10张)
1879年：西门子接到一笔来自中国政府的“照明设备”订单。西门子提供了一台10马力的蒸汽发电机，用于上海港的照明，大大提高了港口的工作效率。维尔纳·冯·西门子在1879年11月3日给弟弟卡尔的书信中提到，他非常有信心，中国将很快从西门子订购照明设备。
1899年：由于害怕引起火灾，连结京津两地的蒸汽机火车不得通过京城。于是，西门子在北京建设了中国第一条有轨电车。这条电车轨道连接北京城外的马家堡和城内的哈德门。同年，西门子在北京建设了中国第一家发电厂，为城区照明以及电车轨道提供电力。
1904年：在华业务的迅速拓展，推动西门子在上海设立了第一家永久办事处，这是西门子在华业务的重要里程碑。
1910年：西门子创建西门子中国电气工程公司，总部位于柏林，分支机构设在上海。在接下来的四年中，西门子将业务扩展到北京、广州、武汉、哈尔滨、香港、青岛和天津。1914年，公司更名为西门子中国公司（上海）。西门子的在华业务，尤其是电力领域的业务，在20世纪初发展迅速。西门子扩建了北京近郊的石景山发电厂。
1921年：西门子开始在山东省枣庄实施中兴煤矿公司的电气化工程，该工程被称为中国第一个现代化采矿工程。
1937年：在日本侵华，进行南京大屠杀期间，建立国际安全区，并出任安全区委员会主席，保护了约25万中国人。
1972年：德意志联邦共和国与中华人民共和国建立外交关系。这一历史性的事件为西门子和中国恢复传统友谊铺平了道路，并为未来合作的发展和繁荣奠定了基础。1972年，西门子制造的病房监测系统被当作礼物赠给中国。
1978年12月，西门子首次在上海举行“电气电子技术博览会”。西门子公司当时的监理会主席，公司创始人维尔纳·冯·西门子之曾孙彼得·冯·西门子亲自前往上海，与上海市领导人一起为博览会剪彩。39,000多名工业的技术专家和来宾以极大的热情参观了博览会。
1984年：西门子为中国建设了第一条高压直流输电线。这条输电线可以将1,200兆瓦的电力从位于长江中游的当时中国最大的水力发电站——葛洲坝水电站输送到远在千里之外的上海市。此项工程于1989年竣工，标志着西门子对中国高压直流电力的传输作出了巨大的贡献，同时也显示了西门子在安装高技术设备方面的专业性及其产品的可靠性。
1985年是西门子与中国开展合作的里程碑。1985年10月29日，双方在北京签署《西门子公司与中华人民共和国在机械工业、电气工程和电子工业等领域开展合作的备忘录》。西门子是第一家应邀与中国进行如此深入合作的外国企业。
1987年，西门子公司开始了与中国建立合资厂的探索。1988年10月31日，西门子达成在中国建立第一家生产型企业的协议，生产数字公共电话交换系统(EWSD)。随后，北京国际交换系统有限公司(BISC)于1990年11月宣告成立，以满足中国不断增长的公共电话系统的需求。
1988年，西门子决定建立一家生产计算机断层扫描系统(CT)的合资厂。这份协议最终促成了西门子医疗器械有限公司于1992年成立，这是西门子在德国以外成立的第一家CT生产基地。
1995年，西门子（中国）有限公司在武汉、福州和广州建立了西门子在中国最早的3个地区办事处。西门子同年在中国建立了13个运营公司。同年7月，时任中国国家主席江泽民在访德期间参观了西门子在慕尼黑的总部。
1996年，西门子公司向中国市场推出了首款在中国本土生产的西门子手机S4。
1997年10月，西门子专门为与中国125年的合作关系举办了庆典。庆典期间，西门子管理学院成立，为员工提供先进的管理培训、商业和技能研讨会、职业和商务教育培训。
1998年，中国遭遇了百年不遇的特大洪水。西门子及其员工向受灾群众的捐赠超过了450万元人民币，帮助他们重建家园。
2001年8月，西门子成功生产了第一台SOMATOM欢星CT机，这是全球结构最紧凑、最经济有效的CT设备，由中国研发人员与位于德国和美国的西门子医疗系统集团研发中心合作开发。这台在中国制造的先进CT机同时面向国内及国外市场。
2006年10月，西门子中国研究院在北京正式成立。该研究院和西门子美国研究院成为西门子在德国以外的两个最大和最重要的研究基地。
2007年，上海世博会事务协调局与西门子公司在上海共同签署协议，西门子公司正式成为“中国2010年上海世博会创新型基础设施和医疗保健全球合作伙伴”。这是首家独立成为上海世博会全球合作伙伴的跨国公司。
西门子中心（北京）于2008年9月23日正式开幕。西门子中心（北京）位于北京市东北部望京地区，包括占地面积17,500平方米的总部大楼和两座五层配楼。这座楼高123米、总投资1亿欧元的30层大厦是西门子在全球房地产领域最大的投资项目之一。
2013年，西门子发言人表示，作为公司60亿欧元（约合81亿美元）成本削减计划的一部分，未来一年公司将裁员1.5万人，其中德国占1/3。

介绍了几种如何读S7-1500 CPU的运行时间的方法

　SINAMICS V20 基本型变频器——基本应用的完美解决方案
产品信息概述
SINAMICS V20——经济、可靠、易用的基本型变频器
基本型变频器SINAMICS V20向小型OEM客户提供最适合的经济型解决方案。SINAMICS V20有四种外形尺寸可供选择(FSA~FSD)，提供三相400V和单相230V进线两种规格，分别可覆盖0.12~3kW，0.37~15kW的功率范围。高可靠性设计，创新的冷却设计，经久耐用。
无需调试软件，通过简单参数设定即可实现预定功能。内置常见的连接宏与应用宏，简化操作，开箱即用。丰富的I/O接口，直观的LED面板显示，完善的集成功能，可以方便地应用在风机、泵、传送装置及搅拌机、混料机等设备中。同时，创新的节能方式及节能结果显示，真正意义上节省费用。
设计
提交
典型应用
风机、泵类应用
? 离心泵
? 风扇
? 压缩机等
SINAMICS V20提供强大的常见的风机、泵类应用功能及强大的保护功能，非常适合此类应用。
? 水泵气穴保护
? 针对水泵堵塞的多脉冲高转矩启动以及防堵模式
? 用于调节工艺数值的PID控制器(例如，温度、压力、水平、流量)
? 多泵控制功能通过额外增加两个定速驱动(级联)来扩大流量范围
? 霜冻和冷凝保护功能防止电机在极端环境条件下受潮
搬运类应用
? 带式输送机
? 辊式输送机
? 链式输送机
SINAMICS V20丰富了在启动加速和制动停止应用上的功能，大大方便了搬运类的应用。
? 斜坡时间可调，平稳加速，减少对对齿轮单元、轴承、滚筒和辊轴的压力
? 单脉冲高转矩启动功能适用于带有较高启动转矩的传送带
? 通过使用制动电阻或直流制动功能实现动态性能
? 通过监控负载转矩实现皮带损坏检测
加工类应用
? 加工制造业中的单个驱动。例如，轧钢机，搅拌机，捏炼机，破碎机，搅动机，离心分离机等
? 加工机器中带机械连动抽的主要驱动。例如，用于加工纺织品，绳索和线缆的环锭纱纺机，编织机等
对于连续加工类应用，SINAMICS V20强大的功能充分满足在高性能和节能方面的需求。
? 异常不停机模式能够保证不间断的加工生产，从而实现较高的生产率
? 通过共直流母线对再生能量进行转换
? 单脉冲高转矩启动功能适用于带有较高启动转矩的机器
? 适合于纺织的摆频功能
产品亮点及客户受益
易于安装
? 安装方式多样
- 壁挂式安装及穿墙式安装均可实现紧凑的并排安装
- 无需额外组件即可正常运行
? 通讯灵活
- 变频器端子可用作通讯端口
- 连接宏中预设了用于USS和MODBUS RTU通讯的参数，调试便捷
? 制动高效
- 集成直流制动，复合制动
- 通过制动单元及制动电阻可实现能耗制动，且制动电阻占空比可在5 %到100 %之间 调节
- ≥ 7.5 kW的变频器集成内置制动模块，此类变频器可以直接连接制动电阻
易于使用
? 宏方法
- 内置常用的连接宏与应用宏，简化配置，快速调试
? 参数克隆/版本升级
- 使用BOP(基本操作面板)接口模块或参数下载器(使用参数下载器可不接主电源)能够轻松实现两台变频器之间的参数传输，缩短及简化调试过程
? 稳定可靠
- 更宽的电压范围、更好冷却设计以及带涂层的PCB板大大提升了变频器在恶劣环境中的稳定性
- 保证在以下总线电压范围内可靠运行：
- 1AC 200 V … 240 V (-10 % / +10 %)
- 3AC 380 V … 480 V (-15 % / +10 %)
- 运行时的环境温度最高可达60 °C
节约成本
? 运行过程中节能——ECO模式
- 内置用于V/f和V2/f控制的节能模式通过自动调节磁通电流实现节能
- 变频器支持以kWh、CO2甚至当地货币单位来显示能耗数值
? 运行过程中节能——休眠模式
- 变频器和电机仅在工厂或机器需要时才运行
- 节能，延长电机使用寿命
? 运行过程中节能——DC共联
- 相同额定功率的SINAMICS V20变频器可以共用同一直流总线，能量再利用
- 减少对能耗制动以及外接组件的需求

6ES7 307-1EA01-0AA0

S7-200系列可编程控制器的特点分类及主要功能元件

西门子S7系列可编程控制器分为S7-400、S7-300、S7-200三个系列，分别为S7系列的大、中、小型可编程控制器系统。S7-200系列可编程控制器有CPU21X系列，CPU22X系列，其中CPU22X型可编程控制器提供了4个不同的基本型号，常见的有CPU221，CPU222，CPU224和CPU226四种基本型号。

小型PLC中，CPU221价格低廉能满足多种集成功能的需要。CPU 222是S7-200家族中低成本的单元，通过可连接的扩展模块即可处理模拟量。CPU 224具有更多的输入输出点及更大的存储器。CPU 226和226XM是功能最强的单元，可完全满足一些中小型复杂控制系统的要求。四种型号的PLC具有下列特点：

（1）集成的24V电源

可直接连接到传感器和变送器执行器，CPU 221和CPU222具有180mA 输出。CPU224输出280mA，CPU 226、CPU 226XM输出400mA 可用作负载电源。

（2）高速脉冲输出

具有2 路高速脉冲输出端，输出脉冲频率可达20KHz，用于控制步进电机或伺服电机，实现定位任务。

（3）通信口

CPU 221、CPU222和CPU224具有1个RS-485通信口。CPU 226、CPU 226XM具有2个RS-485通信口。支持PPI、MPI通信协议，有自由口通信能力。

（4）模拟电位器

CPU221/222有1个模拟电位器，CPU224/226/226XM有2个模拟电位器。模拟电位器用来改变特殊寄存器（SMB28，SMB29）中的数值，以改变程序运行时的参数。如定时器、计数器的预置值，过程量的控制参数。

（5）中断输入允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。

（6）EEPROM 存储器模块（选件）

可作为修改与拷贝程序的快速工具，无需编程器并可进行辅助软件归档工作。

（7）电池模块

用户数据（如标志位状态、数据块、定时器、计数器）可通过内部的超级电容存储大约5 天。选用电池模块能延长存储时间到200天（10年寿命）。电池模块插在存储器模块的卡槽中。

（8）不同的设备类型

CPU 221~226 各有2种类型CPU，具有不同的电源电压和控制电压。

（9）数字量输入/输出点

CPU 221具有6个输入点和4个输出点；CPU 222具有8个输入点和6个输出点；CPU 224 具有14个输入点和10个输出点；CPU226/226XM 具有24个输入点和16个输出点。CPU22X主机的输入点为24V直流双向光电耦合输入电路，输出有继电器和直流（MOS型）两种类型。

（10）高速计数器

CPU 221/222有4个30KHz高速计数器，CPU224/226/226XM有6个30KHz的高速计数器，用于捕捉比CPU扫描频率更快的脉冲信号。