S7-200的接口模块
S7-200的接口模块主要有数字量I/O模块、模拟量I/O模块和通信模块。下面分别介绍这些模块。
（一）数字量I/O模块
数字量I/O模块是为了解决本机集成的数字量输入/输出点不能满足需要而使用的扩展模块。S7-200PLC目前总共可以提供3大类，共9种数字量I/O模块。
1．EM221数字量输入扩展模块
8DI，DC24V（直流输入）
2．EM222数字量输出扩展模块
8DO，DC24V（直流输出）
8DO，Relay（DC24V/ AC24~230V）（继电器输出）
3．EM223数字量混合模块
4DI（DC24V），4DO（DC24V/2A）
4DI（DC24V），4DO（Relay 2A）
8DI（DC24V），8DO（DC24V/2A）
8DI（DC24V），8DO（Relay 2A）
16DI（DC24V），16DO（Relay 2A）
16DI（DC24V），16DO（DC24V/2A）
（二）模拟量I/O模块
模拟量I/O模块提供了模拟量输入和模拟量输出的扩展功能。S7-200的模拟量扩展模块具有较大的适应性、可以直接与传感器相连，并有很大的灵活性，且安装方便。
1．EM231模拟量输入模块
4AI（电压或电流）输入信号的范围由SW1、SW2和SW3设定。
2．EM232模拟量输出模块
2AO（电压或电流）
3．EM235模拟量混合模块
4AI（电压或电流），量程由SW1~SW6设定
1AO（电压或电流）
（三）通信模块
S7-200系列PLC除了CPU226本机集成了两个通信口以外，其他均在其内部集成了一个通信口，通信口采用了RS-485总线。此外，各PLC还可以接入通信模块，以扩大其接口的数量和联网能力。
1．EM277模块
EM277模块是PROFIBUS-DP从站模块，同时也支持MPI从站通讯；
2．EM241：调制解调器（Modem）通讯模块
3．CP243-1：工业以太网通讯模块；
4．CP243-1 IT：工业以太网通讯模块，同时提供Web/E-mail等IT应用；
5．CP243-2：AS-Ⅰ主站模块，可连接最多62个AS-Ⅰ从站。
S7-200PLC的配置就是由S7-200CPU和这些扩展模块构成的。
利用S7-200 PLC定时中断功能编制一个程序
利用定时中断功能编制一个程序，实现如下功能：当I0.0由OFF→ON，Q0.0亮1s，灭1s，如此循环反复直至I0.0由ON→OFF，Q0.0变为OFF。
程序如图1所示。
主程序
LD I0.0
EU
ATCH INT_0, 21
ENI
LDN M0.0
A I0.0
TON T32, +1000
LD T32
= M0.0
LD I0.0
ED
DTCH 21
DISI
INT0
LDN Q0.0
= Q0.0
PLC加法指令使用说明及指令要素
该指令的助记符、指令代码、操作数、程序步如表 1 所示。表 1 加法指令的要素
|
指令名称 |
助记符 |
指令代码位数 |
操作数范围 |
程序步 |
||
|
S1(.) |
S2(.) |
D(.) |
||||
|
加法 |
ADD ADD(P) |
FNC20 (16/32) |
K 、 H KnX 、 KnY 、 KnM 、KnS T 、 C 、 D 、 V 、 Z |
KnY 、 KnM、 KnS T 、 C 、 D、 V 、 Z |
ADD 、 ADDP…7步 DADD 、DADDP…13 步 |
|
ADD 加法指令是将指定的源元件中的二进制数相加，结果送到指定的目标元件中去。 ADD 加法指令的说明如图 1 表示。
图图1 加法指令使用说明
当执行条件 X0 由 OFF → ON 时， [D10]+[D12] → [D14] 。运算是代数运算，如 5+ （ -8 ） =-3 。
ADD 加法指令有 3 个常用标志。 M8020 为零标志， M8021 为借位标志， M8022 为进位标志。
如果运算结果为 0 ，则零标志 M8020 置 1 ；如果运算结果超过 32767 （ 16 位）或 2147483647 （ 32 位），则进位标志 M8022 置 1 ；如果运算结果小于 -32767 （ 16 位）或 -2147483647 （ 32 位），则借位标志 M8021 置 1 。
在 32 为运算中，被指定的字元件是低 16 位元件，而下一个元件为高 16 位元件。
源和目标可以用相同的元件号。若源和目标元件号相同而采用连续执行的 ADD 、（ D ） ADD 指令时，加法的结果在每个扫描周期都会改变。
西门子PLC高速计数器的控制字和状态字介绍
1. 控制字节
定义了计数器和工作模式之后，还要设置高速计数器的有关控制字节。每个高速计数器均有一个控制字节，它决定了计数器的计数允许或禁用，方向控制（仅限模式0、1和2）或对所有其他模式的初始化计数方向，装入当前值和预置值。控制字节每个控制位的说明如表7所示。
每个高速计数器都有一个状态字节，状态位表示当前计数方向以及当前值是否大于或等于预置值。每个高速计数器状态字节的状态位如表8所示。状态字节的0-4位不用。监控高速计数器状态的目的是使外部事件产生中断，以完成重要的操作。
表7 HSC的控制字节
HSC0
HSC1
HSC2
HSC3
HSC4
HSC5
说明
SM37.0
SM47.0
SM57.0
SM147.0
复位有效电平控制：
0=复位信号高电平有效；1=低电平有效
SM47.1
SM57.1
起动有效电平控制：
0=起动信号高电平有效；1=低电平有效
SM37.2.
SM47.2
SM57.2
SM147.2
正交计数器计数速率选择：
0=4×计数速率；1=1×计数速率
SM37.3
SM47.3
SM57.3
SM137.3
SM147.3
SM157.3
计数方向控制位：
0 = 减计数1 = 加计数
SM37.4
SM47.4
SM57.4
SM137.4
SM147.4
SM157.4
向HSC写入计数方向：
0 = 无更新1 = 更新计数方向
SM37.5
SM47.5
SM57.5
SM137.5
SM147.5
SM157.5
向HSC写入新预置值：
0 = 无更新1 = 更新预置值
SM37.6
SM47.6
SM57.6
SM137.6
SM147.6
SM157.6
向HSC写入新当前值：
0 = 无更新1 = 更新当前值
SM37.7
SM47.7
SM57.7
SM137.7
SM147.7
SM157.7
HSC允许：
0 = 禁用HSC 1 = 启用HSC
表8 高速计数器状态字节的状态位
HSC0
HSC1
HSC2
HSC3
HSC4
HSC5
说明
SM36.5
SM46.5
SM56.5
SM136.5
SM146.5
SM156.5
当前计数方向状态位：
0 = 减计数；1 = 加计数
SM36.6
SM46.6
SM56.6
SM136.6
SM146.6
SM156.6
当前值等于预设值状态位：
0 = 不相等；1 = 等于
SM36.7
SM46.7
SM56.7
SM136.7
SM146.7
SM156.7
当前值大于预设值状态位：
0 = 小于或等于；1 = 大于
2. 状态字节
S7-200系列PLC编程器的使用示例
Siemens编程器S7-200系列用在中小型设备上的自动系统的控制单元，适用于各行各业，各种场合中的检测，监测及控制。
在这里，和大家一起来讨论S7-200几个使用方面的情况。
1.步进，伺服脉冲定位控制。
在设备的控制系统中，有关运动控制是很重要的，下面我们来看一看西门子S7-200系列PLC怎样来实现这 个功能。
首先，确定使用哪个端口来发脉冲，如采用Q0.0发脉冲，则它的控制字为SMB67，脉冲同期为SMW68，脉 冲个数存放在SMD72中，
下面是控制字节的说明：
Q0.0 Q0.1 控制字节说明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新，1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脉冲宽度值 0=不更新，1=脉冲宽度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脉冲数 0=不更新，1=更新脉冲数
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM时间基准选择 0=1微秒值，1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=异步更新，1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=单段操作，1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式选择 0=选择PTO，1=选择PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允许 0=禁止PTO/PWM，1=允许
这样根据以上表格，我们得出Q0.0控制字：SMB67为：10000101
采用PTO输出，微妙级周期，发脉冲的周期（也就是频率）与脉冲个数都要重新输入。10000101转化为 16进制 为85，有了控制字以后，我们来写这一段程序：
根据上面这段程序，我们知道了控制字的使用，同时也知道步进电机的脉冲周期与冲个数的存放位置（对 Q0.0来说是SMW68与SMD72）。当然，VW100与VD102内的数据不同的话，步进电机的转速和转动圈数就不一样。
还有一点需要说明得是：M0.0导通---PLC捕捉到上升沿发动脉冲输出后，想停止的话，只须改变端口脉冲的 控制字，再启动PLS即可，程序如下：
2.高速计数功能。
西门子S7-200系列PLC具有高速计数的功能；举一例子来谈谈高速计数的用途，我们采用普通电机来带动丝杆转动，我们想控制转动距离，怎么来解决这个问题？那么我们可在电机另一头与一编码器联接，电机转一圈，编码器也随之转一圈，同时根据规格发出不同的脉冲数。当然，这些脉冲数的频率比较高，PLC不能用普通的上升沿计数来取得这些脉冲，只能通过高速计数功能了。
启动高速计数功能，也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 复位有效电平控制位 0=高电平有效， 1=低电平有效
SM37.1 SM47.1 启动有效电平控制位于 0=高电平有效， 1=低电平有效
SM37.2 SM47.2 正交计数器速率选择 0=4X计数率， 1=1X计数率
SM37.3 SM47.3 计数方向控制位 0=减计数， 1=正计数
SM37.4 SM47.4 向HSC中写入计数方向 0=不更新， 1=更新计数方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中写入预置值 0=不更新， 1=更新预置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中写入当前值 0=不更新， 1=更新当前值
SM37.7 SM47.7 HSC允许 0=禁止HSC， 1=允许HSC
参照上面的表格，我们选择HSC1高速计数器，控制字为SMB47，现在我们启动高速计数器HSC1，选择为增计数，更新计数方向，重新设置值，更新当前值：这样的话，HSC1的启动控制高为：11111000转化为16进制为 F8，将启动计数器时当前值存放在SMD48中，将预存置放在SMD52中，具体的程序 如下：
同样的，如果计数器在工作状态下想停止计数器，也必须改变它的控制字后，启动HSC具体程序 如下：
３． PID回路控制功能。
西门子S7-200系列PLC的PID控制相当的简单，可以通过micro/win软件的一个向导程序，按照提示,一步一步执行您所要求PID控制的属性即可，在这里谈一谈PID这三个参数的具体意义：P为增益项，Ｐ越大，响应起就快，在调节流量阀时：设定流量为50%，当目前流量接近50%，刚超过，如果P值很大的话，那么流量阀会马上会关闭，而不会控制在某一区域。这就是增益项太大引起。在调节的过程中应该先将P值调节比较适当了，再去调节I值，它为积分项，是在控制器回路中控制对当前值与设定值相等的偏差范围。D为微分项，主要作用是避免给定值的微分作用而引起的跳变。
在现场的PID参数的调整过程中，针对西门子S7-200型PLC我的建议是在不同的控制阶段，采用不同的PID参数组，具体而言就是当目前距离设定值差距较大时，采用P值较大的一套PID参数，如果当前值快接近设定值范围时，采用P值较小的一套PID参数。
西门子S7系列PLC包括的机型
S7系列PLC分为S7-200小型机、 S7-300中型机、S7-400大型机。S7-200系列PLC是西门子公司20世纪90年代推出的整体式小型机，其结构紧凑、功能强，具有很高的性能价格比，在中小规模控制系统中应用广泛。
S7-200系列PLC的外形图
6ES7 368-3BC51-0AA0
S7-200 PLC的置位优先SR触发器与复位优先RS触发器简介
RS触发器指令 RS触发器指令的基本功能与置位指令S和复位指令R的功能相同。
置位优先（SR）触发器的置位信号SI和复位信号R同时为1时，输出OUT信号为1。
复位优先（RS）触发器的置位信号S和复位信号RI同时为1时，输出OUT信号为0。
