?S7-200 SMART 開關量輸出的典型抑制電路

S7-200 SMART 開關量輸出驅動感性負載時，需要配備抑制電路。抑制電路可以限制開關量輸出斷開時感應電壓升高，可保護輸出，并防止切斷感性負載時產生的高壓導致CPU損壞或CPU內部固件錯誤。

此外，抑制電路還可以限制關斷感性負載時產生的電氣噪聲。配備一個外部抑制電路，使其從電路上跨接在負載兩端并且在位置上接近負載，這樣對降低電氣噪聲*有效。

S7-200 SMART晶體管輸出內部回路已經包括抑制電路，該電路足以滿足大多數(shù)應用中感性負載的要求。

繼電器輸出觸點由于可用于直流或交流負載，所以未提供內部保護。

注：給定抑制電路的有效性取決于具體應用，必須進行驗證其是否適合您的具體應用。

SINAMICS

產品系列的優(yōu)勢概覽

? 經濟型 CPU 模塊具有 20 I/O,30 I/O,40 I/O,60 I/O 四種配置

? 高速處理器芯片，位指令執(zhí)行時間可達 0.15μs

? 支持高速計數(shù)功能，可實現(xiàn)單相 4 路100 KHz 或 2 路 A/B相 50 KHz 輸入

? 集成斷電數(shù)據保持功能，無需電池，只需簡單設置，輕松實現(xiàn)斷電數(shù)據*保持

? 本體集成一個 RS485 通信接口，可連接觸摸屏或變頻器

? 串口隔離，支持 Modbus-RTU、USS、自由口通信

? CPU 模塊的輸入輸出端子可拆卸，CPU 可導軌或螺釘安裝

? 220V AC 供電，繼電器輸出，支持 24V 源型或漏型輸入

? 使用 STEP7 Micro/WIN SMART 編程軟件，界面更友好，操作更簡單，全面支持Windows 10 操作系統(tǒng)

西門子PLC的分類：德國西門子可編程序控制器在我國得到廣泛應用，如在冶金、化工、印刷生產線等領域都有應用。西門子(SIEMENS)公司的PLC產品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網絡通信能力，功能更強，可靠性高。S7系列PLC產品可分為微型PLC(如S7-200)，小規(guī)模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。

西門子PLC編程的工作原理：當PLC投入運行后，其工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。在整個運行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復執(zhí)行上述三個階段。

輸入采樣

在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應得單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據也不會改變。因此，如果輸入是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。

用戶程序執(zhí)行

在用戶程序執(zhí)行階段，PLC是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時，又是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算，然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲區(qū)中對應位的狀態(tài);或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對應位的狀態(tài);或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。

?? 即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據的梯形圖起作用;相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。

輸出刷新

當掃描用戶程序結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數(shù)據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。

同樣的若干條梯形圖，其排列次序不同，執(zhí)行的結果也不同。另外，采用掃描用戶程序的運行結果與繼電器控制裝置的硬邏輯并行運行的結果有所區(qū)別。當然，如果掃描周期所占用的時間對整個運行來說可以忽略，那么二者之間就沒有什么區(qū)別了。

西門子PLC編程中應該注意的問題：

1.中斷程序中可以調用子程序

累加器和邏輯堆棧式的存蓄器在中斷程序和被調用的子程序中都是共用的

2.中斷程序和主程序下數(shù)據是可以共享的

中斷程序雖說是可以共享的，但是我們要注意的是中斷事件中事情異步特性的因數(shù)影響，來解決共享數(shù)據的一致性問題，在中斷事件中主程序執(zhí)行的任何一個地方都是有可能出現(xiàn)的。

3.通信接口的中斷

PLC的串行通信口是可以有梯形圖或者語句表程序控制的。通信口的這種操作模式稱為自有端口的模式。在自由的情況下，就可以用程序定義波特率，每個字節(jié)的位數(shù)等等，在執(zhí)行主程序的過程中，申請中斷，才能定義自由端口模式，利用接收和發(fā)送中斷可以簡化程序對通信的控制。

4.I/O中斷

I/O中斷包括上升或下降沿中斷，告訴計數(shù)器中斷和脈沖串輸出中斷。

S7-200CPU用輸入I0.0~I0.3的上升或下降產生了中斷，則發(fā)生的事件被輸入端子捕獲，這樣的上升沿或者下降可被用來指示當某個事件發(fā)生時必須引起注意的條件。

5.時基中斷

6.中斷的優(yōu)先級和排隊

7.中斷的限制

8.中斷程序編程步驟

西門子PLC編程中應該注意的問題：

1.中斷程序中可以調用子程序

累加器和邏輯堆棧式的存蓄器在中斷程序和被調用的子程序中都是共用的

2.中斷程序和主程序下數(shù)據是可以共享的

中斷程序雖說是可以共享的，但是我們要注意的是中斷事件中事情異步特性的因數(shù)影響，來解決共享數(shù)據的一致性問題，在中斷事件中主程序執(zhí)行的任何一個地方都是有可能出現(xiàn)的。

3.通信接口的中斷

PLC的串行通信口是可以有梯形圖或者語句表程序控制的。通信口的這種操作模式稱為自有端口的模式。在自由的情況下，就可以用程序定義波特率，每個字節(jié)的位數(shù)等等，在執(zhí)行主程序的過程中，申請中斷，才能定義自由端口模式，利用接收和發(fā)送中斷可以簡化程序對通信的控制。

4.I/O中斷

I/O中斷包括上升或下降沿中斷，告訴計數(shù)器中斷和脈沖串輸出中斷。

S7-200CPU用輸入I0.0~I0.3的上升或下降產生了中斷，則發(fā)生的事件被輸入端子捕獲，這樣的上升沿或者下降可被用來指示當某個事件發(fā)生時必須引起注意的條件。

5.時基中斷

6.中斷的優(yōu)先級和排隊

7.中斷的限制

8.中斷程序編程步驟

簡而言之，模擬量輸入就是將模擬量傳感器、變送器的電量信號通過模擬量輸入模板輸入到PLC中，并應用程序進行轉換為數(shù)值。而模擬量輸出就是應用程序將數(shù)值通過模擬量輸出模板輸出到相應的外部設備中。的知識點：

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a、首先要熟悉S7-200PLC模擬量輸入、輸出模塊的硬件特性。

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b、要熟悉S7-200PLC模擬量輸入、輸出模塊的接線方法;

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c、要熟悉S7-200PLC模擬量輸入、輸出模塊的方式設置;

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d、要熟悉模數(shù)、數(shù)模轉換的方法;

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e、要熟悉S7-200PLC相關的編程指令;

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f、要熟悉你應用的模擬量傳感器、變送器的電氣特性及接線方法。

常見問題

1. 同一個模塊的數(shù)字量輸入端可以同時接NPN和PNP兩種信號的設備嗎？

不可以，因為NPN和PNP兩種類型的信號在DI端形成的回路中對于DI點的電流方向相反，同樣地M點的電流方向也相反，如圖7和圖8，NPN和PNP回路的電流方向不同所示，如果把兩種信號接到一個M端，則M端有兩種電流流向，這是不正確的。

因此不能在同一個模塊的DI輸入端同時接NPN和PNP兩種信號的設備。

2. DO分成晶體管和繼電器兩種類型，它們的區(qū)別是什么？

繼電器的負載電流比晶體管的大，但是輸出頻率受到機械裝置的影響不能太快，同時存在機械壽命的限制。晶體管的負載電流比繼電器的小，但是輸出頻率快，可以用于高速脈沖輸出，沒有機械壽命的限制。

3. S7-200 SMART CPU數(shù)字量輸出可以接漏型的設備嗎？

不可以，S7-200 SMART CPU 本體和擴展模塊的DO端都只能接源型24V類型的設備，即集電極開路的PNP設備。

4. S7-200 SMART I/O擴展模塊DIAG指示燈以紅色閃爍的原因？

對于數(shù)字量擴展模塊的DIAG指示燈以紅色閃爍的原因主要是缺少24V直流供電電源，建議查看CPU的信息來確認具體報錯原因，查看CPU信息的方法請見硬件診斷或診斷方法舉例。

I/O擴展模塊缺少24V直流供電電源時，所有通道指示燈也以紅色閃爍。建議核對模塊接線圖，尤其是模塊供電端含兩排端子的，確定供電接線是否正確！

S7-200 SMART 開關量輸出的典型抑制電路

S7-200 SMART 開關量輸出驅動感性負載時，需要配備抑制電路。抑制電路可以限制開關量輸出斷開時感應電壓升高，可保護輸出，并防止切斷感性負載時產生的高壓導致CPU損壞或CPU內部固件錯誤。

此外，抑制電路還可以限制關斷感性負載時產生的電氣噪聲。配備一個外部抑制電路，使其從電路上跨接在負載兩端并且在位置上接近負載，這樣對降低電氣噪聲*有效。

S7-200 SMART晶體管輸出內部回路已經包括抑制電路，該電路足以滿足大多數(shù)應用中感性負載的要求。

繼電器輸出觸點由于可用于直流或交流負載，所以未提供內部保護。

注：給定抑制電路的有效性取決于具體應用，必須進行驗證其是否適合您的具體應用。