模块三 S7-200 PLC硬件安装与维修

任务1 S7-200硬件安装

一、目标

通过项目教学，让学生掌握S7-200硬件、端子排的安装与拆卸、接地与接线方法。

二、要求

能熟练地安装安装与拆卸S7-200硬件、端子排，并学会接地与接线的方法。

三、知识链接

1.硬件安装

1）安装地点与方式的选择

S7-200硬件可以安装在控制柜背板上，也可以安装在DIN导轨上。在安排设备时，应留出接线与连接通信电缆的足够空间，并方便使用I/O扩展电缆。

S7-200硬件可以水平安装，也可以垂直安装，应根据具体的安装情况而定。不过，垂直安装允许的最高环境温度比水平安装要低10℃，CPU要安装在所有扩展模块的下方。

安装时，应注意在硬件的上、下方留出不小于25mm的空间，前面板与背板的间距不小于75mm。否则，硬件会因为散热不良而温度过高导致毁坏（S7-200设备的设计采用自然对流散热方式）。

2）硬件安装方式、方向及间距（见图3-1）

3）安全事项

① S7-200为开放型控制器，为方便在外壳、机柜或电气控制室内安装所需。外壳、机柜或电气控制室仅限已被授权的人操作或进入。不遵循这些安装要求容易导致设备的损坏、严重的造成人身伤害甚至死亡。

② S7-200应与加热装置、产生高电压和强电子噪声的设备隔开。

③ 低压信号线和通信电缆不能与交流供电线、开关频率很高的直流信号线安装在同一个线槽中。

④ 切勿将外部的24V直流电源与S7-200的24V直流传感器供电电源并联使用。因为它们都会试图建立自己的电位输出，导致两路供电电源的冲突，这样不仅会缩短一方或两方的电源寿命，还会引起PLC产生一系列不确定的操作，这种不确定的操作极易导致设备损坏、人身重大伤害甚至死亡。

4）S7-200模块的安装

（1）安全事项

安装与拆卸的先决条件为三个确保：第一、确保电源已被切断；第二、确保使用了正确的模块或等同的模块；第三、确保安装的位置与方向正确。

① 在安装或拆卸模块之前，首先必须检查与之相关联的供电电路是否已被切断。试图在带电情况下安装或拆卸S7-200及其相关设备时，都极有可能造成设备的损坏、人身的伤害甚至死亡。

② 仔细检查待安装或更换的模块是否正确，安装或更换后仔细检查模块的方向和顺序是否正确。若粗心装错了模块或将模块的顺序与方向装错了都会使S7-200的程序产生错误的功能，从而可能导致设备的损坏、人身的伤害甚至死亡。

（2）安装尺寸

S7-200的CPU和扩展模块都有安装孔，可以用螺钉很方便在将其插固定在背板上。具体的安装尺寸如表3-1所示。

表3-1 安装尺寸

5）面板安装

先按照如表3-1所示的尺寸进行定位、钻孔再用M4或美国标准8号螺钉将模块固定在背板上。

若需使用扩展模块，则将扩展模块的扁平电缆连接到盖板下面的扩展口。

6）DIN导轨安装

先将导轨固定点的间隔保持为75mm，打开模块底部的DIN夹子，将模块背部卡在DIN导轨上，再旋转模块贴近DIN导轨，合上DIN夹子，仔细检查模块上DIN夹子与DIN导轨是否紧密固定好。为避免模块损坏，不要直接按压模块正面，而要按压安装孔部分。

注意：当S7-200的使用环境振动比较大或采用垂直安装方式时，应该使用DIN导轨挡块；若系统处于高振动环境中，应采用背板安装方式以便得到较高的振动保护等级。

2.CPU及扩展模块的拆卸

按照下面的步骤进行：

（1）拆卸S7-200的电源；

（2）拆卸模块上的所有连线和电缆；

（3）若有其他扩展模块连接在需拆卸的模块上，则打开盖板，拔掉相邻模块的扩展扁平电缆；

（4）拆掉安装螺钉或者打开DIN夹子，拆下模块。

3.端子排的安装与拆卸

为了安装和替换模块方便，大多数的S7-200的模块都有可拆卸的端子排，具体操作方法如下：

1）端子排的安装

打开端子排安装位置的上盖板（以便可以接近端子排），确保模块上的插针与端子排边缘的插孔对正，将端子排向下压入模块，确保端子块对准了位置并锁定。

2）端子排的拆卸

打开端子排的上盖板，把螺丝刀插入端子块中央的槽口中，用力下压并撬出端子排，如图3-2所示。

4.接地与接线方法

对所有的电器设备进行合理的接地和接线是非常重要的，它能够确保系统具备最优的操作特性，同时能够对S7-200提供更好的电子噪声保护。

在设计S7-200系统的接地和接线时必须考虑安全因素，像S7-200这样的控制设备有可能造成它所监控的设备的误动作，故须采取独立于S7-200的必要的安全措施以避免人身的伤害和设备的损坏，如使用独立于S7-200的急停功能、机电互锁及其他冗余的安全措施。

在对S7-200及其相关设备接线时，必须确保遵从所有适用的电器规范，安装和操作所有设备要符合所有有效的国家或地区标准。

S7-200的交流供电和I/O点与交流电路之间的隔离为1500VAC，这些隔离被检验和证明可以作为交流线和低压电路之间的安全隔离。

所有与S7-200相连的低压电路，例如，24V供电，必须与交流线和其他高压之间有安全隔离，符合各种安全标准。这些电源具有国际电气安全标准里所定义的双层绝缘保护，其输出符合SELV、PELV、等级2标准或者根据各种标准的限定电源输出。

在接地和接线之前，必须先确保设备的电源已被切断，还要确保与设备相关联的设备的供电电路也已经被切断。

使用与交流电路不隔离或者单隔离的电源给低压电路供电，会在安全（如通信电路）或低压传感器电路产生不安全电压。这种高电压会导致设备损坏、人身伤害甚至死亡。