1.2　S7-200 SMART PLC外部结构及外部接线

1.2.1　S7-200 SMART PLC的外部结构

S7-200 SMART PLC的外部结构，如图1-2所示，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。当系统需要扩展时，可选用需要的扩展模块与主机连接。

图1-2　S7-200 SMART PLC的外部结构

（1）输入端子　是外部输入信号与PLC连接的接线端子，在顶部端盖下面。此外，顶部端盖下面还有输入公共端子和PLC工作电源接线端子。

（2）输出端子　输出端子是外部负载与PLC连接的接线端子，在底部端盖下面。此外，底部端盖下面还有输出公共端子和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。

（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。

（5）运行状态指示灯　运行状态指示灯有RUN、STOP、ERROR3个，其中RUN、STOP指示灯用于显示当前工作方式。当RUN指示灯亮时，表示运行状态；当STOP指示灯亮时，表示停止状态；当ERROR指示灯亮时，表示系统故障，PLC停止工作。

（6）存储卡插口　该插口插入Micro SD卡，可以下载程序和PLC固件版本更新。

（7）扩展模块接口　用于连接扩展模块，采用插针式连接，使模块连接更加紧密。

（8）选择器件　可以选择信号板或通信板，实现精确化配置的同时，又可以节省控制柜的安装空间。

（9）RS-485通信接口　可以实现PLC与计算机之间、PLC与PLC之间、PLC与其他设备之间的通信。

（10）以太网接口　用于程序下载和设备组态。程序下载时，只需要1条以太网线即可，无需购买专用的程序下载线。

1.2.2　S7-200 SMART PLC外部接线图

外部接线设计也是PLC控制系统设计的重要组成部分之一。由于CPU模块、输出类型和外部电源供电方式的不同，PLC外部接线也不尽相同。鉴于PLC的外部接线与输入输出点数等诸多因素有关，本书给出了S7-200 SMART PLC标准型和经济型两大类端子排布情况，具体情况如表1-2所示。

表1-2　S7-200 SMART PLC的I/O点数及相关参数

注：最后两种为经济型，其余为标准型。

本节仅给出CPU SR30和CPU ST30的接线情况，其余类型的接线读者可查阅附录。鉴于形式相似，这里不再赘述。

（1）CPU SR30的接线

CPU SR30接线图，如图1-3所示。在图1-3中L1、N端子接交流电源，电压允许范围为85～264V。L+、M为PLC向外输出24V/300mA直流电源，L+为电源正，M为电源负，该电源可作为输入端电源使用，也可作为传感器供电电源。

图1-3　CPU SR30的接线

①输入端子　CPU SR30共有18点输入，端子编号采用8进制。输入端子I0.0～I2.1，公共端为1M。

②输出端子　CPU SR30共有12点输出，端子编号也采用8进制。输出端子共分3组。Q0.0～Q0.3为第一组，公共端为1L；Q0.4～Q0.7为第二组，公共端为2L；Q1.0～Q1.3为第三组，公共端为3L。根据负载性质的不同，输出回路电源支持交流和直流。

（2）CPU ST30接线

CPU ST30的接线，如图1-4所示。在图1-4中，电源为DC 24V，输入点接线与CPU SR30相同。不同点在于输出点的接线，输出端子共分2组。Q0.0～Q0.7为第一组，公共端为2L+、2M；Q1.0～Q1.3为第二组，公共端为2L+、2M。根据负载的性质的不同，输出回路电源只支持直流电源。

图1-4　CPU ST30的接线

编者心语：

①CPU SRXX模块输出回路电源既支持直流型又支持交流型，有时候交流电源用多了，大家会以为CPU SRXX模块输出回路电源不支持直流型，这是误区，读者需注意。

②CPU STXX模块输出为晶体管型，输出端能发射出高频脉冲，常用于含有伺服电动机和步进电动机的运动量场合，这点CPU SRXX模块不具备。

③运动量场合，CPU STXX模块不能直接驱动伺服电动机或步进电动机，需配驱动器。伺服电动机需配伺服电动机驱动器；步进电动机需配步进电动机驱动器。驱动器的厂商很多，例如，西门子、三菱、松下与和利时等，读者可根据需要，进行查找。

1.2.3　S7-200 SMART PLC电源需求与计算

（1）电源需求与计算概述

S7-200 SMART PLC CPU模块有内部电源，为CPU模块、扩展模块和信号板正常工作供电。

当有扩展模块时，CPU模块通过总线为扩展模块提供DC 5V电源，因此，要求所有的扩展模块消耗的DC 5V不得超出CPU模块本身的供电能力。

每个CPU模块都有1个DC 24V电源（L+、M），它可以为本机和扩展模块的输入点和输出回路继电器线圈提供DC 24V电源，因此，要求所有输入点和输出回路继电器线圈耗电不得超出CPU模块本身DC 24V电源的供电能力。

基于以上两点考虑，在设计PLC控制系统时，有必要对S7-200 SMART PLC电源需求进行计算。计算的理论依据是：CPU供电能力表格和扩展模块电流消耗表格，上述两个表格如表1-3、表1-4所示。

表1-3　CPU供电能力

表1-4　扩展模块的耗电情况

（2）电源需求与计算举例

某系统有CPU SR20模块1台，2个数字量输出模块EM DR08，3个数字量输入模块EM DE08，1个模拟量输入模块EM AE04，试计算电流消耗，看是否能用传感器电源24V DC供电。

解：计算过程如表1-5所示。

表1-5　某系统扩展模块耗电计算

经计算（具体见表1-5），5V DC电流差额=105mA>0mA，24V DC电流差额=-12mA<0mA，5V CPU模块提供的电量够用，24V CPU模块提供的电量不足，因此这种情况下24V供电需外接直流电源，实际工程中干脆由外接24V直流电源供电，就不用CPU模块上的传感器电源（24V DC）了，以免出现扩展模块不能正常工作的情况。

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