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1.1 S7-200的构成
SIMATIC S7-200系列PLC是一类小型PLC，其外观如图1-1所示。S7-200系列PLC的基本构成包括CPU、人机界面、编程设备和根据实际需要增加的扩展模块。CPU包含一定数量的I/O端口，同时还可以扩展各种I/O模块和功能模块。故S7-200系列PLC既可以单独CPU运行，也可以连接扩展模块运行。S7-200系列PLC的CPU外形结构如图1-2所示。
图1-1 S7-200系列PLC外观
图1-2 S7-200系列PLC的CPU外形结构图
S7-200的CPU模块共有两个系列：CPU21X和CPU22X。CPU21X系列包括CPU212、CPU214、CPU215和CPU216；CPU22X系列包括CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU224XPsi和CPU226。由于CPU21X系列属于S7-200的第一代产品，这里不再做具体介绍。2004年，西门子公司推出了S7-200CN系列PLC，是专门针对中国市场的产品。S7-200系列CPU模块的技术参数如表1-1所示。
表1-1 S7-200系列CPU模块的主要技术参数
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为了扩展I/O点和执行特殊的功能，S7-200系列PLC可以连接扩展模块（CPU221除外）。扩展模块主要有五类：数字量扩展模块、模拟量扩展模块、温度测量模块、特殊功能模块和通信模块。下面分别介绍这五类扩展模块。
1．数字量扩展模块
数字量扩展模块主要分为数字量输入扩展模块（EM221）、数字量输出扩展模块（EM222）和数字量输入/输出扩展模块（EM223），见表1-2。
表1-2 数字量扩展模块
数字量输入模块根据输入信号不同，分为24V DC和120/230V AC。数字量输出模块根据输出信号不同，分为晶体管输出和继电器输出。
2．模拟量扩展模块
模拟量扩展模块主要分为模拟量输入模块（EM231）、模拟量输出模块（EM232）和模拟量输入/输出模块（EM235），见表1-3。
表1-3 模拟量扩展模块
模拟量输入扩展模块的主要技术参数见表1-4。
表1-4 模拟量输入扩展模块技术参数
模拟量输出扩展模块的主要技术参数见表1-5
表1-5 模拟量输出扩展模块技术参数
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3．温度测量模块
温度测量模块主要分为热电偶模块和热电阻（RTD）模块，见表1-6。
表1-6 温度测量模块
温度测量模块的主要技术参数见表1-7。
表1-7 温度测量模块技术参数
4．特殊功能模块
特殊功能模块包括EM253位置控制模块和SIWAREX MS称重模块。
位置控制模块EM253，集成有5个数字量输入点（STP，停止；RPS，参考点开关；ZP，零脉冲信号；LMT+，正方向硬极限位置开关；LMT-，负方向硬极限位置开关）和6个数字量输出点（4个信号DIS、CLR、P0、P1或者P0+、P0-、P1+、P1-），用于S7-200 PLC 定位控制系统中。通过产生高速脉冲来实现对单轴步进电动机的开环速度、位置控制。通过S7-200 PLC 的扩展接口，实现与CPU间的通信控制。位置控制模块EM253主要有以下特点：
●高速脉冲输出，提供20Hz～200kHz的脉冲频率；
●增、减速度的曲线拐点，既支持S曲线，也支持直线；
●控制系统的测量单位，既可以采用脉冲数，也可以采用工程单位（如英尺、厘米）；
●提供可组态的螺距补偿功能；
●支持绝对方式、相对方式和手动方式多种工作模式；
●提供连续操作；
●最多可以支持25组移动包络，每组最多可有4种速度；
●安装、拆卸便捷的端子连接器。
SIWAREX MS是一种多用途、灵活的称量模块，通过S7-200 PLC 的扩展接口，实现与CPU间的通信控制。称重模块SIWAREX MS主要有以下特点：
●分辨率高达16位的重量测量或力的测量；
●0.05 %的高准确性；
●可以在20ms或33ms两者之间选择的快速测量时间；
●极限值的监视；
●使用SIWATOOL MS程序，通过RS-232接口，就能容易地实现秤的调节；
●允许理论校称；
●更换模块后无须重新校订，只需重新下载校称数据即可；
●诊断功能。
5．通信模块
通信模块包括PROFIBUS-DP模块EM277、AS-i 接口主站模块CP243-2、调制解调模块EM241、以太网模块CP243-1和因特网模块CP243-1 IT。
EM277是PROFIBUS-BUS从站模块，通过EM277，可将S7-200 CPU作为PROFIBUS-DP的从站连接到PROFIBUS-DP网络。EM277通过S7-200 PLC 的扩展接口，实现与CPU间的通信控制。EM277有一个RS-485接口，支持PROFIBUS-DP从站和MPI从站协议，传输速率为9.6kb/s～12Mb/s，并可自适应。站地址由旋转开关设定，范围是0～99。
CP234-2是AS-i主站模块，通过AS-i总线可扩展S7-200的IO点数。CP234-2 AS-i主站模块最多可连接62个AS-i从站，每个从站最多可以配置4DI/4DO或者4AI/4AO。
EM241是调制解调（MODEM）通信模块，可将S7-200 PLC直接连到模拟电话线上。EM241通信模块支持MODBUS RTU协议，支持数字和文本的寻呼，支持SMS短消息，允许CPU到CPU或CPU到MODBUS的数据传送。通过EM241模块，STEP 7-Minco/WIN软件可进行远程编程和诊断。
CP243-1是以太网通信模块，可将S7-200系统连接到工业以太网中。它的传输速率为10Mb/s和100Mb/s，并可自适应。有一个标准的RJ-45接口，完全支持TCP/IP协议。CP243-1以太网模块允许S7-200 PLC与S7-300和S7-400设备通信，并支持STEP 7-Micro/WIN软件远程编程和诊断。
CP243-1 IT是因特网通信模块，它不仅完全支持以太网模块CP243-1的功能，而且增加了IT功能。它提供用于S7-200 PLC系统诊断和过程变量访问的HTML页面，可以作为发送E-mail的SMTP客户端，并可以组态为FTP服务器和客户端。
在S7-200 PLC系统中，除了CPU和扩展模块外，一般还要有编程设备、人机界面和电源模块等其他设备。
1．编程设备
编程设备是任何一台PLC都不可或缺的设备，S7-200系统PLC可以采用个人计算机作为编程设备，但需要安装西门子提供的STEP 7-Micro/WIN编程软件。要将个人计算机与PLC建立通信，还必须使用PC/PPI编程电缆。
2．人机界面HMI（Human Machine Interface）
人机界面提供了机器控制设备（PLC）和操作人员之间的联系。人机界面可以显示设备的工作状态；而操作人员也可以通过人机界面向设备发送指令，控制设备的运行。西门子专为S7-200开发了人机界面产品，其中典型的是Smart系列触摸屏和TD系列文本显示器。除此之外，西门子还有很多HMI产品可以连接到S7-200，此处不再详细介绍。
3．PS207电源模块
PS207电源模块有60W和100W两种功率类型，其功能和设计能够与S7-200系统完美匹配，也可以同时向其他负载提供24V DC供电，如传感器等。PS207电源模块额定输入电压为100～240V AC，额定输出电压为24V DC，并且输出电压可调节，调节范围为22.2～26.4V DC。此模块安装方式灵活，既可采用标准导轨安装，也可通过螺钉在墙面安装。