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西门子S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块

常用的数字量输入／输出扩展模块有三类，即输入扩展模块、输出扩展模块、输入/输出扩展模块。S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块如表1所列。

      表1 S7-200系列PLC数字量I/O扩展模块

多层软件结构

通过 SIMOTION，带有众多不同机器的运动任务可轻松、统一地执行。

为了方便任务的执行，一个非常特别的多层软件结构被选择作为运行系统。所有 SIMOTION 设备都提供了 PLC 功能等基本功能，带有符合标准 IEC 61131-3 的一个指令集。用户可使用随附的工艺包和函数库来扩展基本功能。

可扩展的功能

工艺包、函数库和运行系统的多层结构相结合，可将 SIMOTION 的功能加以扩展。

可伸缩

• 具有功能级别
• 具有广泛功能的软件模块和技术功能包

使用灵活

• 由于使用集成、可自由编程的 PLC，因此符合 IEC 61131-3 标准
• 可无限使用的技术功能包
• 通过一个综合指令集和符合 PLCopen 标准的功能块而具有广泛功能
• 可运转伺服、矢量、步进和液压驱动器
• 能够将各种技术功能包和功能库组合在一起

可扩展

• 由于功能库中的标准功能

技术功能包

每个技术功能包都为相关技术提供了完整功能。例如，运动控制功能包提供了用于精确定位运动的所有功能（包括凸轮系统）。

它还负责处理与驱动器之间进行的设定点和实际值循环交换，包括位置控制、运动曲线的计算、运动的删除和超控、归位功能、编码器切换、轴的释放、状态信息，等等。

除运动控制工艺包（包括定位、同步操作、输出凸轮和路径插补）之外，还提供了用于其他技术的功能包，如温度控制。

功能库

功能库提供了标准功能

• 用于集成专用 I/O 模块（如计数器模块、通信模块、AS-Interface）
• 用于扩展系统功能（如闭环控制器）

模块化用户功能也可存储为库，以便在项目中以标准形式执行。

• 用于开发 S7-1500 软件控制器的可动态加载的函数库：
  • 借助于 C/C++ 高级编程语言实现函数库。
  • 在 Windows 中或在软件控制器的实时运行环境中执行库函数。
  • 从 PLC 程序直接调用函数。
• 供货范围内包括实时库函数的开发环境：
• 使用 MS Visual Studio 开发 Windows 库函数。
• 自动创建用于调用库函数的函数块。
• 通过导入将函数块简便集成在 STEP 7 中。
• 无需专门的高级语言知识，即可在控制器中方便地使用库函数。

SIMATIC ODK 1500S 可为开发 Windows 以及 S7-1500 软件控制器的实时库函数提供支持。典型应用包括：

• Windows 库应用程序
  • 与数据库接口
  • 与 Office 应用程序等 Windows 程序通信
  • 连接到与应用相关的可视化软件
  • 实现特定领域的协议转换器，如 PV02、IEC 61850 等
  • 访问 Windows 文件系统，例如，用特定文件格式进行访问
• 实时库应用程序
  • 将现有 C/C++ 算法集成到控制任务中。
  • 实现闭环控制器或算法

西门子已经为基于 PC 的自动化开发了丰富的相关硬件和软件组件。

重点：可通过 SIMATIC WinAC 实现基于 SIMATIC PC 的控制，而 SIMATIC WinAC 是一种开放、灵活和可靠的控制器，可用于实现基于 PC 的自动化解决方案。

在 PC 上的单一平台上，可以执行所有自动化任务，如开环/闭环控制、HMI 和运动控制。除了典型的 PLC 任务之外，无论在哪必须处理 PC 应用程序，基于 PC 的自动化都是您的首选。

SIMATIC 基于 PC 的控制

• 扩展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
• 当数据处理，通讯，可视化，工艺和控制必须在单个 PC 上实现以节省空间和提高性能时

型号

• SIMATIC WinAC 软件 PLC 
  用于需要高灵活性和集成能力的任务
• SIMATIC WinAC ODK 
  可实现工艺任务 PC 解决方案与 PLC 灵活高性能地结合。

特性：

• 在安装有 Windows XP Professional SP2 的标准 PC 上运行。
• 编码和 SIMATIC S7 兼容
  使用 SIMATIC 工业软件编程，创建的程序还可用于 SIMATIC S7。
• 使用与办公应用集成的标准接口
• 用于解决方案指定的工艺硬件和软件集成的开放式接口

S7-200的工作过程和CPU的工作模式

1) S7-200在扫描循环中完成一系列任务。任务循环执行一次称为一个扫描周期。S7-200的工作过程如图4所示。在一个扫描周期中，S7-200主要执行下列五个部分的操作：

（Ⅰ）读输入：S7-200从输入单元读取输入状态，并存入输入映像寄存器中。

（Ⅱ）执行程序：CPU根据这些输入信号控制相应逻辑，当程序执行时刷新相关数据。程序执行后，S7-200将程序逻辑结果写到输出映像寄存器中。

（Ⅲ）处理通讯请求：S7-200执行通讯处理。

（Ⅳ）执行CPU自诊断：S7-200检查固件、程序存储

器和扩展模块是否工作正常

（Ⅴ）写输出：在程序结束时，S7-200将数据从输出映像寄存器中写入把输出锁存器，最后复制到物理输出点，驱动外部负载。

（2）、S7-200 CPU的工作模式

   S7-200有两种操作模式：停止模式和运行模式。CPU面板上的LED状态灯可以显示当前的操作模式。

   在停止模式下，S7--200不执行程序，您可以下载程序和CPU组态。在运行模式下，S7-200将运行程序。

   S7-200提供一个方式开关来改变操作模式。您可以用方式开关（位于S7-200前盖下面）手动选择操作模式：当方式开关拨在停止模式，停止程序执行；当方式开关拨在运行模式，启动程序的执行；也可以将方式开关拨在TERM（终端）（暂态）模式，允许通过编程软件来切换CPU的工作模式，即停止模式或运行模式。

    如果方式开关打在STOP或者TERM模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会自动进入STOP模式。如果方式开关打在RUN模式，且电源状态发生变化，则当电源恢复时，CPU会进入RUN模式。