?S7-200 SMART 开关量输出的典型抑制电路

S7-200 SMART 开关量输出驱动感性负载时，需要配备抑制电路。抑制电路可以限制开关量输出断开时感应电压升高，可保护输出，并防止切断感性负载时产生的高压导致CPU损坏或CPU内部固件错误。

此外，抑制电路还可以限制关断感性负载时产生的电气噪声。配备一个外部抑制电路，使其从电路上跨接在负载两端并且在位置上接近负载，这样对降低电气噪声*有效。

S7-200 SMART晶体管输出内部回路已经包括抑制电路，该电路足以满足大多数应用中感性负载的要求。

继电器输出触点由于可用于直流或交流负载，所以未提供内部保护。

注：给定抑制电路的有效性取决于具体应用，必须进行验证其是否适合您的具体应用。

SINAMICS

产品系列的优势概览

? 经济型 CPU 模块具有 20 I/O,30 I/O,40 I/O,60 I/O 四种配置

? 高速处理器芯片，位指令执行时间可达 0.15μs

? 支持高速计数功能，可实现单相 4 路100 KHz 或 2 路 A/B相 50 KHz 输入

? 集成断电数据保持功能，无需专用电池，只需简单设置，轻松实现断电数据*保持

? 本体集成一个 RS485 通信接口，可连接触摸屏或变频器

? 串口隔离，支持 Modbus-RTU、USS、自由口通信

? CPU 模块的输入输出端子可拆卸，CPU 可导轨或螺钉安装

? 220V AC 供电，继电器输出，支持 24V 源型或漏型输入

? 使用 STEP7 Micro/WIN SMART 编程软件，界面更友好，操作更简单，全面支持Windows 10 操作系统

西门子PLC的分类：德国西门子可编程序控制器在我国得到广泛应用，如在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200)，小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。

西门子PLC编程的工作原理：当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

输入采样

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

用户程序执行

在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

?? 即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

输出刷新

当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。

同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

西门子PLC编程中应该注意的问题：

1.中断程序中可以调用子程序

累加器和逻辑堆栈式的存蓄器在中断程序和被调用的子程序中都是共用的

2.中断程序和主程序下数据是可以共享的

中断程序虽说是可以共享的，但是我们要注意的是中断事件中事情异步特性的因数影响，来解决共享数据的一致性问题，在中断事件中主程序执行的任何一个地方都是有可能出现的。

3.通信接口的中断

PLC的串行通信口是可以有梯形图或者语句表程序控制的。通信口的这种操作模式称为自有端口的模式。在自由的情况下，就可以用程序定义波特率，每个字节的位数等等，在执行主程序的过程中，申请中断，才能定义自由端口模式，利用接收和发送中断可以简化程序对通信的控制。

4.I/O中断

I/O中断包括上升或下降沿中断，告诉计数器中断和脉冲串输出中断。

S7-200CPU用输入I0.0~I0.3的上升或下降产生了中断，则发生的事件被输入端子捕获，这样的上升沿或者下降可被用来指示当某个事件发生时必须引起注意的条件。

5.时基中断

6.中断的优先级和排队

7.中断的限制

8.中断程序编程步骤

西门子PLC编程中应该注意的问题：

1.中断程序中可以调用子程序

累加器和逻辑堆栈式的存蓄器在中断程序和被调用的子程序中都是共用的

2.中断程序和主程序下数据是可以共享的

中断程序虽说是可以共享的，但是我们要注意的是中断事件中事情异步特性的因数影响，来解决共享数据的一致性问题，在中断事件中主程序执行的任何一个地方都是有可能出现的。

3.通信接口的中断

PLC的串行通信口是可以有梯形图或者语句表程序控制的。通信口的这种操作模式称为自有端口的模式。在自由的情况下，就可以用程序定义波特率，每个字节的位数等等，在执行主程序的过程中，申请中断，才能定义自由端口模式，利用接收和发送中断可以简化程序对通信的控制。

4.I/O中断

I/O中断包括上升或下降沿中断，告诉计数器中断和脉冲串输出中断。

S7-200CPU用输入I0.0~I0.3的上升或下降产生了中断，则发生的事件被输入端子捕获，这样的上升沿或者下降可被用来指示当某个事件发生时必须引起注意的条件。

5.时基中断

6.中断的优先级和排队

7.中断的限制

8.中断程序编程步骤

简而言之，模拟量输入就是将模拟量传感器、变送器的电量信号通过模拟量输入模板输入到PLC中，并应用程序进行转换为数值。而模拟量输出就是应用程序将数值通过模拟量输出模板输出到相应的外部设备中。必备的知识点：

??
a、首先要熟悉S7-200PLC模拟量输入、输出模块的硬件特性。

??
b、要熟悉S7-200PLC模拟量输入、输出模块的接线方法;

??
c、要熟悉S7-200PLC模拟量输入、输出模块的方式设置;

??
d、要熟悉模数、数模转换的方法;

??
e、要熟悉S7-200PLC相关的编程指令;

??

f、要熟悉你应用的模拟量传感器、变送器的电气特性及接线方法。

常见问题

1. 同一个模块的数字量输入端可以同时接NPN和PNP两种信号的设备吗？

不可以，因为NPN和PNP两种类型的信号在DI端形成的回路中对于DI点的电流方向相反，同样地M点的电流方向也相反，如图7和图8，NPN和PNP回路的电流方向不同所示，如果把两种信号接到一个M端，则M端有两种电流流向，这是不正确的。

因此不能在同一个模块的DI输入端同时接NPN和PNP两种信号的设备。

2. DO分成晶体管和继电器两种类型，它们的区别是什么？

继电器的负载电流比晶体管的大，但是输出频率受到机械装置的影响不能太快，同时存在机械寿命的限制。晶体管的负载电流比继电器的小，但是输出频率快，可以用于高速脉冲输出，没有机械寿命的限制。

3. S7-200 SMART CPU数字量输出可以接漏型的设备吗？

不可以，S7-200 SMART CPU 本体和扩展模块的DO端都只能接源型24V类型的设备，即集电极开路的PNP设备。

4. S7-200 SMART I/O扩展模块DIAG指示灯以红色闪烁的原因？

对于数字量扩展模块的DIAG指示灯以红色闪烁的原因主要是缺少24V直流供电电源，建议查看CPU的信息来确认具体报错原因，查看CPU信息的方法请见硬件诊断或诊断方法举例。

I/O扩展模块缺少24V直流供电电源时，所有通道指示灯也以红色闪烁。建议核对模块接线图，尤其是模块供电端含两排端子的，确定供电接线是否正确！

S7-200 SMART 开关量输出的典型抑制电路

S7-200 SMART 开关量输出驱动感性负载时，需要配备抑制电路。抑制电路可以限制开关量输出断开时感应电压升高，可保护输出，并防止切断感性负载时产生的高压导致CPU损坏或CPU内部固件错误。

此外，抑制电路还可以限制关断感性负载时产生的电气噪声。配备一个外部抑制电路，使其从电路上跨接在负载两端并且在位置上接近负载，这样对降低电气噪声*有效。

S7-200 SMART晶体管输出内部回路已经包括抑制电路，该电路足以满足大多数应用中感性负载的要求。

继电器输出触点由于可用于直流或交流负载，所以未提供内部保护。LIUYING2001