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西門子S7-200系列PLC數字量I/O擴展模塊

常用的數字量輸入／輸出擴展模塊有三類，即輸入擴展模塊、輸出擴展模塊、輸入/輸出擴展模塊。S7-200系列PLC數字量I/O擴展模塊如表1所列。

      表1 S7-200系列PLC數字量I/O擴展模塊

多層軟件結構

通過 SIMOTION，帶有眾多不同機器的運動任務可輕松、統一地執行。

為了方便任務的執行，一個非常特別的多層軟件結構被選擇作為運行系統。所有 SIMOTION 設備都提供了 PLC 功能等基本功能，帶有符合標準 IEC 61131-3 的一個指令集。用戶可使用隨附的工藝包和函數庫來擴展基本功能。

可擴展的功能

工藝包、函數庫和運行系統的多層結構相結合，可將 SIMOTION 的功能加以擴展。

可伸縮

• 具有功能級別
• 具有廣泛功能的軟件模塊和技術功能包

使用靈活

• 由于使用集成、可自由編程的 PLC，因此符合 IEC 61131-3 標準
• 可無限使用的技術功能包
• 通過一個綜合指令集和符合 PLCopen 標準的功能塊而具有廣泛功能
• 可運轉伺服、矢量、步進和液壓驅動器
• 能夠將各種技術功能包和功能庫組合在一起

可擴展

• 由于功能庫中的標準功能

技術功能包

每個技術功能包都為相關技術提供了完整功能。例如，運動控制功能包提供了用于精確定位運動的所有功能（包括凸輪系統）。

它還負責處理與驅動器之間進行的設定點和實際值循環交換，包括位置控制、運動曲線的計算、運動的刪除和超控、歸位功能、編碼器切換、軸的釋放、狀態信息，等等。

除運動控制工藝包（包括定位、同步操作、輸出凸輪和路徑插補）之外，還提供了用于其他技術的功能包，如溫度控制。

功能庫

功能庫提供了標準功能

• 用于集成專用 I/O 模塊（如計數器模塊、通信模塊、AS-Interface）
• 用于擴展系統功能（如閉環控制器）

模塊化用戶功能也可存儲為庫，以便在項目中以標準形式執行。

• 用于開發 S7-1500 軟件控制器的可動態加載的函數庫：
  • 借助于 C/C++ 高級編程語言實現函數庫。
  • 在 Windows 中或在軟件控制器的實時運行環境中執行庫函數。
  • 從 PLC 程序直接調用函數。
• 供貨范圍內包括實時庫函數的開發環境：
• 使用 MS Visual Studio 開發 Windows 庫函數。
• 自動創建用于調用庫函數的函數塊。
• 通過導入將函數塊簡便集成在 STEP 7 中。
• 無需專門的高級語言知識，即可在控制器中方便地使用庫函數。

SIMATIC ODK 1500S 可為開發 Windows 以及 S7-1500 軟件控制器的實時庫函數提供支持。典型應用包括：

• Windows 庫應用程序
  • 與數據庫接口
  • 與 Office 應用程序等 Windows 程序通信
  • 連接到與應用相關的可視化軟件
  • 實現特定領域的協議轉換器，如 PV02、IEC 61850 等
  • 訪問 Windows 文件系統，例如，用特定文件格式進行訪問
• 實時庫應用程序
  • 將現有 C/C++ 算法集成到控制任務中。
  • 實現閉環控制器或算法

西門子已經為基于 PC 的自動化開發了豐富的相關硬件和軟件組件。

重點：可通過 SIMATIC WinAC 實現基于 SIMATIC PC 的控制，而 SIMATIC WinAC 是一種開放、靈活和可靠的控制器，可用于實現基于 PC 的自動化解決方案。

在 PC 上的單一平臺上，可以執行所有自動化任務，如開環/閉環控制、HMI 和運動控制。除了典型的 PLC 任務之外，無論在哪必須處理 PC 應用程序，基于 PC 的自動化都是您的首選。

SIMATIC 基于 PC 的控制

• 擴展了基于 PC 控制器的 SIMATIC S7 控制器家族
• 當數據處理，通訊，可視化，工藝和控制必須在單個 PC 上實現以節省空間和提高性能時

型號

• SIMATIC WinAC 軟件 PLC 
  用于需要高靈活性和集成能力的任務
• SIMATIC WinAC ODK 
  可實現工藝任務 PC 解決方案與 PLC 靈活高性能地結合。

特性：

• 在安裝有 Windows XP Professional SP2 的標準 PC 上運行。
• 編碼和 SIMATIC S7 兼容
  使用 SIMATIC 工業軟件編程，創建的程序還可用于 SIMATIC S7。
• 使用與辦公應用集成的標準接口
• 用于解決方案指定的工藝硬件和軟件集成的開放式接口

S7-200的工作過程和CPU的工作模式

1) S7-200在掃描循環中完成一系列任務。任務循環執行一次稱為一個掃描周期。S7-200的工作過程如圖4所示。在一個掃描周期中，S7-200主要執行下列五個部分的操作：

（Ⅰ）讀輸入：S7-200從輸入單元讀取輸入狀態，并存入輸入映像寄存器中。

（Ⅱ）執行程序：CPU根據這些輸入信號控制相應邏輯，當程序執行時刷新相關數據。程序執行后，S7-200將程序邏輯結果寫到輸出映像寄存器中。

（Ⅲ）處理通訊請求：S7-200執行通訊處理。

（Ⅳ）執行CPU自診斷：S7-200檢查固件、程序存儲

器和擴展模塊是否工作正常

（Ⅴ）寫輸出：在程序結束時，S7-200將數據從輸出映像寄存器中寫入把輸出鎖存器，最后復制到物理輸出點，驅動外部負載。

（2）、S7-200 CPU的工作模式

   S7-200有兩種操作模式：停止模式和運行模式。CPU面板上的LED狀態燈可以顯示當前的操作模式。

   在停止模式下，S7--200不執行程序，您可以下載程序和CPU組態。在運行模式下，S7-200將運行程序。

   S7-200提供一個方式開關來改變操作模式。您可以用方式開關（位于S7-200前蓋下面）手動選擇操作模式：當方式開關撥在停止模式，停止程序執行；當方式開關撥在運行模式，啟動程序的執行；也可以將方式開關撥在TERM（終端）（暫態）模式，允許通過編程軟件來切換CPU的工作模式，即停止模式或運行模式。

    如果方式開關打在STOP或者TERM模式，且電源狀態發生變化，則當電源恢復時，CPU會自動進入STOP模式。如果方式開關打在RUN模式，且電源狀態發生變化，則當電源恢復時，CPU會進入RUN模式。