西门子公司一直致力于工业自动化*的研发、推广及应用,在过去的 160 多年
里,为广大的工业客户带来了可靠的自动化产品,完善的自动化解决方案,提高了
客户的生产效率,增强了客户的市场竞争力。
西门子 SIMATIC 控制器系列是一个完整的产品组合,包括从基本的智能逻辑控制器
LOGO!以及 S7 系列高性能可编程控制器,再到基于 PC 的自动化控制系统。无论多么
严苛的要求,它都能根据具体应用需求及预算,灵活组合、定制,并一一满足。
SIMATIC S7-200 SMART 是西门子公司经过大量市场调研,为中国客户量身定制的一款
高性价比小型 PLC 产品。结合西门子 SINAMICS 驱动产品及 SIMATIC 人机界面产品,
以 S7-200 SMART 为核心的小型自动化解决方案将为中国客户创造更多的价值。
C(计数器存储器)
CPU 提供三种类型的计数器,对计数器输入上的每一个由低到高的跳变事件进行计数:
一种类型仅向上计数,一种仅向下计数,还有一种可向上和向下计数。 有两个与计数器
相关的变量:
● 当前值: 该 16 位有符号整数用于存储累加的计数值。
● 计数器位: 比较当前值和预设值后,可置位或清除该位。 预设值是计数器指令的一
部分。
可以使用计数器地址(C + 计数器编号)访问这两个变量。 访问计数器位还是当前值取决
于所使用的指令: 带位操作数的指令会访问计数器位,而带字操作数的指令则访问当前
值。 如下图所示,“常开触点”指令访问的是计数器位,而“移动字”指令访问的是计数器的
当前值
HC(高速计数器)
高速计数器立于 CPU 的扫描周期对高速事件进行计数。 高速计数器有一个有符号 32
位整数计数值(或当前值)。 要访问高速计数器的计数值,您需要利用存储器类型 (HC)
和计数器编号高速计数器的地址。 高速计数器的当前值是只读值,仅可作为双字
(32 位)来寻址。
AC(累加器)
累加器是可以像存储器一样使用的读/写器件。 例如,可以使用累加器向子例程传递参数
或从子例程返回参数,并可存储计算中使用的中间值。 CPU 提供了四个 32 位累加器
(AC0、AC1、AC2 和 AC3)。 可以按位、字节、字或双字访问累加器中的数据。
被访问的数据大小取决于访问累加器时所使用的指令。 如下图所示,当以字节或字的形
式访问累加器时,使用的是数值的低 8 位或低 16 位。 当以双字的形式访问累加器时,使
用全部 32 位。
SM(存储器)
SM 位提供了在 CPU 和用户程序之间传递信息的一种方法。 可以使用这些位来选择和控
制 CPU 的某些功能,例如: 在个扫描周期接通的位、以固定速率切换的位或显
示数学或运算指令状态的位。 可以按位、字节、字或双字访问 SM 位:
L(局部存储区)
在局部存储器栈中,CPU 为每个 POU (program organizational unit,程序组织单元)
提供 64 个字节的 L 存储器。POU 相关的 L 存储器地址仅可由当前执行的 POU(主程
序、子例程或中断例程)进行访问。当使用中断例程和子例程时,L 存储器栈用于保留暂
停执行的 POU 的 L 存储器值,这样另一个 POU 就可以执行。之后,暂停的 POU 可通
过在为其它 POU 提供执行控制之前就存在的 L 存储器的值恢复执行。
L 存储器栈大嵌套层数限制:
● 当从主程序开始时为八个子例程嵌套层
● 当从中断例程开始时为四个子例程嵌套层
嵌套限制允许在程序中有 14 层的执行栈。例如,主程序(* 1 层)有八个嵌套子例程
(* 2 层到* 9 层)。在执行* 9 层的子例程时,会发生中断(* 10 层)。中断例程包
括四个嵌套的子例程(* 11 层到* 14 层)。
L 存储器规则:
● 可将 L 存储器用于所有类型 POU(主程序、子例程和中断例程)中的局部临时
“TEMP”变量。
● 只有子例程可将 L 存储器用于传递到子例程或从子例程中传出的“IN”、“IN_OUT”和
“OUT”类型的变量。
● 无论是以 LAD 还是以 FBD 编写子例程,TEMP、IN、IN_OUT 和 OUT 变量只能占
60 个字节。STEP 7-Micro/WIN SMART 会使用局部存储器的后四个字节。
局部存储器符号、变量类型和数据类型会在“变量”表中进行分配,当在程序编辑器中打开
相关的 POU 时此表可用。当成功编译了 POU 时会自动分配 L 存储器的地址。
在大多数情况下,在程序逻辑中使用 L 存储器符号名称引用,因为在成功编译整个 POU
之前,L 存储器的所有地址均未知。然而,可以使用下表中列出的 L 存储器的地
址。
安装或更换 SB BA01 电池板中的电池
SB BA01 电池板所要求的电池型号为 CR1025。电池未随 SB BA01 一起提供,必须另行
购买。
要安装电池,请按以下步骤操作:
1. 在 SB BA01 中,新电池的安装要求电池正极朝上,负极靠近印刷线路板。
2. 现在,已准备好将 SB BA01 安装到 CPU 中。请按照上述安装指示操作。
要更换电池,请按以下步骤操作:
1. 按照上述拆卸指示从 CPU 中取出 SB BA01。
2. 使用小号螺丝刀小心地取下旧电池。将电池从卡夹下部推出。
3. 安装新的 CR1025 替换电池时,要求电池正极朝上,负极靠近印刷线路板。
4. 按照上述安装指示重新安装 SB BA01 电池板。
拆卸和重新安装端子块连接器
S7-200 SMART 模块具有可拆卸连接器,这简化了接线的连接。
表格 3- 5 拆卸连接器
任务 步骤
通过卸下 CPU 的电源并打开连接器上的盖子,准备从系统中拆卸端子块连
接器。
1. 确保 CPU 和所有 S7-200 SMART 设备与电源断开连接。
2. 查看连接器的**部并找到可插入螺丝刀头的槽。
3. 将小螺丝刀插入槽中。
4. 轻轻撬起连接器**部使其与 CPU 分离。 连接器从夹紧位置脱离。
5. 抓住连接器并将其从 CPU 上卸下。
安装连接器
任务 步骤
断开 CPU 电源并打开连接器上的盖子,准备安装接线盒组件。
1. 确保 CPU 和所有 S7-200 SMART 设备与电源断开连接。
2. 使连接器与单元上的插针对齐。
3. 将连接器的接线边对准连接器座沿的内侧。
4. 用力按下并转动连接器直到卡入到位。
仔细检查并确保连接器已正确对齐并且完全啮合。
安装和拆卸扩展模块
在安装 CPU 之后单安装扩展模块。CPU 型号 CPU CR20s、CPU CR30s、CPU
CR40s 和 CPU CR60s 不支持使用扩展模块或信号板。
表格 3- 7 安装扩展模块
任务 步骤
按照下面的步骤安装扩展模块:
1. 确保 CPU 和所有 S7-200 SMART 设备与电源断开连接。
2. 卸下 CPU 右侧的 I/O 总线连接器盖。
3. 将螺丝刀插入盖上方的插槽中。
4. 将其上方的盖轻轻撬出并卸下盖。保留该盖待重复使用。
将扩展模块连接至 CPU。
1. 拉出下方的 DIN 导轨卡夹以便将扩展模块安装到导轨上。
2. 将扩展模块放置在 CPU 右侧。
3. 将扩展模块挂到 DIN 导轨上方。
4. 向左滑动扩展模块,直至 I/O 连接器与 CPU 右侧的连接器完全啮合,并推
入下方的卡夹将扩展模块锁定到导轨上。
S7-200 SMART 设备安装准则
S7-200 SMART 设备设计得易于安装。S7-200 SMART 可采用水平或垂直方式安装在面
板或标准 DIN 导轨上。S7-200 SMART 体积小,用户能更有效地利用空间。
警告
S7-200 SMART PLC 安装的安全要求
S7-200 SMART PLC 是敞开式控制器。必须将 PLC 安装在机柜、控制柜或电控室内。
获得授权的相关人员可以打开机柜、控制柜或进入电控室。
不遵守这些安装要求可能导致人员或重伤和/或设备损坏。
安装 PLC 时务必遵守这些要求。
将设备与热源、高压和电气噪声隔离开
作为布置系统中各种设备的基本规则,必须将产生高压和高电噪声的设备与 PLC 等低压
逻辑型设备隔离开。
在面板上配置 PLC 的布局时,应注意发热设备并将电子型设备安装在控制柜中温度较低
的区域内。少暴露在高温环境中可延长所有电子设备的使用寿命。
还要考虑面板中设备的布线。避免将低压信号线和通信电缆铺设在具有交流电源线和高能
量快速开关直流线的槽中。
留出足够的间隙以便冷却和接线
S7-200 SMART 设备设计成通过自然对流冷却。为保证适当冷却,必须在设备上方和下
方留出至少 25 mm 的间隙。此外,模块前端与机柜内壁间至少应留出 25 mm 的深度。
小心
温度相关注意事项
垂直安装时,允许的高环境温度将降低 10 摄氏度。户外操作时,温度变化过大可能
会导致过程操作不稳定或轻微人身伤害。
如果安装中包含扩展模块,则将 CPU 安装于所有扩展模块下方,如下图所示。模块安
装请遵循规定的相关指南,以确保适当冷却。
功率预算
CPU 有一个内部电源,用于为 CPU、扩展模块以及信号板供电,并可满足其它 24 V DC
用户的电源要求。请使用以下信息作为,确定 CPU 可为组态提供多少电能(或电
流)。新款紧凑型 CPU (CRs) 不支持扩展模块或信号板。
请参见具体 CPU 的技术规范确定 24 V DC 传感器供电预算、CPU 所提供的 5 V DC 逻
辑预算以及扩展模块和信号板的 5 V DC 电源要求。请参考计算功率预算 (页 967),确定
CPU 能为您的组态提供多少电能(或电流)。
标准型 CPU 可为系统中的任何扩展模块提供所需的 5 V DC 逻辑电源。要格外注意系统
组态以确保 CPU 可以提供所选扩展模块所需的 5 V DC 电源。如果组态要求的电源**出
CPU 提供的电源范围,则必须拆下一些模块。
说明
如果**出 CPU 功率预算,则可能无法连接 CPU 允许的大数量模块。
标准型 CPU 还提供 24 V DC 传感器电源,可以为输入点、扩展模块上的继电器线圈电源
或其它要求供给 24 V DC。如果您的电源要求**出该传感器电源的预算,则必须给系统增
加外部 24 V DC 电源。必须将 24 V DC 电源手动连接到输入点或继电器线圈。
如果需要外部 24 V DC 电源,请确保该电源不要与 CPU 的传感器电源并联。为提高电气
噪声保护能力,建议将不同电源的公共端 (M) 连接在一起。
警告
安全电源连接
将外部 24 V DC 电源与 CPU 的 24 V DC 传感器电源并联会导致这两个电源之间有冲
突,因为每个电源都试图建立自己的输出电压电平。
该冲突可能导致其中一个电源或两个电源的寿命缩短或立即发生故障,从而导致 PLC 系
统意外运行。意外运行可能导致人员、重伤和/或设备损坏。
CPU 的直流传感器电源和任何外部电源应给不同点供电。允许将多个公共端连接到一
起。
S7-200 SMART 系统中的一些 24 V DC 电源输入端口是互连的,并且通过一个公共逻辑
电路连接多个 M 端子。例如,在数据表中为“非隔离”时,以下电路是互连的:CPU
的 24 V DC 电源、EM 的继电器线圈的电源输入或非隔离模拟量输入的电源。所有非隔离
的 M 端必须连接到同一个外部参考电位。
通信选项
S7-200 SMART 可实现 CPU、编程设备和 HMI 之间的多种通信:
● 以太网:
– 编程设备到 CPU 的数据交换 – HMI 与 CPU 间的数据交换
– S7 与其它 S7-200 SMART CPU 的对等通信
– 与其它具有以太网功能的设备间的开放式用户通信 (OUC)
– 使用 PROFINET 设备的 PROFINET 通信
说明
CPU 型号 CPU CR20s、CPU CR30s、CPU CR40s 和 CPU CR60s 无以太网端口,
不支持与使用以太信相关的所有功能。
● PROFIBUS: – 适用于分布式 I/O 的高速通信(高达 12 Mbps) – 一个总线控制器连接许多 I/O 设备(支持 126 个可寻址设备)。
– 主站和 I/O 设备间的数据交换
– EM DP01 模块是 PROFIBUS I/O 设备。
● RS485: – 使用 USB-PPI 电缆时,提供一个适用于编程的 STEP 7-Micro/WIN SMART 连接
– 总共支持 126 个可寻址设备(每个程序段 32 个设备)
– 支持 PPI(点对点接口)协议
– HMI 与 CPU 间的数据交换
– 使用自由端口在设备与 CPU 之间交换数据(XMT/RCV 指令)
● RS232: – 支持与一台设备的点对点连接
– 支持 PPI 协议
– HMI 与 CPU 间的数据交换
– 使用自由端口在设备与 CPU 之间交换数据(XMT/RCV 指令)
编程软件
STEP7-Micro/WIN SMART 提供了一
个用户友好的环境,供用户开发、编
辑和监视控制应用所需的逻辑。
**部是常见任务的快速访问工具栏,
其后是所有公用功能的菜单。 左边是
用于对组件和指令进行便捷访问的项
目树和导航栏。 打开的程序编辑器和
其他组件占据用户界面的剩余部分。
STEP7-Micro/WIN SMART 提供三种
程序编辑器(LAD、FBD 和 STL),
用于方便地开发适合用户应用的
控制程序。
为帮助您找到所需信息,STEP7-Micro/WIN SMART 提供了内容丰富的在线帮助系统。
计算机要求
STEP 7-Micro/WIN SMART 在个人计算机上运行。计算机应满足以下低要求:
● 操作系统:Windows 7 或 Windows 10(32 位和 64 位两种版本)
● 至少 350M 字节的空闲硬盘空间
● 鼠标(推荐)
安装 STEP 7-Micro/WIN SMART 将 STEP 7-Micro/WIN SMART CD 插入到计算机的 CD-ROM 驱动器中,或联系您的
Siemens 分销商或销售部门,从客户支持网站 (页 3)下载 STEP7-Micro/WIN SMART。
安装程序将自动启动并引导您完成整个安装过程。有关安装 STEP 7-Micro/WIN SMART
的详细信息,请参见自述文件。
用户程序的元素
程序组织单元 (POU) 由可执行代码和注释组成。 可执行代码由主程序和若干子例程或中
断例程组成。 代码已编译并下载到 CPU 中。 可以使用程序组织单元(主程序、子例程
和中断例程)来结构化用户程序。
● 用户程序主体包括控制应用的指令。 CPU 将按顺序执行这些指令,每个扫描周期执
行一次。
● 子例程是只有在调用时才执的程序的可选元素: 由主程序、中断例程或另一子例程执
行。 当您希望重复执行某种功能时,子例程是非常有用的 与其在主程序中每个需要使
用该功能的位置多次写入相同的程序代码,不如将这段逻辑写在子例程中,然后根据
需要在主程序中调用该子例程。 子例程具有以下优点:
– 使用子例程可以减小程序的大小。
– 由于已将代码移出主程序,因而使用子例程可以缩短扫描时间。 CPU 在每个扫描
周期都会评估主程序中的代码,不管代码是否执行,而 CPU 仅在调用子例程时评
估其代码,如果扫描时不调用子例程,CPU 不会评估其代码。
– 使用子例程创建的代码是可移植的。 您可以在一个子例程中完成一个立的功能,
然后将该子例程复制到另其它程序中,*进行重复工作。
说明
使用 V 存储器地址会限制子例程的可移植性,因为一个程序对于 V 存储器地址的分
配有可能与另一个程序对它的分配有冲突。 相比之下,在子例程中为全部地址分配
使用局部变量表(L 存储器)会使子例程具有较高的可移植性,因为当子例程使用
局部变量时,子例程与程序的其它部分之间就不会有地址冲突。