1.3　S7-200 SMART PLC外形结构与接线

1.3.1　S7-200 SMART PLC的外形结构

S7-200 SMART PLC的外形结构如图1-2所示，其CPU单元、存储器单元、输入输出单元和电源集中封装在同一塑料机壳内。当系统需要扩展时，可选用需要的扩展模块与主机连接。

① 输入端子：是外部输入信号与PLC连接的接线端子，在顶部端盖下面。此外，顶部端盖下面还有输入公共端子和PLC工作电源接线端子。

② 输出端子：输出端子是外部负载与PLC连接的接线端子，在底部端盖下面。此外，底部端盖下面还有输出公共端子和24V直流电源端子，24V直流电源可以为传感器和光电开关等提供能量。

图1-2　S7-200 SMART PLC的外形结构

③ 输入状态指示灯（LED）：输入状态指示灯用于显示是否有输入控制信号接入PLC。当指示灯亮时，表示有控制信号接入PLC；当指示灯不亮时，表示没有控制信号接入PLC。

④ 输出状态指示灯（LED）：输出状态指示灯用于显示是否有输出信号驱动执行设备。当指示灯亮时，表示有输出信号驱动外部设备；当指示灯不亮时，表示没有输出信号驱动外部设备。

⑤ 运行状态指示灯：运行状态指示灯有RUN、STOP、ERROR三个，其中RUN、STOP指示灯用于显示当前工作方式。当RUN指示灯亮时，表示运行状态；当STOP指示灯亮时，表示停止状态；当ERROR指示灯亮时，表示系统故障，PLC停止工作。

⑥ 存储卡插口：该插口插入Micro SD卡，可以下载程序和PLC固件版本更新。

⑦ 扩展模块接口：用于连接扩展模块，采用插针式连接，使模块连接更加紧密。

⑧ 选择器件：可以选择信号板或通信板，实现精确化配置的同时，又可以节省控制柜的安装空间。

⑨ RS-485通信接口：可以实现PLC与计算机之间、PLC与PLC之间、PLC与其他设备之间的通信

⑩ 以太网接口：用于程序下载和设备组态。程序下载时，只需要1条以太网线即可，无需购买专用的程序下载线。

1.3.2　S7-200 SMART PLC的外部接线图

外部接线设计也是PLC控制系统设计的重要组成部分之一。由于CPU模块、输出类型和外部电源供电方式的不同，PLC外部接线也不尽相同。鉴于PLC的外部接线与输入输出点数等诸多因素有关，本书给出了S7-200 SMART PLC标准型和经济型两大类端子排布情况，具体如表1-2所示。备注：最后两种为经济型，其余为标准型。

表1-2　S7-200 SMART PLC的I/O点数及相关参数

本节仅给出CPU SR30和CPU ST30的接线情况，其余类型的接线读者可查阅附录。

（1）CPU SR30的接线

如图1-3所示，CPU SR30接线图中，L1、N端子接交流电源，电压允许范围为85～264V。L+、M为PLC向外输出24V/300mA直流电源，L+为电源正，M为电源负，该电源可作为输入端电源使用，也可作为传感器供电电源。

图1-3　CPU SR30的接线

• 输入端子：CPU SR30共有18点输入，端子编号采用8进制。输入端子I0.0～I2.1，公共端为1M。

•输出端子：CPU SR30共有12点输出，端子编号也采用8进制。输出端子共分3组，Q0.0～Q0.3为第一组，公共端为1L；Q0.4～Q0.7为第二组，公共端为2L；Q1.0～Q1.3为第三组，公共端为3L；根据负载性质的不同，输出回路电源支持交流和直流。

（2）CPU ST30的接线

CPU ST30的接线如图1-4所示，电源为DC24V，输入点接线与CPU SR30相同。不同点在于输出点的接线，输出端子共分2组，Q0.0～Q0.7为第一组，公共端为2L+、2M；Q1.0～Q1.3为第二组，公共端为2L+、2M；根据负载的性质的不同，输出回路电源只支持直流电源。

图1-4　CPU ST30的接线

编者心语

① CPU SRXX模块输出回路电源既支持直流型又支持交流型，有时候交流电源用多了，以为CPU SRXX模块输出回路电源不支持直流型，这是误区，读者需注意。

② CPU STXX模块输出为晶体管型，输出端能发射出高频脉冲，常用于含有伺服电机和步进电机的运动量场合，这点CPU SRXX模块不具备。

③ 运动量场合，CPU STXX模块不能直接驱动伺服电机或步进电机，需配驱动器。伺服电机需配伺服电机驱动器；步进电机需配步进电机驱动器；驱动器的厂商很多，例如西门子、三菱、松下、和利时等，读者可根据需要进行查找。

1.3.3　S7-200 SMART PLC电源需求与计算

（1）电源需求与计算概述

S7-200 SMART PLC CPU模块有内部电源，为CPU模块、扩展模块和信号板正常工作供电。

当有扩展模块时，CPU模块通过总线为扩展模块提供DC 5V电源，因此要求所有的扩展模块消耗的DC 5V不得超出CPU模块本身的供电能力。

每个CPU模块都有1个DC 24V电源（L+、M），它可以为本机和扩展模块的输入点和输出回路继电器线圈提供DC 24V电源，因此要求所有输入点和输出回路继电器线圈耗电不得超出CPU模块本身DC 24V电源的供电能力。

基于以上两点考虑，在设计PLC控制系统时，有必要对S7-200 SMART PLC电源需求进行计算。计算的理论依据是CPU供电能力和扩展模块电流消耗，如表1-3，表1-4所示。

表1-3　CPU供电能力

表1-4　扩展模块的耗电情况

（2）电源需求与计算举例

某系统有CPU SR20模块1台，2个数字量输出模块EM DR08，3个数字量输入模块EM DE08，1个模拟量输入模块EM AE04，试计算电流消耗，看是否能用传感器电源24V DC供电。

解：计算过程如表1-5所示。

经计算，5V DC电流差额=105>0，24V DC电流差额=-12<0，5V CPU模块提供的电量够用，24V CPU模块提供的电量不足，因此这种情况下24V供电需外接直流电源，实际工程中由外接24V直流电源供电，不用CPU模块上的传感器电源（24V DC），以免出现扩展模块不能正常工作的情况。

表1-5　某系统扩展模块耗电计算

上一章目录下一章