西门子S7-200系列系统手册

前言
本手册的用途
S7-200系列小型PLC (Micro PLC)可应用于各种自动化系统。紧凑的结构、低廉的成本以及功能强
大的指令集使得S7–200 PLC成为各种小型控制任务理想的解决方案。S7-200产品的多样化以及基
于Windows的编程工具，使您能够更加灵活地完成自动化任务。
本手册专为具有一定PLC背景知识的工程人员、编程人员、安装人员及电气人员编写，其内容涵盖了
S7–200系列小型PLC的安装和编程信息。
阅读本手册所需的基本知识
如果具备了一定的自动化知识和PLC知识，那么您将能更好地理解本手册的内容。
适用范围
本手册适用于STEP 7–Micro/WIN 4.0版和S7-200 CPU产品系列。关于本手册涉及的全部S7-200系
列产品的清单和订货号，可参见附录E。
修订的内容
本手册经修订后包含两个新模拟扩展模块和一个附录。
EM 231模拟量输入RTD，4输入
EM 231模拟输入热电偶，8输入
附录H，S7-200CN产品
认证标准
SIMATIC S7-200系列产品符合以下标准：
Underwriters Laboratories，Inc. UL 508 Listed (工业控制设备)
注册号E75310
加拿大标准协会：CSAC22.2编号142 (过程控制设备)
工厂保险联盟：等级号3600，等级号3611，FM级别I，分区2，组A、B、C和D危险位置

目录
1产品概述1 ……………………………………………………….
新内容2 ……………………………………………………………….
S7–200CPU 2 ………………………………………………………….
S7-200扩展模块4 ………………………………………………………..
STEP7–Micro/WIN编程数据包5 …………………………………………….
通讯方式选择5 ………………………………………………………….
显示面板6 ……………………………………………………………..
2入门指南7 ……………………………………………………….
连接S7–200CPU 8 ……………………………………………………….
创建一个例子程序10 ……………………………………………………….
下载例子程序14 ………………………………………………………….
将S7–200转入RUN模式14 ………………………………………………….
3安装S7-200 15 ……………………………………………………..
S7–200设备的安装指南16 …………………………………………………..
S7–200模块的安装和拆卸17 …………………………………………………
接地和接线指南20 …………………………………………………………
4 PLC原理23 ……………………………………………………….
理解S7–200如何执行您的控制逻辑24 ………………………………………….
访问S7-200的数据27 ………………………………………………………
了解S7–200如何保存和恢复数据36 ……………………………………………
选择S7–200CPU的工作模式40 ………………………………………………
使用S7-200资源管理器41 …………………………………………………..
S7–200的特征41 …………………………………………………………
5编程原则、约定和特征51 …………………………………………….
设计一个微型PLC系统的指导原则52 …………………………………………..
程序的基本组件53 …………………………………………………………
用STEP7–Micro/WIN创建用户程序55 ………………………………………….
选择SIMATIC和IEC1131–3指令集57 ………………………………………….
理解程序编辑器中使用的惯例58 ………………………………………………
使用向导帮您创建控制程序60 ………………………………………………..
S7–200中的出错处理60 …………………………………………………….
在数据块中指定地址和初始值62 ………………………………………………
用符号表来定义变量的符号地址62 …………………………………………….
使用局部变量63 ………………………………………………………….
用状态图来监视用户程序63 ………………………………………………….
创建一个指令库64 …………………………………………………………
应用程序的调试64 …………………………………………………………
S7-200可编程序控制器系统手册
x
6 S7-200指令集65 ……………………………………………………
用于描述指令的习惯用语67 ………………………………………………….
S7–200存储器范围及特性68 …………………………………………………
位逻辑指令70 ……………………………………………………………
触点70 ……………………………………………………………..
线圈73 ……………………………………………………………..
逻辑堆栈指令75 ……………………………………………………….
RS触发器指令77 ………………………………………………………
时钟指令78 ……………………………………………………………..
通讯指令81 ……………………………………………………………..
网络读写指令81 ……………………………………………………….
发送和接收指令86 ……………………………………………………..
获取口地址和设定口地址指令95 …………………………………………..
比较指令96 ……………………………………………………………..
数值比较96 ………………………………………………………….
字符串比较98 ………………………………………………………..
转换指令99 ……………………………………………………………..
标准转换指令99 ……………………………………………………….
ASCII码转换指令103 ……………………………………………………
字符串转换指令107 ……………………………………………………..
编码和解码指令112 ……………………………………………………..
计数器指令113 ……………………………………………………………
SIMATIC计数器指令113 ………………………………………………….
IEC计数器指令116 ……………………………………………………..
高速计数器指令118 …………………………………………………………
脉冲输出指令133 ………………………………………………………….
数字运算指令140 ………………………………………………………….
加、减、乘、除指令140 ………………………………………………….
整数乘法产生双整数和带余数的整数除法142 ………………………………….
数学功能指令143 ……………………………………………………….
增加和减少指令144 ……………………………………………………..
比例/积分/微分(PID)回路控制指令145 …………………………………………..
中断指令153 ……………………………………………………………..
逻辑操作指令161 ………………………………………………………….
取反指令161 ………………………………………………………….
与、或和异或指令162 ……………………………………………………
传送指令164 ……………………………………………………………..
字节、字、双字或者实数传送164 …………………………………………..
字节立即传送(读和写) 165 ………………………………………………..
块传送指令166 ………………………………………………………..
程序控制指令167 ………………………………………………………….
条件结束167 ………………………………………………………….
停止167 ……………………………………………………………..
看门狗复位167 ………………………………………………………..
For–Next循环指令169 ………………………………………………….
跳转指令171 ………………………………………………………….
顺控继电器(SCR)指令172 ………………………………………………..
诊断LED指令178 ……………………………………………………….
目录
xi
移位和循环指令179 …………………………………………………………
右移和左移指令179 ……………………………………………………..
循环右移和循环左移指令179 ………………………………………………
移位寄存器指令181 ……………………………………………………..
字节交换指令183 ……………………………………………………….
字符串指令184 ……………………………………………………………
表指令189 ……………………………………………………………….
填表189 ……………………………………………………………..
先进先出和后进先出190 ………………………………………………….
内存填充192 ………………………………………………………….
查表193 ……………………………………………………………..
定时器指令196 ……………………………………………………………
SIMATIC定时器指令196 ………………………………………………….
IEC定时器指令201 ……………………………………………………..
时间间隔定时器203 ……………………………………………………..
子程序指令204 ……………………………………………………………
7通过网络进行通讯209 ………………………………………………..
理解S7–200网络通讯的基本概念210 ……………………………………………
为网络选择通讯协议214 ……………………………………………………..
通讯接口的安装和删除220 ……………………………………………………
网络的建立221 ……………………………………………………………
用自由口模式创建用户定义的协议226 …………………………………………..
在网络中使用调制解调器和STEP7–Micro/WIN 228 …………………………………
高级议题233 ……………………………………………………………..
组态RS-232/PPI多主站电缆实现远程操作239 …………………………………….
8硬件故障诊断指南和软件调试工具243 ……………………………………
调试应用程序244 ………………………………………………………….
显示程序状态246 ………………………………………………………….
使用状态图来显示和修改S7–200中的数据247 …………………………………….
强制指定值248 ……………………………………………………………
指定程序执行的扫描周期数248 ………………………………………………..
硬件故障诊断指导249 ……………………………………………………….
9 S7-200开环运动控制251 ………………………………………………
概述252 …………………………………………………………………
使用PWM(脉宽调制)输出253 …………………………………………………
开环位控用于步进电机或伺服电机的基本信息255 ………………………………….
通过位控向导创建指令260 ……………………………………………………
PTO指令的错误代码264 ……………………………………………………..
位控模块的特性265 …………………………………………………………
组态位控模块267 ………………………………………………………….
通过位控向导为位控模块创建指令273 …………………………………………..
位控模块的示例程序285 ……………………………………………………..
使用EM253控制面板监视位控模块290 …………………………………………..
位控模块和位控指令的错误代码292 …………………………………………….
高级议题294 ……………………………………………………………..
理解位控模块所支持的参考点寻找模式303 ……………………………………….
S7-200可编程序控制器系统手册
xii
10创建调制解调模块程序307 …………………………………………….
EM241调制解调模块特点308 …………………………………………………
利用调制解调扩展向导组态EM241调制解调模块314 ………………………………..
调制解调指令和限定概述318 ………………………………………………….
EM241调制解调模块指令319 …………………………………………………
EM241调制解调模块示例323 …………………………………………………
支持智能模块的CPU 323 …………………………………………………….
EM241调制解调模块的特殊存储区323 …………………………………………..
高级议题325 ……………………………………………………………..
消息电话号码格式327 ……………………………………………………….
文本消息格式328 ………………………………………………………….
CPU数据传送消息格式329 …………………………………………………..
11使用USS协议库控制MicroMaster驱动器331 ………………………………
使用USS协议的要求332 …………………………………………………….
计算与驱动通讯的时间要求332 ………………………………………………..
使用USS指令333 ………………………………………………………….
USS协议指令334 ………………………………………………………….
USS协议示例程序341 ………………………………………………………
USS执行错误代码342 ………………………………………………………
连接并设置3系列MicroMaster驱动342 …………………………………………..
连接和设置4系列MicroMaster驱动345 …………………………………………..
12使用Modbus协议库347 ……………………………………………….
概述348 …………………………………………………………………
使用Modbus协议的要求348 ………………………………………………….
Modbus协议的初始化和执行时间349 ……………………………………………
Modbus地址350 …………………………………………………………..
使用Modbus主站指令351 ……………………………………………………
使用Modbus从站指令352 ……………………………………………………
Modbus协议指令353 ……………………………………………………….
高级议题362 ……………………………………………………………..
13使用配方365 ……………………………………………………….
概述366 …………………………………………………………………
配方的定义和术语367 ……………………………………………………….
使用配方向导367 ………………………………………………………….
由配方向导创建的指令371 ……………………………………………………
14使用数据归档373 ……………………………………………………
概述374 …………………………………………………………………
使用数据归档向导375 ……………………………………………………….
由数据归档向导创建的指令379 ………………………………………………..
15 PID自整定和PID整定控制面板381 ……………………………………….
理解PID的自整定382 ……………………………………………………….
扩展回路表382 ……………………………………………………………
先决条件385 ……………………………………………………………..
自滞后和自偏移385 …………………………………………………………
自整定序列386 ……………………………………………………………
目录
xiii
异常情况387 ……………………………………………………………..
关于过程变量超限的说明(结果代码3) 387 …………………………………………
PID整定控制面板388 ……………………………………………………….
A技术规范391 ……………………………………………………….
通用技术规范392 ………………………………………………………….
CPU规范396 ……………………………………………………………..
数字量扩展模块规范405 ……………………………………………………..
模拟量扩展模块规范412 ……………………………………………………..
热电偶和RTD(热电阻)扩展模块规范424 ………………………………………….
EM277PROFIBUS–DP模块规范438 ……………………………………………
EM241调制解调模块规范450 …………………………………………………
EM253位控模块规范452 …………………………………………………….
(CP243–1)以太网模块规范458 ………………………………………………..
(CP243–1IT) Internet模块规范460 ……………………………………………..
(CP243–2)AS–i接口模块规范463 ……………………………………………..
可选卡件465 ……………………………………………………………..
扩展电缆466 ……………………………………………………………..
RS-232/PPI多主站电缆和USB/PPI多主站电缆467 ………………………………….
输入仿真器471 ……………………………………………………………
B计算功率分配473 ……………………………………………………
C错误代码477 ……………………………………………………….
致命错误代码和消息478 ……………………………………………………..
运行程序错误479 ………………………………………………………….
编译规则错误480 ………………………………………………………….
D特殊内存(SM)位481 ………………………………………………….
SMB0：状态位482 …………………………………………………………
SMB1：状态位482 …………………………………………………………
SMB2：自由端口接收字符483 ………………………………………………..
SMB3：自由端口奇偶校验错误483 …………………………………………….
SMB4：队列溢出483 ……………………………………………………….
SMB5：I/O状态484 ………………………………………………………..
SMB6：CPUID寄存器484 …………………………………………………..
SMB7：保留484 …………………………………………………………..
SMB8至SMB21：I/O模块标识和错误寄存器485 …………………………………..
SMW22至SMW26：扫描时间486 ……………………………………………..
SMB28和SMB29：模拟调整486 ……………………………………………….
SMB30和SMB130：自由端口控制寄存器486 ……………………………………..
SMB31和SMW32：永久存储器(EEPROM)写控制487 ………………………………
SMB34和SMB35：用于定时中断的时间间隔寄存器487 ……………………………..
SMB36至SMB65：HSC0、HSC1和HSC2寄存器487 ……………………………….
SMB66至SMB85：PTO/PWM寄存器489 ………………………………………..
SMB86至SMB94，SMB186至SMB194：接收消息控制490 …………………………..
SMW98：扩展I/O总线错误491 ………………………………………………..
SMB130：自由端口控制寄存器(参见SMB30) 491 ………………………………….
SMB131至SMB165：HSC3、HSC4和HSC5寄存器491 ……………………………..
SMB166至SMB185：PTO0、PTO1包络定义表492 ………………………………..
S7-200可编程序控制器系统手册
xiv
SMB186至SMB194：接收消息控制(参见SMB86至SMB94) 492 ……………………….
SMB200至SMB549：智能模块状态493 …………………………………………
E S7-200订购号495 ……………………………………………………
F STL指令的执行时间499 ………………………………………………
G S7-200快速参考信息505 ………………………………………………
H S7-200CN产品511 …………………………………………………..
S7-200CN产品的合格证和认证512 …………………………………………….
S7-200CN产品513 …………………………………………….