设计
S7-200 SMART 带来两种不同类型的CPU 模块:
•标准型 - 继电器输出型(SR20 / SR40 / SR60)
- 晶体管输出型(ST40 / ST60)
•经济型
- 继电器输出型(CR40)
标准型作为可扩展CPU 模块,可满足对I/O 规模有较大需求,逻辑控制较为复杂的应用;而经济型CPU 模块直接通过单机本体满足相对简单的控制需求。具有:
•以太网接口
•RS485 串口
•支持 Micro SD 卡
•高速计数
•I/O 模块扩展 1)
•信号板扩展 1)
•实时时钟 1)
•高速脉冲输出 2)
1) 仅有标准型 CPU 模块支持 2) 只有标准型、晶体管输出型才支持
型号
CR40
SR20
SR40
SR60
ST40
ST60
高速计数
4 路 30 kHz
4 路 60 kHz
4 路 60 kHz
4 路 60 kHz
4 路 60 kHz
4 路 60 kHz
高速脉冲输出
-
-
-
-
3 路 100 kHz
3 路 100 kHz
通信端口
2
2 ~ 3
2 ~ 3
2 ~ 3
2 ~ 3
2 ~ 3
较大开关量 I/O 3)
40
148
168
188
168
188
较大模拟量 I/O 3)
-
24
24
24
24
24
S7-200 SMART 系列包括许多微型可编程逻辑控制器 (Micro PLC, Micro Programmable Logic Controller),这些控制器可以控制各种自动化应用。S7-200 SMART结构紧凑、成本低廉且具有功能强大的指令集,这使其成为控制小型应用的**解决方案。S7-200 SMART 产品多种多样且提供基于 Windows的编程工具,这使得您可以灵活地解决各种自动化问题。
本手册提供了有关 S7-200 SMART CPU的安装和编程信息,适用于具备可编程逻辑控制器基本知识的工程师、编程人员、安装人员和电气人员。
所需的基本知识
要理解本手册,需要具备自动化和可编程逻辑控制器的基本知识。
本手册适用范围
本手册介绍了以下产品:
STEP7-Micro/WIN SMART V2.3
S7-200SMART CPU 固件版本 V2.3
产品概述
S7-200 SMART 系列微型可编程逻辑控器 (Micro PLC, Micro Programmable LogicController) 可以控制各种设备以满足您的自动化控制需要。
CPU
根据用户程序控制逻辑监视输入并更改输出状态,用户程序可以包含布尔逻辑、计数、定时、复杂数学运算以及与其它智能设备的通信。 S7-200 SMART结构紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集,这些优势的组合使它成为控制各种应用的**解决方案。
1.1 S7-200 SMART CPU
CPU
将微处理器、集成电源、输入电路和输出电路组合到一个结构紧凑的外壳中,形成功能强大的 Micro PLC。下载用户程序后,CPU
将包含监控应用中的输入和输出设备所需的逻辑。
① I/O 的 LED
② 端子连接器
③ 以太网通信端口
④ 用于在标准 (DIN)导轨上安装的夹片
⑤ 以太网状态 LED(保护盖下方):LINK,RX/ TX
⑥ 状态 LED:RUN、STOP 和ERROR
⑦ RS485 通信端口
⑧ 可选信号板(**标准型)
⑨ 存储卡读卡器(保护盖下方)(**标准型)
CPU具有不同型号,它们提供了各种各样的特征和功能,这些特征和功能可帮助用户针对不同的应用创建有效的解决方案。以下显示 CPU 的不同型号。
说明
CPU CR40 和 CPU CR60
S7-200 SMART CPU 固件版本 V2.3 不适用于 CPU CR40 和 CPU CR60 型号。
表格 1- 1 S7-200 SMART CPU
表格 1- 2 紧凑型串行、不可扩展 CPU
可组态 V 存储器、M 存储器、C 存储器的存储区(当前值),以及T 存储器要保持的部分(保持性定时器上的当前值),较大可为较大*量。
表格 1- 3 标准型可扩展 CPU
1.可组态 V 存储器、M 存储器、C 存储器的存储区(当前值),以及T 存储器要保持的部分(保持性定时器上的当前值),较大可为较大*量。
2 *的较大脉冲频率仅适用于带晶体管输出的 CPU 型号。对于带有继电器输出的 CPU型号,不建议进行脉冲输出操作。
新功能
STEP 7-Micro/WIN SMART V2.3 和 S7-200 SMART V2.3 CPU 均引入了以下新功能:
新 CPU 型号
S7-200 SMART 具有四种新的紧凑型串行 CPU 型号:
CPUCR20s AC/DC/继电器 (6ES7288-1CR20-0AA1)
CPUCR30s AC/DC/继电器 (6ES7288-1CR30-0AA1)
CPUCR40s AC/DC/继电器 (6ES7288-1CR40-0AA1)
CPUCR60s AC/DC/继电器 (6ES7288-1CR60-0AA1)
说明
CPU CR40 和 CPU CR60
S7-200 SMART CPU 固件版本 V2.3 不适用于 CPU CR40 和 CPU CR60 型号。
状态 LED 状态
现在,如果强制施加一个值,则所有型号 CPU 在 1 Hz 时闪烁的都将是 STOP LED(在RUN 或 STOP 模式下)。
高速计数器 (HSC)
HSC 新功能包括:
SR和 ST 型号 CPU 的 HSC 数量由四个增至六个。新的 CRs 型 CPU 配有四个HSC。
SR/ST30CPU 现已针对 HSC4 使用高速输入 I0.6 和 I0.7。这意味着 SR/ST30 CPU比其他 SR/ST 型号多一个 200 kHz 计数器。
STEP 7-Micro/WIN SMART 支持 USB/PPI 串行接口
现在可以使用 USB/PPI 多主站电缆通过以下任意串行端口对所有 CPU 型号进行编程:
RS485端口
信号板端口
DP01 PROFIBUS 端口
STEP 7-Micro/WIN SMART 固件更新
现可通过以下任意串行端口将固件更新下载至所有 CPU 型号:
RS485端口
信号板端口
DP01 PROFIBUS 端口
1.2 CPU 特性差异
S7-200 SMART V2.3 CPU 系列包含十二种 CPU
型号,分为两条产品线:紧凑型产品线和标准型产品线。CPU 标识符的首字母指示产品线,分为紧凑型 (C) 和标准型
(S)。标识符的*二个字母指示交流电源/继电器输出 (R) 或直流电源/直流晶体管
(T)。标识符中的数字指示板载数字量 I/O
总数。新的紧凑型号由小写字符“s”(**串行端口)后加 I/O 计数进行指示。
CRs 型号
CPU CR20s、CPU CR30s、CPU CR40s 和 CPU CR60s 型号与标准 CPU
之间存在以下差异:
无以太网端口:RS485端口现为编程端口。
STEP7-Micro/WIN SMART 使用 USB-PPI 电缆通过 RS485 端口对 CPU 编程。
CPU保留一个 STEP 7-Micro/WIN SMART 程序员连接。
没有需要使用以太网端口的 CPU指令
不支持数据日志
无实时时钟
无 microSD读卡器
不提供信号板支持
不提供信号模块支持
无 24V 直流传感器电源
无运动控制
仅支持具有PROFIBUS/RS485 功能的 HMI
12KB 梯形图内存和 8 KB V 内存
保持性存储器限制为 2KB
无以太网端口
由于 CRs 型号无以太网端口,因此 RS485
端口为编程端口。STEP 7-Micro/WIN SMART 使用 USB-PPI 电缆对 CPU
编程。现可通过所有串行端口对任意 CPU 进行编程,包括 PROFIBUS DP01 模块。
USB-PPI 电缆
CRs 型号提供 RS485 端口作为 CPU 的一编程端口。使用 STEP 7-Micro/WIN SMART
和 USB-PPI 电缆,可以执行以下任务:
上传和下载程序
监控程序功能
执行固件更新
如果在程序中使用自由端口,连接 USB-PPI 电缆将强制 CPU退出自由端口模式并启用 PPI 模式。PPI 模式允许 STEP 7-Micro/WIN SMART 重新控制CPU。
通信连接
由于 CRs 型 CPU 仅支持 RS485 编程端口,因此 CPU 始终保留一个STEP 7-Micro/WIN SMART 程序员连接。在 HMI 的 RS485 端口中,CRs 型 CPU仍支持四个连接。
没有需要使用以太网端口的 CPU 指令
无法使用在 CRs 型号中使用以太网端口的 CPU 指令。CRs 型 CPU中不可以使用的指令如下所述:
LAD 指令 STL 指令 说明
GET GET 通过以太网获取数据
SET SET 通过以太网写入数据
GIP_ADDR GIP 获取以太网 IP 地址
SIP_ADDR SIP 设置以太网 IP 地址
TCON TCON 打开 OUC 以太网连接
TSEND TSEND 通过以太网发送 OUC 数据
TRECV TRECV 通过以太网接收 OUC 数据
TDCON TDCON 断开 OUC 以太网连接
无实时时钟
CRs 型号不含实时时钟;但 CRs型号仍支持时间指令。每次循环上电后,时间均复位为默认时间(2000 年 1 月 1日)。如果没有实时时钟,则 CPU 保持时间的精确度受限。
没有 microSD 读卡器或任何与使用 microSD 卡相关的功能
由于 CRs 型号不支持 microSD 卡,因此如果忘记密码,可通过 RS485端口使用复位为出厂默认设置命令 。
HMI 限定为可通过 PROFIBUS/RS485 网络访问的接口
新 CRs 型号仅支持以下具有 PROFIBUS/RS485 功能的 HMI:
COMFORTHMI:
SIMATICHMI TP700 COMFORT
SIMATICHMI TP900 COMFORT
SIMATICHMI TP1200 COMFORT
SIMATICHMI KP400 COMFORT
SIMATICHMI KP700 COMFORT
SIMATICHMI KP900 COMFORT
SIMATICHMI KP1200 COMFORT
SIMATICHMI KTP400 COMFORT
SMARTHMI:
SMART700 IE
SMART1000 IE
BASICHMI:
SIMATICHMI KTP600 BASIC COLOR DP
SIMATICHMI KTP1000 BASIC COLOR DP
MicroHMI:
TD 400C 文本显示,4 行
1.4 S7-200 SMART 扩展模块
为更好的满足应用需求,S7-200 SMART
系包括诸多扩展模块、信号板和通信模块。可将这些扩展模块与标准 CPU
型号(SR20、ST20、SR30、ST30、SR40、ST40、SR60 或 ST60)搭配使用,为CPU
增加附加功能。下表列出了当前提供的扩展模块。
表格 1- 4 扩展模块和信号板
类型 仅输入 仅输出 输入/输出组合 其他
数字扩展模块 · 8 个直流输入
· 16
个直流输入
· 8 个直流输出
· 8 个继电器输出
· 16 个继电器输出
· 16 个直流输出
· 8 个直流输入/8 个直流输出
· 8 个直流输入/8个继电器输出
· 16 个直流输入/16个直流输出
· 16 个直流输入/16个继电器输出
模拟量扩展模块 · 4
个模拟量输入
· 8
个模拟量输入
· 2 个 RTD
输入
· 4 个 RTD
输入
· 4
个热电偶输
入
· 2 个模拟量输出
· 4 个模拟量输出
· 4 个模拟量输入/2 个模拟量输出
· 2 个模拟量输入/1 个模拟量输出
信号板 · 1
个模拟量输
入
· 1 个模拟量输出 · 2 个直流输入/2 个直流输出 · RS485/RS232
· 电池板
表格 1- 5 通信扩展模块
模块 类型 说明
通信扩展模块 (EM) PROFIBUS DP SMART 模块 EM DP01 PROFIBUS DP
1.5 适用于 S7-200 SMART 的 HMI 设备
S7-200 SMART 支持 Comfort HMI、SMART HMI、Basic HMI 和 Micro HMI。以下显示TD400C 和 SMART LINE 触摸面板。
表格 1- 6 HMI 设备
文本显示单元:TD400C 是一款仅支持 RS485
的显示设备,可以连接 CPU。使用文本显示向导,可以轻松地对
CPU 进行编程,以显示文本信息和其它与您的应用有关的数据。
TD400C
设备可以作为应用的低成本接口,使用该设备可查看、监视和更
改与应用有关的过程变量。
SMART HMI:SMART LINE
触摸面板可为小型机器和工厂提供操作和监视功能。组态和调试时间短、在 WinCC flexible(ASIA 版本)中组态以及具备双端口
Ethernet/RS485 接口,共同构成这些 HMI 的亮点。
STEP 7-Micro/WIN SMART 中的文本显示器向导可帮助您快速方便地为 TD400C组态文本显示器消息。要启动“文本显示”向导,请从“工具”(Tools)菜单中选择“文本显示”(Text Display) 命令。
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)
型号
CPU CR40 AC/DC/RLY
订货号(MLFB)
6ES7 288-1CR40-0AA0
常规
尺寸 W x H x D(mm)
125 x 100 x 81
重量
440 g
功耗
18 W
可用电流(EM 总线)
较大 740 mA (5 V DC)
可用电流(24 V DC)
较大 300 mA(传感器电源)
数字输入电流消耗(24 V DC)
所用的每点输入 4 mA
CPU 特征
用户储存器
12 KB 程序存储器/8 KB 数据存储器 / 10 KB 保持性存储器
板载数字 I/O
24 点输入/16 点数出
过程映像大小
256 位输入 (I)/256 位输出 (Q)
位存储器(M)
256 位
临时(局部)存储
主程序中 64 字节,每个子程序和中断程序中 64 字节
高速计数器
共 4 个
• 单相 4 个,30 kHz
• 正交相位 2 个,20 kHz
脉冲捕捉输入
14 个
循环中断
共 2 个,分辨率为 1 ms
沿中断
4 个上升沿和 4 个下降沿
存储卡
Micro SD 卡(选件)
性能
布尔运算
0.15 μs/指令
移动字
1.2 μs/指令
实数数学运算
3.6 μs/指令