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西门子编程控制器CPU

2021-03-08

STEP 7-Micro/WIN SMART 可简化对 CPU 的编程。只需一个简单示例和几个简短步

骤,即可学会用户程序的创建方法,然后可以下载该程序并在 CPU 中运行。

该示例需要以太网或 USB-PPI 通信电缆、CPU 和运行 STEP 7-Micro/WIN SMART 编程

软件的编程设备。

2.1 连接到 CPU

连接 CPU 十分容易。在本例中,只需将电源与 CPU 相连,然后通过以太网或 USB-PPI

通信电缆将编程设备与 CPU 相连。

说明

CPU 型号 CPU CR20sCPU CR30sCPU CR40s CPU CR60s 无以太网端口,无

与使用以太网通信相关的功能。

将电源连接到 CPU

警告

安装、接线或拆卸设备前,请确保电源关闭

在安装或拆何电气设备之前,请确保已切断该设备的电源。

如果在通电的情况下尝试安装 CPU 或相关设备或者对它们进行接线,则可能会触电或

导致设备错误运行。如果在安装或拆卸过程中未切断 CPU 和相关设备的所有电源,则

可能导致人员死亡、重伤或设备损坏。

在安装或拆卸 CPU 或相关设备之前,必须采取合适的安全预防措施并确保切断该 CPU

的电源。

入门指南

2.1 连接到 CPU

S7-200 SMART

32 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI

CPU 连接至电源。下图显示了直流和交流型 CPU 的接线。

直流安装 交流安装

2.1.1 组态 CPU 以进行通信

2.1.1.1 概述

CPU 可与两类通信网络中的 STEP 7-Micro/WIN SMART 编程设备进行通信:

CPU 可与以太网中的

STEP 7-Micro/WIN SMART 编程设备进行通

信。

CPU 可与 RS485 中的

STEP 7-Micro/WIN SMART 编程设备进行通

信。

 入门指南

2.1 连接到 CPU

S7-200 SMART

系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI 33

CPU 和编程设备之间建立以太网通信时请考虑以下几点:

● 组态/设置:单个 CPU 不需要硬件配置。如果想要在同一个网络中安装多个 CPU,则

必须将默认 IP 地址更改为新的的 IP 地址。

● 一对一通信不需要以太网交换机;网络中有两个以上的设备时需要以太网交换机。

说明

CPU 型号 CPU CR20sCPU CR30sCPU CR40s CPU CR60s 无以太网端口,不

支持与使用以太网通信相关的所有功能。

2.1.1.2 建立以太网硬件通信连接

以太网接口可在编程设备和 CPU 之间建立物理连接。由于 CPU 内置了自动跨接功能,

所以对该接口既可以使用标准以太网电缆,又可以使用跨接以太网电缆。将编程设备直接

连接到 CPU 时不需要以太网交换机。

要在编程设备和 CPU 之间创建硬件连接,请按以下步骤操作:

1. 安装 CPU

2. RJ45 连接盖从以太网端口卸下。收好盖以备再次使用。

3. 将以太网电缆插入 CPU 左上方的以太网端口,如下图所示。

4. 将以太网电缆连接到编程设备上。

PROFINET (LAN) 端口

入门指南

2.1 连接到 CPU

S7-200 SMART

34 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI

2.1.1.3 与 与 CPU 建立以太网通信

STEP 7-Micro/WIN SMART 中,使用以下方法之一显示以太网“通

(Communications) 对话框,从而组态与 CPU 的通信。

● 在项目树中,双击“通信”(Communications) 节点。

● 单击导航栏中的“通信”(Communications) 按钮 。

● 在“视图”(View) 菜单功能区的“窗口”(Windows) 区域内,从“组件”(Component) 下拉列

表中选择“通信”(Communications)

“通信”(Communication) 对话框提供了两种方法选择需要访问的 CPU

● 单击“查找 CPU(Find CPU) 按钮以使 STEP 7-Micro/WIN SMART 在本地网络中搜索

CPU。在网络上找到的各个 CPU IP 地址将在“找到 CPU(Found CPU) 下列出。

● 单击“添加 CPU(Add CPU) 按钮以手动输入所要访问的 CPU 的访问信息(IP 地址

等)。通过此方法手动添加的各 CPU IP 地址将在“添加 CPU(Added CPU) 中列出

并保留。

 入门指南

2.1 连接到 CPU

S7-200 SMART

系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI 35

对于“已发现 CPU”(CPU 位于本地网

络),可使用“通信”(Communications) 对话

框与您的 CPU 建立连接:

• 为通信接口选择 TCP/IP

• 单击“查找 CPU(Find CPU) 按钮,将显

示本地以太网网络中所有可操作 CPU

“已发现 CPU”)。所有 CPU 都有默认

IP 地址。请参见下方的“注”。

• 高亮显示 CPU,然后单击“确认”(OK)

对于“已添加 CPU”(CPU 位于本地网络或

远程网络),可使用“通

(Communications) 对话框与您的 CPU

建立连接:

• 为通信接口选择 TCP/IP

• 单击“添加 CPU(Add CPU) 按钮,执行

以下任意一项操作:

– 输入编程设备可访问但不属于本地网络的

CPU IP 地址。

– 直接输入位于本地网络中的 CPU IP

址。

所有 CPU 都有默认 IP 地址。请参见下方的

“注”。

• 高亮显示 CPU,然后单击“确认”(OK)

入门指南

2.1 连接到 CPU

S7-200 SMART

36 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI

CPU 建立通信之后,即可创建和下载示

例程序。

要下载所有项目组件,在“文件”(File)

PLC 菜单功能区的“传输”(Transfer) 区域单

“下载”(Download) 按钮,也可按快捷键组

CTRL+D

如果 STEP 7-Micro/WIN SMART 未找到您

CPU,请检查通信参数设置并重复以上

步骤。

说明

CPU 列表将显示所有 CPU,而不管以太网网络类别和子网。

要建立与 CPU 的连接,通信接口(用于以太网和网络接口卡 (NIC))和 CPU 的网络类别

和子网必须相同。可以设置网络接口卡与 CPU 的默认 IP 地址匹配,也可以更改 CPU

IP 地址与网络接口卡的网络类别和子网匹配。

有关如何完成此任务的信息,请参见“为项目中的 CPU 或设备组态或更改 IP 地址”

(426)

2.1.1.4 建立 RS485 硬件通信连接

RS485 接口可在编程设备与 CPU 之间建立物理连接。要在编程设备和 CPU 之间创建硬件连接,请按以下步骤操作:

1. 安装 CPU

2. USB/PPI 电缆插入 CPU 左下部的 RS485 端口,如下所示。

3. USB/PPI 电缆连接至编程设备。

RS485 端口

2.1.1.5 与 与 CPU 建立 RS485 通信

在系统块中进行的 RS485 网络信息组态或更改为项目的一部分,在您将项目下载至 CPU

前不会生效。

要访问此对话框,请执行以下操作之一:

● 在“导航”(Navigation) 栏中单击“系统块”(System Block) 按钮。

● 在项目树中,选择“系统块”(System Block) 节点,然后按下 Enter,或双击“系统

(System Block) 节点。

入门指南

2.1 连接到 CPU

S7-200 SMART

38 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI

输入或更改以下访问信息:

RS485 端口地址

RS485 端口波特率

CPU 建立通信之后,即可创建和下载示

例程序。

要下载所有项目组件,在“文件”(File)

PLC 菜单功能区的“传输”(Transfer) 区域单

“下载”(Download) 按钮,也可按快捷键组

CTRL+D

如果 STEP 7-Micro/WIN SMART 未找到您

CPU,请检查通信参数设置并重复以上

步骤。

所有具有有效 RS485 端口地址的 CPU 和设备均在“通信”(Communications) 对话框中显

示。

STEP 7-Micro/WIN SMART 中,可采用以下两种方式之一访问 CPU

● 在项目树中,双击“通信”(Communications) 节点。

● 单击导航栏中的“通信”(Communications) 按钮 。

● 在“视图”(View) 菜单功能区的“窗口”(Windows) 区域内,从“组件”(Component) 下拉列

表中选择“通信”(Communications)

 入门指南

2.1 连接到 CPU

S7-200 SMART

系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI 39

“通信”(Communication) 对话框提供了两种方法选择需要访问的 CPU

● 单击“查找 CPU(Find CPU) 按钮以使 STEP 7-Micro/WIN SMART 在本地网络中搜索

CPU。在网络中找到的各个 CPU RS485 网络 地址将在“已发现 CPU(Found CPUs)

下列出。

● 单击“添加 CPU(Add CPU) 按钮以手动输入所要访问的 CPU 的访问信息(RS485

络地址和波特率)。通过该方法手动添加的各 CPU RS485 网络地址将在“已添加

CPU(Added CPUs) 下列出并保留。

入门指南

2.1 连接到 CPU

S7-200 SMART

40 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI

对于“已发现 CPU”(CPU 位于 RS485

络),可使用“通信”(Communications) 对话

框与您的 CPU 建立连接:

• 为通信接口选择“PC/PPI 电缆 PPI.1”。

• 单击“查找 CPU(Find CPU) 按钮以显示

RS485 网络中运行的所有 CPU(“已发

CPU”)。所有 CPU 都将其 RS485

网络默认设置为地址 2 9.6 Kbps

• 高亮显示 CPU,然后单击“确定”(OK)

注:可在一台计算机上打开

STEP 7-Micro/WIN SMART 的多个副本。

请记住,当打开

STEP 7-Micro/WIN SMART 的第二个副本

或使用任一副本中的“查找 CPU(Find

CPUs) 按钮时,

STEP 7-Micro/WIN SMART 的个/其他

副本中 CPU 的通信连接可能会断开。

对于“已添加 CPU”(CPU 位于 RS485

络),可使用“通信”(Communications) 对话

框与您的 CPU 建立连接:

• 为通信接口选择“PC/PPI 电缆 PPI.1”。

• 单击“添加 CPU(Add CPU) 按钮。

• 在 RS485 网络中输入需要直接访问的

CPU RS485 网络地址和波特率。

可以在 RS485 网络中添加多个 CPU。通常

情况下,STEP 7-Micro/WIN SMART 每次只

能与一个 CPU 进行通信。所有 CPU 都将其

RS485 网络默认设置为地址 2 9.6 Kbps

• 高亮显示 CPU,然后单击“确定”(OK)

 入门指南

2.2 创建示例程序

S7-200 SMART

系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI 41

2.2 创建示例程序

这个控制程序示例可帮助您理解使用 STEP 7-Micro/WIN SMART 有多容易。 该程序在三

个程序段中使用 6 条指令创建了一个非常简单的自启动、自复位定时器。

在本例中,使用梯形图 (LAD) 编辑器输入程序指令。 下面的示例以 LAD 和语句表 (STL)

形式显示了整个程序。 描述列说明每个程序段的逻辑。 时序图显示了程序的运行。 STL

程序中没有程序段注释。

表格 2- 1 STEP 7-Micro/WIN SMART 使用入门的示例程序

LAD/FBD STL 说明

Network 1

LDN M0.0

TON T33, +100

10 ms 定时器 T33 (100 x 10 ms = 1 s)

超时

M0.0 脉冲速度过快,无法用状态视图监视。

Network 2

LDW>= T33, +40

= M10.0



以状态视图可见的速率运行时,比较结果为

真。 (40 x 10 ms = 0.4 s) 之后,M10.0

通,信号波形 40% 为低电平,60% 为高电

平。

Network 3

LD T33

= M0.0

T33(位)脉冲速度过快,无法用状态视图监

视。 (100 x 10 ms = 1 s) 时间段之后,通

M0.0 复位定时器。

时序图:

• ① T33(当前值)

• ② 当前值 = 100

• ③ 当前值 = 40

• ④ T33(位)和 M0.0

• ⑤ M10.0

入门指南

2.2 创建示例程序

S7-200 SMART

42 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI

请注意项目树和程序编辑器。 通过项

目树将指令插入到程序编辑器的程序

段中,方法是将项目树“指

(Instructions) 部分中的指令拖放

到程序段中。

程序中的所有块均保存在项目树的程

序块文件夹中。

程序编辑器工具栏中的图标提供 PLC

命令和编程操作的快捷方式。

输入并保存程序之后,可以将程序下载到 CPU

2.2.1 程序段 1 1 : 启动定时器

程序段 1 1 :启动定时器

M0.0 处于断开状态 (0) 时,该触

点接通并提供能流启动定时器。

要输入触点 M0.0

1. 双击“位逻辑”(Bit Logic) 图标或单击加号 (+) 以显示位逻辑指令。

2. 选择“常闭”触点。

3. 按住鼠标左键并将触点拖到个程序段中。

 入门指南

2.2 创建示例程序

S7-200 SMART

系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI 43

4. 为触点输入以下地址: M0.0

5. 按回车键即输入该触点地址。

要输入定时器指令 T33

1. 双击“定时器”(Timers) 图标以显示定时器指令。

2. 选择“TON”(接通延时定时器)指令。

3. 按住鼠标左键并将定时器拖到个程序段中。

4. 为定时器输入以下定时器编号: T33

5. 按回车键即输入定时器编号,光标将移动到预设时间 (PT) 参数。

6. 为预设时间输入以下值: +100.

7. 按回车键即输入该值。

2.2.2 程序段 2 2 : 接通输出

程序段 2 2 : 接通输出

T33 的定时器值大于或等于 40

40 * 10 毫秒,即 0.4 秒)时,该

触点将提供能流接通 CPU 的输出

M10.0

要输入比较指令:

1. 双击“比较”(Compare) 图标以显示比较指令。 选择“>=I”指令(大于或等于整数)。

2. 按住鼠标左键并将比较指令拖到第二个程序段中。

3. 单击触点上方的“???”,然后输入以下定时器地址值: T33

4. 按回车键即输入定时器编号,光标将移动到将与定时器值进行比较的其它值。

入门指南

2.2 创建示例程序

S7-200 SMART

44 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI

5. 输入要与定时器数值比较的以下值: +40

6. 按回车键即输入该值。

要输入用于接通输出 M10.0 的指令:

1. 双击“位逻辑”(Bit Logic) 图标以显示位逻辑指令并选择输出线圈。

2. 按住鼠标左键并将线圈拖到第二个程序段中。

3. 单击线圈上方的“???”,然后输入以下地址: M10.0

4. 按回车键即输入该线圈地址。

2.2.3 程序段 3 3 : 复位定时器

程序段 3 3 : 复位定时器

定时器达到预设值 (100) 时,定时器

位将接通,T33 的触点也将接通。 该

触点的能流会接通 M0.0 存储单元。

由于定时器由常闭触点 M0.0 使能,

所以 M0.0 的状态由断开 (0) 变为接

(1) 将复位定时器。

要输入 T33 的定时器位触点:

1. 从位逻辑指令中选择“常开”触点。

2. 按住鼠标左键并将触点拖到第三个程序段中。

3. 单击触点上方的“???”,然后输入定时器位的地址: T33

4. 按回车键即输入该触点地址。

要输入用于接通 M0.0 的线圈:

1. 从位逻辑指令中选择输出线圈。

2. 按住鼠标左键并将输出线圈拖到第三个程序段中。

 入门指南

2.2 创建示例程序

S7-200 SMART

系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI 45

3. 单击线圈上方的“???”,然后输入以下地址: M0.0

4. 按回车键即输入该线圈地址。

2.2.4 为项目设置 CPU 的类型和版本

组态项目,使 CPU 和版本与物理 CPU 相匹配。 如果项目组态所使用的 CPU CPU

本不正确,则将可能导致下载失败或程序无法运行。

如需选择 CPU,则请单击“模块”(Module) 列下的“CPU”字段,将显示下拉列表按钮,从下

拉列表中选择所需 CPU。 执行相同的步骤,在“版本”(Version) 列中选择 CPU 版本。

入门指南

2.3 下载示例程序

S7-200 SMART



46 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI

2.2.5 保存示例项目

保存示例项目

输入以上三个指令程序段后,即已完成程序的输入。程序保存后,即创建了一个含 CP

箭头以显示“另存为”(Save As) 按钮。

2. 单击“另存为”(Save As) 按钮,然后为保存项目提供文件名。

3. 在“另存为”(Save As) 对话框中输入项目名称。

4. 浏览到想要保存项目的位置。

5. 点击“保存”(Save) 以保存项目。

保存项目后,可下载程序到 CPU

 入门指南

2.3 下载示例程序

S7-200 SMART

系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI 47

2.3 下载示例程序

首先确保以太网 (33)(仅限标准型 CPU)或 RS485 (36) 通信的网络硬件和 PLC

连接器电缆正常运行并且 PLC 通信正常运行。

要下载所有项目组件,在“文

(File) PLC 菜单功能区的

“传送”(Transfer) 区域单击“下

(Download) 按钮,也可按快

捷键组合CTRL+D”。

单击“下载”(Download) 对话框中

“下载”(Download) 按钮。

STEP 7-Micro/WIN SMART 将完

整程序或您所选择的程序组件复

制到 CPU

如果 CPU 处于 RUN 模式,将弹出一个对话提示您将 CPU 置于 STOP 模式。单击

“是”(Yes) 可将 CPU 置于 STOP 模式。

说明

每个项目都与 CPU 类型相关联。如果项目类型与所连接的 CPU 类型不匹配,

STEP 7-Micro/WIN SMART 将指示不匹配并提示您采取措施。

参见

硬件故障排除指南 (727)

PLC 致命错误代码 (975)

更改 CPU 的工作模式 (48)

入门指南

2.4 更改 CPU 的工作模式

S7-200 SMART

48 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI

2.4 更改 CPU 的工作模式

CPU 有以下两种工作模式:STOP 模式和 RUN 模式。CPU 正面的状态 LED 指示当前工

作模式。在 STOP 模式下,CPU 不执行任何程序,而用户可以下载程序块。在 RUN

式下,CPU 会执行相关程序;但用户仍可下载程序块。

CPU 置于 RUN 模式

1. PLC 菜单功能区或程序编辑器工具栏中单击 “运行” (RUN) 按钮:

2. 提示时,单击“确认”(OK) 更改 CPU 的工作模式。

可监视 STEP 7-Micro/WIN SMART 中的程序,方法是在“调试”(Debug) 菜单功能区或程

序编辑器工具栏中单击“程序状态”(Program Status) 按钮。STEP 7-Micro/WIN SMART

示指令值。

CPU 置于 STOP 模式

若要停止程序,需单击“停止”(STOP) 按钮 ,并确认有关将 CPU 置于 STOP 模式的提

示。也可在程序逻辑中包括 STOP 指令 (368),以将 CPU 置于 STOP 模式。

S7-200 SMART

系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI 49

安装 3 3

3.1 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。

仅限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死亡或重伤和/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。

安装

3.2 功率预算

S7-200 SMART

50 系统手册, V2.5, 01/2020, A5E03822234-AI

① 侧视图 ③ 垂直安装

② 水平安装 ④ 空隙区域

规划 PLC 的布局时,应留出足够的空间以方便进行接线和通信电缆连接。

3.2 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指导,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

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 (967),确定

CPU 能为您的组态提供多少电能(或电流)。

 安装

3.2 功率预算


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