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2020-07-04 16:35:03
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西門子為其產(chǎn)品及系統(tǒng)提供工業(yè)安全功能，以支持工廠、解決方案、機器和網(wǎng)絡的安全運行。
為了保護設備、系統(tǒng)、機器和網(wǎng)絡以防受到網(wǎng)絡威脅，必須實施并持續(xù)保持全面、的工業(yè)安全概念。西門子的產(chǎn)品和解決方案構成了這種概念的一個要素。
客戶負責防止未經(jīng)授權的對其工廠、系統(tǒng)、機器設備和網(wǎng)絡進行訪問。這種系統(tǒng)、機器和部件只應連接到企業(yè)網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)，前提是需要進行這種連接，且僅當采取適當措施時的情況下才進行這種連接（例如，使用防火墻和/或進行網(wǎng)絡分隔）。
西門子在 Micro/WIN V4.0 SP5 中正式推出 Modbus RTU 主站協(xié)議庫（西門子標準庫指令）。
圖 1. 西門子標準指令庫（Micro/WIN V4.0 SP5）
使用 Modbus RTU 主站指令庫，可以讀寫 Modbus RTU 從站的數(shù)字量、模擬量 I/O 以及保持寄存器。
要使用 Modbus RTU 主站指令庫，須遵循下列步驟：
1.2 Modbus RTU 主站功能編程
1. 調用 Modbus RTU 主站初始化和控制子程序
使用 SM0.0 調用 MBUS_CTRL 完成主站的初始化，并啟動其功能控制：
圖 2. 用 SM0.0 調用 Modbus RTU 主站初始化與控制子程序
各參數(shù)意義如下:
2. 調用 Modbus RTU 主站讀寫子程序MBUS_MSG，發(fā)送一個Modbus 請求；
圖 3. 調用Modbus RTU 主站讀寫子程序
各參數(shù)意義如下:
3. 在 CPU 的 V 數(shù)據(jù)區(qū)中為庫指令分配存儲區(qū)（Library Memory）
Modbus Master 指令庫需要一個284個字節(jié)的全局 V 存儲區(qū)。
1.3 關于 Modbus RTU 主站協(xié)議及地址
此為西門子正式推出的標準庫指令說明資料。
在 Modbus RTU Master 協(xié)議和 PPI 協(xié)議之間切換：Modbus RTU Master 協(xié)議指令庫使通信口工作在自由口模式下，此時不能與 Micro/WIN 軟件通信。要在切換回 PPI 協(xié)議，可以：
Modbus RTU Master 協(xié)議庫的 MBUS_CTRL 指令不需要很長的執(zhí)行時間。MBUS_需要 1.11 ms 用于初始化，在后續(xù)的每個掃描周期中只占用 0.41 ms。
調用 MBUS_MSG 子程序會加長處理時間。大部分時間都用于 CRC 校驗的計算。每讀、寫一個字的數(shù)據(jù)就需要 1.85 ms 掃描時間。數(shù)據(jù)多的情況下（讀、寫 120 字的數(shù)據(jù)），掃描時間大概會擴增加 222 ms。讀操作的時間主要消耗在接收數(shù)據(jù)上；寫操作的時間主要消耗在發(fā)送數(shù)據(jù)上。
通常 Modbus 地址由 5 位數(shù)字組成，包括起始的數(shù)據(jù)類型代號，以及后面的偏移地址。Modbus Master 協(xié)議庫把標準的 Modbus 地址映射為所謂 Modbus 功能號，讀寫從站的數(shù)據(jù)。Modbus Master 協(xié)議庫支持如下地址：
為了支持上述 Modbus 地址的讀寫，Modbus Master 協(xié)議庫需要從站支持下列功能：
表 1. 需要從站支持的功能
數(shù)字量輸出
功能 15：寫多輸出點
數(shù)字量輸入
30001 - 39999
輸入寄存器
保持寄存器
功能 16：寫多寄存器單元
S7-200 通過 Modbus Master 和 Slave 協(xié)議庫通信時，Modbus 地址和 S7-200 內(nèi)存儲區(qū)地址的 映射關系都類似。
Modbus 保持寄存器地址映射舉例：
Modbus 數(shù)字量地址映射舉例：
位地址（0xxxx 和 1xxxx）數(shù)據(jù)是以字節(jié)為單位打包讀寫。個字節(jié)中的低有效位對應 Modbus 地址的起始地址。如下圖所示：
圖 4. 數(shù)字量地址映射舉例
1.4 Modbus RTU 主站例程
為了更好地理解 Modbus 主站的編程，可參考下面的例程。
例子程序1: 多個MBUS_MSG指令輪詢執(zhí)行，
1.5 Modbus RTU 主站常問問題
Modbus RTU 主站庫對 CPU 的版本確實有要求，CPU 的版本必須為 2.00 或者 2.01(即訂貨號為6ES721*－***23-0BA*)，1.22 版本之前（包括 1.22 版本）的 S7-200 CPU 不支持。
Modbus 指令庫使用的是 CPU 的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通訊口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 編程通信監(jiān)控。如果通信口都已經(jīng)被占用，可以考慮：
Modbus 地址與 Modbus 的功能碼是兩個層次的概念。
根據(jù) Modbus 通信協(xié)議，Modbus 數(shù)據(jù)的地址使用 0xxxx、1xxxx、3xxxx 和 4xxxx 的形式，分別表示數(shù)字量輸出、數(shù)字量輸入、模擬量輸入等數(shù)據(jù)地址。在使用 S7-200 的指令庫時，Modbus 數(shù)據(jù)地址與 S7-200 的 I/O 和數(shù)據(jù)存儲區(qū)地址間有特定的對應關系。
有些設備表明它支持 Modbus RTU 通信協(xié)議，但也詳細提供了讀寫數(shù)據(jù)的詳細通信幀格式，其中包括如何 Modbus 站的地址，需要讀寫數(shù)據(jù)類型、長度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫的數(shù)據(jù)類型和地址，此字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容即所謂"功能碼"，如功能 1 讀取單個/多個數(shù)字量輸出點的值。
支持 Modbus 協(xié)議的設備或軟件，使用時用戶直接設置或看到的應當是 Modbus 數(shù)據(jù)地址。Modbus 地址所訪問的數(shù)據(jù)，是通過各種"功能"讀寫而來。功能碼是 Modbus 地址的底層。如果 Modbus 通信的一方提供的所謂 Modbus 協(xié)議只有功能碼，則需要注意了解此功能號與 Modbus 地址間的對應關系。
通常 Modbus 協(xié)議的保持寄存器地址范圍在 之間。對于多數(shù)應用來說已經(jīng)夠了。但有些 Modbus 從站把地址映射到保持寄存器區(qū)的地址過 9999 的部分。
Modbus Master 協(xié)議庫支持過 9999 的保持寄存器地址。地址范圍為 36。只需在調用 MBUS_MSG 子程序時給 Addr 參數(shù)賦相應的值即可，如 416768。
西門子PLC數(shù)據(jù)的存儲格式為高位低存方式。舉例：VD200中包含VW200和VW202，其中VW202是低字，VW200是高字。若第三方設備與西門子數(shù)據(jù)存儲格式不同，是低位低存的方式，那么通信上來的數(shù)據(jù)就會存在錯誤，需要進行轉換才能使用。編程的方式比較多樣，針對雙字中高低字的交換可以使用SWAP(字交換）指令，若是字節(jié)交換可以考慮循環(huán)移位指令。
不支持。S7-200自身的通信端口或其通信擴展模塊均不支持 Modbus TCP、CANopen、DeviceNet 以及 BACnet 通信協(xié)議。
引起6號錯誤主要有兩方面的原因：1.多個 MBUS_MSG 指令同時使能執(zhí)行；2. Modbus庫存儲區(qū)中分配的建議地址區(qū)與編程中已使用的V存儲區(qū)有重疊。
2Modbus RTU從站
2.1 CPU 上的通信口（Port0）支持 Modbus RTU 從站通信協(xié)議
S7-200 CPU上的通信口Port0可以支持Modbus RTU協(xié)議，成為Modbus RTU從站。此功能是通過S7-200的自由口通信模式實現(xiàn)，因此可以通過無線數(shù)據(jù)電臺等慢速通信設備傳輸。
要實現(xiàn)Modbus RTU通信，需要STEP 7-Micro/WIN32 V3.2以上版本的編程軟件，而且須安裝STEP 7-Micro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令庫）。Modbus RTU功能是通過指令庫中預先編好的程序功能塊實現(xiàn)的。
2.2 編程基本步驟：
檢查Micro/WIN的軟件版本，應當是STEP 7-Micro/WIN V3.2以上版本。
檢查Micro/WIN的指令樹中是否存在Modbus RTU從站指令庫（圖1），庫中應當包括MBUS_INIT和MBUS_SLAVE兩個子程序。如果沒有，須安裝Micro/WIN32 V3.2的Instruction Library（指令庫）軟件包；
圖1. 指令樹中的庫指令
編程時使用SM0.1調用子程序MBUS_INIT進行初始化，使用SM0.0調用MBUS_SLAVE，并相應參數(shù)。關于參數(shù)的詳細說明，可在子程序的局部變量表中找到；
圖2. 調用Modbus RTU通信指令庫
圖中參數(shù)意義如下：
在CPU的V數(shù)據(jù)區(qū)中分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）；
如有必要，使用主站軟件測試。
在圖2的例子中，規(guī)定了 Modbus 保持寄存器區(qū)從 VB0 開始（HoldStart ＝ VB0），并且保持寄存器為1000個字（MaxHold＝1000），因保持寄存器以字（兩個字節(jié)）為單位，實際上這個通信緩沖區(qū)占用了VB0～VB1999共2000個字節(jié)。因此分配庫指令保留數(shù)據(jù)區(qū)時至少要從VB2000開始。當然保持區(qū)不一定要從VB0開始。
可到一些軟件下載網(wǎng)站尋找類似軟件，如 ModScan32 等。
2.3 Modbus RTU 從站地址與S7-200的地址對應
Modbus地址是以00001、30004之類的形式出現(xiàn)。S7-200內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲區(qū)與Modbus的0、1、3、4共4類地址的對應關系如下：
表2. Modbus地址對應表
其中T為S7-200中的緩沖區(qū)起始地址，即 HoldStart。
如果已知S7-200中的V存儲區(qū)地址，推算Modbus地址的公式如下：
Modbus地址 = 40000 + (T/2+1) ; T為偶數(shù)
2.4 Modbus RTU 從站指令庫支持的功能碼
Modbus RTU 從站指令庫支持特定的 Modbus 功能。訪問使用此指令庫的主站必須遵循這個指令庫的要求。
表 3. Modbus RTU 從站功能碼
2.5 Modbus RTU 從站例程
需要 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP3 以上版打開
2.6 Modbus RTU 從站常見問題
沒有關系。支持網(wǎng)絡通信的通信協(xié)議必須有其自己的網(wǎng)絡尋址規(guī)定。 Modbus 從站的地址只是它在 Modbus 網(wǎng)絡上的地址，而通常所說的 S7-200 CPU 地址是 CPU 在西門子的 PPI 網(wǎng)絡上的站地址。S7-200 CPU 的大部分通信功能都通過 PPI 網(wǎng)絡完成，例如編程、網(wǎng)絡讀寫通信等。
Modbus 地址與 Modbus 的功能碼是兩個層次的概念。
根據(jù) Modbus 通信協(xié)議，Modbus 數(shù)據(jù)的地址使用 00xxx、10xxx、30xxx 和 40xxx 的形式，分別表示數(shù)字量輸出、數(shù)字量輸入、模擬量輸入等數(shù)據(jù)地址。在使用 S7-200 的指令庫時，Modbus 數(shù)據(jù)地址與 S7-200 的 I/O 和數(shù)據(jù)存儲區(qū)地址間有特定的對應關系。
有些設備表明它支持 Modbus RTU 通信協(xié)議，但也詳細提供了讀寫數(shù)據(jù)的詳細通信幀格式，其中包括如何 Modbus 站的地址，需要讀寫數(shù)據(jù)類型、長度等等。數(shù)據(jù)幀有特定字節(jié)指出此指令讀寫的數(shù)據(jù)類型和地址，此字節(jié)的數(shù)據(jù)內(nèi)容即所謂"功能碼"，如功能 1 讀取單個/多個數(shù)字量輸出點的值。
支持 Modbus 協(xié)議的設備或軟件，使用時用戶直接設置或看到的應當是 Modbus 數(shù)據(jù)地址。Modbus 地址所訪問的數(shù)據(jù)，是通過各種"功能"讀寫而來。功能碼是 Modbus 地址的底層。如果 Modbus 通信的一方提供的所謂 Modbus 協(xié)議只有功能碼，則需要注意了解此功能號與 Modbus 地址間的對應關系。
Modbus 指令庫使用的是 CPU 的自由口通信功能，工作在自由口模式下的通訊口不能使用 Micro/WIN 的 PPI 編程通信監(jiān)控。如果通信口都已經(jīng)被占用，可以考慮：
有些HMI軟件使用Modbus RTU通信協(xié)議時，處理存儲在數(shù)據(jù)保持寄存器中的實數(shù)（浮點數(shù)）的方式與西門子的實數(shù)保存格式不同。西門子的PLC遵循"高字節(jié)低地址、低字節(jié)高地址"的規(guī)律。
Modbus RTU的保持寄存器是以"字（雙字節(jié)）"為單位，而一個實數(shù)需要4個字節(jié)（雙字）表示。HMI軟件在處理時可能會把保持寄存器的兩個"字"互換位置，造成不能識別以西門子格式表示的實數(shù)。如果HMI軟件一方無法處理這種實數(shù)，則可在S7-200 CPU中編程將存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)（保持寄存器區(qū)）的實數(shù)的高字和低字互換。
可能此軟件使用了Modbus功能15（寫多個離散量）或類似功能（功能 16）。S7-200從站協(xié)議遵守"以整字節(jié)地址邊界（如Q0.0、Q2.0）開始、以8的整數(shù)倍為位個數(shù)"的規(guī)約。如果HMI軟件未嚴格執(zhí)行此規(guī)律就可能發(fā)生寫入錯誤的情況。
S7-200可以支持上述模式，但是沒有現(xiàn)成的指令庫，需要用戶自己編程。
使用指令庫時，若編譯后出現(xiàn)很多錯誤，一般是因為未庫指令數(shù)據(jù)存儲區(qū)。請參考相關條目。
可以。用戶可以自己編程實現(xiàn)。
S7-200可以組成RS-485基礎上的Modbus RTU網(wǎng)絡。如果通信對象是不同標準的通信口，可能還需要轉換。
參見：RS-485網(wǎng)絡組成
3STEP 7-Micro/WIN 的標準指令庫
STEP 7-Micro/WIN V4.0 以上版內(nèi)部已經(jīng)帶有新的指令庫，但在未安裝西門子 Instruction Library 軟件包的情況下，不能顯示出來使用。
用戶可以直接從下面獲得西門子 Instruction Library 軟件安裝包：
新的 STEP 7-Micro/WIN V4.0 SP5 版本支持以下幾種西門子標準指令庫：
可使CPU通信口 Port0 和 Port 1 支持與Micro-Master 3（MM3系列）和Micro-Master 4（MM4系列，如MM420、MM430、MM440等）、SINAMICS G110系列的USS通信控制，通過一些預先編好的子程序和中斷程序，以方便地控制變頻器的運行和讀寫其參數(shù)。
Micro/WIN V4.0的USS指令庫現(xiàn)在已經(jīng)針對西門子的Master Drive做了優(yōu)化。
可使CPU通信口 Port0 支持Modbus RTU從站通信功能。
可使 CPU 通信口 Port 0 和 Port 1 支持 Modbus RTU 主站通信功能。
圖1. 西門子標準庫以淺藍色圖標表示（Micro/WIN V4.0 SP5）
從以下兩種途徑可以獲得STEP 7-Micro/WIN指令庫：
3.1 分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)
調用STEP 7 - Mciro/WIN32 V3.2 Instruction Library（指令庫）需要分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)（Library Memory）。庫指令數(shù)據(jù)區(qū)是相應庫的子程序和中斷程序所要用到的變量存儲空間。
如果在編程時不分配庫指令數(shù)據(jù)區(qū)，編譯時會產(chǎn)生許多相同的錯誤（錯誤18）。
操作步驟（以Modbus RTU庫指令為例）：
在指令樹的Project（項目）中，以鼠標右鍵單擊Program Block（程序塊），在彈出的快捷菜單中選擇Library Memory。如圖2所示：
圖2
在彈出的選項卡中設置庫指令數(shù)據(jù)區(qū)，如圖2所示：
圖3.缺省情況下是從VB0開始，但因為與Modbus的保持寄存區(qū)沖突，所以手動改為VB2000。按"Suggest Address"按鈕也可以自動分配。
3.2 添加指令庫
步：在Micro/WIN的File（文件）菜單中選擇Add/Remove Libraries...（添加/刪除指令庫）命令 ；或者在指令樹的Libraries（指令庫）分支上單擊鼠標右鍵，選擇Add/Remove Libraries...
圖4. 選擇添加/刪除指令庫命令
添加/刪除對話框中將顯示已經(jīng)在本機的Micro/WIN中集成的用戶自定義指令庫。
圖5. 已安裝的庫指令
第二步：按Add（添加）按鈕，選擇新定義的庫文件路徑。用戶自定義庫將自動添加到Micro/WIN指令樹的Libraries分支下。
圖6. 選擇庫文件
3.3 刪除庫指令
步：選擇添加/刪除指令庫命令
圖7. 選擇命令
第二步：選中須卸載的庫所對應的庫文件，按Remove（刪除）按鈕
圖8. 選中要刪除的庫指令文件
4RS-485網(wǎng)絡
S7-200系統(tǒng)支持的PPI、MPI和PROFIBUS-DP協(xié)議通常以RS-485電氣網(wǎng)絡為硬件基礎。
RS-485串行通信標準采用平衡信號傳輸方式，或者稱為差動模式。平衡傳輸方式可以有效地抑制傳輸過程中干擾。
平衡方式采用一對導線，利用兩根導線間的電壓差傳輸傳輸信號。這兩根導線被命名為A（TxD/RxD-）和B（TxD/RxD+）。當B的電壓比A高時，認為傳輸?shù)氖沁壿?高"電平；當B的電壓比A低時，認為傳輸?shù)氖沁壿?低"電平信號。能夠有效工作的差動電壓范圍十分寬廣，可以從零點幾伏到接近十伏。
RS-485通信端口可以做到很高的通信速率，較長的通信距離，以及并聯(lián)連接多個端口。
S7-200 CPU通信口的共模抑制電壓是12V。所以對于這類非隔離型的RS-485端口，保證通信口之間的信號地等電位非常重要，好將它們連接在一起（并不是說一定要接地）。
S7-200系統(tǒng)中的RS-485端口是半雙工的，不能同時發(fā)送和接收信號。
在S7-200系統(tǒng)中，選擇合適的通信設備，可以做到波特率從1200到12M，單段距離1000m，單段站點32個的通信網(wǎng)絡。通過中繼器，RS-485電氣網(wǎng)絡還可以擴展通信距離，增加通信站點。詳情請參考《S7-200系統(tǒng)手冊》關于通信的專門一章。
雖然常見的RS-485通信器件在電氣性能上基本一致，但物理接口卻五花八門，沒有統(tǒng)一的規(guī)定。
4.1 S7-200系統(tǒng)中的RS-485通信
在S7-200系統(tǒng)中，CPU上的通信口（編程口），以及EM277模塊上的通信端口都是符合RS-485電氣標準的。但它們也有所不同：
以下三種協(xié)議，都可以在RS-485的硬件基礎上實現(xiàn)通信：
因此考察上述電氣網(wǎng)絡的通信時，我們應注意到它們都受RS-485網(wǎng)絡電氣基礎的制約。上述網(wǎng)絡所用的網(wǎng)絡硬件基本一樣。
5RS-485網(wǎng)絡的硬件組成
在S7-200系統(tǒng)中，無論是組成PPI、MPI還是RPOFIBUS-DP網(wǎng)絡，或是Modbus RTU網(wǎng)絡，用到的主要部件都是一樣的：
5.1 連接網(wǎng)絡連接器
A. 電纜和剝線器。使用FC技術不用剝出裸露的銅線。
圖1. 剝好一端的PROFIBUS電纜與快速剝線器（FCS，訂貨號6GK1905-6AA00）。
B. 打開PROFIBUS網(wǎng)絡連接器。首先打開電纜張力釋放壓塊，然后掀開芯線鎖。
圖2. 打開的PROFIBUS連接器
C. 去除PROFIBUS電纜芯線外的保護層，將芯線按照相應的顏色標記插入芯線鎖，再把鎖塊用力壓下，使內(nèi)部導體接觸。應注意使電纜剝出的屏蔽層與屏蔽連接壓片接觸。
圖3. 插入電纜
D. 復位電纜壓塊，擰緊螺絲，消除外部拉力對內(nèi)部連接的影響。
5.2 網(wǎng)絡連接器
網(wǎng)絡連接器主要分為兩種類型：帶和不帶編程口的。不帶編程口的插頭用于一般聯(lián)網(wǎng)，帶編程口的插頭可以在聯(lián)網(wǎng)的同時仍然提供一個編程連接端口，用于編程或者連接HMI等。
圖4. 左側為不帶編程口的網(wǎng)絡連接器（訂貨號：6ES7 972-0BA52-0XA0）
右側的是帶編程口的網(wǎng)絡連接器（訂貨號：6ES7 972-0BB52-0XA0）
5.3 線型網(wǎng)絡結構
通過PROFIBUS電纜連接網(wǎng)絡插頭，構成總線型網(wǎng)絡結構。
圖5. 總線型網(wǎng)絡連接
在上圖中，網(wǎng)絡連接器A、B、C分別插到三個通信站點的通信口上；電纜a把插頭A和B連接起來，電纜b連接插頭B和C。線型結構可以照此擴展。
注意圓圈內(nèi)的"終端電阻"開關設置。網(wǎng)絡終端的插頭，其終端電阻開關必須放在"ON"的位置；中間站點的插頭其終端電阻開關應放在"OFF"位置。
5.4 終端電阻和偏置電阻
一個正規(guī)的RS-485網(wǎng)絡使用終端電阻和偏置電阻。在網(wǎng)絡連接線非常短、臨時或實驗室測試時也可以不使用終端和偏置電阻。
終端電阻：在線型網(wǎng)絡兩端（相距遠的兩個通信端口上），并聯(lián)在一對通信線上的電阻。根據(jù)傳輸線理論，終端電阻可以吸收網(wǎng)絡上的反射波，有效地增強信號強度。兩個終端電阻并聯(lián)后的值應當基本等于傳輸線在通信頻率上的特性阻抗 偏置電阻：偏置電阻用于在電氣情況復雜時確保A、B信號的相對關系，保證"0"、"1"信號的可靠性
入門實例:次使用S7-200筆錄
對于很多沒有使用過S7-200PLC的朋友來說，很多問題可能成為大家的攔路虎，感覺入門很難。以下就用一個實例，為大家介紹次使用S7-200PLC時具體步驟，幫助您邁開使用PLC的步。文中希望實現(xiàn)的功能是：按下一個開關，點亮一個輸出點。本文可以幫您解決次使用S7-200時的以下問題：
（一） 需要準備哪些硬件和軟件呢？
次使用S7-200時，需要準備硬件有：S7-200CPU，如CPU224XP(訂貨號：6ES7 214-2BD23-0XB8)
編程電纜 PC/PPI電纜（訂貨號：6ES7 901-3DB30-0XA0）
需要準備的軟件有：SETP7-Micro/Win V4.0 SP6
還需要準備一臺裝有Windows XP SP2的電腦
準備好硬件，我們就需要在電腦上正確安裝S7-200的編程軟件。特別提示要注意這個軟件是SETP7-Micro/Win，而不是SETP7。據(jù)老工程師講，SETP7是給S7-300等系列PLC編程用的，不能給S7-200進行編程。對于SETP7-Micro/Win軟件而言，目前常用的版本是V4..0 SP6。和安裝其它軟件一樣，正確安裝好編程軟件后，您就可以在桌面上看到如下所示的圖標。至此，我們就為下一步的調試做好基本準備嘍！
（二） 如何為PLC的接線呢？
從以下接線圖可以看出，我們需要做的就是將為PLC提供電源和為數(shù)字量輸入點正確接線。
（三） 如何與PLC通信呢？
1. 連接編程電纜
將編程電纜的USB口側插在電腦上，DB接口插在PLC的PORT0或者PORT1上。然后將PLC的模式開關設置為STOP。
2. 編程軟件設置
（1）打開編程軟件后，在整個界面的左側，點擊設置PG/PC接口。如下圖所示：
在出現(xiàn)的對話框中，選擇PC/PPIcable(PPI),并點擊屬性
屬性對話框的個界面，使用如下設置：
在屬性對話框中的第二個選項卡中，選擇通訊接口為USB，具體如下設置：
之后保存并關閉相應的對話框。
（2）回到編程軟件的初始界面，然后點擊通信
出現(xiàn)如下界面：
將搜索所有波特率打勾后，雙擊刷新即可。
如果能出現(xiàn)如下頁面，即表示PC與PLC的通訊。
（四） 如何編寫程序呢？
打開編程界面，單擊紅色標注處，可以添加一個常開觸點
同樣的方法添加一個輸出線圈：
需要為輸入和輸出分配正確的地址，如下所示。之后點擊下載
出現(xiàn)如下界面后，繼續(xù)點擊下載
下圖顯示的是下載中的界面：
下載后,就可以進行PLC調試，進一步測試具體功能是否可以實現(xiàn)。
（五） 如何調試PLC呢？
先將模式開關設置為RUN，然后撥動連接在輸入點I0.0上開關，即可看到輸出點點亮了。至此，表明我們的程序和PLC運行一切正常。
如果想在編程軟件上監(jiān)控輸入點和輸出點的狀態(tài)，可以點擊狀態(tài)表
打開狀態(tài)表后，在地址欄中輸入需要監(jiān)控的地址，如下所示：
之后點擊監(jiān)控即可：
正常監(jiān)控后就可以在當前值中看到相應的數(shù)值：
開關未按下時的狀態(tài)
開關按下后的狀態(tài)
從以上的筆錄，我們可以看出S7-200PLC是一款簡單易學的控制設備。當然，PLC還有通訊、PID控制、運動控制等等很多功能，我們可以在本網(wǎng)站中的相關介紹中一步一步的對其進行學和了解。相信不需要很長時間，您也可以成為S7-200PLC的使用高手！模擬信號是指在一定范圍內(nèi)連續(xù)的信號（如電壓、電流)，這個“一定范圍”可以理解為模擬量的有效量程。在使用S7-200模擬量時，需要注意信號量程范圍，撥碼開關設置，模塊規(guī)范接線，指示燈狀態(tài)等信息。
本文中，我們按照S7-200模擬量模塊類型進行分類介紹：
1.AI 模擬量輸入模塊?
2.AO模擬量輸出模塊?
3.AI/AO模擬量輸入輸出模塊
4.常見問題分析
首先，請參見“S7-200模擬量全系列覽表”，初步了解S7-200模擬量系列的基本信息，具體內(nèi)容請參見下文詳細說明：
AI 模擬量輸入模塊
A. 普通模擬量輸入模塊：
如果，傳感器輸出的模擬量是電壓或電流信號（如±10V或0~20mA），可以選用普通的模擬量輸入模塊，通過撥碼開關設置來選擇輸入信號量程。注意：按照規(guī)范接線，盡量依據(jù)模塊上的通道順序使用（A->D），且未接信號的通道應短接。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-模擬量模塊介紹。
4AI EM231模塊：
首先，模擬量輸入模塊可以通過設置撥碼開關來選擇信號量程。開關的設置應用于整個模塊，一個模塊只能設置為一種測量范圍，且開關設置只有在重新上電后才能生效。也就是說，撥碼設置一經(jīng)確定后，這4個通道的量程也就確定了。如下表所示：
注：表中0~5V和0~20mA（4~20mA）的撥碼開關設置是一樣的，也就是說，當撥碼開關設置為這種時，輸入通道的信號量程，可以是0~5V，也可以是0~20mA。
8AI EM231模塊：
8AI的EM231模塊，第0->5通道只能用做電壓輸入，只有第6、7兩通道可以用做電流輸入，使用撥碼開關1、2對其進行設置：當sw1=ON，通道6用做電流輸入；sw2=ON時，通道7用做電流輸入。反之，若選擇為OFF，對應通道則為電壓輸入。
注：當?shù)?、7道選擇為電流輸入時，第0->5通道只能輸入0-5V的電壓。
B. 測溫模擬量輸入模塊（熱電偶TC；熱電阻RTD）：
如果，傳感器是熱電阻或熱電偶，直接輸出信號接模擬量輸入，需要選擇特殊的測溫模塊。測溫模塊分為熱電阻模塊EM231RTD和熱電偶模塊EM231TC。注意：不同的信號應該連接至相對應的模塊，如：熱電阻信號應該使用EM231RTD，而不能使用EM231TC。且同一模塊的輸入類型應該一致，如：Pt1000和Pt100不能同時應用在一個熱電阻模塊上。
熱電偶模塊TC：
EM231 TC支持J、K、E、N、S、T和R型熱電偶，不支持B型熱電偶。通過撥碼設置，模塊可以實現(xiàn)冷端補償，但仍然需要補償導線進行熱電偶的自由端補償。另外，該模塊具有斷線檢測功能，未用通道應當短接，或者并聯(lián)到旁邊的實際接線通道上。?
熱電阻模塊RTD：
熱電阻的阻值能夠隨著溫度的變化而變化，且阻值與溫度具有一定的數(shù)學關系，這種關系是電阻變化率α。RTD模塊的撥碼開關設置與α有關，如下圖所示，就算同是 Pt100，α值不同時撥碼開關的設置也不同。在選擇熱電阻時，請盡量弄清楚α參數(shù)，按 照對應的撥碼去設置。具體請參看《S7-200可編程控制器系統(tǒng)手冊》的附錄A-熱電偶和熱電阻擴展模塊介紹。
EM231 RTD模塊具有斷線檢測功能，未用通道不能懸空，接法方式如下：
（1）請將一個電阻按照與已用通道相同的接線方式連接到空的通道，注意：電阻的阻值必須和RTD的標稱值相同；
（2）將已經(jīng)接好的那一路熱電阻的所有引線，一一對應連接到空的通道上。
因為熱電阻分2線制、3線制、4線制，所以RTD模塊與熱電阻的接線有3種方式，如圖所示。其中，精度高的是4線連接，精度低的是2線連接。
提示：
（1）. 在STEP7 Micor/WIN軟件中（S7-200的編程軟件），對于模擬量輸入通道設有軟件濾波功能，如圖所示，具體請參見《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->系統(tǒng)塊-模擬量濾波。
但是，在系統(tǒng)塊中設置模擬量通道濾波時，RTD和TC模塊占用的模擬量通道，應禁止濾波功能。
（2） EM231 TC和RTD模塊上，均有24V電源指示燈和SF故障指示燈。如圖所示：（a）若24V電源指示燈=OFF，則說明該模塊沒有24V工作電源；（b）若SF紅燈閃爍，原因可能是：模塊內(nèi)部軟件檢測出外接斷線，或者輸入出范圍。
注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->EM231 RTD/EM231 TC。
AO模擬量輸出模塊
S7-200的擴展模塊里，分別有2路、4路的模擬量輸出模塊EM232。根據(jù)接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型，電壓：±10V，電流：0~20mA（4~20mA）。
AI/AO模擬量輸入輸出模塊
(A) CPU模塊本體集成的2路AI和1路AO
S7-200只有CPU 224XP和CPU224XPsi，本體集成有模擬量通道。其中，2路AI是：電壓信號±10V，1路AO是：電壓信號0~10V；或者電流信號0~20mA(4~20mA)，輸出信號類型可以通過硬件接線來選擇。
(B) EM235模擬量輸入輸出模塊
EM235模塊有4路AI和1路AO。通過撥碼開關設置來選擇4路AI通道的輸入信號程，如下表所示，這個模塊可以測量毫伏級（mV）的信號；1路AO是：電壓信號 ±10V；或電流信號0~20mA（4~20mA），可以根據(jù)硬件接線方式（M-V或M-I）選擇輸出信號類型。
注：模塊上的電位計是用來調節(jié)輸入信號和轉換數(shù)值的放大關系，在模塊出廠時已經(jīng)設置好了，如無需要，請不要隨意更改。
常見問題分析
A．模擬量輸入與數(shù)字量的對應關系：
模擬量信號（0~10V，0~5V或0~20mA）在S7-200 CPU內(nèi)部用0~32000的數(shù)值表示（注：4~20mA對應6400~32000），這兩者之間有一定的數(shù)學關系，如圖所示：
B．模擬量模塊的硬件接線介紹
（1）CPU 224 XP集成有2路電壓輸入，接線方法見a：分別為A+和M、B+和M，此時只能輸入±10V 電壓信號。
CPU 224XP還集成有1路模擬量輸出信號。電流輸出如圖b，將負載接在I和M端子之間；電壓輸出如圖c，將負載接在V和M端子之間。
（2）模擬量輸入的接線方式
以4AI EM231模塊為例，分別介紹電壓、電流型輸入信號的接線方式，如圖所示。注意：此接線圖是一個示意圖，表述的是不同的接線方式，并不是指該模塊只有A通道可以接入電壓，B通道必須懸空，C和D通道只能接入電流。
當您的信號為電壓輸入時可以參考接線方法a，以此類推。
方式a. 電壓輸入方式：信號正接A+；信號負接A-；
方式b. 未用通道接法（不要懸空）：未用通道需短接，如B+和B-短接；
方式c. 電流輸入方式（四線制）：信號正接C+，同時C+與RC短接；信號負接C-，同時C-和模塊的M端短接。
方式d. 電流輸入方式（兩線制）：信號線接D+，同時D+與RD短接；電源M端接D-，同時和模塊的M端短接。
注：具體請參見：《S7-200 ? LOGO? SITOP 參考》->模擬量模塊接線。
（3）電流型信號輸入接線方式
電流型信號的接線方式，分為四線制、三線制、二線制接法。這里討論的“幾線制”，是以傳感器或儀表變送器是否需要外供電源來區(qū)別的，而并不是指EM231模塊需要幾根信號線，或該變送器的信號線輸出。
a. 四線制-電流型信號的接法：
四線制信號是指信號設備本身外接供電電源，同時有信號+、信號-兩根信號線輸出。供電電源可有220VAC或24VDC，接線如圖所示：
b. 三線制-電流型信號的接法：
三線制信號是指信號設備本身外接供電電源，只有一根信號線輸出，該信號線與電源線共用公共端，通常情況是共負端的。接線如圖所示：
注：若設備的24VDC供電電源與EM231模塊的供電電源不是同一個電源，那么，需要將模塊的M端與該通道的負端引腳短接（如，M和C-短接）。這是為了使模塊與測量通道工作在同一的參考電壓，也就是等電位。下面的二線制接法同理。
c. 二線制-電流型信號的接法：
二線制信號是指信號設備本身只有兩根外接線，設備的工作電源由信號線提供，即其中一根線接電源，另一根線是信號輸出。接線如圖所示：