3. Внешнее устройство контроллера Simatic s7-200
В
2
6
5
3
4
1
Рис.2. Внешний вид процессорного модуля серии S7-200.
Под крышкой 1 располагаются клеммы дискретных входов и клеммы внутреннего источника питания цепей датчиков. Под крышкой 2 располагаются клеммы дискретных выходов и клеммы подключения к внешнему источнику питания (электрической сети). В лабораторной работе используется процессорный модуль CPU-222, у которого 8 дискретных входов и 6 дискретных выходов. Светодиоды состояния 3 горят, когда соответствующий входной или выходной сигнал равен единице и не горят, когда сигнал равен нулю.
Под крышкой 4 находится переключатель режима, который может находиться в трех положениях:
1) STOP – режим паузы (программа не выполняется; новая программа может быть загружена в контроллер);
2) RUN – выполнение программы (новую программу загрузить нельзя);
3) TERM – дистанционное управление переключением режимов RUN/STOP от внешнего устройства (например, от компьютера).
Светодиоды состояния 5 информируют о текущем режиме (STOP или RUN), а также о неисправности или ошибке в программе (SF). В качестве программатора в лабораторной работе будет использован персональный компьютер со специальным программным обеспечением (средой программирования). Связь контроллера и компьютера осуществляется кабелем типа PC/PPI; кабель соединяет коммуникационный порт контроллера 6 (интерфейс RS-485) и USB порт компьютера.
Модуль расширения EM-221 добавляет контроллеру 8 дискретных входов и подключается по внутренней шине контроллера (разъём внутренней шины находится под крышкой 4).
4. Подключение дискретных устройств к входам и выходам контроллера
Модуль CPU222 имеет 8 дискретных входов и 6 дискретных выходов. Рассмотрим типовую схему подключения внешних устройств к входам и выходам контроллера (рис.3).
Клеммы N и L1 (справа вверху) предназначены для подключения к электрической сети (220 В переменного тока).
Клеммы M и L+ (справа внизу) – это выходные клеммы внутреннего блока питания (24 В постоянного тока), предназначенного для питания цепей датчиков.
8 логических входов CPU 222 поделены на 2 группы. В каждую группу входят 4 рабочие клеммы и одна общая клемма (1М – первая группа; 2М – вторая группа). Рабочие клеммы обозначаются 0.0, 0.1, …0.7. Смысл этого обозначения – адрес битовой ячейки входного регистра, куда будет записываться значение сигнала по данному входу (0 или 1). Первая цифра обозначает номер байта входного регистра, а вторая цифра – номер бита в данном байте (нумерация битов и байтов начинается с нуля).
Уровнем логической единицы входа является напряжение более 15 В, а уровнем логического нуля – напряжение менее 5 В. К дискретному входу подключается устройство с коммутационным элементом (контактный или бесконтактный ключ). Минус внутреннего блока питания обычно соединяется с общими клеммами групп входов, а плюс – с рабочими клеммами через ключи внешних сигнальных устройств.
При замыкании ключа напряжение 24 В попадает на дискретный вход, что воспринимается контролером как сигнал логической единицы по данному входу. При этом загорается светодиодный индикатор данного входа на корпусе контроллера.
Схема входной цепи контроллера для одного из входов показана на рис.4. Напряжение, подаваемое на дискретный вход, понижается делителем и через оптрон воздействует на внутренние цепи контроллера.
6 логических выходов CPU 222 поделены на 2 группы. В каждую группу входят 3 рабочие клеммы и одна общая клемма (1L – первая группа; 2L – вторая группа). Обозначение рабочих клемм выходов выполнено по тому же принципу, что и для входов (0.0,…,0.5). Каждая группа выходов может иметь независимый источник питания. Схема выходной цепи контроллера для одного из выходов показана на рис.4. Коммутация выходных цепей осуществляется контактами внутреннего реле контроллера. Вывод сигнала единицы на выход приводит к включению внутреннего реле и замыканию цепи внешнего устройства. При этом загорается светодиодный индикатор данного выхода на корпусе. Вывод сигнала нуля на выход выключает внутреннее реле контроллера, в результате чего цепь внешнего устройства размыкается.
Рис.4. Входная и выходная цепь контроллера.
Основы программирования контроллера S7-200 на языке Step7Micro-STL