S7-200 PLC输入端子内部结构电源电路及布线，因为PLC内部采用双重光耦合器，故外界24V直流稳压电源正反面接都可，以象1-12（a）所示的开关电源负级接M端漏型键入接法为例子，当Ix.0接线端子外界开关闭合时，有交流电穿过输入电路，电流量方式为DC24V →关闭的电源开关→I0.0接线端子→功率电阻→光耦合器的右正发光二极管→1M接线端子→DC24V-，光耦合器的右正发光二极管发亮，感光管受光导通，给内部结构电源电路键入一个“1”数据信号（或称“ON”数据信号）。继电器输出型PLC，因为继电器触点并没有正负极差别，故外界布线可以使用交流电，也可以用直流稳压电源，当PLC内部结构导出“1”时，有交流电穿过继电器线圈，继电器触点关闭，有交流电穿过外界负荷，电流量方式为开关电源一端→1L接线端子→关闭的继电器触点→Q0.0接线端子→外界负荷→电源另一端。继电器输出电源电路可推动沟通交流或直流负载，容许申请的电压高，但是其响应速度长，导通转变频率低，不能用于导出差分信号。

b）为晶体三极管导出型PLC，因为晶体三极管有正负极差别，故外界布线必须使用直流稳压电源，当PLC内部结构导出“1”时，内部结构结晶管导通，有交流电穿过晶体三极管，有交流电穿过外界负荷，电流量方式为直流电电源正极→1L 接线端子→通断的电子管的漏级→源极→Q0.0接线端子→外界负荷→直流稳压电源负级。晶体三极管输出电路的反应速度快，导通频率高（可以达到20～200kHz），能够导出差分信号，但只能用于推动直流负载，负载能力差（即容许流下的电流量小）。

1.2.4 S7-200 PLC的具体布线

PLC的布线包含电源接线、输入端布线和输出端口布线，这3种布线的实际方式可以从S7-200 PLC型号规格看出，如CPU221 DC/DC/DC型PLC选用直流稳压电源做为工作电源，输入端接直流稳压电源，输出端口接直流稳压电源（导出方式为晶体三极管）；CPU221 AC/DC/电磁阀型PLC选用交流电做为工作电源，输入端接直流稳压电源，导出方式为电磁阀，输出端口接直流电、交流电都可。

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DC/DC/DC（晶体三极管）型PLC的布线

。CPU221 DC/DC/DC型PLC的电源端子L 、M接24V的直流稳压电源；输出端口负荷一端与输出端子0.0～0.3联接，另一端连接在一起并和输出端口直流稳压电源的负级和M端联接，输出端口直流电电源正极接L 接线端子，输出端口直流稳压电源的电压值由输出端口负荷确定；输入端子分成2组，每一组都是采用单独的开关电源，组接线端子（0.0～0.3）的直流稳压电源负级接接线端子1M，第二组接线端子（0.4、0.5）的直流稳压电源负级接接线端子2M；PLC还是从开关电源输出端子L 、M导出24V交流电压，该工作电压可以提供给外置感应器做为开关电源，也可以作为输入端子的开关电源。

图1-15为CPU226 DC/DC/DC型PLC的接线方法，它和CPU221 DC/DC/DC型PLC的电线接法基本一致，区别就是CPU226 DC/DC/DC输出端口使用了2组直流稳压电源，组直流电电源正极接1L 端，负级接1M端，第二组直流电电源正极接2L 端，负级接2M端。CPU221 AC/DC/电磁阀型PLC的接线方法。该型号规格PLC的工作电源选用120V或240V沟通交流电源供电，该电源电流容许范围包括85～264V，交流电接进L1、N接线端子上；输出端子分成2组，选用2组开关电源，由于采用继电器输出方式，故输出端口开关电源既可以为交流电，也但是直流电流，当采用直流稳压电源时，电源正级各自接1L、2L端，选用交流电时不分正负极；输入端子也分2组，选用2组直流稳压电源，电源负级各自接1M、2M端。PLC要在继电器控制配电线路前提下发展起来，继电器控制配电线路有时间控制器、小型继电器等，而PLC也有类似的元器件，称之为程序编写元器件，这种元器件是通过手机软件来完成的，故又称为软元件。PLC编程元器件主要包括键入电磁阀、导出电磁阀、辅助继电器、计时器、电子计数器、数据存储器和常量存储器等。

键入电磁阀又被称为输入过程印象存储器，它和PLC的输入端子联接，只有受PLC外界开关信号推动，当接线端子外接开关接入时，该接线端子内部键入电磁阀为ON（1情况），相反为OFF（0情况）。一个键入电磁阀能够有许多常开常闭（动断）接触点和开与关（动合）接触点。键入电磁阀地表示标记为I，按八进制方法编址（或称序号），PLC型号规格不一样，键入电磁阀数量会有不同。可编程逻辑控制器（PLC）作为现代的自动控制装置已普遍应用于工业生产、公司各行各业，是生产过程自动化不可缺少的智能控制设备。把握PLC的组成、基本原理及编程方式，了解PLC的应用方法，是每一位机械类技术人员需要具备的基本技能之一。

此章主要介绍PLC的组成、基本原理、归类、特性、计算机语言与软件结构及其S7-200系列产品PLC的结构外部构造、特性、寻址方式等基础知识。

1.1 PLC的组成和原理

PLC（可编程逻辑控制器）要以微控制器为中心的计算机控制系统，尽管各生产厂家产品类别多种多样，可以跟计算机指令不尽相同，但是其构成与方法原理如出一辙。

1.1.1 PLC的组成与方法原理

1. PLC的组成

PLC主要是由CPU控制模块、输入模块、plc模块和开发板构成

（1）CPU控制模块

CPU控制模块主要是由微控制器（CPU）和存储芯片构成。在PLC控制系统内，CPU控制模块不断收集输入信号，实行可执行程序，更新系统软件的输出；存储芯片用于贮存程序流程和信息。PLC的存储芯片主要有两种，一种是可以开展读/写操控的随机存储器（RAM）；另一种为随机存储器：ROM、PROM、EPROM、EEPROM。PLC里的RAM用于储放客户编制程序流程或用户信息，藏于RAM里的程序流程可任意改动。

PLC的系统程序是通过PLC生产商设计方案所提供的，出厂时已干固在各类随机存储器中，不可以由用户立即改动。

（2）I/O控制模块

输入模块和plc模块称之为I/O控制模块，这也是PLC与被测机器设备连接起来的通信接口，是沟通外界关键设备和CPU模块公路桥梁。

① 输入模块。输入模块用于读取和收集输入信号。开关量输入控制模块用于接受从按键、切换开关数据拨动开关、限位开关、光电传感器、行程开关、压力控制器等来的开关量输入数据信号。模拟量输入控制模块用于接受电阻器、永磁直流电机以及各种智能变送器给予的连续变动的模拟量输入电流强度数据信号。某直流电输入模块的结构电源电路外部接线方法。图上只画出了一路输入电路，输入电流位数mah；1M有同一组各输入点内部结构输入电路的公共点。S7-200 PLC能用CPU控制模块输出DC 24 V开关电源作键入回路的开关电源，它还能为限位开关、光电传感器什么的感应器给予DC 24 V开关电源。

当图1-2中外界相连的接触点接入时，光耦合器中2个反串联的发光二极管亮，光敏三极管通断；外界连接触面断掉时，光电耦合器里的发光二极管灭掉，光敏三极管截至，数据信号经内部结构电源电路传送给CPU控制模块。

沟通交流输入方式适合有焊接烟尘、粉尘的恶劣的环境下应用，输出电压有110 V、220 V二种。直流电输入电路的延迟时间很短，能直接与限位开关、光电传感器等电子器件输入装置联接。

② plc模块。plc模块用于操纵交流接触器、电磁阀、显示灯、继电器、数据显示仪表、警报系统等外部设备。仿真模拟plc模块用于操纵调节阀门、变频调速器等执行装置。

S7-200 PLC的CPU模块数字信号输出电路的率部件有推动直流负载的场效应晶体管和小型继电器，后面一种既能推动交流负载又能够推动直流负载，负荷开关电源由外界给予。