模拟量输入信号板型号为SB AE01，1点模拟量输入，输入量程有± 10V、± 5V、± 2.5V或0～20mA共4种，电压模式的分辨率为11位+符号位，电流模式的分辨率为11位，对应的数据字范围-27648～27648；模拟量输出信号板型号为SB AQ01，1点模拟量输出，输出量程为±10V或0～20mA，对应数据字范围为±27648或0～27648。

数字量输入/输出信号板型号为SB DT04，为2点输入/2点输出晶体管输出型，输出端每点大额定电流为0.5A。

RS-485/RS-232信号板型号为SB CM01，可以组态RS-485或R-S232通信接口

模拟量扩展模块为主机提供了模拟量输入、输出功能，适用于复杂控制场合。它通过自带连接器与主机相连，并且可以直接连接变送器和执行器。模拟量扩展模块通常可以分为3类，分别为模拟量输入模块、模拟量输出模块和模拟量输入/输出混合模块。模拟量扩展模块的外形

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模拟量输入模块有2种，分别为4路输入和8路输入，对应型号为EM AE04和EM AE08，量程有4种，分别为±10V、±5V、±2.5V和0～20mA。其中，电压型模拟量输入模块的分辨率为12位+符号位，满量程输入对应的数字量范围为-27648～27648，输入阻抗不小于9MΩ；电流型的分辨率为12位，满量程输入对应的数字量范围为0～27648，输入阻抗为250Ω。

模拟量输出模块有2种，分别为2路输出和4路输出，对应型号为EM AQ02和EM AQ04，量程有2种，分别为±10V和0～20mA。其中，电压型的分辨率为11位+符号位，满量程输入对应的数字量范围为-27648～27648；电流型的分辨率为11位，满量程输入对应的数字量范围为0～27648。

模拟量输入/输出模块有2种，分别为2路模拟量输入/1路模拟量输出和4路模拟量输入/2路模拟量输出，对应型号为EM AM03和EM AM06。+

1.2.5 热电阻与热电偶模块

热电阻或热电偶扩展模块是模拟量模块的特殊形式，可直接连接热电偶和热电阻测量温度。热电阻和热电偶扩展模块的外形，如图1-5所示。

热电阻或热电偶扩展模块可以支持多种热电阻和热电偶。热电阻扩展模块型号为EM AR02和EM AR04，温度测量分辨率为0.1℃/0.1℉，电阻测量精度为15位+符号位；热电偶扩展模块型号为EM AT04，温度测量分辨率和电阻测量精度与热电阻相同

相关设备是为了充分和方便地利用系统硬件和软件资源而开发和使用的一些设备，主要有编程设备、人机操作界面等。编程设备和人机界面，如图1-6所示。

编程设备主要用来进行用户程序的编制、存储和管理等，并将用户程序送入PLC中，在调试过程中，进行监控和故障检测。S7-200 SMART PLC的编程软件为STEP 7-Micro/WIN SMART。

人机操作界面主要指专用操作员界面。常见的如触摸面板、文本显示器等，用户可以通过该设备轻松地完成各种调整和控制任务。

图1-6 编程设备和人机界面

1.3 S7-200 SMART PLC主机的外形结构

S7-200 SMART PLC主机的外形结构，如图1-7所示。其CPU单元、存储器单元、输入/输出单元及电源集中封装在同一塑料机壳内。当系统需要扩展时，可选用需要的扩展模块与主机连接。

1）输入端子：输入端子是外部输入信号与PLC连接的接线端子，位于顶部端盖下面。此外，顶部端盖下面还有输入公共端子和PLC工作电源接线端子。

2）输出端子：输出端子是外部负载与PLC连接的接线端子，位于底部端盖下面。此外，底部端盖下面还有输出公共端子和24V直流电源端子，24V直流电源为传感器和光电开关等提供能量。

3）输入状态指示灯（LED）：输入状态指示灯用于显示是否有输入控制信号接入PLC。当指示灯亮时，表示有控制信号接入PLC；当指示灯不亮时，表示没有控制信号接入PLC。

4）输出状态指示灯（LED）：输出状态指示灯用于显示是否有输出信号驱动执行设备。当指示灯亮时，表示有输出信号驱动外部设备；当指示灯不亮时，表示没有输出信号驱动外部设备。

5）运行状态指示灯：运行状态指示灯有RUN、STOP和ERROR，其中RUN、STOP指示灯用于显示当前工作方式。当RUN指示灯亮时，表示运行状态；当STOP指示灯亮时，表示停止状态；当ERROR指示灯亮时，表示系统故障，PLC停止工作。

6）存储卡插口：该插口插入Micro SD卡，可以下载程序和PLC固件版本更新。

7）扩展模块接口：用于连接扩展模块，采用插针式连接，使模块连接更加紧密。

8）选择器件：可以选择信号板或通信板，实现**化配置的同时，又可以节省控制柜的安装空间。

9）RS-485通信接口：可以实现PLC与计算机之间、PLC与PLC之间、PLC与其他设备之间的通信。

串口通信模块通常分为以下3类：RS-232通信模块、RS-485通信模块、RS-422通信模块。一般情况下，一个通信模块只支持一种通信方式。为了满足市场需求和兼容性，有的通信模块可能具备两种或者多种通信方式，例如有的模块同时支持RS-485通信和RS-232通信。同一种通信方式也可能支持多种协议，例如通过DB9接口下载程序时，西门子S7-200系列CPU模块和计算机通信采用RS-485通信方式，协议采用PPI协议；西门子S7-300系列CPU模块和计算机通信采用RS-485通信方式，协议采用MPI协议。总结一下：通信接口方式一样，但是采用的通信协议可能不一样。只有通信接口方式一样，并且采用的通信协议一样，二者才能实现通信。如果把通信方式比喻成不同的道路，而协议就是道路上跑的车。如公路上可以跑不同的车，例如卡车、轿车和货车等，但是不能跑火车。某种通信方式支持的协议是有限的，不能支持所有协议。

第1种是根据通信接口的不同来分类，如CPU模块带RS-485通信接口、RS-232通信接口或者网口等。

第2种是根据输入和输出数量不同来分类，如SR20自带12个数字量输入和8个数字量输出，SR30自带18个数字量输入和12个数字量输出。

第3种是根据负载类别来分类，如SR20是通过继电器输出的，没有高速脉冲输出，也就不能做运动控制，而ST20是通过晶体管输出的，有高速脉冲输出，可以做运动控制，但是ST20只能做2个轴的运动控制。如果想做3个轴的运动控制就要选择ST30或者ST40等具备控制3个运动轴的CPU模块。

每一种CPU模块的详细情况和负载能力都要参看对应的手册或者说明书。在设计选型的时候一定要注意：不能等到控制系统做好了，才发现CPU模块选错了。

输入模块主要分两类，一类是数字量输入模块，另一类是模拟量输入模块。数字量输入模块根据接入点数的不同一般分为4DI、8DI、16DI和32DI等，4DI是指有4个数字量输入点，而8DI是指有8个数字量输入点，以此类推。模拟量输入模块一般分为2AI、4AI和8AI等。做PLC控制系统时具体选用哪一种模块需要根据工程项目需求来确定。

模块数量是根据工程项目需求的I/O点来规划和确定的，同时还要预留部分I/O点。后要根据模块手册或者说明书详细核实该模块种类和数量是否满足实际使用需求。本书后续章节对数字量输入模块接线（第6章）和模拟量输入模块接线（第8章）分别做了详细讲解。

输出模块主要分为两类，一类是数字量输出模块，另一类是模拟量输出模块。数字量输出模块根据输出点数的不同一般分为4DO、8DO和16DO等，4DO是指有4个数字量输出点，8DO是指有8个数字量输出点，以此类推。模拟量输出模块一般分为2AO和4AO等。做PLC控制系统时具体选用哪一种模块需要根据工程项目需求来确定

模块数量是根据工程项目需求的I/O点来规划和确定的，同时还要预留部分I/O点。后要根据模块手册或者说明书详细核实该模块种类和数量是否满足实际使用需求

混合模块主要分为两类，一类是数字量输入和输出混合模块，另一类是模拟量输入和输出混合模块。混合模块就是既具备输入信号也具备输出信号的模块，一般输入和输出的通道是分开的，输入通道只能接输入，而输出通道只能接输出。当然也有那种通用通道的模块，就是该通道既可以接输入也可以接输出，也不区分数字量和模拟量。接线的原则依然是按照说明书接线，越复杂的设备越需要详细解读说明书。在实际工作中，混合模块一般是为了匹配输入和输出点数，同时也节约了模块占位的数量。

如果重新启动不能恢复而需要更换硬件或软件，系统才能居处正常，则可认为是固定怀故障，这种故障一般是由系统设计不对或系统运行的年限较长导致。3、硬件故障。这类故障主要指系统中的模块，如CPU、存储器、电源、I/O模块等（特别是I/O模块）损坏而造成的故障。

　　西门子S7-200SMART系列PLC是在S7-200PLC的基础上发展起来的小型整体式可编程逻辑控制器，其结构紧凑、组态灵活、指令丰富、功能强大、可靠性高，具有体积小、运算速度快、、易于扩展等特点，适用于自动化工程中的各种应用场合，尤其是在生产制造工程中的应用更加得心应手。

　　严重超时，还可使PLC停止工作。用户可依报警信号采取相应的应急措施。定时器的计时值若不超时，则重复起始的过程，PLC将正常工作。显然，有了这个“看门狗”监控程序，可保证PLC用户程序的正常运行，可避免出现“死循环”而影响其工作的可靠性。

　　2.位置控制与位置检测模块常用的位置控制模块有FM351、FM352、FM353、FM354和FM357，常用的位置检测模块有FM352和SM338。FM351双通道定位模块用于控制变级调速电动机或变频器。

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　　其突出特点如下：•可任意配置的大号按键，具有触摸反馈，即使戴着手套也能可靠操作；•LED背光照明具有五种可选颜色，用于显示各种机器状态；•集成以太网交换机，支持线性环形拓扑网络；•非常适合安装在全防护人机界面设备的扩展单元中；•故障安全型可连接一个或两个急停按钮或其他故障安全信号。