PLC电加热炉温度控制系统的设计与实现+梯形图(5)
S7-200系列PLC是由德国西门子公司生产的一种超小型系列可编程控制器，它能满足多种自动化控制的需求，其设计紧凑、价格低廉，并且具有良好的可扩展性以及强大的指令功能，可代替继电器在简单的控制场合，也可以用于复杂的自动化控制系统。由于具有极强的通信功能，在大型网络控制系统中也能充分发挥作用。
S7-200系列可以根据对象不同，可以选用不同的型号和不同数量的模块，并可以将这些模块安装在同一机架上。
3.2.3 西门子S7-200主要功能模块介绍
(1)CPU模块：S7-200的CPU模块包括一个中央处理单元，电源及数字I/O点，这些都被集成在一个紧凑，独立的设备中，CPU负责执行程序，输入部分从现场设备中采集信号，输出部分则输出控制信号，驱动外部负载。从CPU模块功能来看，CUP模块为CUP22*，它具有如下五种不同的结构配置CPU单元：①CPU221它有6输入/4输出，I/O共计10点。无扩展能力，程序和数据存储容量较小，有一定的高速计数处理能力，非常适合于少点数的控制系统。②CUP222它有8输入/6输出，I/O共计14点，和221相比，它可以进行一定的模拟量控制和2个模拟量扩展，因此是应用更广泛的全功能控制器。③CUP224它有14输入/10输出，I/O共计24点，和前两者相比，存储容量扩大了一倍，它可以有7个扩展模块，有内置时钟，它有更强的模拟量和高速计数的处理能力，是使用得最多S7-200产品。④CUP226 它有24输入/16输出，I/O共计40点，和CUP224相比，增加了通信口数量，通信能力大大增强。它可用于点数较多，要求较高的小型或中型控制系统。⑤CUP226XM 它在用户程序存储量和数据存储量上进行了扩展，其他指标和CUP226相同。
在本设计中由数字量2输入/4输出，需要一个模拟量扩展，而CUP222本机数字量8输入/6输出，和两个模拟量，可完成设计所需的技术要求，所以本设计选用CUP222 DC/DC/DC。CUP用24V DC电源，24V DC输入，24V DC输出，其功率为5W。
(2)模拟量扩展模块：温度传感器检测到温度转换成0～100mV的电压信号，系统需要配置模拟量输入模块把电压信号转换成数字信号再送入PLC中进行处理，得到的控制信号也要通过模拟量输出模块把数字信号转成0~5V的电压信号对调功器进行控制。S7-200PLC的模拟量模块有EM231、EM232和EM235三种类型的模拟量扩展模块。EM231有4路模拟量输入，EM232有2路模拟量输出，EM235有4路模拟量输入和2路模拟量输出。本设计中需要检测两个温度信号，和输出一个电压控制信号，所以需要2路模拟量输入/1路模拟量输出，所以我们选择EM235模拟量输入/输出模块，其功耗为2W。其输入/输出特性如表5所示。
表5 EM235输入输出特性
模拟量输入特性
模拟量输入点数 4
输入范围
电压(单极性)
电压(双极性)
电流
0～10V，0～5V，
±10V，±5V，±2.5V，
0～20mA
数据字格式
单极性，全量程范围
双极性，全量程范围
-32000～+320000
0～32000
模拟量输出特性
模拟量输出点数 1
信号范围
电压输出
电注输出
±10V
0 到 20mA
数据字格式
电压
电流
-32000～+32000
0～+32000
EM235配置：如表6所示为如何用DIP开关设置EM 235模块。开关1到6可选择模拟量输入范围和分辨率。所有的输入设置成相同的模拟量输入范围和格式。
表6 DIP开关设置
单极性 满量程输入
分辨率
SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6