用S系列I/O前端大量扩展S7-200的I/O通道 点击：2554 | 回复：39
发表于：2006-07-31 16:28:00
楼主
一、概述
PLC（可编程控制器）应用广泛，其CPU功能较强，可靠性高，但在输入输出I/O方面,PLC存在价格过高，扩展模块不隔离，输入信号还要进行编程运算来完成采集，品牌繁多，互不兼容，用户使用起来不方便等缺点。北京西姆宏仪器仪表有限公司研制生产的S系列I/O前端具有模入（AI）、模出（AO）、开入（DI）、开出（DO）等功能；规格多样；工程量值输出；RS485通讯接口；灵活的通讯协议；扩展简捷；价格低廉。但在复杂控制等应用场合较PLC就有所欠缺，而PLC的优势恰恰在此。S系列I/O前端可以方便地与各种PLC构成秒级的多点数据采集和控制系统，并可更快捷地融入已有的采集控制系统当中，大大降低系统工程费用。二者结合可以弥补各自的缺陷，使系统达到良好的性价比。
下面以西门子S7-200（CPU226）和S系列I/O前端连接所构成的采集控制系统为例，展示这种方案的优势所在：
1．S系列I/O前端与PLC的接口程序软件由我公司编写并无偿提供给用户，用户只要将该段程序嵌入自己的程序中即可。用户在PLC编程中或在上位机读写S系列I/O前端的输入输出数据时，只和PLC中的I/O数据映射区（位于V区内）打交道，大大减少了用户工作量和编程复杂程度。
2．采用PLC的自由通讯口与S系列I/O前端连接（RS485总线），方便地扩展至少32个模块。
3．扩展系统AI/AO点最多达512点，DI/DO点最多达1024点,极大的拓展了PLC的I/O点数。
4．现场独立安装，扩展灵活，多样，调试方便。
5．模拟量为直接工程量值，无需编程运算完成采集及输出。
6．具有通道与通道之间隔离，现场与计算机隔离特性。
7．利用PLC的CPU丰富资源，使整套系统具有可编程及PID等控制功能，并可脱离上位机独立运行。
8．利用PLC的通讯扩展模块，使系统简捷地接入以太网络及PROFIBUS-DP总线网络。
9．特别适合于各种场合的秒级采集控制应用。
10. 特别适合于西门子体系（WINCC、S7系列PLC）的工控工程中，扩展大量I/O点及降低系统造价。
二、连接要点及注意事项
● S7-200（CPU226）具有两个RS485通讯口，通讯口1（PORT0）与上位机相连；通讯口2（PORT1）以自由口方式与S系列I/O前端的RS485通讯线相连。
● 通讯口2（PORT1）通讯速率为38400 bps，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验。
● 通讯方式为主从式，PLC为主，S系列I/O前端为从。
● PLC与S系列I/O前端的通讯电缆连接对应表
PLC的9针插头------------S系列I/O前端的接线端子
3 ------------ 37 （RS485 A ）
5 ------------ 35 （RS485 地）
8 ------------ 36 （RS485 B ）
● 用户在使用之前应将S系列I/O前端的站址设置好，并将通讯速率设置为38400 bps，通信协议为S_PLC(S系列I/O前端的其它参数，用户根据现场实际工况自行设置)。
● 如果有多个（N个）S系列I/O前端，站址应从01开始，依次至N为止，连续不得跳跃。
● 通讯协议（参见后面说明）的具体细节用户可忽略。S系列I/O前端与PLC的接口程序名为S_PLC 。
● PLC将对各S系列I/O前端不停进行循环采集及控制输出，1～2秒之内即可将32个S系列I/O前端采集或输出控制完毕。
● 采集及输出控制单元皆存放于固定V变量区，由用户读取或写入（模拟信号读取或写入格式为INT）。占用V区空间从V3900起始，占用1124字节，即到V5024结束 ，其中V3900～3933为连接S系列I/O前端定义前端个数及型号定义区；V4000～V5024为S系列I/O前端输入输出数据映射区，每个I/O前端分配32个字节，连接32个前端时共计为1024 字节（参见I/O数据映射区说明）。
三、连接程序说明
S系列I/O前端与 S7-200（CPU226）的连接程序（程序名称为S_PLC）包含一个主程序，8个子程序和3个中断服务程序。3个中断服务程序分别是端口1（PORT1）接受信息完成中断（事件号为24）、端口1（PORT1）发送字符中断（事件号为26）、定时中断0（事件号为10，定时中断时间间隔寄存器为SMB34）。
主程序（MAIN）进行通讯口2（PORT1）的初始化，并触发发送字符中断，启动S7-200（CPU226）对S系列I/O前端的通讯。当与一个S系列I/O前端通讯完成后，由接收中断程序自动启动与下一个站址S系列I/O前端的通讯，如此循环往复。定时中断0程序是对发送字符和接收信息完成中断超时（＞50ms）的处理，该程序将停止对这两个中断的响应并启动下一个站址的S系列I/O前端的通讯工作。
用户只要将该段主程序（MAIN）嵌入自己的主程序中，将余下的子程序和中断服务程序置入用户系统程序中,然后修改USER_SET子程序，根据所需连I/O前端的个数及型号定义V3900~3933变量区即可。
主程序及其说明如下:
Network1
LD SM0.1 &nbs
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