S7-200系列PLC的硬件接线优化方法

PLC的接线包括电源接线、输入端接线和输出端接线，这三种接线的具体形式可从S7-200系列PLC型号看出来，例如CPU221 DC/DC/DC型PLC采用直流电源作为工作电源，输入端接直流电源，输出端接直流电源（输出形式为晶体管）；CPU AC/DC/继电器型PLC采用交流电源作为工作电源，输入端接直流电源，输出形式为继电器，输出端接直流、交流电源均可。

S7-200系列PLC接线时可按以下规律：

1）工作电源有直流电源供电和交流电源供电方式。

2）PLC输出形式有继电器输出、晶体管（场效应晶体管或普通晶体管）输出和晶闸管输出。对于继电器输出形式，负载接交流电源或直流电源均可；对于晶体管输出形式，负载只能接直流电源；对于晶闸管输出形式，负载只能接交流电源。

3）输入端可接外部提供的24V直流电源，也可接PLC本身输出的24V直流电压。

1.DC/DC/DC接线

图1-17为CPU221 DC/DC/DC型PLC的接线图。该型号PLC的电源端子L+、M接24V的直流电源；输出端负载一端与输出端子0.0～0.3连接，另一端连接在一起并与输出端直流电源的负极和M端连接，输出端直流电源正极接L+端子，输出端直流电源的电压值由输出端负载决定；输入端子分为两组，每组都采用独立的电源，第一组端子（0.0～0.3）的直流电源负极接端子1M，第二组端子（0.4、0.5）的直流电源负极接端子2M；PLC还会从电源输出端子L+、M输出24V直流电压，该电压可提供给外接传感器作为电源，也可作为输入端子的电源。

图1-18为CPU226 DC/DC/DC型PLC的接线图，从图中可以看出，它与CPU221 DC/DC/DC型PLC的接线方法基本相同，区别在于CPU226 DC/DC/DC输出端采用了两组直流电源，第一组直流电源正极接1L+端，负极接1M端，第二组直流电源正极接2L+端，负极接2M端。

图1-17 CPU221 DC/DC/DC型PLC的接线图

图1-18 CPU226 DC/DC/DC型PLC的接线图

2.AC/DC/继电器接线

图1-19a为CPU221 AC/DC/继电器型PLC的接线图。该型号PLC的工作电源采用120V或240V交流电源供电，该电源电压允许范围为85～264V，交流电源接在L1、N端子上；输出端子分为两组，采用两组电源，由于采用继电器输出形式，故输出端电源既可为交流电源，也可是直流电流，当采用直流电源时，电源的正极分别接1L、2L端，采用交流电源时不分极性；输入端子也分为两组，采用两组直流电源，电源的负极分别接1M、2M端。

如果使用的输入端子较少，也可让PLC输出的24V直流电压为输入端子供电。在接线时，将1M、M端接在一起，L+与输入设备的一端连接，具体如图1-19b所示。

图1-20为CPU226 AC/DC/继电器型PLC的接线图，它与CPU221 AC/DC/继电器型PLC的接线方法基本相同。

图1-19 CPU221 AC/DC/继电器型PLC的接线图(www.xing528.com)

图1-20 CPU226 AC/DC/继电器型PLC的接线图

3.S7-200 CPU与扩展模块的总接线

S7-200 CPU与扩展模块在交流电源中的总接线如图1-21a所示，在直流电源中的总接线如图1-21b所示，从图1-21b可以看出，直流电源是由AC/DC变换器将交流电源转换而来的。

4.输出端保护电路

当PLC的输出端接感性负载（如线圈）时，在端子内部器件断开时线圈会产生很高的反峰电压，易击穿端子内部器件。为了安全起见，可在输出端接感性负载时接保护电路。

（1）直流感性负载保护电路

当PLC输出端接直流感性负载时，如图1-22所示，可在负载两端并联保护二极管或RC元件来吸收反峰电压。

对于晶体管或继电器输出型PLC，可在感性负载两端并联保护二极管，以图1-22a为例，当晶体管由导通转为截止时，感性负载两端马上产生很高的左负右正反峰电压，该电压通过电源加到晶体管两端，易击穿晶体管，并联保护二极管（如1N4001）后，感性负载两端的反峰电压使二极管导通，反峰电压迅速降低。如果需要提高晶体管的关断速度，可在保护二极管两端再串接一个稳压二极管，如图1-22b所示，对于继电器输出型PLC，也可在感性负载两端并联RC元件，如图1-22c所示，反峰电压会对RC元件充电而迅速降低。

图1-21 S7-200 CPU与扩展模块的总接线

图1-22 PLC直流感性负载保护电路

（2）交流感性负载保护电路

当PLC输出端接交流感性负载时，可接RC元件或峰值抑制器（如压敏电阻）来吸收峰值电压，如图1-23所示。在输出端子内部器件断开时，感性负载两端也会产生峰值电压（其极性不定），若峰值电压与交流电源极性一致，两者电压会叠加来作用于输出端子内部开关器件，易损坏开关器件，如果采用图示的方式并联RC元件和压敏电阻，感性负载产生的瞬时峰值电压会对RC元件充电而降低，或击穿压敏电阻而泄放高压。

图1-23 PLC交流感性负载保护电路