S7-200CPU接线优化指南

1.CPU 22X的输入端子的接线

S7-200系列CPU的输入端接线与三菱的FX系列的PLC的输入端接线不同，后者不需要接入直流电源，其电源由系统内部提供，而S7-200系列CPU的输入端则必须接入直流电源。

下面以CPU 224为例介绍输入端的接线。“1M”和“2M”是输入端的公共端子，与DC 24V电源相连，电源有两种连接方法对应PLC的NPN型（也称为漏型）和PNP型（也称源型）接法。当电源的负极与公共端子相连时，为PNP型接法，如图2-2所示；而当电源的正极与公共端子相连时，为NPN型接法，如图2-3所示。“M”和“L+”端子可以向传感器提供DC 24V的电压，注意这对端子不是电源输入端子。

图2-2 输入端子的接线（PNP）

图2-3 输入端子的接线（NPN）

初学者往往不容易区分PNP型和NPN型的接法，经常混淆，若读者记住以下的方法，就不会出错：把PLC作为负载，以输入开关（通常为接近开关）为对象，若信号从开关流出（信号从开关流出，向PLC流入），则PLC的输入为PNP型接法；把PLC作为负载，以输入开关（通常为接近开关）为对象，若信号从开关流入（信号从PLC流出，向开关流入），则PLC的输入为NPN型接法。三菱的FX系列（FX3U除外）PLC只支持NPN型接法。

【关键点】CPU模块的高速输入（10.3/4/5）可接收DC 5V信号，其他输入点只可以接DC 24V信号，只需将两种信号供电电源的公共端都连接到1M端子。但这两种信号必须同时为漏型或源型输入信号。

还有一点要指出，本书所指的PNP型和NPN型，对象为接近开关（传感器），这样便于与接近开关统一起来，很多大的PLC厂商都以这种方法讲解。而西门子S7-200手册上的讲解刚好与本书相反，原因在于S7-200手册上的PNP型（或者NPN型）是以PLC为对象说明。请读者务必注意这一点。

【例2-1】有一台CPU 224，输入端有一只三线PNP接近开关和一只二线PNP接近开关，应如何接线？

【解】

对于CPU 224，公共端接电源的负极。而对于三线PNP接近开关，只要将其正、负极分别与电源的正、负极相连，将信号线与PLC的“I0.0”相连即可；而对于二线PNP接近开关，只要将电源的正极分别与其正极相连，将信号线与PLC的“I0.1”相连即可，如图2-4所示。

图2-4 例2-1输入端子的接线

2.CPU 22X的输出端子的接线

S7-200系列CPU模块的数字量输出有两种形式，一种是24V直流输出（即晶体管输出），另一种是继电器输出。PLC上的标注“DC/DC/DC”的含义是：第一个DC的含义是供电电源电压DC 24V，第二个DC的含义是输入端的电源电压DC 24V，第三个DC的含义是输出为直流输出（晶体管输出）。对于西门子S7-200系列CPU模块，供电为DC 24V的CPU模块，其输出为晶体管输出。“AC/DC/Relay”的含义是：AC的表示供电电源电压AC 220V，DC的表示输入端的电源电压DC 24V，Relay的含义是输出为继电器输出。对于西门子S7-200系列CPU模块，供电为AC 220V的CPU模块，其输出为继电器输出。

早期24V直流输出只有一种形式，即PNP型输出，也就是常说的高电平输出，这点与三菱FX系列PLC不同，三菱FX系列PLC（FX3U除外，FX3U有PNP型和NPN型两种可选择的输出形式）为NPN型输出，也就是低电平输出，理解这一点十分重要，特别是利用PLC进行运动控制（如控制步进电动机时）时，必须考虑这一点。后来，西门子也推出了NPN输出的CPU模块，即CPU 224XPsi。

晶体管输出如图2-5所示。继电器输出没有方向性，可以是交流信号，也可以是直流信号，但不能使用380V的交流电。继电器输出如图2-6所示。可以看出，输出是分组安排的，每组既可以是直流，也可以是交流电源，而且每组电源的电压大小可以不同，接直流电源时，没有方向性。在接线时，务必看清接线图。注意，当CPU的高速输出点Q0.0和Q0.1接5V电源，其他点（如Q0.2/3/4）接24V电压时必须成组连接相同的电压等级。(www.xing528.com)

图2-5 晶体管输出（PNP型）

图2-6 继电器输出

CPU 224XPsi的输出比较特殊，是NPN型输出，其接线如图2-7所示。这个接线和三菱FX2N系列PLC的接线类似。

图2-7 CPU 224XPsi的输出接线图

在给CPU进行供电接线时，一定要特别小心分清是哪一种供电方式，如果把AC 220V接到DC 24V供电的CPU上，或者不小心接到DC 24V传感器的输出电源上，都会造成CPU的损坏。

【例2-2】有一台CPU 224，控制一只DC 24V的电磁阀和一只AC 220V电磁阀，输出端应如何接线？

【解】

因为两个电磁阀的线圈电压不同，而且有直流和交流两种电压，所以如果不经过转换，只能用继电器输出的CPU，而且两个电磁阀分别在两个组中。其接线如图2-8所示。

图2-8 例2-2接线图

【例2-3】有一台CPU 224，控制两台步进电动机和一台三相异步电动机的起/停，三相电动机的起/停由一只接触器控制，接触器的线圈电压为AC 220V，输出端应如何接线（步进电动机部分的接线可以省略）？

【解】因为要控制两台步进电动机，所以要选用晶体管输出的CPU，而且必须用Q0.0和Q0.1作为输出高速脉冲点控制步进电动机，但接触器的线圈电压为AC 220V，所以电路要经过转换，增加中间继电器KA，其接线如图2-9所示。

图2-9 例2-3接线图