S7-200系列PLC的扩展模块详解

S7-200系列的PLC的主机只能提供一定数量的本机I/O，如果本机的点数不够或需要进行特殊功能的控制时，就要进行I/O的扩展。I/O扩展包括I/O点数的扩展和功能块的扩展。

1.数字量输入/输出扩展模块

用户选用具有不同I/O点数的数字量扩展模块，可以满足不同的控制需要，以节约投入费用。

典型的数字量输入/输出扩展模块有如下几种情况。

（1）输入扩展模块EM221，具有8点24V DC输入。

（2）输出扩展模块EM222有两种，分别为8点DC晶体管（固态MOSFET）输出，8点继电器输出。

（3）输入/输出混合扩展模块EM223有六种，分别为4点数字量24V DC输入、4点数字量24V DC输出（固态），4点数字量24V DC输入、4点数字量继电器输出，8点数字量24V DC输入、8点数字量24V DC输出（固态），8点数字量24V DC输入、8点数字量继电器输出，16点数字量24V DC输入、16点数字量24V DC输出（固态），16点数字量24V DC输入、16点数字量继电器输出。

2.功能扩展模块

当需要完成某些特殊功能的控制任务时，CPU主机可以扩展特殊功能模块。如在工业控制中，某些输入量（压力、温度、转速、流量等）是模拟量，执行机构也需要模拟量，而PLC只能处理数字量，这就需要把由传感器和变送器送来的模拟量经功能扩展模块处理成数字量给主机，再由主机通过特殊功能模块处理，输出模拟量去控制现场设备。

典型的特殊功能模块有如下几种。

（1）模拟量输入扩展块EM231有三种：4路模拟量输入（12位的A/D转换）、2路热电阻输入和4路热电偶输入。

（2）模拟量输出扩展模块EM232具有两路模拟量输出。(www.xing528.com)

（3）模拟量输入/输出扩展模块EM235具有4路模拟量输入，1路模拟量输出（占用2路输入地址），12位的A/D转换。

（4）特殊功能模板。特殊功能模块有EM253位置控制模板、EM277Profibus-DP通信模块、EM241调制解调器模块、CP243-1以太网模块、SIMATIC NET CP243-2 AS-I通信处理器模块等。

3.I/O点数扩展和编址

S7-200系列的PLC的主机只能提供有固定的地址和数量的I/O，需要扩展时，可以在CPU右边连接多个扩展模块，每个扩展模块的组态地址编号取决于各模块的类型和该模块在I/O链中所处的位置，同类型输入或输出点的模块进行顺序编址，编址方法是同样类型输入或输出点的模块在链中按与主机的位置而递增，其他类型模块的有无以及所处的位置不影响本类型模块的编号。CPU分配给数字量I/O模块的地址以字节为单位（长度为8位），本模块未用位不能分配给I/O链的后续模块。对于输入模块，每次更新输入时都将输入字节中未用的位清零，因此不能把它们用作内部存储器标志位。对于模拟量的模块，输入/输出以2个字递增方式来分配空间。不同的CPU有不同的扩展规范，它主要受CPU的功能限制。在使用时可参考SIEMENS的系统手册。

例如，某一控制系统选用CPU 224，系统所需的输入/输出点数为：数字量输入24点、数字量输出20点、模拟量输入6点和模拟量输出2点。本系统可有多种不同模块的选取组合，并且各模块在I/O链中的位置排列方式也可能有多种，如图4-5所示为其中的一种模块连接方式。表4-3列出了其对应的各模块的编址情况。

图4-5 模块连接方式

表4-3 各模块的编址

续表