1.3 S7-200可编程控制器的安装与接线
1.3.1 PLC的安装与拆卸
（1）PLC的安装
①安装环境条件。PLC是为适应工业现场而设计的，为了保证工作的可靠性，延长PLC的使用寿命，安装时要注意以下周围环境条件：环境温度在0～55℃范围内；相对湿度在35%～85%范围内（无结霜）；周围无易燃或腐蚀性气体、过量的灰尘和金属颗粒；避免过度的振动和冲击；避免太阳光的直射和水的溅射。
②安装面板布置。S7-200 PLC既可以安装在控制柜背板上，也可以安装在标准DIN导轨上，既可以水平安装，也可以垂直安装。利用总线连接电缆，把CPU模块和扩展模块连接在一起。当要连接的扩展模块较多时，可将模块安装成两排，如图1-5所示。
图1-5 S7-200PLC安装方法
S7-200 PLC安装在标准DIN导轨和面板上的尺寸如图1-6所示。
图1-6 S7-200 PLC导轨和面板安装的尺寸
注：使用M4或M8螺钉硬安装时模块间的最小间距。
③安装S7-200 PLC的空间要求。所有的电气产品在最大负荷以及极限环境温度下连续工作，都会减少它们的使用寿命。因此S7-200 CPU和扩展模块采用自然对流散热方式，在每个单元的上方和下方都必须留有25mm（lin）的空间，以便于正常的散热。如果垂直安装，CPU应该安装在其他模块的下方，如果要安装在垂直导轨上，应该使用DIN导轨固定端子。板间深度保持75mm，并留出足够的空间以便容纳I/O线以及通信电缆，如图1-7所示。
图1-7 安装S7-200 PLC的水平和垂直空间要求
④S7-200PLC及扩展单元的安装。
a.控制柜背板安装。按照PLC的尺寸进行定位，钻安装孔，用合适的螺钉将模块固定在背后板上。若使用了扩展模块，将扩展模块的扁平电缆连到前盖下面的扩展口。如果系统处于高振动环境中，使用背板安装方式可以得到较高的振动保护等级。
b. DIN导轨安装。打开模块底部的DIN夹子，将模块背部卡在DIN导轨上，合上DIN夹子。仔细检查模块上DIN夹子与DIN导轨是否紧密固定好，如果使用了扩展模块，应放在CPU模块的右侧，固定好各模块后将扩展模块的扁平电缆连到前盖下面的扩展口。当S7-200的使用环境振动比较大或采用垂直安装方式时，应该使用DIN导轨挡块。
（2）PLC的拆卸
①拆卸CPU或扩展模块。拆卸前先拆除S7-200的电源，再拆除模块上的所有连线和电缆，如果有其他扩展模块连接在所拆卸的模块上，请打开前盖，拔掉相邻模块的扩展扁平电缆，拆掉安装螺钉或者打开DIN夹子，最后拆下模块。
②端子排的安装与拆卸。为了安装和替换模块方便，大多数的S7-200模块都有可拆卸的端子排。
在拆卸端子排时，打开端子排安装位置的上盖，以便可以接近端子排。把螺丝刀插入端子块中央的槽口中，用力下压并撬出端子排，如图1-8所示。端子排在安装时，打开端子排的上盖，确保模块上的指针与端子排边缘的小孔对正，将端子排向下压入模块，保证端子块对准了位置并锁住。
图1-8 拆卸端子排
（3）PLC安装拆卸注意事项
①在安装和拆卸PLC之前，要保证该设备的供电已被切断。同样，也要确保与该设备相关联的设备的供电已被切断，避免人身伤害或设备损坏。
②将S7-200与发热装置、高电压和电子噪声隔离开。
③为接线和散热留出适当的空间。
④切勿将导线头、金属屑等杂物落入机体内。
1.3.2 PLC接线
（1）接线的要求 在设计S7-200 PLC的接线时，应该提供一个单独的开关，能够同时切断S7-200 CPU、输入电路和输出电路的所有供电，并提供熔断器或断路器等过流保护装置来限制供电线路中的电流。当输入电路由一个外部电源供电时，要在电路中添加过流保护器件；每一输出电路都可以使用熔断器或其他限流设备作为额外的保护。
在进行I/O接线时，采用0.5～1.5mm2的导线，I/O线与动力线、电源线应分开布线，并保持一定的距离，如需在一个线槽中布线时，须使用屏蔽电缆；I/O线的距离一般不超过300m；交流线与直流线，输入线与输出线应分别使用不同的电缆；数字量和模拟量I/O应分开走线，传送模拟量I/O线应使用屏蔽线，且屏蔽层应一端接地。接线时导线应尽量短并且保证线径能够满足电流要求，端子排合适的线径为0.3～2mm2，使用屏蔽电缆可以获得最佳的抗电子噪声特性。干扰比较严重时应设置浪涌抑制设备。
进行PLC的CPU单元与各扩展单元的接线时，应先断开电源，将扁平电缆的一端插入对应的插口即可。PLC的CPU单元与各扩展单元之间电缆传送的信号小，频率高，易受干扰，所以不能与其他连线敷设在同一线槽内。
（2）S7-200接地 良好的接地是抑制噪声干扰和电压冲击，保证PLC可靠工作的重要条件，在实际的应用中，应该确保S7-200及其相关设备的所有接地点在一点接地，这个单独的接地点应该直接连接到系统地上，将直流电源的公共点连接到同一个单一接地点上，将24V DC传感器供电的公共点（M）接地可以提高抗电子噪声的能力。
所有的接地线应该尽量短并且用较粗的线径（2mm2），当选择接地点时，使接地点尽量靠近PLC。
（3）电源接线 给S7-200的CPU供电，有直流供电和交流供电两种。CPU模块的接线方式如图1-9所示。
图1-9 S7-200 CPU模块的接线方式
PLC的工作电源有120V/230V单相交流电源和24V直流电源，系统的大多数干扰往往通过电源进入PLC，在干扰强或可靠性要求高的场合，动力部分、控制部分、PLC自身电源及I/O回路的电源应分开配线，用带屏蔽层的隔离变压器给PLC供电。隔离变压器的一次侧最好接380V，这样可以避免接地电流的干扰。输入用的外接电流电源最好采用稳压电源，因为整流滤波电源有较大的波纹，容易引起误动作。
①交流电源系统接线。如图1-10所示。［a］用一个单极开关将电源与CPU所有的输入电路和输出（负载）电路隔开。［b］用一台过流保护设备保护CPU的电源输出点以及输入点，也可以为每个输出点加上熔丝。［c］当使用Micro PLC 24V DC传感器电源时可以取消输入点的外部过流保护，因为该传感器电源具有短路保护功能。［d］将S7-200的所有地线端子同最近接地点相连接以提高抗干扰能力，所有的接地端子都使用1.5mm2的电线连接到独立接地点上。［e］本机单元的直流传感器电源要用来为本机单元的直流输入。［f］DC输入扩展模块，以及［g］输出扩展模块供电，传感器电源具有短路保护功能。［h］在安装中如把传感器的供电M端子接到地上可以抑制噪声。
图1-10 交流电源系统的接线
②直流电源系统接线。如图1-11所示，［a］用一个单极开关，将电源同CPU所有的输入电路和输出（负载）电路隔开。［b］用过流保护设备来保护CPU电源、［c］输出点，以及［d］输入点，或在每个输出点加上熔丝进行过流保护。当使用Micro PLC 24V DC传感器时，不用输入点的外部过流保护，因为传感器电源内部具有限流功能。［e］用外部电容来保证在负载突变时得到一个稳定的直流电压。［f］在应用中把所有的DC电源接地或浮地（即把全机浮空，整个系统与大地的绝缘电阻不能小于50MΩ），可以抑制噪声，在未接地DC电源的公共端与保护线PE之间串联电阻与电容的并联回路［g］，电阻提供了静电释放通路，电容提供高频噪声通路。常取R=1MΩ，C=4700pF。［h］将S7-200所有的接地端子同最近接地点［h］连接，采用一点接地，以提高抗干扰能力。24V直流电源回路与设备之间，以及120/230V交流电源与危险环境之间，必须进行电气隔离。
图1-11 直流电源系统的接线
1.3.3 抑制电路的使用
在使用感性负载时，要加入抑制电路来限制输出关断时电压的升高。采取的措施如下。
①输出接有直流感笥负载时，在负载两端并联续流二极管与稳压二极管的串联电路，在大多数的应用中，用附加的续流二极管即可。但如果在应用中要求更快的判断速度，则要加上稳压二极管。二极管可选1N4001，直流输出可选8.2V/5W的稳压二极管，继电器输出可以选36V的稳压管，对于继电器输出，也可以在负载两端并联RC电路，如图1-12所示。
图1-12 直流负载的抑制电路
②输出接有交流感性负载时，当采用继电器或交流输出来切换115V/230V交流负载时，应在负载两端并联RC电路，电容可选0.1μF，电阻可选100～120Ω。也可以使用金属氧化物可变电阻器（MOV）来限制峰值电压，其工作电压比正常的线电压至少高出20%，如图1-13所示。
图1-13 交流负载的抑制电路
③灯负载的处理。对于一个钨丝灯，其浪涌电流实际上将是其稳态电流大小的10～15倍。因此，灯负载会因接通较大的浪涌而造成继电器触点的损坏。对于使用期内高切换次数的灯负载，一般使用可替换的插入式继电器或加入浪涌限制器。
1.3.4 电源的选择
S7-200 CPU都有一个内部电源，为CPU自身、扩展模块和其他用电设备提供24V直流电源。S7-200为系统中的所有扩展模块提供5V直流逻辑电源，必须注意要确保CPU所提供的5V电源能够满足选择的扩展模块的需要，如果超出了CPU的供电能力，只有去掉一些模块或者选择一个供电能力更强的CPU。
S7-200的所有CPU也提供24V直流传感器供电，此24V DC可以为输入点、扩展模块上的继电器线圈或其他设备供电。如果设备用电量超过了传感器供电预算，必须为系统另配一个外部24V DC供电电源。
如果使用了外部2V DC供电电源，要确保该电源没有与S7-200 CPU上的传感器电源并联使用，为了加强电子噪声保护，应将不同电源的公共端（M）连在一起。