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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及所处的位置不影响本类型模块的编号。
最大I/O配置的预算需考虑映像寄存器数量及电流提供能力。各CPU能提供的最大5VDC电流如2.3表
表2.3 CPU的最大扩展电流
e． S7-200之间的PPI通信
PPI协议是专门为S7-200开发的通信协议。S7-200CPU的通信口（Port0、Port1）支持PPI通信协议，S7-200的一些通信模块也支持PPI协议。Micro/WIN与CPU进行编辑通信也通过PPI协议。S7-200CPU的PPI网络通信是建立在RS-485网络的硬件基础上，因此其连接属性和需要的网络硬件设备与其它RS-485网络一致。
S7-200 CPU之间的PPI网络通信只需要两条简单的指令，它们是网络读（NETR）和网络写（NETW）指令。在网络读/写通信中，只有主站需要调用NETR/NETW指令，从站只需编辑处理数据缓冲区（取用或准备数据）。在S7-200系统中，无论是组成PPI、MPI、还是Profibus-DP网络用到的主要部件都是一样的。
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3 MPS单元
3.1 MPS模块化加工系统
模块化加工系统(MPS, Modular Production System)体现了机电一体化的技术实际应用。MPS设备是一套开放式的设备，用户可根据身产需要选择设备组成单元的数量、类型，最少时一个单元亦可自成一个独立的控制系统，而由多个单元组成的生产系统可以体现自动生产线的控制特点。
在由多个MPS工作单元组成的系统中，综合应用了多种技术知识，如气动控制技术、机械技术（机械传动、机械连接等）、电工电子技术、传感应用技术、PLC控制技术、组态控制技术、信息技术等。利用该系统可以模拟一个与实际生产情况十分接近的控制过程，使学员在一个非常接近于实际的教学设备环境，使学员在学习过程中很自然地就将理论应用到了实际中，实现了理论与实践的完美结合，从而缩短了理论教学与实际应用之间的距离。
3.2 MPS的基本组成
多个单元组成的MPS系统可以较为真实地模拟出一个自动生产加工流水线的工作过程。其中，每个工作单元都可以自成一个独立系统，同时也都是一个机电一体化的系统。各个单元的执行机构主要是气动执行机构和电机驱动机构，这些执行机构的运动位置都可以通过安装在其上面的传感器的信号来判断。在MPS设备上应用多种类型的传感器，分别用于判断物体的运动位置、物体的通过状态、物体的颜色、物体的材质、物体的高度等。传感器技术是机电一体化技术之一，是现代工作实现高度自动化的前提之一。在控制方面，MPS设备采用PLC进行控制，用户可根据需要原则不同厂家的PLC(例如三菱公司的FX2N系列PLC、西门子公司的S7-200系列PLC和S7-300系列PLC)。MPS设备的硬件结构是相对固定的，但学员可以根据自己对设备的理解、对生产加工工艺的理解，编写一定的生产工艺过程，然后再通过编写PLC控制程序实现该工艺过程，从而实现对MPS设备的控制。
3.3 MPS的基本功能
MPS设备给学员提供了一个开放式的学习环境，虽然各个组成单元的结构已经固定，但是，设备的各个执行机构按照什么样的动作顺序执行、各个单元之间如何配合、最终使MPS模拟一个什么样的生产加工过程、MPS作为一条自动
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图3.1多单元组成的MPS系统
生产流水线具有怎么样的操作运行模式等，学员都可以根据自己的理解，运用所学的理论知识，设计出PLC控制程序，使MPS设备实现一个最符合的自动控制过程。
MPS系统中每个单元都具有最基本的功能，学员可在这些基本功能的基础上进行流程编排设计和发挥。
MPS系统的基本组成单元主要有：上料检测单元、操作手单元、加工单元、安装单元、安装搬运单元、立体存储单元。
下面以安装站为例介绍安装单元在整个系统中，起着向系统中的其它单元提供装配用的小工件。安装单元
如图3.2所示。
PLC主机：三菱FX3N系列、西门子S7系列。
组成模块：料仓模块、转运模块、小工件平台、气动处理组件、I/O接线端子、阀组等部件组成。
图3.2安装单元结构图
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3.4 电机的执行机构
3.4.1 传感器的分类和选型
传感器（英文名称：transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 1） 传感器的组成
传感器的组成传感器的种类繁多，其工作原理、性能特点和应用领域各不相同，所以结构、组成差异很大。但总的来说，传感器通常由敏感器件、转换器件及测量电路组成，有时还加上电源电路。
a． 敏感器件(sensing element)是指传感器中能直接感受被测量的变化，并输出与被测量成为确定关系的某一物理量的器件。敏感器件是传感器的核心，也是研究、设计和制作传感器的关键。这里膜盒就是敏感器件，其外部与大气压力相通，内部感受被测压力户。当压力户变化时，引起膜盒上半部移动，即输出相应的位移量。
b． 转换器件( transduction element)是指传感器中能将敏感器件输出的物理量转换成适于传输或测量的电信号的部分。它把输入的位移量转换成电感的变化。需要指出的是，并不是所有的传。感器都能明显地区分敏感器件和转换器件两部分的，有的传感器转换器件不止一个，需要经过若干次的转换，有的传感器则是两者合二为一的。
c． 测量电路(measuring CIRCUIT)又称转换电路或信号处理电路，它的作用是将转换器件输出的电信号进行进一步的转换和处理，如放大、滤波、线性化、补偿等，以获得更好的品质特性，便于后续电路实现显示、记录、处理及控制等功能。测量电路的类型视传感器的工作原理和转换器件的类型而定，一般有电桥电路、信号放大电路、阻抗变换电路、振荡电路等。 2） 传感器的分类
a． 按传感器能量变换关系进行分类
按能量变换关系，传感器分为发电型传感器和参量型传感器。 b． 按传感器输入量(即被测参数)进行分类
按输入量分类，传感器以被测物理量命名，如位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等。 c． 按传感器的输出量进行分类
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按输出量分类，传感器可分为模拟式传感器和数字式传感器两类。模拟式传感器是指传感器的输出信号为模拟量，数字式传感器是指传感器的输出信号为数字量。
d． 按传感器工作原理进行分类
按传感器的工作原理为依据分类，可分为电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、热电式传感器等。 3.4.2 传感器的工作原理及其应用 1） 电感式接近开关
电感式传感器为信号发生器，它被用于在加工机械，机器人，生产线 以及传送带系统中检测和功能相关 的动作,并将检测结果转换成电信号。它是以非接触的方式工作的。当有金属物体接近规定的感应距离时，传感器会发出一个电信号。电感式接近开关就是利用电涡流效应制造的传感器。
a． 高频振荡型电感式接近开关 它以高频振荡器（LC振荡器）中的电感线圈作为检测元件，利用被测金属物体接近电感线圈时产生的涡流效应，引起振荡器振幅或频率的变化，由传感器的信号调理电路将该变化转换成开关量输出，从而达到检测的目的。
b． 差动线圈型电感式接近开关 它有两个电感线圈，由其中一个电感线圈作为检测线圈，另一个电感线圈作为比较线圈；由于被测金属物体接近检测线圈时会产生涡流效应，从而引起检测线圈中磁通的变化，检测线圈的磁通与比较线圈的磁通进行比较，然后利用比较后的磁通差，经由传感器的信号调理电路将该磁通差转换成电的开关量输出，从而达到检测的目的。 2） 电感式接近开关的通用符，如图3.3所示。
（a）正逻辑（PNP） （b）负逻辑（NPN）
常开型 常开型
（c） 正逻辑（PNP） （d）负逻辑（NPN）
常闭型 常闭型
如图3.3 电感式接近开关的通用符
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