德国西门子(SIEMENS)公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛,在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能更强,可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200),小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
1.SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是**小型化的PLC,它适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行,或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。
2.SIMATIC S7-300 PLC S7-300是模块化小型PLC系统,能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较,S7-300 PLC采用模块化结构,具备高速(0.6~0.1μs)的指令运算速度;用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算;一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值;方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中取得数据,S7-300按用户*的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送;CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件(例如:**时,模块更换,等等);多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改;S7-300 PLC设有操作方式选择开关,操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出,当钥匙拔出时,就不能改变操作方式,这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能,S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能,这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口,并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统;串行通信处理器用来连接点到点的通信系统;多点接口(MPI)集成在CPU中,用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。
3. SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。 S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计,可靠耐用,同时可以选用多种级别(功能逐步升级)的CPU,并配有多种通用功能的模板,这使用户能根据需要组合成不同的**系统。当控制系统规模扩大或升级时,只要适当地增加一些模板,便能使系统升级和充分满足需要。
西门子是一个品牌,每个品牌都有各种不同的产品,像西门子有继电器、触摸屏、变频等元器件,一个控制系统可以有很多种品牌的元器件组成。西门子PLC质量不错,但价格比较昂贵。在工控系统当中,很少见到整个系统都是西门子的产品的。西门子控制系统主要是指西门子PLC控制的系统的话,那西门子PLC确实好,结实耐用,功能强大
西门子PLC与触摸屏通讯原则:
采用无线RS485 通信产品实现触摸屏、人机界面及 PLC 之间的无线通信,需要遵循以下原
则:
由此可见,适合于无线通信的方式有三种:
(1) 采用自由串口协议,需要用户熟悉串口通信,会编程。
(2) 采用PPI 协议,不需要编程,只需要简单组态。但是对无线数据终端有特殊要求,普通产品无法满足PPI 协议要求,推荐采用DTD433M**PPI 无线数据终端。
(3) 采用Modbus协议,开放协议,普遍使用,但需要编程或组态。
如果选用S7-200 西门子PLC 可以满足以上要求,因此 S7-200 适合无线通信。由于无线产品的实时速度不能满足MPI 协议和Profibus 协议,所以不合适无线通信。如果一定要这样做的话,建议:
(1) S7-300选择CPU 313C 2PTP ,CPU 314C 2PTP(点对点);
(2) 用S7-200 中转一下,S7-200 与S7-300 之间采用 MPI 协议或者Profibus 协议,S7-200
与触摸屏之间PPI 连接。
IO 模块
以下模块类型可用于 SIMATIC S7-1500/ET 200MP:
• 数字量输入模块
• 数字量输出模块
• 数字量输入/输出模块
• 模拟量输入模块
• 模拟 I/O 模块
• 模拟量输出模块
o 包括高速 (HS) 模拟量模块,无论激活的通道数如何,基本执行时间都是 62.5 µs
• 用于计数和定位的工艺模块
• 用于点到点通信和总线连接的通信模块
• 不久将可供货 用于面向安全的应用的故障安全模块
提供了各种模块等级,可使用户在其应用中实现更佳扩展。 模块本身通过标签进行相应标记:
• BA(基本型): 简易低成本模块,无诊断功能,没有参数
• ST(标准型): 具有与模块或负载组相关的诊断的模块,如果适用,带有参数;模拟量模块: 准确度等级 0.3%
• HF(高性能型): 具有与通道相关的诊断和参数设置的模块;对于模拟量模块: 准确度等级 0.1%,抗扰度和电流隔离程度提高
• HS(高速型):具有较端滤波和转换时间的模块适用于**高速应用;例如 8 通道模拟量模块,无论激活的通道数如何,基本执行时间都是 62.5 µs。
I/O 模块的附件:
• 标签纸:
可插入到 I/O 模块中(10 张 DIN A4 标签纸,每张标签纸带有 10 个标签,预穿孔,可使用标准激光打印机进行打印;可用颜色: Al 灰)
• 屏蔽连接:
SIMATIC S7-1500 系统(模拟量模块和工艺模块)提供了一个简易屏蔽连接套件,*使用工具即可安装。 此套件包含一个 24 V DC 馈电元件、一个屏蔽夹和一个通用屏蔽端子。 该屏蔽端子可用于单根细干线电缆、多根细干线电缆或一根粗干线电缆。 由于对 24 V DC 电源和测量信号进行分离,并且在屏蔽和信号电缆之间具有低阻抗连接,因此可确保较高的 EMC 稳定性和抗干扰性。
• 统一的 40 针前连接器
• I/O 模块的前门或自组装背板总线的 U 型连接器等其它附件
工艺模块
工艺模块中具有硬件级的信号处理功能,可对各种传感器进行快速计数、测量和位置记录。
SIMATIC S7-1500 CPU 中已集成有运动控制和高速计数器之类的工艺功能,可通过 STEP 7 进行操作。
• SIMATIC S7-1500 和 ET 200MP 的工艺模块
• 模块带有时间控制控制的输入和输出,用于执行响应时间为数微秒的精确开关功能
• 高速计数和位置检测模块带有不同的位置传感器
• 具有用于完成过程级别的任务且响应时间较短的集成输入和输出
特性和客户收益
• 在高速计数和测量任务中,可快速进行信号预处理
• 可接入定位增量式编码器和 SSI **值编码器
• SIMATIC STEP 7 V12 中集成有直观高效的用户组态界面
• 采用工艺对象,提高了编程效率
• 对内部/外部结果和计数器值采用不同的过程报警,实现快速响应
• CPU 处于 STOP 模式下,也可对模块操作进行组态
• 可在 S7-1500 CPU 中集中操作,也可在 ET 200MP I/O 系统中进行分布式操作
西门子S7-1500 通讯模块西门子S7-1500 通讯模块集成有各种接口,可通过 PROFINET 和 PROFIBUS DP 进行通信。S7-1500 的通信模块增加一些额外的通信功能或者更多接口,从而提升模块的通信能力。
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通讯模块
集成有各种接口,可通过 PROFINET 和 PROFIBUS DP 进行通信。S7-1500 的通信模块增加一些额外的通信功能或者更多接口,从而提升模块的通信能力。
• 通过点对点的链接,通讯模板用于数据交换
• 用于连接至 PROFIBUS 的通信模块
• 用于连接至工业以太网的通信模块
CM PtP: 通过点到点连接实现串行通信
4 种通信模块,可通过串行接口连接自动化组件。
• 可连接旧系统和外部系统
• 可连接数据读卡器或特殊传感器
• 可集中使用,也可在分布式 ET 200MP I/O 系统中使用
• 带有各种物理接口,如 RS232、RS422 或者 RS485
• 可预定义各种协议,如 3964(R)、Modbus RTU 或 USS
• 可使用基于 Freeport 的应用特定协议 (ASCII)
• 所有模块使用统一的编程接口
• 诊断报警可用于简单故障修复
CP 1543-1: 带有安全功能的工业以太网连接
CP 1543-1 通信模块凭借其高通信性能,较大地拓展了 S7-1500 的应用领域。
• 除 CPU 密码保护之外,还可通过状态检测防火墙确保工业以太网连接的安全性
• 可分别组态本地访问权限和远程访问权限
• 通过电子邮件实现简单报警,并通过 FTP(S) 文件传输协议将产品数据传输到控制计算机中
• 灵活集成在基于 IPv6 的架构中
• 支持网络分段,可构建具有同一 IP 地址的相同设备
• 可在 TIA 博途中构建包含安全功能在内的整体项目
CM 1542-5: 高性能的 PROFIBUS 模块
CM 1542-5 符合国际标准 IEC 61158/61784,支持 PROFIBUS DP 主站功能和 PROFIBUS DP 从站功能。通过该模块,可以将 PROFIBUS 设备连接到不带 PROFIBUS 接口的 S7-1500 控制器的CPU 上。
• 使用附加的 PROFIBUS 电缆,实现系统快速扩展
• 可为单个自动化任务分隔不同的 PROFIBUS 子网
• 减少了 S7-1500 CPU 中的通信任务,提高系统性能
• 可连接其他供应商提供的 PROFIBUS 从站
• 发生故障时,网络分隔技术可降低模块替换成本。
• TIA Portal V12 中,集成了项目规划功能
概述
S7-300
• 模块化微型 PLC 系统,满足中、小规模的性能要求
• 各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
• 简单实用的分布式结构和多界面网络能力,应用十分灵活
• 操作方便,设计简单,不含风扇
• 任务增加时可顺利扩展
• 大量的集成功能,使它功能非常强劲
S7-300F
• 故障安全型自动化系统,可满足工厂日益增加的安全需求
• 基于 S7-300
• 可连接配有安全型模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
• 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通信
• 标准模块另外也可用于非安全相关应用
应用
S7-300
SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,可满足中、低端的性能要求。
模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
SIMATIC S7-300 的应用领域包括:
• 特殊机械,
• 纺织机械,
• 包装机械,
• 一般机械设备制造,
• 控制器制造,
• 机床制造,
• 安装系统,
• 电气与电子工业及相关产业。
多种性能等级的 CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器:
• 具有高电磁兼容性和抗震性,可更大限度地用于工业领域。
S7-300F
SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制,因此不会对人身、环境造成损害。
S7-300F 满足下列安全要求:
• 要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
• 类别 1 - 4 符合 EN 954-1
另外,标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统,在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
设计
S7-300
一般步骤
S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。
一个系统包含下列组件:
• CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
• 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
• 用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
• 用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID 控制的功能模块(FM)。
根据要求,也可使用下列模块:
• 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
• 接口模块 (IM),用于多层配置时连接控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行,并且*风扇。
• SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。 设计
简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护:
• 安装模块:
只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位然后锁紧螺钉。
• 集成的背板总线:
背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。
• 模块采用机械编码,更换较为容易:
更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
• 现场证明可靠的连接:
对于信号模块,可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
• TOP 连接:
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
• 规定的安装深度:
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此,所有模块应有明确的安装深度。
• 无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
概述
S7-300
• 模块化微型 PLC 系统,满足中、小规模的性能要求
• 各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
• 简单实用的分布式结构和多界面网络能力,应用十分灵活
• 操作方便,设计简单,不含风扇
• 任务增加时可顺利扩展
• 大量的集成功能,使它功能非常强劲
S7-300F
• 故障安全型自动化系统,可满足工厂日益增加的安全需求
• 基于 S7-300
• 可连接配有安全型模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
• 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通信
• 标准模块另外也可用于非安全相关应用
应用
S7-300
SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,可满足中、低端的性能要求。
模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
SIMATIC S7-300 的应用领域包括:
• 特殊机械,
• 纺织机械,
• 包装机械,
• 一般机械设备制造,
• 控制器制造,
• 机床制造,
• 安装系统,
• 电气与电子工业及相关产业。
多种性能等级的 CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器:
• 具有高电磁兼容性和抗震性,可更大限度地用于工业领域。
S7-300F
SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制,因此不会对人身、环境造成损害。
S7-300F 满足下列安全要求:
• 要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
• 类别 1 - 4 符合 EN 954-1
另外,标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统,在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
设计
S7-300
一般步骤
S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。
一个系统包含下列组件:
• CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
• 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
• 用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
• 用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID 控制的功能模块(FM)。
根据要求,也可使用下列模块:
• 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
• 接口模块 (IM),用于多层配置时连接控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行,并且*风扇。
• SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。 设计
简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护:
• 安装模块:
只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位然后锁紧螺钉。
• 集成的背板总线:
背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。
• 模块采用机械编码,更换较为容易:
更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
• 现场证明可靠的连接:
对于信号模块,可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
• TOP 连接:
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
• 规定的安装深度:
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此,所有模块应有明确的安装深度。
• 无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。