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西門(mén)子PLC控制器技術(shù)之一：S7-300/400系統(tǒng)概述

什么是SIMATIC?

她是西門(mén)子自動(dòng)控制系統(tǒng)（Siemens Automatic）的簡(jiǎn)稱(chēng)，SIMATIC自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由西門(mén)子PLC、分布式I/O（如ET200S）、人機(jī)界面HMI、SIMATIC 網(wǎng)絡(luò)以及標(biāo)準(zhǔn)化軟件（STEP 7/博途）等組成。

一個(gè)SIMATIC控制系統(tǒng)最核心的組成當(dāng)然是控制器了，SIMATIC的控制器是西門(mén)子系列PLC。

什么是PLC?

可能很多人都只可意味不可言全。PLC是可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）的簡(jiǎn)稱(chēng)。當(dāng)然現(xiàn)在隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)不單單執(zhí)行簡(jiǎn)單的邏輯運(yùn)算，還可以執(zhí)行很多復(fù)雜的功能，比如定時(shí)、計(jì)數(shù)、PID控制等等。

PLC具有如下特點(diǎn)：

1、可編程，控制系統(tǒng)硬件柔性化

2、可靠性高，抗*力強(qiáng)

3、功能完善，適用性強(qiáng)

4、易學(xué)易用

5、維護(hù)方便

正因?yàn)镻LC如上的諸多特點(diǎn)，使其在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，為工業(yè)4.0和中國(guó)制造2025戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)力量。

典型的西門(mén)子PLC可以分為三類(lèi)：

緊湊型PLC ：比如S7-200系列

中低性能范圍PLC：比如S7-300系列

中高性能范圍PLC：比如S7-400系列

當(dāng)然，目前西門(mén)子推出的控制器是S7-1200/1500系列，S7-1200性能介于S7-200和S7-300之間；S7-1500性能介于S7-300和S7-400之間。

S7-200系列PLC運(yùn)行穩(wěn)定，使用簡(jiǎn)單方便，價(jià)格便宜，很適用于小型控制系統(tǒng)；但是其I/O點(diǎn)數(shù)少，擴(kuò)展困難。目前支持Win7的軟件是 Step7 MicrowinX，該軟件無(wú)需*。

S7-300系列PLC是針對(duì)中低性能要求設(shè)計(jì)的模塊化中小型控制系統(tǒng)PLC。目前在工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛（比如汽車(chē)整車(chē)制造等）

可選擇不同類(lèi)型的擴(kuò)展模塊

可以擴(kuò)展多達(dá)32個(gè)模塊

模塊內(nèi)集成背板總線

可以連接MPI、 Profibus DP、Profinet接口

S7-300 PLC硬件各模塊構(gòu)成如下圖所示：

其中PS電源模塊為可選，只需要外部能夠提供PLC穩(wěn)定的24VDC即可，IM模塊為接口模塊，僅在當(dāng)需要擴(kuò)展機(jī)架的時(shí)候才需要。CPU模塊為必選，SM信號(hào)模塊、FM功能模塊、CP通信處理器根據(jù)需要增減添加。注意在硬件組態(tài)中左邊三個(gè)模塊槽位位置固定。

S7-400系列PLC是針對(duì)于中高級(jí)性能要求的控制系統(tǒng)

可以選擇不同的模塊

可以擴(kuò)展多達(dá)300個(gè)模塊

背板總線集成在模塊內(nèi)

也可以連接MPI、 Profibus DP、Profinet等接口

S7-400PLC類(lèi)似于S7-300PLC，也是模塊化硬件結(jié)構(gòu)，其與S7-300的主要區(qū)別是：

1. S7-400PLC的PS電源模塊為必選，而且有電池，需要定期更換；

2. S7-400PLC的各硬件模塊沒(méi)有插槽順序限制；

3. S7-400PLC有4個(gè)累加器，而S7-300PLC只有兩個(gè)累加器。

S7-1200和S7-1500是西門(mén)子硬件更新的大勢(shì)所趨，雖然目前應(yīng)用面還不大，但請(qǐng)大家留心學(xué)習(xí)，后續(xù)衡云湘水也會(huì)推出關(guān)于S7-1200/1500的系列學(xué)習(xí)專(zhuān)輯。

PLC型號(hào)所蘊(yùn)含的信息

如何通過(guò)CPU型號(hào)了解其基本信息呢？相信通過(guò)以下兩個(gè)例子解釋你就了然于胸了：

1. CPU315-2 PN/DP

CPU3XX表示PLC控制器是300系列，-2表示該CPU有兩種類(lèi)型的接口，一個(gè)類(lèi)型接口兼容MPI和ProfiBus DP，另一個(gè)類(lèi)型接口兼容PN口。

2. CPU319F-3PN/DP

CPU3XX表示PLC控制器是300系列（319是300系列PLC的一款），F(xiàn)表示該CPU為故障安全型PLC，-3表示該CPU有三種類(lèi)型的接口，*個(gè)類(lèi)型接口兼容MPI和ProfiBus DP，第二個(gè)類(lèi)型接口兼容ProfiBus DP口，第三個(gè)類(lèi)型接口兼容PN口。

PLC設(shè)備安裝

PLC可以根據(jù)需要進(jìn)行水平或者豎直安裝

編程軟件簡(jiǎn)介

SIMATIC S7-200

使用STEP 7 Micro/Win 軟件 無(wú)需*

SIMATIC S7-300/400

使用STEP 7 軟件 正版需要*

STEP 7軟件可選附件有：S7-SCL、S7-GRAPH、S7-PLCSIM等

SIMATIC S7-1200/S7-1500

采用TIA Portal 博途軟件,正版需要*

1.AM600簡(jiǎn)介

AM600系列PLC是一款采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的中型可編程邏輯控制器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)AM600），為用戶提供智能自動(dòng)化解決方案。AM600系列PLC采用IEC61131-3編程語(yǔ)言體系，支持PLCopen標(biāo)準(zhǔn)6種編程語(yǔ)言。系統(tǒng)采用機(jī)架式布局，每個(gè)機(jī)架支持本地?cái)U(kuò)展16個(gè)擴(kuò)展模塊，并可通過(guò)Profibus-DP、EtherCAT、CANopen等多種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行機(jī)架的遠(yuǎn)程擴(kuò)展。AM600本地?cái)U(kuò)展模塊通過(guò)內(nèi)部總線協(xié)議進(jìn)行IO擴(kuò)展，支持?jǐn)?shù)字輸入/輸出模塊、模擬輸入/輸出模塊、溫度模塊等多種功能模塊。通過(guò)EtherCAT總線可實(shí)現(xiàn)高性能運(yùn)動(dòng)控制功能；具有單軸加減速控制功能、電子齒功能、電子凸功能，還可通過(guò)高速I(mǎi)O實(shí)現(xiàn)單軸基本定位功能，且最高頻率可達(dá)200kHz；同時(shí)支持RS485、以太網(wǎng)、USB等通信功能，滿足用戶多樣化的應(yīng)用需求。

AM600系列中型可編程控制器具有以下功能特點(diǎn)：

(1) 多種運(yùn)動(dòng)控制功能：總線運(yùn)動(dòng)控制、脈沖運(yùn)動(dòng)控制；

(2) 支持更大的 I/O 點(diǎn)數(shù)：最多可達(dá)上萬(wàn)點(diǎn)；

(3) 更大的程序容量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)；

(4) 更快的指令執(zhí)行速度；

(5) 支持更多的高端現(xiàn)場(chǎng)總線（Profibus-DP，EtherCAT，CANOpen）；

(6) 更易用的軟件，滿足用戶不同應(yīng)用需求；

(7) 支持在線偵錯(cuò)模式；

(8) 支持在線編輯模式。

2.產(chǎn)品配置及模塊說(shuō)明

    AM600系列中型PLC包含AM600-CPU1608TP架構(gòu)（EtherCAT+CANOpen總線型）和AM610-CPU1608TP架構(gòu)（Profibus-DP總線型），集成示意圖如下圖所示：

圖1-1 AM600-CPU1608TP系統(tǒng)集成示意圖

圖1-2 AM610-CPU1608TP系統(tǒng)集成示意圖

AM600系列中型PLC按功能可分為電源模塊、CPU模塊、遠(yuǎn)程通信模塊及擴(kuò)展模塊等四大類(lèi)，具體包含：

3.系統(tǒng)應(yīng)用流程

    AM600系列可編程邏輯控制器的基本應(yīng)用流程如下圖所示，模塊的安裝及配線操作指導(dǎo)請(qǐng)參見(jiàn)《AM600系列可編程邏輯控制器硬件手冊(cè)》。

圖1-3 AM600系列可編程控制器應(yīng)用基本流程圖

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