赤峰西門子模塊代理商

西門子各系列PLC特點比較

　一、概述

　　西門子PLC在工業(yè)自動化領(lǐng)域用途廣泛，分為S7-200，S7-300，S7-400等多個系列。本文下面針對西門子PLC系統(tǒng)的區(qū)別做一個介紹，為用戶在配置時提供一些參考。

　　二、西門子PLC各個系列區(qū)別

         1、軟件區(qū)別：

        （1）300/400中提供了累加器（ACCU）和狀態(tài)字寄存器、診斷緩沖區(qū)。
        （2）300/400再也不能隨意的自定義Organization Block、sub-routine和Interrupt routine了，OB1是必須調(diào)用的組織塊，其它的功能塊則變成了FB－ Block和FC－，其它的也是預(yù)定義成了系統(tǒng)的了，System的S給它們       （SFB、SFC）定義了自己的身份。
        （3）300/400軟件最大的特點就是提供了一些數(shù)據(jù)塊來對應(yīng)每一個功能塊（ Block-FB），稱之為Instance?！　?br />        （4）200系列的編程語言有三種--語句表（STL）、梯形圖（LAD）、功能塊圖（FBD）；300/400系列的除了這三種外，還有結(jié)構(gòu)化控制語言（SCL）和圖形語言（S7 graph）。
        （5）200系列用的STEP7-Micro/WIN32軟件；300/400使用的是STEP7軟件，帶了Micro和不帶的區(qū)別是相當(dāng)?shù)拿黠@的?！　?br />        2、硬件區(qū)別：

        （1）300/400系列的CPU帶有profibus接口。
        （2）300/400系列的I/O輸入是接在前連接器上的，前連接器再接在信號模塊上，而不是I/O信號直接接在信號模塊上，這樣可以更換信號模塊而不用重新接線。
        （3）200系列的同一機架上的模塊之間是通過模塊正上方的數(shù)據(jù)接頭聯(lián)系的；而300/400則是通過在底部的U型總線連接器連接的?！　?br />        （4）200系列的對機架沒有什么概念，稱之為導(dǎo)軌；為了便于分散控制，300/400系列的模塊裝在一根導(dǎo)軌上的，稱之為一個機架，與中央機架對應(yīng)的是擴展機架，機架還在軟件里反映出來。
        （5）最主要地區(qū)別就是S7-300/400更模塊化了，S7-200系列是整體式的，CPU模塊、I/O模塊和電源模塊都在一個模塊內(nèi)，稱為CPU模塊；而S7-300/400系列的，從電源，I/O，CPU都是單獨模塊的。但不是說200系列不能擴展，實際上200系列也可以擴展，只不過買來的CPU模塊集成了部分功能，一些小型系統(tǒng)不需要另外定制模塊，200系列的模塊也有信號、通信、位控等模塊?！　?/p>

　　三、總結(jié)

　　綜上所述，西門子PLC各個系列的區(qū)別在本文中進行了介紹，用戶可以參考本文的內(nèi)容進行選擇，從而確保系統(tǒng)的合理運行。如果用戶需要更多的了解和使用西門子變頻器系列，我們也會更好的提供相關(guān)技術(shù)支持。

西門子1200功能簡介

內(nèi)容提要：S7-1200是西門子公司的新一代小型PLC，代表了下一代PLC的發(fā)展方向。它集成了以太網(wǎng)接口和很強的工藝功能，編程軟件STEP 7 Basic集成了

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極為方便的以太網(wǎng)通信。使用普通的以太網(wǎng)電纜，可以下載和監(jiān)控，提供了筆記本電腦與PLC通信的較簡單的方法。

<p color:#3e3e3e;font-size:18px;background-color:#f7f7f7;"="" style="word-break: break-all; font-family: &quot;Microsoft yahei&quot;, Verdana, Arial; text-size-adjust: none; margin: 0px; font-size: 16px; text-align: justify;">2

指令系統(tǒng)的設(shè)計簡單合理，有的指令（例如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令）可以設(shè)置一個或兩個操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型，一條指令相當(dāng)于S7-200/300/400的多條指令。

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只有梯形圖和功能塊圖語言，沒有語句表語言。

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程序結(jié)構(gòu)基本上與S7-300/400相同。指令系統(tǒng)、程序結(jié)構(gòu)和編程軟件應(yīng)該與替代S7-300/400的S7-1500兼容。

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STEP 7 Basic采用與西門子人機界面的組態(tài)軟件WinCC flexible類似的多窗口界面，同時顯示項目樹窗口、程序區(qū)、組態(tài)和顯示信息的窗口，以及指令表或人機界面的對象列表等。軟件的使用極為方便，例如可以將變量表和塊的接口區(qū)中的局部變量直接拖放到梯形圖中。軟件很容易上手。

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各種硬件、網(wǎng)絡(luò)和參數(shù)采用形象直觀的圖形和表格組態(tài)的方法來設(shè)置。比S7-200的“向?qū)?rdquo;功能和系統(tǒng)塊更為直觀和方便。

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集成的WinCC Basic的功能和界面與WinCC flexible基本上相同。PLC與精簡系列面板在同一個項目中組態(tài)和編程，人機界面可以直接使用PLC的變量。指示燈比WinCC flexible的更好用。有人機界面仿真功能。

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具有比S7-300的參考數(shù)據(jù)更強的功能，有多種顯示交叉數(shù)據(jù)的方法?？梢钥焖俨榭磫为毜淖兞吭赑LC和HMI中使用的情況。

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有很強的故障診斷和顯示功能，有診斷緩沖區(qū)、窗口的診斷選項卡和讀取錯誤信息的指令?？梢杂肔ED顯示有故障的模擬量模塊的通道。

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CPU集成了兩點模擬量，集成的高速計數(shù)器和高速輸出的功能和使用方法與S7-200基本上相同。

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CPU上可安裝一塊1AO或2DI/2DO信號板。后者可用于高速輸入、高速輸出，可彌補繼電器型CPU不能輸出高速脈沖的缺陷。

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PID的參數(shù)設(shè)置和調(diào)試方便直觀，有參數(shù)自整定功能，可控制16個回路。配一塊AO信號板，就可以實現(xiàn)PID閉環(huán)控制。PID參數(shù)自整定功能很好用。

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通信功能*，以太網(wǎng)接口可以實現(xiàn)S7-1200與計算機或精簡系列面板的通信，S7-1200之間的通信，S7-1200與S7-200、S7-300/400的通信，S7-1200與WinCC的OPC通信。

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配上串行通信接口后，可以實現(xiàn)與變頻器的USS通信，與計算機和S7-200的Modbus通信。

西門子系列PLC選型向?qū)?/p>

可編程邏輯控制器，簡稱 PLC（Programmable logic Controller）, 是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的工業(yè)控制裝置。

1987年，國際電工委員會IEC （International Electrical Committee）頒布了可編程序控制器的定義：可編程控制器是一種能夠直接應(yīng)用于專門為在產(chǎn)業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操縱的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操縱的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各類的機械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與產(chǎn)業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設(shè)計。PLC 的組成結(jié)構(gòu)主要由中央處理單元, 儲存器，輸入輸出單元，通信接口，擴展接口和電源等組成。

1 中央處理單元

中央處理器單元即CPU，一般由控制器、運算器和寄存器組成。CPU 通過地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線與儲存單元、輸入輸出單元、通信接口、擴展接口相連。CPU 是 PLC 的核心，輸入單元將采集的輸入信號傳送到CPU，CPU執(zhí)行用戶程序并將運算結(jié)果傳送到輸出單元，用以驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備。選擇CPU通常需要考慮一下幾個方面：

·運算速度：不同的控制系統(tǒng)對控制的響應(yīng)速度需求不同，對于要求響應(yīng)時間較快的系統(tǒng)，則要求CPU的運算速度快，并盡快地將運算結(jié)果傳送到輸出單元。

運算速度性能指標(biāo)可參考CPU指令執(zhí)行時間。

·工作存儲器：根據(jù)控制方案的復(fù)雜程度預(yù)估需要的工作存儲器大小，考慮適當(dāng)?shù)挠嗔俊?/p>

·I/O帶載能力： CPU通常使用I/O地址空間來描述其允許訪問輸入輸出的能力，8個數(shù)字量通道占用1個字節(jié)地址空間，1個模擬量通道占用2字節(jié)地址空間。在具體選型時還需要根據(jù)實際情況考慮I/O余量占用的地址空間。此外有些CPU還有允許連接模塊最大數(shù)量限制。

·集成的通信接口：CPU通過通信接口進行編程組態(tài)，還可與人機界面、其他PLC系統(tǒng)、分布式I/O等實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET（PN）接口，根據(jù)通信對象（通信對象可以為編程設(shè)備、儀表、HMI、其他PLC系統(tǒng)等等）支持的電氣接口標(biāo)準(zhǔn)以及所使用的通信協(xié)議選擇集成通信接口。

2 儲存器

PLC 的存儲器包括系統(tǒng)存儲器，裝載存儲器和工作存儲器。系統(tǒng)存儲器用于存放 PLC 的系統(tǒng)程序和內(nèi)部寄存器， 裝載存儲器則用于存放 PLC 的用戶程序，用戶程序編譯后被存放在工作存儲器中執(zhí)行。裝載存儲器通常為MC卡，支持外部擴展，而工作存儲器是集成在CPU中并且無法擴展的，在選擇CPU時需根據(jù)控制方案的復(fù)雜程度預(yù)估可能使用的工作存儲器大小并留有適當(dāng)余量。選擇裝載存儲器通常只需選擇不小于工作存儲器大小的存儲卡即可。

3 通信接口

通信接口的功能是通過這些通信接口可以和監(jiān)視器、 打印機、 其他的 PLC 或是計算機相連， 從而實現(xiàn)“PLC與上位機”或“PLC與PLC”之間的通信。通信接口可以集成在CPU模塊上使用內(nèi)部總線與CPU通信，也可以使用單獨的通信接口模塊通過外部總線與CPU通信。通信接口的選擇首先確定通信對象接口的電氣標(biāo)準(zhǔn)例如RS232、RS485、RJ45等，還需要確定使用的協(xié)議，常見的例如PROFINET，PROFIBUS總線協(xié)議，通過PROFINET和PROFIBUS總線，CPU可與分散在遠端現(xiàn)場的輸入輸出單元進行數(shù)據(jù)交換，使PLC系統(tǒng)規(guī)模更易于擴充。

4 輸入輸出單元（I/O）

輸入單元的作用是將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號輸入 CPU，根據(jù)信號類型，輸出單元的作用則是將 CPU 向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動外部執(zhí)行元件的信號，以便控制接觸器線圈等電器的通、斷電。

輸入輸出單元主要分為模擬量輸入模塊，模擬量輸出模塊、數(shù)字量輸入模塊和數(shù)字量輸出模塊。模擬量輸入模塊測量電流、電壓、電阻、熱電偶等連續(xù)信號，模擬量輸出模塊輸出電流、電壓信號驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行器，模擬量輸入輸出模塊需考慮處理信號的分辨率，響應(yīng)時間以及信號測量范圍。數(shù)字量輸入模塊應(yīng)考慮信號電平、傳輸距離、隔離、供電方式，響應(yīng)時間等應(yīng)用要求。數(shù)字量輸出模塊應(yīng)考慮不同的負載對PLC的輸出方式的要求。

繼電器輸出模塊具有使用電壓范圍廣、導(dǎo)通壓降小、有隔離作用等許多優(yōu)點，但響應(yīng)時間較長，所以動作不頻繁的交、直流負載可以選擇繼電器輸出型模塊；而頻繁通斷的感性負載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型模塊，而不應(yīng)選用繼電器輸出型模塊。輸出模塊還有直流輸出、交流輸出等，與應(yīng)用要求應(yīng)*。

此外還有一些智能式輸入輸出模塊，如高速計數(shù)模塊、凸輪模擬模塊、單回路或多回路的PID模塊等。一般智能式模塊本身帶有處理器，可對輸入或輸出信號作預(yù)先規(guī)定的處理．并將處理結(jié)果送入CPU或直接輸出，這樣可提高PLC的處理速度并節(jié)省存儲器的容量。

5 擴展接口

PLC 的擴展接口的作用是將擴展單元與基本單元相連，可簡單的擴充 PLC系統(tǒng)規(guī)模，在早期可滿足小中型PLC控制系統(tǒng)的需要，隨著PLC系統(tǒng)規(guī)模不斷的擴大以及總線技術(shù)的發(fā)展，使用分布式I/O來擴展PLC系統(tǒng)已經(jīng)越來越普及，擴展接口已經(jīng)很少使用。

6 電源

PLC 一般使用 220V交流電源或 24V 直流電源，通過內(nèi)部開關(guān)電源為 PLC 的中央處理器、接口單元、輸入輸出單元等電路提供 5V、12V、24V 直流電源，使PLC 能正常工作。選擇電源時需要計算每個模塊的電流消耗，包括CPU、接口模塊、輸入模塊、輸出模塊以及外部負載等等。在制造商提供的產(chǎn)品手冊中能查到各種部件的電流或功率消耗值。

PLC選型過程中不僅需要考慮以上幾個部分的性能，還需考慮PLC系統(tǒng)的安裝環(huán)境。在特定的環(huán)境下需要選擇特殊系列的PLC，例如戶外使用時可能需要的防護等級為IP67，環(huán)境溫度小于0℃的需要選擇寬溫型的PLC。

PLC系統(tǒng)常用環(huán)境指標(biāo)：

·防護等級 ：IP20

·環(huán)境溫度 ：水平安裝0℃～60℃；垂直安裝0℃～40℃

·相對濕度 ：10%~95% 無冷凝

·大氣壓 ：1080 hPa 到 795 hPa，對應(yīng)高度為-1000 m 到 2000 m

·污染物濃度：SO2： < 0.5 ppm; RH < 60%，非冷凝

H2S： < 0.1 ppm; RH < 60%，非冷凝

·適用于防爆等級 I，分區(qū) 2，組 A、B、C、D，或非危險區(qū)。

7 西門子S7-300 系列PLC選型向?qū)?/p>

1）PLC系統(tǒng)運行環(huán)境：考慮環(huán)境溫度、濕度、海拔、震動、沖擊等等環(huán)境因素。例如運行環(huán)境溫度在0℃～60℃之間可選擇標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品，溫度超出此范圍，則需要選擇SIPLUS系列產(chǎn)品。

2）PLC系統(tǒng)通信接口：由于S7-300系列PLC主機架上最多只能連接8個I/O模塊，對于稍大規(guī)模的控制系統(tǒng)可能需要連接更多模塊，當(dāng)控制系統(tǒng)信號點分布比較集中時，可選擇通過擴展模塊IM365或IM360/361擴展1個或最多3個機架，每個機架最多安裝8個模塊來擴展系統(tǒng)規(guī)模，而對于需要使用更多模塊或現(xiàn)場信號分布較分散的控制系統(tǒng)，可通過分布式I/O單元采集現(xiàn)場信號并通過PROFIBUS或PROFINET 現(xiàn)場總線與 CPU通信。使用PROFIBUS總線需選擇帶PROFIBUS接口的CPU（例如CPU 315-2 DP ）或者增加CP342-5擴展PROFIBUS接口，分布式I/O單元可選擇基于PROFIBUS總線的ET200系列產(chǎn)品，例如ET200M、ET200S、ET200MP、ET200SP等等；使用PROFINET總線則需選擇帶PN接口的CPU（例如CPU 317-2 PN/DP）或者增加CP343-1 擴展PROFINET接口，分布式I/O單元可選擇基于PROFINET總線的ET200系列產(chǎn)品，例如ET200M、ET200S、ET200MP、ET200SP等等。另外CPU需要與其他PLC或上位機通信時應(yīng)根據(jù)通信對象實際使用的通信協(xié)議選擇相應(yīng)的通信接口模塊，例如MODBUS RTU 協(xié)議選擇CP341模塊。

3）PLC系統(tǒng)輸入輸出單元：PLC系統(tǒng)中允許使用的輸入輸出通道數(shù)量取決于CPU，CPU使用I/O地址空間來描述其允許訪問輸入輸出的能力，例如CPU 317-2PN/DP （6ES7317-2EK14-0AB0）地址空間為輸入8192字節(jié)，輸出8192字節(jié)，其中每8個數(shù)字量通道占用1個字節(jié)地址空間，每1個模擬量通道占用2字節(jié)地址空間，那么這款CPU都接數(shù)字量通道的話，允許最多使用65536個數(shù)字量輸入通道和65536個數(shù)字量輸出通道；如果都接模擬量通道的話，允許最多使用4096個模擬量輸入通道和4096個模擬量輸出通道。根據(jù)項目實際情況選擇I/O模塊型號和數(shù)量并應(yīng)該適當(dāng)留有余量。

4）PLC系統(tǒng)的存儲器選型：PLC的裝載存儲器（MMC）可以更換大小，而CPU的工作存儲器是無法擴展的，不同型號CPU所集成的工作存儲器大小不同，例如CPU 317-2 PN/DP （6ES7317-2EK14-0AB0）的工作存儲器為1MB，而CPU 314 （6ES7314-1AG14-0AB0）的工作存儲器僅為128KB。根據(jù)已編寫完成或項目實際情況估算用戶程序大小來選擇工作存儲器足夠大的CPU和裝載存儲器。

5）選擇電源：S7-300 PLC系統(tǒng)使用24 VDC電源為PLC系統(tǒng)供電，需要計算CPU模塊消耗電流、通信接口模塊消耗電流、所有I/O模塊消耗電流，以及外圍設(shè)備消耗電流并適當(dāng)保留20%左右余量。通常外圍設(shè)備供電電源根據(jù)實際情況單獨配置。

例如對以下PLC系統(tǒng)的電源估算，CPU315-2 PN/DP 帶8個I/O模塊，其中模擬量輸入，模擬量輸出，數(shù)字量輸入，數(shù)字量輸出模塊各兩塊：

·CPU 315-2PN/DP（6ES7315-2EH14-0AB0）24 VDC電流消耗典型值為750mA。

·SM331（6ES7331-7KF02-0AB0）8通道模擬量輸入模塊，消耗24VDC電流30mA，連接2線制電流傳感器時每通道最大消耗電流60mA。

·SM332（6ES7332-5HF00-0AB0）8通道模擬量輸出模塊，消耗24VDC電流340mA。

·SM321（6ES7321-1BL00-0AA0）32通道數(shù)字量輸入模塊，每通道24 VDC電流消耗典型值7mA。

·SM322（6ES7322-1BL00-0AA0）32通道數(shù)字量輸出模塊，每通道24 VDC輸出電流最大0.5A。

CPU及模板電源消耗估算：750 +（ 30 + 60 ×8）× 2 + 340 ×2 = 2450mA，預(yù)留20% 余量后可選擇PS3075A電源模塊。

外圍設(shè)備最大允許電源消耗：32 ×7 × 2 + 500 ×32 × 2 = 32448 mA，供電電源根據(jù)實際情況單獨配置。

6）特殊功能：需要實現(xiàn)安全（safety）功能的需要選擇F系列PLC（例如 CPU 315F-2 DP）；需要實現(xiàn)運動控制功能的可以選擇T系列PLC（例如CPU 317TF-3 PN/DP）。

8 西門子S7-1500 系列PLC選型向?qū)?/p>

1）PLC系統(tǒng)運行環(huán)境：考慮環(huán)境溫度、濕度、海拔、震動、沖擊等等環(huán)境因素。例如運行環(huán)境溫度在0℃～60℃之間可選擇標(biāo)準(zhǔn)型產(chǎn)品，溫度超出此范圍，則需要選擇SIPLUS系列產(chǎn)品。

2）PLC系統(tǒng)通信接口：S7-1500系列PLC主機架上最多能連接32個模塊，能滿足大部分中小型控制系統(tǒng)的需求，而對于需要使用更多模塊或現(xiàn)場信號分布較分散的控制系統(tǒng)，可通過分布式I/O單元采集現(xiàn)場信號并通過PROFIBUS或PROFINET 現(xiàn)場總線與 CPU通信。S7-1500系列PLC默認集成PN接口，支持開放以太網(wǎng)協(xié)議，支持通過PROFINET總線擴展分布式I/O單元（ET200MP，ET200SP等系列產(chǎn)品）；使用PROFIBUS總線，則需要選擇帶PROFIBUS接口的CPU（例如CPU1516-3 PN/DP ）或者增加CP1542-5或CM1542-5擴展PROFIBUS接口，分布式I/O單元可選擇基于PROFIBUS總線的ET200系列產(chǎn)品；對于需要進行遠程安全訪問的場合可選擇CP1543-1模板，其提供防火墻及VPN功能以保證遠程訪問安全。

3）PLC系統(tǒng)中輸入輸出通道規(guī)模：PLC系統(tǒng)中允許使用的輸入輸出通道數(shù)量取決于CPU，CPU使用I/O地址空間來描述其允許訪問輸入輸出的能力，例如CPU1516-3 PN/DP （6ES7 516-3AN00-0AB0）地址空間為輸入32KB字節(jié)，輸出32KB字節(jié)，其中每8個數(shù)字量通道占用1個字節(jié)地址空間，每1個模擬量通道占用2字節(jié)地址空間，那么這款CPU都接數(shù)字量通道的話，理論上允許最多使用262144個數(shù)字量輸入通道和262144個數(shù)字量輸出通道；如果都接模擬量通道的話，理論上允許最多使用16384個模擬量輸入通道和16384個模擬量輸出通道。

同時CPU 1516-3最大允許連接的模塊為8192個模塊，例如按連接32通道數(shù)字量輸入模塊和32通道數(shù)字量輸出模塊計算，可以使用總共4096個數(shù)字量輸入模塊和4096個數(shù)字量輸出模塊，此時I/O地址空間還各剩一半也無法使用更多的模塊。

4）PLC系統(tǒng)的存儲器選型：PLC的裝載存儲器（MMC）可以更換大小，而CPU的工作存儲器是無法擴展的，不同型號CPU所集成的工作存儲器大小不同，例如CPU 1516-3 PN/DP（6ES7 516-3AN00-0AB0）的工作存儲器為6MB，其中1MB用于存放程序代碼，5MB用于存放數(shù)據(jù)，而CPU 1511 （6ES7 511-1AK00-0AB0）的工作存儲器僅為150KB的程序代碼區(qū)和1MB的數(shù)據(jù)區(qū)。

根據(jù)已編寫完成或項目實際情況估算用戶程序大小來選擇工作存儲器足夠大的PLC和裝載存儲器。

5）選擇電源：S7-1500 PLC系統(tǒng)中，PM電源模塊為負載供電，其輸入電壓為120/230VAC，PS電源模塊和CPU為PLC系統(tǒng)背板總線供電，輸入電壓為24 VDC，因此S7-1500 PLC系統(tǒng)需要計算兩部分消耗：背板總線功耗和24 VDC電源消耗。背板總線功耗為機架上所有模塊功耗之和，24 VDC電源消耗需要計算CPU模塊消耗電流、通信接口模塊消耗電流、所有I/O模塊消耗電流，以及外圍設(shè)備消耗電流并適當(dāng)保留20%左右余量。

通常外圍設(shè)備供電電源根據(jù)實際情況單獨配置。

例如對以下PLC系統(tǒng)的電源估算，CPU1516-3 PN/DP 帶12個I/O模塊，其中模擬量輸入，模擬量輸出，數(shù)字量輸入，數(shù)字量輸出模塊各3塊順序安裝：

·CPU 1516-3PN/DP（6ES7516-3AN00-0AB0）背板輸入功率12W，消耗24 VDC電流850mA。

·AI 8XU/I HS（6ES7 531-7NF10-0AB0）8通道模擬量輸入模塊，背板消耗功率1.2W，消耗24VDC電流240mA，連接2線制電流傳感器時每通道最大消耗電流53mA。

·AQ 8XU/I HS（6ES7 532-5HF00-0AB0）8通道模擬量輸出模塊，背板消耗功率1.15W，消耗24VDC電流260mA。

·DI 32X24VDC HF（6ES7 521-1BL00-0AB0）32通道數(shù)字量輸入模塊，背板消耗功率1.1W，每通道24 VDC電流消耗典型值2.5mA。

·DQ 32X24VDC/0.5A ST （6ES7 522-1BL00-0AB0）32通道數(shù)字量輸出模塊，背板消耗功率1.1W每通道24 VDC輸出電流最大0.5A。

背板總線消耗：12-1.2*3-1.15*3-1.1*3-1.1*3=-1.65W。CPU背板總線輸出功率不夠，需要增加PS 25W（6ES7505-0KA00-0AB0）電源模塊，其背板輸入功率25W，消耗24 VDC電流1300mA，其安裝位置可以在緊挨CPU左側(cè)或*個DQ模塊與第二個DQ模塊之間。

CPU 及模塊電源消耗估算：850+［240+(53× 8)］×3 + 260 × 3 + 1300= 4922 mA，預(yù)留20% 余量后可選擇PM 190W 電源模塊。

外圍設(shè)備最大允許電源消耗：32 × 2.5 × 3 + 500 ×32 × 3 = 48240 mA，供電電源根據(jù)實際情況單獨配置。

6）特殊功能：需要實現(xiàn)安全（safety）功能的需要選擇F系列PLC（例如CPU 1516F-3 PN/DP）。

西門子S7-300PLC擴展模塊 西門子PLC產(chǎn)品的種類繁多。PLC的型號不同,對應(yīng)著其結(jié)構(gòu)形式、性能、容量、指令系統(tǒng)、編程方式、價格等均各不相同,適用的場合也各有側(cè)重。因此,合理選用PLC,對于提高PLC控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)有著重要意義。

西門子PLC機型的選擇 西門子PLC的選擇主要應(yīng)從PLC 的機型、容量、I/O模塊、電源模塊、特殊功能模塊、通信聯(lián)網(wǎng)能力等方面加以綜合考慮。PLC機型選擇的本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下,力爭優(yōu)秀的性能價格比。選擇時應(yīng)主要考慮到合理的結(jié)構(gòu)型式,安裝方式的選擇,相應(yīng)的功能要求,響應(yīng)速度要求,系統(tǒng)可靠性的要求,機型盡量統(tǒng)一等因素。

一、合理的結(jié)構(gòu)型式 PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。 整體式PLC的每一個I/O點的平均價格比模塊式的便宜,且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴展靈活方便,在I/O點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)的比例、I/O模塊的種類等方面選擇余地大,且維修方便,一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。

二、安裝方式的選擇 PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠程I/O式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。 集中式不需要設(shè)置驅(qū)動遠程I/O硬件,系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠程I/O式適用于大型系統(tǒng),系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣,遠程I/O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近,連線短,但需要增設(shè)驅(qū)動器和遠程I/O電源；多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)備分別獨立控制,又要相互聯(lián)系的場合,可以選用小型PLC,但必須要附加通訊模塊。

三、相應(yīng)的功能要求 一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數(shù)等功能,對于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。 對于以開關(guān)量控制為主,帶少量模擬量控制的系統(tǒng),可選用能帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換單元,具有加減算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送功能的增強型低檔PLC。對于控制較復(fù)雜,要求實現(xiàn)PID運算 、閉環(huán)控制、通信聯(lián)網(wǎng)等功能,可視控制規(guī)模大小及復(fù)雜程度,選用中檔或高檔PLC。但是中、高檔PLC價格較貴,一般用于大規(guī)模過程控制和集散控制系統(tǒng)等場合。

四、響應(yīng)速度要求 PLC是為工業(yè)自動化設(shè)計的通用控制器,不同檔次PLC的響應(yīng)速度一般都能滿足其應(yīng)用范圍內(nèi)的需要。如果要跨范圍使用PLC,或者某些功能或信號有特殊的速度要求時,則應(yīng)該慎重考慮PLC的響應(yīng)速度,可選用具有高速I/O處理功能的PLC,或選用具有快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊的PLC等。

五、系統(tǒng)可靠性的要求 對于一般系統(tǒng)PLC的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統(tǒng),應(yīng)考慮是否采用冗余系統(tǒng)或熱備用系統(tǒng)。

六、機型盡量統(tǒng)一 一個企業(yè),應(yīng)盡量做到PLC的機型統(tǒng)一。

主要考慮到以下三方面問題：

1)機型統(tǒng)一,其模塊可互為備用,便于備品備件的采購和管理。

2)機型統(tǒng)一,其功能和使用方法類似,有利于技術(shù)力量的培訓(xùn)和技術(shù)水平的提高。

通用型PLC的五大組成部分介紹

通用型PLC的硬件基本結(jié)構(gòu)主要由中央處理單元CPU、存儲器、輸入/輸出（I/O）模塊及電源組成，它是一種通用的可編程控制器。主機內(nèi)各部分之間均通過總線連接。總線分為電源總線、控制總線、地址總線和數(shù)據(jù)總線。各部件的作用如下：

　　可編程控制器

　?。?）中央處理單元CPU

　　PLC的CPU與通用微機的CPU一樣，是PLC的核心部分，它按PLC中系統(tǒng)程序賦予的功能，接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；用掃描方式查詢現(xiàn)場輸入裝置的各種信號狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入輸入過程狀態(tài)寄存器或數(shù)據(jù)寄存器中；診斷電源及PLC內(nèi)部電路工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等；在PLC進入運行狀態(tài)后，從存儲器逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后，按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，去啟閉有關(guān)的控制電路；分時、分渠道地去執(zhí)行數(shù)據(jù)的存取、傳送、組合、比較和變換等動作，完成用戶程序中規(guī)定的邏輯運算或算術(shù)運算等任務(wù)；根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)和輸出狀態(tài)寄存器的內(nèi)容，再由輸出狀態(tài)寄存器的位狀態(tài)或數(shù)據(jù)寄存器的有關(guān)內(nèi)容實現(xiàn)輸出控制、制表打印、數(shù)據(jù)通信等功能。以上這些都是在CPU的控制下完成的。PLC常用的CPU主要采用通用微處理器、單片機或雙極型位片式微處理器。

　　（2）存儲器

　　存儲器（簡稱內(nèi)存），用來存儲數(shù)據(jù)或程序。它包括隨機存取存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。

　　PLC配有系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器，分別用以存儲系統(tǒng)程序和用戶程序。系統(tǒng)程序存儲器用來存儲監(jiān)控程序、模塊化應(yīng)用功能子程序和各種系統(tǒng)參數(shù)等，一般使用EPROM；用戶程序存儲器用作存放用戶編制的梯形圖等程序，一般使用RAM，若程序不經(jīng)常修改，也可寫入到EPROM中；存儲器的容量以字節(jié)為單位。系統(tǒng)程序存儲器的內(nèi)容不能由用戶直接存取。因此一般在產(chǎn)品樣本中所列的存儲器型號和容量，均是指用戶程序存儲器。

　　（3）輸入/輸出（I/O）模塊

　　I/O模塊是CPU與現(xiàn)場I/O設(shè)備或其他外部設(shè)備之間的連接部件。PLC提供了各種操作電平和輸出驅(qū)動能力的I/O模塊供用戶選用。I/O模塊要求具有抗干擾性能，并與外界絕緣因此，多數(shù)都采用光電隔離回路、消抖動回路、多級濾波等措施。I/O模塊可以制成各種標(biāo)準(zhǔn)模塊，根據(jù)輸入、輸出點數(shù)來增減和組合。I/O模塊還配有各種發(fā)光二極管來指示各種運行狀態(tài)。

　?。?）電源

　　PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源的電源模塊，用來對PLC的內(nèi)部電路供電。

　?。?）編程器

　　編程器用作用戶程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視，還可以通過其鍵盤去調(diào)用和顯示PLC的一些內(nèi)部狀態(tài)和系統(tǒng)參數(shù)。它經(jīng)過接口與CPU聯(lián)系，完成人機對話。

　　編程器分簡易型和智能型兩種。簡易型編程器只能在線編程，它通過一個接口與PLC連接。智能型編程器即可在線編程又可離線編程，還以遠離PLC插到現(xiàn)場控制站的相應(yīng)接口進行編程。智能型編程器有許多不同的應(yīng)用程序軟件包，功能齊全，適應(yīng)的編程語言和方法也較多。

赤峰西門子模塊代理商