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天津西門子S7-200SMART模塊代理商專業(yè)銷售

依照PLC 的結(jié)構(gòu)特色可分為全體式、模塊式兩大類。

2.1 全體式結(jié)構(gòu)

把PLC的CPU、存儲器、輸入/輸出單元、電源等集成在一個(gè)基本單元中，其結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，本錢低，設(shè)備便利。基本單元上設(shè)有擴(kuò)展端口，通過電纜與

擴(kuò)展單元相連，可配接特殊功用模塊。微型和小型PLC一般為全體式結(jié)構(gòu)。

2.2 模塊式結(jié)構(gòu)

模塊式結(jié)構(gòu)的PLC由一些模塊單元構(gòu)成，這些規(guī)范模塊包含CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊和各種特殊功用模塊等。運(yùn)用時(shí)將這些模塊插在規(guī)范機(jī)架內(nèi)即可。各模塊功用是獨(dú)立的，外形尺寸是*的。模塊式PLC的硬件組態(tài)便利靈活，設(shè)備和修理便利，易于擴(kuò)展。

現(xiàn)在，中、大型PLC多選用模塊式結(jié)構(gòu)形式，如西門子的S7-300和S7-400系列。

四、PLC的運(yùn)用

現(xiàn)在，PLC在國內(nèi)外已廣泛運(yùn)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制作、轎車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，隨著其性能價(jià)格比的不斷進(jìn)步，運(yùn)用的規(guī)模還在不斷擴(kuò)展。整體來講，PLC的運(yùn)用大致可概括為以下幾類。

1、開關(guān)量的邏輯操控

這是PLC基本、較廣泛的運(yùn)用范疇。PLC的邏輯操控替代傳統(tǒng)的繼電體系操控電路，完成邏輯操控、次序操控，既可用于單機(jī)操控，也可用于多機(jī)群控及主動化生產(chǎn)線的操控等。如機(jī)床電氣操控、設(shè)備生產(chǎn)線、電梯操控、冶金體系的高爐上料體系以及各種生產(chǎn)線的操控。

2、運(yùn)動操控

PLC可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的操控。現(xiàn)在，大多數(shù)的PLC制作商都供給拖動步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸方位操控模塊，這一功用可廣泛用于各種機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、金屬成型機(jī)床、機(jī)器人、電梯等。

3、進(jìn)程操控

進(jìn)程操控是指對溫度、壓力、流量、速度等接連變化的模仿量的閉環(huán)操控。PLC選用相應(yīng)的A/D和D/A轉(zhuǎn)化模塊及各式各樣的操控算法程序來處理模仿量，完成閉環(huán)操控。PID調(diào)理是一般閉環(huán)操控體系中用得較多的一種調(diào)理辦法。進(jìn)程操控在冶金、化工、熱處理、鍋爐操控等場合有十分廣泛的運(yùn)用。現(xiàn)代的大、中型PLC一般都有閉環(huán)PID操控模塊，這一功用可以用PID子程序來完成，而更多的是運(yùn)用PID模塊來完成。

4、數(shù)據(jù)處理

PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、排序、查表、位操作等功用，可以完成數(shù)據(jù)的收集、剖析及處理。這些數(shù)據(jù)可以通過通訊接口傳送到的智能設(shè)備進(jìn)行處理，或?qū)⑺鼈兇蛴溆谩?shù)據(jù)處理一般用于大型操控體系，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型操控體系。

5、通訊及聯(lián)網(wǎng)

PLC通訊包含PLC相互之間、PLC與上位機(jī)、PLC與其他智能設(shè)備間的通訊。PLC與其他智能操控設(shè)備一起，可以構(gòu)成“會集辦理，渙散操控”的分布式操控體系，滿意工廠主動化體系發(fā)展的需求。

五、PLC的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)在，隨著大規(guī)劃和超大規(guī)劃集成電路等微電子技術(shù)的發(fā)展，PLC已由開始一位機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的以16位和32位微處理器構(gòu)成的微機(jī)化PC，并且完成了多處理器的多通道處理。現(xiàn)在，PLC技術(shù)已十分老練，不只操控功用增強(qiáng)，功耗和體積減小，本錢下降，牢靠性進(jìn)步，編程和故障檢測更為靈活便利，并且隨著長途I/O和通訊網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)處理以及圖畫顯現(xiàn)的發(fā)展，使PLC向用于接連生產(chǎn)進(jìn)程操控的方向發(fā)展，成為完成工業(yè)生產(chǎn)主動化的一大支柱。

現(xiàn)在，上有200多家PLC生產(chǎn)廠家，400多種類的PLC產(chǎn)品，按地域可分紅美國、歐洲和日本等三個(gè)門戶產(chǎn)品，各門戶PLC產(chǎn)品都各具特色。其間，美國有100多家PLC廠商，聞名的有A-B（Allen-Bradley）公司、通用電氣（GE）公司等。歐洲PLC產(chǎn)品聞名的制作商有德國的西門子（SIEMENS）公司、法國的施耐德公司等。日本也有許多PLC制作商，如三菱、歐姆龍、松下、富士等，韓國的三星（SAMSUNG）、LG等，這些生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品占有80%以上的PLC*。

通過多年的發(fā)展，國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠家也到達(dá)有30家。但國內(nèi)PLC運(yùn)用市場仍然以國外產(chǎn)品為主。不過，國內(nèi)公司在發(fā)展PLC事務(wù)時(shí)有較大的競爭優(yōu)勢，如：需求優(yōu)勢、產(chǎn)品定制優(yōu)勢、本錢優(yōu)勢、方針優(yōu)勢等等。

六、PLC的發(fā)展趨勢

隨著PLC運(yùn)用范疇日益擴(kuò)展，PLC技術(shù)及其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)都在不斷改進(jìn)，功用日益強(qiáng)大，性價(jià)比越來越高。

1、在產(chǎn)品方面，向高處理速度、大容量發(fā)展

一方面，大力發(fā)展速度更快、性價(jià)比更高的小型和超小型PLC，以適應(yīng)單機(jī)及小型主動操控的需求。另一方面，向高速度、大容量、技術(shù)完善的大型PLC方向發(fā)展。隨著復(fù)雜體系操控的要求越來越高和微處理器與計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對PLC的信息處理速度要求也越來越高，要求用戶存儲器容量也越來越大。

2、向通訊網(wǎng)絡(luò)化、實(shí)時(shí)化發(fā)展

PLC網(wǎng)絡(luò)操控是當(dāng)時(shí)操控體系和PLC技術(shù)發(fā)展的潮流。PLC與PLC之間的聯(lián)網(wǎng)通訊、PLC與上位計(jì)算機(jī)的聯(lián)網(wǎng)通訊已得到廣泛運(yùn)用。現(xiàn)在，PLC制作商都在發(fā)展自己的通訊模塊和通訊軟件以加強(qiáng)PLC的聯(lián)網(wǎng)能力。各PLC制作商之間也在協(xié)商通用的通訊規(guī)范，以構(gòu)成更大的網(wǎng)絡(luò)體系。別的，隨著實(shí)時(shí)性操控需求的不斷添加，各大廠商關(guān)于實(shí)時(shí)性網(wǎng)絡(luò)的研制投入也在不斷地添加。相應(yīng)的規(guī)范都在擬定中，例如西門子的ProfiNet實(shí)時(shí)以太網(wǎng)規(guī)范現(xiàn)已正式成為我國的國家規(guī)范。

S7-400 系統(tǒng)可方便地構(gòu)建為模塊化系統(tǒng)。S7-400 的突出特點(diǎn)是不帶風(fēng)扇，運(yùn)行可靠，支持信號模塊的熱插拔。
S7-400 設(shè)計(jì)簡潔，使用靈活，操作極為方便：

    模塊安裝十分簡單。
    背板總線集成在安裝機(jī)架中。
    模塊更換簡單，不會將模塊相互混淆
    成熟可靠的連接技術(shù)
    TOP Connect 連接方式：
    通過 1 芯到 3 芯接頭和螺釘型或彈簧型端子進(jìn)行預(yù)接線。
    規(guī)定的安裝深度：
    所有接頭和連接器都應(yīng)該嵌入到模塊內(nèi)并通過蓋板來保護(hù)。
    限度的插槽規(guī)則
通信
CPU 和通信處理器支持以下通信類型：

    過程通信；
    通過總線（AS-Interface、PROFIBUS DP 或 PROFINET）對 I/O 模塊進(jìn)行循環(huán)尋址（交換過程映像）。從循環(huán)執(zhí)行級調(diào)用過程通信
    數(shù)據(jù)通信；
    在自動化系統(tǒng)之間或 HMI 與多個(gè)自動化系統(tǒng)之間
    進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)通信可循環(huán)進(jìn)行，或在發(fā)生特定事件時(shí)通過塊從用戶程序調(diào)用。

數(shù)據(jù)通信
SIMATIC S7-400 擁有不同的數(shù)據(jù)通信機(jī)制：

    通過全局?jǐn)?shù)據(jù)通信 (GD) 實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)的 CPU 之間的數(shù)據(jù)包循環(huán)交換。
    通過通信功能進(jìn)行事件驅(qū)動型通信。
通過 MPI、PROFIBUS 或 PROFINET 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。
全局?jǐn)?shù)據(jù) (GD)
通過 MPI 以及“全局?jǐn)?shù)據(jù)通信”服務(wù)，聯(lián)網(wǎng)的 CPU 可以相互循環(huán)交換數(shù)據(jù)（多可達(dá) 16 個(gè) GD 數(shù)據(jù)包，每個(gè)循環(huán)的 GD 數(shù)據(jù)包大小為 64 字節(jié)）。例如，CPU 可以訪問另一個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)/位存儲器/過程映像。若網(wǎng)絡(luò)上連接有 S7-300，則數(shù)據(jù)交換限制為 22 字節(jié)。全局?jǐn)?shù)據(jù)通信可通過 MPI 來實(shí)現(xiàn)。可使用 STEP 7 來執(zhí)行組態(tài)。在分段式 CR2 安裝機(jī)架中，兩個(gè) CPU 可以使用 GD 并通過 C 總線通信。
通信功能
通過系統(tǒng)內(nèi)集成的塊，可以建立與 S7/C7 伙伴之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)包括：

    通過 MPI 和 PROFIBUS S7 進(jìn)行的 S7 通信。
    通過 MPI、C 總線、PROFIBUS 和 PROFINET/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S7 通信。
通過可加載的塊，可以建立與 S5 通信伙伴和西門子設(shè)備之間的通信服務(wù)。
這些服務(wù)包括：
    通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的 S5 兼容通信。
    通過 PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)通信（通過 PROFIBUS/工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的開放式用戶通信）。
與全局?jǐn)?shù)據(jù)不同的是，必須建立通信連接才能實(shí)現(xiàn)通信功能。
集成到 IT 環(huán)境中
通過 S7-400，可方便地將現(xiàn)代 IT 環(huán)境與自動化環(huán)境鏈接。使用插入式 CP 443-1 Advanced，可以實(shí)現(xiàn)下列功能：使用任何 HTML 工具創(chuàng)建自己的 Web 頁面。方便地將 S7-400 的過程變量分配給 HTML 對象。
    使用標(biāo)準(zhǔn)瀏覽器并通過這些 Web 頁面監(jiān)控 S7-400。
    通過 FC 調(diào)用，從S7-400 的用戶程序發(fā)送電子郵件。
    由于 TCP/IP 具有的 WAN 特性，可進(jìn)行遠(yuǎn)程編程，甚至可通過電話網(wǎng)（如ISDN）。
帶有 PROFINET 接口的 S7-400-H CPU 配有集成式 Web 服務(wù)器。因此，可以使用標(biāo)準(zhǔn) Web 瀏覽器讀出 S7-400 站的信息：

S7-1500 選型介紹
1.用戶程序運(yùn)行在CPU模塊中，CPU模塊內(nèi)沒有程序裝載存儲器，程序存儲在的存儲卡中里，概念同S7-300。存儲卡需要單獨(dú)訂貨。CPU目前有三種型號：
CPU 1511-1 PN
CPU 1513-2 PN
CPU 1516-3 PN/DP
三個(gè)CPU型號從上至下性能由低到高排列，區(qū)別于指令執(zhí)行速度，各種地址空間尺寸，內(nèi)存大小，集成通訊口種類個(gè)數(shù)等等方面，具體請參考對應(yīng)的CPU手冊。

西門子模塊中國*總代理商2.對于PLC系統(tǒng)，用戶程序處理的是輸入/輸出(I/O)信號直接的邏輯關(guān)系。那么往往系統(tǒng)需配置I/O模塊，S7-1500的CPU模塊自身沒有集成I/O，I/O信號輸入通過拓展I/O模塊進(jìn)行輸入輸出。常見I/O信號有，

數(shù)字量輸入(DI)：也就是開關(guān)量(還有稱作離散量)信號輸入

數(shù)字量輸出(DQ)：開關(guān)量信號輸出

模擬量輸入(AI)：連續(xù)量輸入，如電壓-10V ～ +10V, 4 ～ 20mA等

模擬量輸出(AQ)：連續(xù)量輸出

還有脈沖輸入(PI)， 脈沖輸出(PQ)等

S7-1500的數(shù)字量輸入模塊

DI 32x24VDC HF

DI 16x24VDC HF

DI 16x230VAC BA

DI 16x24VDC SRC BA

型號簡介：

DI： Digital input，數(shù)字量輸入
32x24VDC：共32個(gè)輸入通道 (點(diǎn)) ，電壓規(guī)格為直流24V
16x230VDC：共16個(gè)輸入通道 (點(diǎn)) ，電壓規(guī)格為交流230V
BA：Basic，基本型
HF：High feature, 高性能型
SRC： Source Input， 源型輸入 ，未標(biāo)識為漏型。

4.S7-1500的數(shù)字量輸出模塊

DQ 16x24VDC/0.5A ST
DQ 32x24VDC/0.5A ST
DQ 8x24VDC/2A HF
DQ 8x230VAC/2A ST
DQ 8x230VAD/5A ST

型號簡介，以*個(gè)型號為例：

DQ： Digital Ouput, 數(shù)量輸出
16x24VDC：共16個(gè)輸出通道，輸出電壓為DC24V, 容量每個(gè)通道大0.5A。
HF：High Feature, 高性能型，通常意味著模塊帶診斷功能。相對應(yīng)的是ST(Standard，標(biāo)準(zhǔn))型，無診斷功能。
5.S7-1500的模擬量輸入模塊
AI 8xU/I HS
AI 8xU/I/RTD/TC ST
…

以*個(gè)型號為例，型號簡介：

AI： Analogue input，模擬量輸入模塊
8xU/I：8個(gè)通道，支持電壓或電流型號輸入
6.S7-1500的模擬量輸出模塊
AQ 4xU/I ST
AQ 8xU/I HS
…
同樣以*個(gè)型號為例，型號簡介：

AQ：Analogue Output，模擬量輸出模塊

4xU/I：共4個(gè)通道，支持電壓，電流輸出
ST：標(biāo)準(zhǔn)型
西門子模塊中國*總代理商7.選定CPU和I/O模塊之后，要確定系統(tǒng)的供電，選擇電源模塊，電源模塊選型需要注意S7-1500有兩種背板供電方式：
PM模塊： 不提供機(jī)架的背板工作電源，由CPU提供
PM 70 W 120/230 VAC
PM 190 W 120/230 VAC
PS模塊：連接到機(jī)架背板，提供背板工作電壓，有診斷功能

PS 25W 24VDC
PS 60W 120/230V AC/DC
S7-1500電源選型按模塊消耗的功率選，TIA 博途軟件提供電源計(jì)算：

根據(jù)軟件提供的模塊功率可以選電源模塊， 需要提一下是上圖的選項(xiàng)：

“Supply voltage L+ connected”選中，意思是CPU的電源端子有輸入，CPU(也)提供背板的電源供電。

8.S7-1500安裝需要導(dǎo)軌，導(dǎo)軌按長度分，有這么幾種規(guī)格：

160mm，482mm，530mm，830mm，2000mm。

9.編程使用的工具是TIA博途軟件，使用以太網(wǎng)網(wǎng)線直接連接計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡與CPU1500就可以序。

軟件：SIMATIC STEP 7 Professional V12

10.后簡單介紹一個(gè)S7-1500的選型配置。

假設(shè)需要選一個(gè)S7-1500本地站，包含24VDC DI 40點(diǎn)，24VDC DQ 28點(diǎn)，0～10V電壓模擬量輸入3個(gè)點(diǎn)，4～20mA電流輸入3個(gè)點(diǎn)，4～20mA電流輸出5個(gè)點(diǎn)。

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