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plc　plc有强大的控制和运算能力，不仅能完成逻辑运算，三角函数、指数、pid运算，还能进行复杂的矩阵运算、制表和表格传送操作。可完成中型和大规模的控制任务，在联网中一般作主机，如siemens公司生产的s7-400就属于plc。

④按控制规模进行分类　根据plc控制器的i/o总点数的多少可分为小型机、中型机和大型机。

a.小型机　i/o总点数在256点以下的plc称为小型机，如siemens公司生产的s7-200系列plc、三菱公司生产的fx2n系列plc、欧姆龙公司生产的cp1h系列plc均属于小型机。小型plc通常用来代替传统继电-接触器控制，在单机或小规模生产过程中使用，它能执行逻辑运算、定时、计数、算术运算、数据处理和传送、高速处理、中断、联网通信及各种应用指令。i/o总点数等于或小于64点的称为超小型或微型plc。

b.中型机　i/o总点数在256～2048点之间的plc称为中型机，如siemens公司生产的s7-300系列plc、欧姆龙公司生产的cqm1h系列plc属于中型机。中型plc采用模块化结构，根据实际需求，用户将相应的特殊功能模块组合在一起，使其具有数字计算、pid调节、查表等功能，同时相应的辅助继电器增多，定时、计数范围扩大，功能更强，扫描速度更快，适用于较复杂系统的逻辑控制和闭环过程控制。

c.大型机　i/o总点数在2048以上的plc称为大型机，如siemens公司生产的s7-400系列plc、欧姆龙公司生产的cs1系列plc属于大型机。i/o总点数超过8192的称为超大型plc机。大型plc具有逻辑和算术运算、模拟调节、联网通信、监视、记录、打印、中断控制、远程控制及智能控制等功能。目前有些大型plc使用32位处理器，多cpu并行工作，具有大容量的存储器，使其扫描速度高速化，存储容量大大加强。

s7-200plc是超小型化的plc，由于其具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格和强大的指令系统，它能适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。s7-200plc的强大功能使其无论单机运行或联网都能实现复杂的控制功能。+

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s7-200plc比较，s7-300plc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按用户指定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（例如超时、模块更换等）；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；s7-300plc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，s7-300plc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。s7-300plc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simatics7/m7/c7等自动化控制系统。

s7-400plc是用于中、性能范围的可编程控制器。该系列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专用系统。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。

随着技术和工业控制的发展，西门子在技术层面上对s7系列plc进一步升级。近几年推出了s7-200smart、s7-1200、s7-1500系列plc产品。

s7-200smart是西门子公司于2012年推出的专门针对我国市场的高性价比微型plc，可作为国内广泛使用的s7-200系列plc的替代产品。s7-200smart的cpu内可安装一块多种型号的信号板，配置较灵活，保留了s7-200的rs-485接口，集成了一个以太网接口，还可以用信号板扩展一个rs-485/rs-232接口。用户通过集成的以太网接口，可以用1根以太网线，实现程序的下载和监控，也能实现与其他cpu模块、触摸屏和计算机的通信和组网。s7-200smart的编程语言、指令系统、监控方法和s7-200兼容。与s7-200的编程软件step 7-micro/win相比s7-200smart的编程软件融入了新颖的带状菜单和移动式窗口设计，先进的程序结构和强大的向导功能，使编程效率更高。s7-200smart软件自带modbus rtu指令库和uss协议指令库，而s7-200需要用户安装这些库。

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浔之漫智控技术（上海）有限公司

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s7-200smart主要应用于小型单机项目，而s7-1200定位于中低端小型plc产品线，可应用于中型单机项目或一般性的联网项目。s7-1200是西门子公司于2009年推出的一款紧凑型、模块化的plc。s7-1200的硬件由紧凑模块化结构组成，其系统i/o点数、内存容量均比s7-200多出30%，充分满足市场针对小型plc的需求，可作为s7-200和s7-300之间的替代产品。本书以s7-200smart为例，讲述plc的相关知识。

plc的组成及工作原理

1.2.1　plc的组成

plc的种类很多，但结构大同小异，plc的硬件系统主要由中央处理器（cpu）、存储器、i/o（输入/输出）接口、电源、通信接口、扩展接口等单元部件组成，这些单元部件都是通过内部总线进行连接

plc的中央处理器与一般的计算机控制系统一样，由运算器和控制器构成，是整个系统的核心，类似于人类的大脑和神经中枢。它是plc的运算、控制中心，用来实现逻辑和算术运算，并对全机进行控制，按plc中系统程序赋予的功能，有条不紊地指挥plc进行工作，主要完成以下任务。

①控制从编程器、上位计算机和其它外部设备键入的用户程序数据的接收和存储。

②用扫描方式通过输入单元接收现场输入信号，并存入指定的映像寄存器或数据寄存器。

③诊断电源和plc内部电路的工作故障和编程中的语法错误等。