（许昌）中国西门子PLC模块代理商

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西门子PLC型号编制通常所指的是订货号。以6ES7 221-0BA23-0xA0为例：

6-自动化系统系列;

S7-S7系列，S5-S5系列;

2-200系列，3-300系列，4-400系列;

2-DI/DO，1-CPU，3-AI/AO，4-通信模块，5-功能模块;

1-输入，2-输出，3-输入/输出(对于数字量);

OBA-输入/输出电压等级、类型、点数等，具体要看产品说明;

23-版本;

0xA0-此数值代表不同功能的模块。

西门子PLC根据规模和性能的大小，主要有S7-200，S7-300和S7-400三种，下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。

1、S7-200

针对低性能要求的摸块化小控制系统，它多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线，它的网络联接有rs-485通讯接口和profibus两种，可通过编程器pg访问所有模块，带有电源、cpu和i/o的一体化单元设备。其中的扩展模块(em)有以下几种：数字量输入模块(di)——24vdc和120/230vac;数字量输出(do)——24vdc和继电器;模拟量输入模块(ai)——电压、电流、电阻和热电偶;模拟量输出模块——电压和电流。还有一个比较特殊的模块-通讯处理器(cp)——该块的功能是可以把s7-200作为主站连接到as-接口(传感器和执行器接口)，通过as-接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显著的扩展s7-200的输入和输出点数。

2、S7-300

相比较s7-200，s7-300针对的是中小系统，他的模块可以扩展多达32个模块，背板总线也在模块内集成，它的网络连接已比较成熟和流行，有mpi、工业以太网，使通讯和编程变得简单，选择性也比较多，并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300的模块稍微多一点，除了信号模块(sm)和200的em模块同类型之外，它还有接口模块(im)——用来进行多层组态，把总线从一层传到另一层;占位模块(dm)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽;功能模块(fm)——执行特殊功能，如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或补充;通讯处理器(cp)——提供点对点连接、profibus和工业以太网。

针对cpu设计模式选择器有：mres=模块复位功能;stop=停止模式，程序不执行;run=程序执行，编程器只读操作;run-p=程序执行，编程器可读写操作。状态指示器：sf，batf=电池故障;dc5v=内部5vdc电压指示;frce=表示至少有一个输入或输出被强制;run=当cpu启动时闪烁，在运行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮，有存储器复位请求时慢速闪烁，正在执行复位时快速闪烁。mpi接口用来连接到编程设备或其它设备，dp接口用来直接连接到分布式i/o。

3、S7-400

同300的区别主要在于热启动(wrst)这一部分，其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口，当在线更换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720pg740pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑;也可以直接用安装有step7(siemens的编程软件)的pc来完成。而实现通讯(要编程要和plc的cpu通讯上)的要求主要在于接口：1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口，可用电缆直接连接。2.加个pc适配器，把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太网口。

4、西门子plc在工程中的应用

每个自动化过程都是由许多较小的部分和子过程组成，所以工程建立的个任务是分解子任务。而每个子任务定义了自动化系统要完成的硬件和软件要求。其中硬件包括输入/输出数目和类型，对应模块序号和类型，所用机架号，cpu型号和容量，hmi系统，网络系统。软件方面主要是程序结构，自动化过程中的数据管理，组态数据、通讯数据及程序和项目文档。在siemens的s7中，上述工作都在项目管理(simatic管理器)，包括的硬件( 组态)，网络( 组态)，所有程序和自动化解决方案的数据管理。f1在线帮助。

simatic管理器管理step7项目，编写step7用户程序的工具，有梯形图lad，语句表stl，和功能块图fbd，编程语言。利用编程器或外部编程器可以把用户程序保存到eprom卡上。simatic管理器是一个在线/离线编辑s7对象的图形化用户界面，这些对象包括项目、用户程序、快、硬件站和工具。此管理器的用户界面中工具条和windows差不多，就是多了几个plc菜单——显示访问节点、存储器卡、下载、仿真模块。

step7项目结构：项目中，数据以对象形式存储，按树型结构组织。级：包含项目图表，每个项目代表和项目存储有关的一个数据结构。第二级：站(如s7-300)用于存放硬件组态和模块参数等信息，站是组态硬件的起点。s7程序文件夹是编写程序的起点，所有s7系列的软件均放在s7程序文件夹下，它包含程序块文件和源文件夹。simatic的网络图表(mpi、profibus、工业以太网)第三级和其他级：和上级对象类型有关。编程器可离线/在线查看项目——offline：编程器硬盘上的内容;online：通过网线从plc读到的内容。

菜单选项：在options-customize设置语言、助记符、常用特性(存储位置、系统信息显示)。创建一个项目：filenewnewproject插入s7程序块：insertprograms7program插入s7块：inserts7block然后可选：1：组织块(ob)被操作系统调用，他们是操作系统和用户程序的接口。2：功能fc和功能块fb是实际的用户程序利用他们可以把复杂的程序分解成小的，易于调试的单元。3：数据块存储用户的数据。选择所需块类型后，会打开一个属性对话框，其中可输入块序号和要使用的编程语言，及其他设置。

5、硬件组态和存储器概念

装载存储器是一个可编程模块，它包括建立在编程设备上的装载对象(逻辑块、数据块和其他信息)，它可以是存储器卡或内部集成的ram。存储器卡一般有两种，其中，当采用ram存储器卡时，系统配备电池，当采用flasheprom存储器卡时，则断电不会丢失，但内部ram中的数据仍需电池保持。

工作存储器仅包含和运行时间使用的程序和数据，ram工作存储器集成在cpu中，通过后备电池保持。系统存储器包括过程映象输入和输出表(pii，piq)，位存储器，定时器，计数器和局部堆践。保持存储器是非挥发的ram，即使没有安装后备电池也可用来保持某些数据，设置cpu参数时要保持的区域。

从上述概念可知，假如我们在线修改程序，被修改的块存放在工作存储器中，当把程序上载到编程器时，就从工作存储器传到编程器。由于断电会导致ram数据的丢失，所以假如要安全保存被修改的程序，就保存在feprom或硬盘上。

硬件组态和参数分配

组态就是指在硬件组态的站窗口中分配机架、块可分布式i/o，可从硬件目录中选择部件;参数分配就是建立可分配参数模块的特性，例如启动特性、保持区等;设定组态就是设定好的硬件组态和参数分配;实际组态指已存在的实际组态和参数分配，一般是在已装配的系统中，从plc的cpu中读出来的。

组态过程：

启动硬件组态：新建一个项目(project)，选择该项目，并插入(insert)一个站(station)，在simatic管理器中选择硬件站(hardware)双击open即可，我们同时可以打开硬件目录——view-catalog，如果选择标准硬件目录库，它会提供所有的机架、模块和接口模块。

1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的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

S7家族

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：超时，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、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，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。

 顺序控制指令是PLC生产厂家为用户提供的可使功能图编程简单化和规范化的指令S7-200 PLC 提供了3条顺序控制指令LSCR、SCRT、SCRE，LSCR与SCRE之间的全部逻辑组成顺序控制程序段。每一个SCR程序段一般有3种功能。

  a.驱动处理。即在该段状态器有效时，处理相应的工作;有时也可能不做任何工作。

  b.指定转移条件和目标。即满足什么条件后状态转移到何处。

  c.转换源自动复位功能。状态发生转换后，置位下一个状态的同时，自动复位原状态。

  ①单序列的编程 这里仍以图5-17冲床动力头进给运动控制为例介绍单序列的SCR编程方法。在SCR段中，用转换条件对应的触点或电路驱动转换到后续步的SCRT指令，用SMO.0的常开触点驱动在该步中有输出的线圈。利用SCR指令编写的梯形图如图5-24所示。

  首先初始步S0.0，由SM0.1置位变为活动步，在SCR段中，只有与S0.0相对应的那一段被执行。在初始状态下，动力头在Zui左面，I0.1=1，按下启动按钮10.0，则指令“SCRTSO.1”执行，使S0.1置位，以便让S0.1的SCR程序段执行，同时使S0.0变为0 状态，即从初始步转换为快进步。在S0.1的SCR程序段中，SM0.0的常开触点闭合，线圈Q0.0得电，动力头向右快进。当碰到减速开头10.2时，I0.2=1，则指令"SCRTS0.2"执行，将实现快进步到工进步的转换。直到碰到右限位开关，10.3=1，则指令"SCRT S0.3"执行，动力头快退，直到返回初始步。

  ②选择序列的编程 自动门控制系统的顺序功能图如图5-25(a)所示，其 SCR 梯形图如图5-25(b)所示。在梯形图中，分支在其前级步的SCR程序段中表示有几条分支，就有几条支路;每条支路由转换条件对应的触点和SCRT指令串联而成，当前级步为活动步时，哪条分支的转换条件满足，转换就向哪条分支步发展。在自动门控制系统的顺序功能图中，S0.4后有两条分支：当它为活动步，且10.3=1时，则后续步S0.5变为活动步，S0.4 变为静态步;如果它为活动步，且10.0=1时，则后续步S0.6变为活动步，S0.4变为静态步;自动完成分支的转换。

  对选择序列的合并来说，在每一个选择序列的Zui后一步对应的SCR程序段中，分别用各自的转换条件所对应的触点驱动指令"SCRTSn"，其中Sn为实现转换合并后的第一步，这样就可以实现选择序列的合并。在图5-25(a)中，步S0.1前有一个选择序列的合并。当S0.0为活动步，且转换条件10.0=1时;或者S0.6为活动步，且延时时间T38为1s时;步S0.1都应变为活动步。因此，在S0.0和S0.6对应的SCR程序段中，分别用I0.0和T38的常开触点驱动指令"SCRTS0.1"就能实现选择序列的合并。

  ③并列序列的编程 专用钻床部分控制的顺序功能图如图5-26(a)所示，其 SCR 梯形图如图5-26(b)所示。当并行序列有分支时，在梯形图中的实现是在并行序列前级步所对应的SCR段中，利用转换条件所对应的触点同时驱动并行序列各分支首步的SCRT指令。

  在图5-26(a)中，步S0.2后是一个并行序列的分支，当S0.2为活动步，且转换条件10.1=1，步S0.3和步S0.5同时变为活动步，而S0.2变为静态步。因此，在S0.2的SCR 程序段中，用IO.1的常开触点同时驱动指令"SCRTSO.3和SCRTSO.5"，使步 SO.3和步S0.5同时置位，成为活动步，而步S0.2被自动复位，变为静态步，见图5-26(b)。

  当并行序列合并时，只有当所有前级步为活动步，且转换条件满足时，才同时实现状态转换，完成新状态的启动。对此类情况，一般使用置位、复位的编程方法。

  在图5-26(a)中，步S0.7前是一个并行序列的合并，当步S0.4和步S0.6同时为活动步，且转换条件11.3=1，S0.7为活动步，而步S0.4和步S0.6同时变为静态步。因此，将步S0.4和步S0.6的常开触点与转换条件I1.3对应的常开触点串联，来控制对S0.7的置位及步S0.4和步S0.6的同时复位，从而使S0.7成为活动步，而步S0.4和步S0.6同时变为静态步，见图5-26(b)。

  顺序功能图是根据生产工艺和工序所对应的顺序和时序将控制输出划分为若干个时段，每一个时段对应设备运作的一组动作(步、路径和转换)，该动作完成后根据相应的条件转换到下一个时段完成后续动作，并按系统的功能流程依次完成状态转换。顺序功能图能清晰地反映系统的控制时序和逻辑关系，是PLC设计顺序控制程序的理想方法。