西门子PLC系列产品的特点简介
LOGO、S7-200、S7-300和S7-400系列PLC,这几个系列PLC基本是由南京出产,网上相关介绍资料也比较多了,就不做太多介绍。重点为大家介绍下进口的S7-1200和S7-1500系列PLC,目前这块网上谈及的资料并不是很多,以供大家了解。
LOGO和S7-200是超小型化的PLC,适合于单机控制或小型系统的控制,适用于各行各业,各种场合中的自动检测、监测及控制等;S7-300是模块化小型PLC系统,可用于对设备进行直接控制,可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控,还适合中型或大型控制系统的控制,能满足中等性能要求的应用;S7-400则用于中、高档性能范围的可编程序控制器,能进行较复杂的算术运算和复杂的矩阵运算,还可用于对设备进行直接控制,也可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。
S7-1200是紧凑型PLC,是S7-200的升级版,具有模块化、结构紧凑、功能全面等特点,适用于多种应用,能够保障现有投资的长期安全。它采用更快的处理芯片,布尔运算执行速度从S7-200的0.22us提升到0.08us,提升幅度达275%,非常接近S7-300的水平,而且经过测试,S7-1200与S7-300计算速度基本一致,大幅7-200。它采用的CPU工作存储器远超S7-200的存储器,支持存储卡的容量甚至超过了S7-300所支持的存储卡容量,标配PROFINET以太网接口,以及全面的集成工艺功能,可以作为一个组件集成在完整的综合自动化解决方案中。
S7-1500是新一代大中型PLC,比S7-300/400的各项指标有很大的提高,专为中设备和工厂自动化设计,可供用户使用的充足的资源和超高速的运算处理速度,拥有的系统性能,并集成一系列功能,包括运动控制、工业信息安全,以及可实现便捷安全应用的故障安全功能。其创新的设计使调试和安全操作简单便捷,而集成于TIA博途的诊断功能通过简单配置即可实现对设备运行状态的诊断,简化工程组态,并降低项目成本。

培养PLC应用人才的关键是自主学习
可编程控制器(PLC)具有结构灵巧,硬件配置灵活方便、可靠性高、抗干扰能力强,易学易用的特点,已作为普遍的自动化控制器件广泛应用于各行各业。《PLC原理及应用》课程已成为工科院校一门覆盖面较广的专业课,作为学校如何培养出高素质应用型PLC人才,这成为社会、学校、教师与家长关注的焦点。根据多年的教学实践,就影响PLC人才培养的各个因素的提高与协同,我提出以下几点建议以供参考:
一、教学与实习设备投入。在PLC课程的实践教学中,应把机械、电工、电子、液压、气动和计算机等知识与PLC技术进行有机地联系,扩大实习实训课时的比重,逐步加大学校相关设备的投入,建立较为完备的PLC技术仿真实训室,从而为“PLC仿真项目开发”的实训教学创造良好条件。教学实践证明,只有通过PLC仿真项目方面的实训,让学生亲自编程、实际接线和仿真调试,并对运行过程中所遇到的问题进行分析和改进,才能真正培养学生创新思维和综合职业能力,真正实现学生毕业后在PLC技术应用领域“上岗”的终教学目标。
二、理论、实验与实训教学。任何课程教学活动的首要任务都是激发学生的学习兴趣,同样在PLC教学中激发学生的兴趣并不难,重要的是让学生不断地提高,不断地体验到成功的喜悦,这样才能始终保持其浓厚的兴趣。
1、理论课的首要任务是让学生明确PLC是什么?PLC能做什么?怎么做?教师可以通过一个简单、形象实例(如:电机的长动控制)的完整讲解、操作与演示,先让学生了解PLC控制系统包括主电路与控制电路,PLC的外部硬件连线与内部软件编程两个基本的环节仅仅充当控制电路部分,让学生整体了解PLC控制系统的构成与工作过程,再以此为基础进行外部硬件连线与内部软件编程两个基本环节的深入讲解,这样便于学生对比继电接触器控制系统对本课程的整体把握,明确课程的中心任务,有了目标也就有了学习的动力。
理论课教学过程中要使用多媒体教学手段,利用多种计算机技术制作以PPT为主体的电子课件,借助多媒体技术,用生动丰富的画面和美妙动听的音乐效果吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,同时可以提高教学的效率。PLC的外部接线(包括主电路接线)首先讲原理图,结合实验、实训、实习讲解装配图与实际连线图,要让学生体会课堂上的原理图、实验中的接线与实训、实习中的接线的区别与联系,教会学生善于理论联系实践,以理论指导实践,以实践验证理论。
当前流行的三菱PLC的编程软件为FXGP_WIN-C与GXDeveloper,FXGP_WIN-C没有仿真功能,在理论讲授中缺乏直观性,而GXDeveloper编程软件加装GXSimulator6-C后具有仿真功能,在编程器件、指令与编程实例的讲解中利用仿真可以加强直观性,便于学生的理解,对于某些程序的检验与编写学生可以不用到实验室,直接利用学校机房结合软件的仿真功能完成,这样既增强了学生自主学习的能力,提高了学习兴趣,也提高了学习的效率,学生不用走进实验室也能使理论教学与实验教学同步进行,大大提高老师的教学效果以及学生的理解和接受能力。
2、实验、实训与上机课可以采用自主学习方式。自主学习方式是一种学习者在总体教学目标的宏观调控下,在教师的指导下,根据自身条件和需要自由地选择学习目标,学习内容和方法,并通过自我调控的学习活动完成具体学习目标的学习方式。自主学习离不开教师的适时指导与评价,学生只有在教师的适时帮助下,才能不断地完成一个又一个实验与实训项目,获得越来越大的成就感,增加自己自主学习的动力,从而保证自主学习方式的良性发展。教师还必须结合理论课程的进程,结合实验实训设备编写由浅入深、逐步递进、面向不同层次学生的实验实训指导书,为学生的自主学习提供有力的理论支撑。
3、综合实训是PLC课程重要的一个环节。要安排充足的时间进行,还要提高实训的效率,综合考虑学生个体的差异。在实训中,遵循能者多劳,共同提高的原则,把学生按个体差异分组,各组根据自己的能力情况选择不同控制要求的实训内容,根据控制要求,进行编程、调试,故障诊断与排除。这种方法较灵活的解决了学生能力差异存在的相互制约问题,同时也培养了学生的分工及团队合作的能力。
三、成绩评价机制。应该明确成绩评价不是教学行为的终目的,成绩评价应作为激励学生学习的一种方法,成绩评价应做到及时、公正,具有可操作性。1、理论成绩评定包括笔试成绩、平时成绩和实验成绩,笔试成绩通过开卷或闭卷方式,考核了学生对PLC基本知识的掌握程度;平时成绩通过平时独立完成作业的质量、上课出勤、课堂上解决问题的能力及创新方法等来评定;2、实验实训成绩评价应能体现出竞争机制,根据不同的任务要求分两种情况:保证完成质量的前提下,根据完成速度评定分数;第二,保证统一时间的前提下,根据完成质量评定分数。教师根据完成质量或速度只对每个团队进行分数评定,团队每个成员的分数则依据教师给定分数通过本团队民主评议得分,这样促进团队内每个成员的积极性与主动性,同时培养学生的团队意识。
四、校内学习与校外锻炼。学生在学校所学的PLC知识与技能对比实际工作岗位中的PLC控制系统,仍具有一定的差异或差距,学生就业后在工作岗位中一定会遇到一些难于解决的难题,这就需要学校、教师仍然要加强对学生毕业工作过程的指导,把这些问题的解决方法做成典型案例对在校学生讲解,对在校生来说也是一种良好经验的积累。学生就业后,在工作岗位上应不断地与学校教师沟通,不断地向有经验的师傅请教,才能熟练掌握PLC控制系统的设计与应用。

S7--200既可以安装在控制柜背板上,也可以安装在导轨上;,也可以垂直安装
S7-200按照惯例,在安源装器件时,总是把产生高电压和高电子噪声设备与诸如S7--200这样的低压、逻辑型的设备分隔开。
在控制柜背板上安排S7--200时,应区分装置并把电子器件安排在控制柜中温度较低的区域内。电子器件在高温下工作会缩短其*时间。
要考虑控制柜背板的布线,避免将低压线和通讯电缆与交流供电线和高能量、开关很高的直流线路布置在一个线槽中。
在安排S7-200设备时,应留出接线和连接通讯电缆的足够空间。当配置S7-200时,可以灵活地使用I/O扩展电缆。
S7-200设备的设计应当采用自然的对流散热,在器件的上方和下方都必须留有至少25mm的空间,以便于正常的散热。前面板与背板的板间距离也应保持至少75mm。

西门子6ES7221-1BH22-0XA8
产品信息

本机集成8输入/6输出共14个数字量I/O点。可连接2个扩展模块。6K字节程序和数据存储空间。4个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出。1个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。非常适合于小点数控制的微型控制器。

本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点。可连接7个扩展模块,扩展至168路数字量I/O点或35路模拟量I/O点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出,具有PID控制器。1个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。是具有较强控制能力的控制器。

本机集成14输入/10输出共24个数字量I/O点,2输入/1输出共3个模拟量I/O点,可连接7个扩展模块,扩展值至168路数字量I/O点或38路模拟量I/O点。20K字节程序和数据存储空间,6个独立的高速计数器(100KHz),2个100KHz的高速脉冲输出,2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。本机还新增多种功能,如内置模拟量I/O,位控特性,自整定PID功能,线性斜坡脉冲指令,诊断LED,数据记录及配方功能等。是具有模拟量I/O和*控制能力的CPU。

本机集成24输入/16输出共40个数字量I/O 点。可连接7个扩展模块,扩展至248路数字量I/O 点或35路模拟量I/O点。13K字节程序和数据存储空间。6个独立的30kHz高速计数器,2路独立的20kHz高速脉冲输出,具有PID控制器。2个RS485通讯/编程口,具有PPI通讯协议、MPI通讯协议和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高要求的控制系统,具有更多的输入/输出点,更强的模块扩展能力,更快的运行速度和功能更强的内部集成特殊功能。可*适应于一些复杂的中小型控制系统。
color: rgb(64, 64, 64);">扩展模块提供了模拟量输入/输出的功能,优点如下:
1、适应性
可适用于复杂的控制场合
2、直接与传感器和执行器相连,12位的分辨率和多种输入/输出范围能够不用外加放大器而与传感器和执行器直接相连,例如EM231RTD模块可直接与PT100热电阻相连
3、灵活性
当实际应用变化时,PLC可以相应地进行扩展,并可非常容易的调整用户程序。
定位模块

EM 253是一个用于简单定位任务的功能模块(1轴)。可以将它连接到步进电机和伺服电机,通过高频脉冲输入从MicroStepper连接到高性能伺服驱动器。
EM 253定位模块以与扩展模块相同的方式进行安装,通过一体化连接电缆连接到S7 - 200扩展总线。
连接之后,从CPU自动读出配置数据
该模块具有以下特点:
-用于来自过程信号的5位输入
-驱动器直接激活用24脉冲输出(向前/向后或者速度/方向)
-2控制输出(DIS;CLR)。
-12个状态LED
称重模块

SIWAREX MS是一种多用途称重模块,用于各种简单称重和力测量任务。在SIMATICS7-200自动化系统中可以很容易安装地紧凑型模块。可以在SIMATICCPU中直接访问实际重量的数据,无需任何额外接口。
1、使用65000件高分辨率和0.05%的准确度测量重量或者力
2、通过RS232接口,使用SIWATOOL MS PC程序简便地调整规模支持更换模块,无需更新规模调整
3、针对在Ex 2区使用,通过Ex接口为1区供电的本质安全测压元件
热电偶模块EM231(模拟模块)

热电偶模块EM231是一个采用标准热电偶和高精度温度传感器。在±80mV范围内也可能检测到低电平模拟信号。热电偶模块EM231可以与CPU 222,224和226配套使用。
4个或者8个模拟输入
不同的测量范围:J,K,T,E,R,S和N型热电偶;±80 mV的模拟信号采集检查开放线路
冷连接点的补偿
温度刻度:可以将测得的温度规定为°C或者°F。
热电阻模块EM231 RTD(模拟模块)

热电阻模块EM231是一个采用标准电阻温度检测器的高精度温度传感器。它们可以与CPU222,224和226配套使用。热电阻模块应安装在低温度波动的位置处,从而确保的准确度和可重复性。
两个或四个温度检测器用模拟输入
全部电阻温度检测器必须为相同类型
在墙或者DIN导轨上直接安装
说明
SIMATIC S7-200 Micro PLC提供了的通讯功能。
可以在1.2至187.5 kbaud数据传输率情况下操作集成的RS485接口:
当统总线高达126参与者时:编程设备,SIMATIC HMI产品和CPU可顺利联网。在纯粹的S7-200网络中,通过集成的PPI协议实现。在由*集成的自动化器件组成的网络中,如SIMATICS7-300/400或者SIMATIC HMI,将7-200 CPU集成为MPI从站。
在高达115.2kbaud的可自由编程模式中,采用用户特定协议如ASCII(这支持与调制解调器,打印机,条形码阅读器,个人PC,第三方PLC以及任何其他设备的互连)。使用USS协议指令,多可以控制32个西门子变频器,无需额外的硬件。
可以通过Modbus协议指令建立与Modbus RTU网络的连接。
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