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    西門子plc:
    1.簡介：
    西門子PLC，是德國西門子（SIEMENS）公司生產的可編程序控制器，產品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等，具備體積小、速度快、標準化的特點，PLC可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。PLC采用梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語句描述編程語言，其不需要大量的活動元件和連線電子元件，編程簡單，有較高的易操作性，能自動診斷，維修容易。
    2.詳細介紹：
    1．SIMATICS7-200PLCS7-200PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網絡都能實現復雜的控制功能。S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。
    2．SIMATICS7-300PLCS7-300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨
    的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統(tǒng)。與S7-200PLC比較，S7-300PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數運算比較有效地實現了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數賦值；方便的人機界面服務已經集成在S7-300操作系統(tǒng)內，人機對話的編程要求大大減少。
    3. SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數據，S7-300按用戶指定的刷新速度傳送這些數據。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數據的傳送；CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改；S7-300PLC設有操作方式選擇開關，操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300PLC可通過編程軟件Step7的用戶界面提供通信組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。
    4. S7-300PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業(yè)以太網總線系統(tǒng)；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統(tǒng)；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATICS7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。
    5．SIMATICS7-400PLCS7-400PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。S7-400PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當地增加一些模板，便能使系統(tǒng)升級和充分滿足需要。
    3.產品歷史：
    西門子SIMATIC系列PLC，誕生于1958年，經歷了C3,S3,S5,S7系列，已成為應用非常廣泛的可編程控制器。
    1、西門子公司的產品最早是1975年投放市場的SIMATICS3，它實際上是帶有簡單操作接口的二進制控制器。
    2、1979年，S3系統(tǒng)被SIMATICS5所取代，該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器。
    3、20世紀80年代初，S5系統(tǒng)進一步升級——U系列PLC，較常用機型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。
    4、1994年4月，S7系列誕生，它具有更國際化、更高性能等級、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優(yōu)勢，其機型為：S7-200、300、400。
    5、1996年，在過程控制領域，西門子公司又提出PCS7（過程控制系統(tǒng)7）的概念，將其優(yōu)勢的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業(yè)現場總線）、COROS（監(jiān)控系統(tǒng)）、SINEC（西門子工業(yè)網絡）及控調技術融為一體。
    6、西門子公司提出TIA（TotallyIntegratedAutomation）概念，即全集成自動化系統(tǒng)，將PLC技術溶于全部自動化領域。
    由最初發(fā)展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市場，停止生產，而S7系列PLC發(fā)展成為了西門子自動化系統(tǒng)的控制核心，而TDC系統(tǒng)沿用SIMADYND技術內核，是對S7系列產品的進一步升級，它是西門子自動化系統(tǒng)最尖端，功能最強的可編程控制器。
    佛山西門子CPUST20模塊
    西門子PLC的LOGO！系列、200系列 和 300系列常用型號，LOGO!適用于最大24點輸入到16點輸出的微型繼電器控制場合，如果配在柜體上安裝又須要顯示屏，別忘了定文本顯示屏，當然如果完全在柜體里就不需要了。標準型本體上就帶液晶顯示，（經濟型不含），如果訂購時需要我們免費編程服務請在訂購中說明，當然活動期間名額有限。LOGO 模擬量模塊最多有8個10位分辯率的輸入信號和2個10位的輸出信號，信號采集和控制很少，精度比較低，只能一般性測量模擬信號，所以有的時候不常用他，有更多要求的朋友可以考慮用S7-200系列。200系列PLC可以適用于小型的檢測、監(jiān)控及控制的自動化場合，如果CPU自帶的I/O點數不夠用需要加擴展模塊時，特價套餐中提供了常用的模擬量和開關量的模塊供您選擇。 如果您是初次使用PLC記得同時訂購編程下載電纜，數量不用多，1條就夠用。200的模擬量模塊采用的是12位分辯率，一般場合下精度夠用了300系列PLC應用于更靈活和復雜邏輯的情況下， 采用的是插槽板卡模塊式設計， 有完備的模擬量和開關量組合搭配， 程序可以直接存在存儲卡中，在生產制造工程中應用非常廣泛。S7-300 是由各種模塊部件所組成，各模塊能以各種不同方式組合在一起。這表明可將控制系統(tǒng)根據需要設計成不同的應用。有各種不同性能檔次的CPU 可供控制器使用，總能有一種CPU 能滿足您的需要。不過訂購時別忘了一起購買底板插槽，購買時要注意模塊需要前連接器是20針還是40針；如果有若干300系列需要級聯使用，需要配合接口模塊360是上位接口 361是與其級聯的下位模塊接口一般會搭配使用。
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    西門子PLC的輸出類型，可從PLC的產品型號中得知。
    　　例如西門子s7-200系列的CPU224 AC/DC/ Relay6 6ES7214-1BD23-0XB8，為繼電器輸出；DC/DC/DC ES7214-1AD23-0XB8，為晶體管輸出。
    　　識別方法有兩種，產品型號都在PLC的外殼上。
    　　1、DC/DC/DC： 第一個DC指供電是直流24V，第二個是指PLC的數字量輸入是直流24V，第三個指數字量輸出也是直流24V（晶體管）的。AC/DC/ Relay：Relay就是繼電器。
    　　2、1AD23為晶體管輸出，1BD23為繼電器輸出。
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    一般S7-300規(guī)定20ms最小采集周期。照這樣計算的話最多7個(OB1默認最大是150ms，超出報警，可以設置。)，實際上肯定達不到這么多。因為還有別的程序要花費時間，甚至還用不上。S7-400就比較理想，它最小允許采集周期5ms，所有可以多點。總體來說需要根據你CPU技術性能，用戶程序和PID采集周期有關，一般情況下夠用了。由此可知PID回路當然會占用PLC的系統(tǒng)資源。西門子當然有專門的PID模塊。如FM355，FM455。StandardPIDControl(包括專業(yè)版和簡化版FB41\FB42\FB58\FB59)是標準結構的位置型PID算法,是針對我們通常所說的經典閉環(huán)控制的簡單線性系統(tǒng)的.ModularPIDControl是一種變結構的PID算法,比如分段PID,給定加積分環(huán)節(jié),反饋加微分環(huán)節(jié),積分分離算法等,是在經典PID控制理論的基礎上發(fā)展起來的,用來滿足一些復雜非線性系統(tǒng)的控制.如FM355就是一個典型閉環(huán)控制模塊。
    EM277是MPI/DP通訊模塊，不支持PPI通訊。EM 277 PROFIBUS--DP模塊可作為連接到其它MPI主站的通信接口，而不論該模塊是否用作PROFIBUS--DP從站。該模塊可使用S7--300/400的XGET/XPUT功能提供從S7--300/400到S7--200的連接。使用MPI或PROFIBUS參數集的STEP 7--Micro/WIN和網卡(例如CP5611)、OP設備或TD200 (版本2.0或更高，訂貨號6ES 7 272--0AA20--0YA0)都可以用來通過EM 277 PROFIBUS--DP模塊與S7-200進行通訊。當EM 277 PROFIBUS--DP模塊用于MPI通信時，MPI主站必須使用EM 277模塊的站址向S7--200CPU發(fā)送消息。發(fā)送給EM 277 PROFIBUS--DP模塊的MPI消息將通過EM277傳送給S7--200CPU。EM 277 PROFIBUS--DP模塊不能用來通過NETR和NETW語句進行不同的S7--200 PLC之間的通訊。EM 277 PROFIBUS--DP模塊不能用于自由端口的通信，盡管S7--200本機上的通信端口都具有這種通訊功能。
    一、編程軟件結構不同
    三菱PLC是日系品牌代表，編程直觀易懂，學習起來會比較輕松，但指令較多。而西門子PLC是德系品牌代表，指令比較抽象，學習難度較大，但指令較少，所以學習三菱PLC和學習西門子PLC的周期是一樣的。
    1、三菱的編程軟件從早期的FXGPWIN、GX developer，到最新GX WORKS軟件的編程思路是自上而下的單一縱向結構，三菱的所有的程序都在一個主程序里(至少FX系列的是這樣)，如果程序較長，調試起來很麻煩。而西門子的MicroWIN則是縱向和橫向兼?zhèn)涞慕Y構編程，就是一臺設備的程序由若干個子程序組成，每個子程序負責一個功能，需要的時候再通過主程序調用，而且子程序支持局部變量，相同的功能只需要編一次程序即可，大大減少了開發(fā)難度和時間。
    2、西門子PLC一直以來支持強大的浮點運算，編程軟件直接支持小數點輸入輸出，而三菱直至近年推出的FX3U系列才有此種功能，以前的FX2N系列的浮點功能都是假的。
    3、西門子PLC的模擬量輸入輸出程序非常簡單方便，AD、DA值可以不需編程直接存取的，三菱的PLC都需要非常繁瑣的FROM、TO指令。FX3U如今倒支持此功能了，但足足晚了五年甚至更多。
    4、三菱PLC高速計數器指令比西門子PLC方便，三菱PLC的RS422通信口采用光電隔離比西門子PLC的PPI通信口非光電隔離皮實，西門子PLC的PPI通信口非規(guī)范操作和仿制的編程電纜可能會導致串口損壞。
    二、芯片容量不同
    這主要體現在容量和運算速度上。西門子CPU226的程序容量20K，數據容量14K；而三菱PLC總共才2K或8K，后來的3U倒是有所改進。西門子PLC常規(guī)標準配置2個RS485口即PPI口，最大通訊速度187.5K；而三菱PLC都是一個RS422口，而且速度是9.6K。如果需要連個智能儀表什么的則必須另購485-BD等特殊模塊。而且兩個通信口可以一個連接下載數據線一個連接觸摸屏進行調試程序，否則你就要拔下觸摸屏數據線再連接觸摸屏數據線，來回調整程序非常麻煩。
    三、產品定位不同
    西門子PLC的優(yōu)勢是過程控制與通信控制，模擬量模塊價格便宜，程序簡單，而三菱PLC的模擬量模塊價格昂貴，程序復雜，西門子PLC做通信也容易，程序簡單，三菱在這塊功能較弱。
    三菱PLC的優(yōu)勢在于離散控制和運動控制，三菱PLC的指令豐富，有專用的定位指令，控制伺服、步進和要實現某些復雜的動作控制很容易實現，而西門子PLC在這塊就較弱，沒有專用的指令，做伺服或步進定位控制不是不能實現，而是程序復雜，控制精度不高。
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    學習PLC的方法其實主要是兩點：選擇一個PLC&邊學邊練 一、問題提出可編程控制器技術最主要是應用于自動化控制工程中，如何綜合地運用前面學過知識點，根據實際工程要求合理組合成控制系統(tǒng)，在此介紹組成可編程控制器控制系統(tǒng)的一般方法。二、可編程控制器控制系統(tǒng)設計的基本步驟1 ．系統(tǒng)設計的主要內容（1）擬定控制系統(tǒng)設計的技術條件。技術條件一般以設計任務書的形式來確定，它是整個設計的依據；（2）選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執(zhí)行機構；（3）選定 PLC 的型號；（4）編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線圖；（5）根據系統(tǒng)設計的要求編寫軟件規(guī)格說明書，然后再用相應的編程語言（常用梯形圖）進行程序設計；（6）了解并遵循用戶認知心理學，重視人機界面的設計，增強人與機器之間的友善關系；（7）設計操作臺、電氣柜及非標準電器元部件；（8）編寫設計說明書和使用說明書；根據具體任務，上述內容可適當調整。2 ． 系統(tǒng)設計的基本步驟（1）深入了解和分析被控對象的工藝條件和控制要求a.被控對象就是受控的機械、電氣設備、生產線或生產過程。b.控制要求主要指控制的基本方式、應完成的動作、自動工作循環(huán)的組成、必要的保護和聯鎖等。對較復雜的控制系統(tǒng)，還可將控制任務分成幾個獨立部分，這種可化繁為簡，有利于編程和調試。（2）確定 I/O 設備根據被控對象對 PLC控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)所需的用戶輸入、輸出設備。常用的輸入設備有按鈕、選擇開關、行程開關、傳感器等，常用的輸出設備有繼電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。（3）選擇合適的 PLC 類型根據已確定的用戶 I/O 設備，統(tǒng)計所需的輸入信號和輸出信號的點數，選擇合適的 PLC 類型，包括機型的選擇、容量的選擇、 I/O模塊的選擇、電源模塊的選擇等。（4）分配 I/O 點分配 PLC 的輸入輸出點，編制出輸入 / 輸出分配表或者畫出輸入 / 輸出端子的接線圖。接著九可以進行 PLC程序設計，同時可進行控制柜或操作臺的設計和現場施工。（5）設計應用系統(tǒng)梯形圖程序根據工作功能圖表或狀態(tài)流程圖等設計出梯形圖即編程。這一步是整個應用系統(tǒng)設計的最核心工作，也是比較困難的一步，要設計好梯形圖，首先要十分熟悉控制要求，同時還要有一定的電氣設計的實踐經驗。（6）將程序輸入 PLC當使用簡易編程器將程序輸入 PLC時，需要先將梯形圖轉換成指令助記符，以便輸入。當使用可編程序控制器的輔助編程軟件在計算機上編程時，可通過上下位機的連接電纜將程序下載到PLC 中去。（7）進行軟件測試程序輸入 PLC 后，應先進行測試工作。因為在程序設計過程中，難免會有疏漏的地方。因此在將PLC連接到現場設備上去之前，必需進行軟件測試，以排除程序中的錯誤，同時也為整體調試打好基礎，縮短整體調試的周期。（8）應用系統(tǒng)整體調試在 PLC軟硬件設計和控制柜及現場施工完成后，就可以進行整個系統(tǒng)的聯機調試，如果控制系統(tǒng)是由幾個部分組成，則應先作局部調試，然后再進行整體調試；如果控制程序的步序較多，則可先進行分段調試，然后再連接起來總調。調試中發(fā)現的問題，要逐一排除，直至調試成功。（9）編制技術文件系統(tǒng)技術文件包括說明書、電氣原理圖、電器布置圖、電氣元件明細表、 PLC梯形圖。三、 PLC 硬件系統(tǒng)設計1 ．PLC 型號的選擇在作出系統(tǒng)控制方案的決策之前，要詳細了解被控對象的控制要求，從而決定是否選用 PLC進行控制。在控制系統(tǒng)邏輯關系較復雜（需要大量中間繼電器、時間繼電器、計數器等）、工藝流程和產品改型較頻繁、需要進行數據處理和信息管理（有數據運算、模擬量的控制、PID 調節(jié)等）、系統(tǒng)要求有較高的可靠性和穩(wěn)定性、準備實現工廠自動化聯網等情況下，使用 PLC 控制是很必要的。目前，國內外眾多的生產廠家提供了多種系列功能各異的 PLC產品，使用戶眼花繚亂、無所適從。所以全面權衡利弊、合理地選擇機型才能達到經濟實用的目的。一般選擇機型要以滿足系統(tǒng)功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設備資源的浪費。機型的選擇可從以下幾個方面來考慮。（1）對輸入 / 輸出點的選擇盲目選擇點數多的機型會造成一定浪費。要先弄清除控制系統(tǒng)的 I/O 總點數，再按實際所需總點數的 15 ～ 20 ％留出備用量（為系統(tǒng)的改造等留有余地）后確定所需 PLC的點數。另外要注意，一些高密度輸入點的模塊對同時接通的輸入點數有限制，一般同時接通的輸入點不得超過總輸入點的 60 ％； PLC每個輸出點的驅動能力（ A/ 點）也是有限的，有的 PLC 其每點輸出電流的大小還隨所加負載電壓的不同而異；一般 PLC的允許輸出電流隨環(huán)境溫度的升高而有所降低等。在選型時要考慮這些問題。PLC 的輸出點可分為共點式、分組式和隔離式幾種接法。隔離式的各組輸出點之間可以采用不同的電壓種類和電壓等級，但這種 PLC平均每點的價格較高。如果輸出信號之間不需要隔離，則應選擇前兩種輸出方式的 PLC 。（2）對存儲容量的選擇對用戶存儲容量只能作粗略的估算。在僅對開關量進行控制的系統(tǒng)中，可以用輸入總點數乘 10 字 / 點＋輸出總點數乘 5 字 /點來估算；計數器 / 定時器按（ 3 ～ 5 ）字 / 個估算；有運算處理時按（ 5 ～ 10 ）字 / 量估算；在有模擬量輸入 /輸出的系統(tǒng)中，可以按每輸入 / （或輸出）一路模擬量約需（ 80 ～ 100 ）字左右的存儲容量來估算；有通信處理時按每個接口 200字以上的數量粗略估算。最后，一般按估算容量的 50 ～ 100 ％留有裕量。對缺乏經驗的設計者，選擇容量時留有裕量要大些。（3）對 I/O 響應時間的選擇PLC 的 I/O 響應時間包括輸入電路延遲、輸出電路延遲和掃描工作方式引起的時間延遲（一般在 2 ～ 3個掃描周期）等。對開關量控制的系統(tǒng)， PLC 和 I/O 響應時間一般都能滿足實際工程的要求，可不必考慮 I/O響應問題。但對模擬量控制的系統(tǒng)、特別是閉環(huán)系統(tǒng)就要考慮這個問題。（4）根據輸出負載的特點選型不同的負載對 PLC的輸出方式有相應的要求。例如，頻繁通斷的感性負載，應選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應選用繼電器輸出型的。但繼電器輸出型的 PLC有許多優(yōu)點，如導通壓降小，有隔離作用，價格相對較便宜，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強，其負載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級范圍大等。所以動作不頻繁的交、直流負載可以選擇繼電器輸出型的PLC 。（5）對在線和離線編程的選擇離線編程示指主機和編程器共用一個 CPU ，通過編程器的方式選擇開關來選擇 PLC 的編程、監(jiān)控和運行工作狀態(tài)。編程狀態(tài)時，CPU只為編程器服務，而不對現場進行控制。專用編程器編程屬于這種情況。在線編程是指主機和編程器各有一個 CPU ，主機的 CPU完成對現場的控制，在每一個掃描周期末尾與編程器通信，編程器把修改的程序發(fā)給主機，在下一個掃描周期主機將按新的程序對現場進行控制。計算機輔助編程既能實現離線編程，也能實現在線編程。在線編程需購置計算機，并配置編程軟件。采用哪種編程方法應根據需要決定。（6）據是否聯網通信選型若 PLC 控制的系統(tǒng)需要聯入工廠自動化網絡，則 PLC 需要有通信聯網功能，即要求 PLC 應具有連接其他 PLC 、上位計算機及CRT 等的接口。大、中型機都有通信功能，目前大部分小型機也具有通信功能。（7）對 PLC 結構形式的選擇在相同功能和相同 I/O點數據的情況下，整體式比模塊式價格低。但模塊式具有功能擴展靈活，維修方便（換模塊），容易判斷故障等優(yōu)點，要按實際需要選擇 PLC的結構形式。2 ．分配輸入 / 輸出點一般輸入點和輸入信號、輸出點和輸出控制是一一對應的。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點號，分配給每一個輸入信號和輸出信號，即進行編號。在個別情況下，也有兩個信號用一個輸入點的，那樣就應在接入輸入點前，按邏輯關系接好線（如兩個觸點先串聯或并聯），然后再接到輸入點。（1）確定 I/O 通道范圍不同型號的 PLC ，其輸入 / 輸出通道的范圍是不一樣的，應根據所選 PLC型號，查閱相應的編程手冊，決不可“張冠李戴”。必須參閱有關操作手冊。（2）部輔助繼電器內部輔助繼電器不對外輸出，不能直接連接外部器件，而是在控制其他繼電器、定時器 / 計數器時作數據存儲或數據處理。從功能上講，內部輔助繼電器相當于傳統(tǒng)電控柜中的中間繼電器。未分配模塊的輸入 / 輸出繼電器區(qū)以及未使用 1 ： 1鏈接時的鏈接繼電器區(qū)等均可作為內部輔助繼電器使用。根據程序設計的需要，應合理安排 PLC的內部輔助繼電器。
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