西门子6AV2101-0AA05-0AA5

概述

标准通讯

这包括标准化的数据通讯协议。

ISO、TCP/IP 与 UDP 传输协议

使用 ISO 和 TCP/IP 作为传输协议。

PROFINET

基于工业以太网，PROFINET 实现了现场设备（IO 设备）与控制器（IO 控制器）的直接通讯，并可提供运动控制应用等时驱动控制解决方案。

媒体冗余协议（MRP）

IEC 61158 Type 10 标准中*的用于提高环形拓扑结构网络可用性的协议。

并行冗余协议 (PRP)

采用符合 IEC 62439-3 标准的冗余方法，创建高可用性要求的、平行、独立网络。PRP 冗余方法的基础是通过两个独立网络（LAN A,LAN B）将帧发送两次。

信息技术（IT）

IT 通过工业以太网将 SIMATIC 与信息技术相整合。SIMATIC 也可以使用这些通信方法和通信通路。 根据产品及扩展阶段， SIMATIC或相应的通讯处理器支持 IT 环境下的技术，如：

电子邮件；
通过集成的电子邮件客户端，网络组件、通讯处理器和网络转换可发送电子邮件，以提供装置状态信息（如装置停机或即将发生过载）或自动请求一次维修。

HTML 页面可自由定义；
通信处理器可利用静态 HTML 页面实现 Web 诊断功能；利用可自由设置的 HTML 页面，实现了用户友好的显示画面。

使用文件传输协议（FTP）；
耦合简便、通用，例如 PLCs 可连接到不同的工控机或嵌入系统。

IP 路由 (IP-R)

通过两个独立接口（集成网络分离）以及 SCALANCE S 和 SCALANCE XM-400/XR-500，可实现 SIMATIC S7 到工业以太网（CP 343-1 Advanced 和 CP 443-1 Advanced）的系统连接，该连接支持千兆接口和 PROFINET 接口之间的 IP 报文传送。SCALANCE M 移动无线路由器可以在移动互联网及其所连接的局域网之间路由。

OPC （开放性、高效性、协作性）

OPC 是一种标准的、开放的、独立于供应商的接口，广泛应用于自动化领域。它允许采用大量的各种不同协议（例如，S7 通信、PROFINET 和 SNMP 等）连接具备 OPC 功能的应用。

编程器/OP 通信

SIMATIC 自动化系统采用本身具备的通信功能，可以处理自身和 HMI 设备（例如 TP/OP）与可编程设备（带 STEP 7、STEP 5）之间的数据通信。MPI、PROFIBUS 和工业以太网支持编程器/OP 通讯。

S7 通信

S7 通讯是在 SIMATIC S7 基础上优化的集成通讯功能（SFB）。它可用于连接 PC 与工作站。 每个作业的用户数据量大为 64 KB。S7通讯提供简单、高效的通讯服务，是一种用于所有网络的独立软件接口.

开放式通讯

通过开放式通讯 (SEND/RECEIVE)，SIMATIC S7 控制器可与其他 SIMATIC S7 和 SIMATIC S5 控制器 、PC 和三方系统进行通讯。另外，为了方便地连接 HMI 站，还提供有 FETCH 和 WRITE 功能。

BACnet 通讯

BACnet（楼宇自动化与控制网络）是 ASHRAE（美国、与工程师学会）的一个通信协议，用于楼宇自动化和控制的数据网络。 其同样适用于管理和自动化层，并被视为 ANSI、CEN 和 ISO 标准。

MES/ERP 通信 (ERPConnect)

采用固件扩展（需单独订购），通过数据库连接（例如 ORACLE、MySQL、MS-SQL、 DB2）与 ERP 或 MES 系统进行通信

系统连接

对于许多数据终端来说，都提供有已在固件中实现通讯功能的通讯模块（CP, CMs, TIM），并可由此减轻数据终端的通讯任务负荷（例如流量控制，模块化等）。

时间同步

借助 SIMATIC 过程，可以使用网络时间协议（NTP/SNTP）或 IEEE1588，和各种时钟时间同步过程。

PLC的主要应用场合
1用于开关量控制
    PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数，少的十几点、几十点，多的可到几百、几千，甚至几万点。由于它能联网，点数几乎不受限制，不管多少点都能控制。
    所控制的逻辑问题可以是多种多样的：组合的、时序的；即时的、延时的；不需计数的，需要计数的；固定顺序的，随机工作的；等等，都可进行。
    PLC的硬件结构是可变的，软件程序是可编的，用于控制时，非常灵活。必要时，可编写多套，或多组程序，依需要调用。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要。
    用PLC进行开关量控制实例是很多的，冶金、机械、轻工、化工、纺织等等，几乎所有工业行业都需要用到它。目前，PLC首用的目标，也是别的控制器无法与其比拟的，就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。
     2用于模拟量控制
    模拟量，如电流、电压、温度、压力等等，它的大小是连续变化的。工业生产，特别是连续型生产过程，常要对这些物理量进行控制。
    作为一种工业控制电子装置，PLC若不能对这些量进行控制，那是不足。为此，各PLC厂家这方面进行大量的开发。目前，不仅大型、中型机可以进行模拟量控制，就是小型机，也能进行这样的控制。
    PLC进行模拟量控制，要配置有模拟量与数字量相互转换的A／D、D／A单元。它也是I/O单元，不过是的I/O单元。
    A/D单元是把外电路的模拟量，转换成数字量，然后送入PLC。D/A单元，是把PLC的数字量转换成模拟量，再送给外电路。
    作为一种的I/O单元，它仍具有I/O电路抗干扰、内外电路隔离，与输入输出继电器（或内部继电器，它也是PLC工作内存的一个区。可读写）交换信息等等特点。
    这里的A/D中的A，多为电流，或电压，也有为温度。D/A中的A，多为电压，或电流。电压、电流变化范围多为0～5V，0～10V，4～20mA。有的还可处理正负值的。
    这里的D，小型机多为8位二进制数，中、大型多为12位二进制数。
    A/D、D/A有单路，也有多路。多路占的输入输出继电器多。
    有了A/D、D/A单元，余下的处理都是数字量，这对有信息处理能力的PLC并不难。中、大型PLC处理能力强，不仅可进行数字的加、减、乘、除，还可开方，插值，还可进行浮点运算。有的还有PID指令，可对偏差制量进行比例、微分、积分运算，进而产生相应的输出。计算机能算的它几乎都能算。
    这样，用PLC实现模拟量控制是完全可能的。控制的单位值可小到212分之一的测量程值，多数也是足够的。
    PLC进行模拟量控制，还有A/D、D/A组合在一起的单元，并可用PID或模糊控制算法实现控制，可得到很高的控制质量。

为了便于编制PLC程序，多数PLC厂家都开发有关计算机支持软件。 


   从本质上讲，PLC所能识别的只是机器语言。它之所以能使用一些助记符语言、梯形图语言、流程图语言，以至语言，全靠为使用这些语言而开发的种种软件。 


   助记符语言是基本也是简单的PLC语言。它类似计算机的汇编语言，PLC的指令系统就是用这种语言表达的。这种语言仅使用文字符号，所使用的编程工具简单，用简易编程器即可。所以，多数PLC都配备有这种语言。 


   梯形图语言是图形语言，它用类似于继电器电路图的符号表达PLC实现控制的逻辑关系。这种语言与符号语言有对应关系，很容易互相转换，并便于了解与熟悉，故用得很普遍，几乎所有的PLC都开发有这种语言。由于它是用图形表达，小的编程器不好使用它，得有较大的液晶画面的编程器，才能使用它。多数是在计算机对PLC编程时，才使用这种语言。 


   流程图语言，它也是图形语言，不过所用的符号不与电气元件符号相似，而与计算机用的流程图符号相似，便干计算机工作人员了解与熟悉。流程图语言与符号语言也有一一对应关系，只是它对应的符号语言与梯形图的对应不一样。熟悉计算机而又未从事过一般电气工作的人员，乐于用这种语言对PLC编程。日本OMRON公司开发的F系列机就是使用这种语言。 


   梯形图与流程图混合语言。这种语言，梯形图与流程图两者兼用，可使PLC程序结构化。它用流程图把PLC程序划分成若干结构块，并规范块间的逻辑联系。用梯形图再确定块中的种种量间的逻辑关系。这种混合语言有不同的实现方法，而且多用于大型的PLC的编程 


   语言，PLC编程也可以使用语言，如BASIC、C语言等。可以在DOS，也可在WINDOWS平台上运行。关键在于要把用语言编写的程序转换成助记符语言，或直接转换成PLC所能识别的机器语言。从根本上讲，只要能实现这个转换的，什么语言都可以。而编写这个转换的软件工作量很大，当然应由有关厂家开发与提供。当前不少PLC厂家已有提供。如GE－FANAC的PLC就提供有可用C语言编程的软件。 

用PLC进行模拟量控制的好处是，在进行模拟量控制的同时，开关量也可控制。这个优点是别的控制器所不具备的，或控制的实现不如PLC方便。
    当然，若纯为模拟量的系统，用PLC可能在性能价格比上不如用调节器。这也是应当看到的。
     3用于数字量控制
    实际的物理量，除了开关量、模拟量，还有数字量。如机床部件的位移，常以数字量表示。
    数字量的控制，有效的办法是NC，即数字控制技术。这是50年代诞生于美国的基于计算机的控制技术。当今已很普及，并也很完善。目前，国家的金属切削机床，数控化的比率已过40％～80％，有的甚**。
    PLC也是基于计算机的技术，并日益完善。故它也完全可以用于数字量控制。
    PLC可接收计数脉冲，频率可高达几k到几十k赫兹。可用多种方式接收这脉冲，还可多路接收。有的PLC还有脉冲输出功能，脉冲频率也可达几十k。有了这两种功能，加上PLC有数据处理及运算能力，若再配备相应的传感器（如旋转编码器）或脉冲伺服装置（如环形分配器、功放、步进电机），则完全可以依NC的原理实现种种控制。
    高、中档的PLC，还开发有NC单元，或运动单元，可实现点位控制。运动单元还可实现曲线插补，可控制曲线运动。所以，若PLC配置了这种单元，则完全可以用NC的办法，进行数字量的控制。
    新开发的运动单元，甚至还发行了NC技术的编程语言，为好地用PLC进行数字控制提供了方便。
     4用于数据采集
    随着PLC技术的发展，其数据存储区越来越大。如OMRON公司的PLC，前期产品C60P的DM区仅64个字，而后来的C60H达到1000个字；到了CQMI可多达6000个字。这样庞大的数据存储区，可以存储大量数据。
    数据采集可以用计数器，累计记录到的脉冲数，并定时地转存到DM区中去。
    数据采集也可用A/D单元，当模拟量转换成数字量后，再定时地转存到DM区中去。
    PLC还可配置上小型打印机，定期把DM区的数据打出来。

 PLC也可与计算机通讯，由计算机把DM区的数据读出，并由计算机再对这些数据作处理。这时，PLC即成为计算机的数据终端。
    电业部门曾这么使用PLC，用以实时记录用户用电情况，以实现不同用电时间、不同计价的收费办法，鼓励用户在用电低谷时多用电，达到合理用电与节约用电的目的。
     5用于进行
    PLC自检信号很多，内部器件也很多，多数使用者未充分发挥其作用。
    其实，完全可利用它进行PLC自身工作的，或对控制对象进行。
    这里介绍一种用PLC定时器作，对控制对象工作情况进行的思路。
    如用PLC控制某运动部件动作，看施加控制后动作进行了没有，可用办法实现。具体作法是在施加控制的同时，令定时器计时。如在规定的时间内动作完成，即定时器未过警戒值的情况下，已收到动作完成信号，则说明控制对象工作正常，*报警。
    若时，说明不正常，可作相应处理。
    如果控制对象的各重要控制环节，都用这样一些"看"着，那系统的工作将了如指掌，出现了问题，卡在什么环节上也很好查找。
    还有其它一些工作可做。对一个复杂的控制系统，特别是自动控制系统，以至进一步能自诊断是非常必要的。它可减少系统的故障，出了故障也好查找，可提高累计平均无故障运行时间，降低故障修复时间，提高系统的可靠性。

用于联网、通讯
    PLC联网、通讯能力很强，不断有新的联网的结构推出。
    PLC可与个人计算机相连接进行通讯，可用计算机参与编程及对PLC进行控制的管理，使PLC用起来方便。
    为了充分发挥计算机的作用，可实行一台计算机控制与管理多台PLC，多的可达32台。也可一台PLC与两台或多的计算机通讯，交换信息，以实现多地对PLC控制系统的。


    PLC与PLC也可通讯。可一对一PLC通讯。可几个PLC通讯。可多到几十、几百。


    PLC与智能仪表、智能执行装置（如变频器），也可联讯，交换数据，相互操作。


    可联接成远程控制系统，系统范围面可大到10公里或大。


    可组成局部网，不仅PLC，而且计算机、各种智能装置也都可进网。可用总线网，也可用环形网。网还可套网。网与网还可桥接。联网可把成千上万的PLC、计算机、智能装置组织在一个网中。


    网间的结点可直接或间接地通讯、交换信息。
    联网、通讯，正适应了当今计算机集成制造系统（CIMS）及智能化工厂发展的需要。它可使工业控制从点（Point）、到线（（Line）再到面（Aero），使设备级的控制、生产线的控制、工厂管理层的控制连成一个整体，进而可创造高的效益。这个无限美好的前景，已越来越清楚地展现在我们这一代人的面前。


    以上几点应用是着重从质上讲的。从量上讲，PLC有大、有小。所以，它的控制范围也可大、可小。小的只控制一个设备，甚至一个部件，一个站点；大的可控制多台设备，一条生产线，以至于整个工厂。可以说，工业控制的大小场合，都离不开PLC。
    一般讲，工业生产过程可分为两种类型；连续型生产过程（如化学工业）及非连续型，即离散型生产过程（如机械制造业）。前者生产对象是连续的，分不出件的；后者为离散的，一件件的。由于PLC有上述几个方面的应用，而且，控制的规模又可大、可小，所以，这两种类型的生产过程都有其用武之地。


    事实上，PLC已广泛应用于工业生产的各个领域。从行业看，冶金、机械、化工、轻工、食品、建材等等，几乎没有不用到它的。不仅工业生产用它，一些非工业过程，如楼宇自动化、电梯控制也用到它。农业的大棚环境参数调控，水利灌溉也用到它。


    PLC能有上述几个范围广泛的应用，是PLC自身特点决定的，也是PLC技术不断完善的结果

PLC机型的选择步骤与原则


 随着PLC技术的发展，PLC产品的种类也越来越多。不同型号的PLC，其结构形式、性能、容量、指令系统、编程方式、价格等也各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选用PLC，对于提高PLC控制系统的技术经济指标有着重要意义。


PLC的选择主要从PLC的机型、容量、I/O模块、电源模块、功能模块、通信联网能力等方面加以综合考虑。
PLC机型的选择
PLC机型选择的基本原则是在满足功能要求及保可靠、维护方便的前提下，力争佳的性能价格比。选择时主要考虑以下几点：
 (一) 合理的结构型式
PLC主要有整体式和模块式两种结构型式。
整体式PLC的每一个I／O点的平均价格比模块式的便宜，且体积相对较小,一般用于系统工艺过程较为固定的小型控制系统中；而模块式PLC的功能扩展灵活方便,在I／O点数、输入点数与输出点数的比例、I／O模块的种类等方面选择余地大，且维修方便，一般于较复杂的控制系统。
(二) 安装方式的选择
  PLC系统的安装方式分为集中式、远程I／O式以及多台PLC联网的分布式。
集中式不需要设置驱动远程I／O硬件，系统反应快、成本低；远程I／O式适用于大型系统，系统的装置分布范围很广，远程I／O可以分散安装在现场装置附近，连线短，但需要增设驱动器和远程I／O电源；多台PLC联网的分布式适用于多台设备分别立控制，又要相互联系的场合，可以选用小型PLC，但必须要附加通讯模块。
 (三)相应的功能要求
一般小型(低档)PLC具有逻辑运算、定时、计数等功能，对于只需要开关量控制的设备都可满足。
对于以开关量控制为主，带少量模拟量控制的系统，可选用能带A／D和D／A转换单元，具有加减算术运算、数据传送功能的增强型低档PLC。
对于控制较复杂，要求实现PID运算、闭环控制、通信联网等功能，可视控制规模大小及复杂程度，选用中档或PLC。但是中、PLC价格较贵，一般用于大规模过程控制和集散控制系统等场合。
 (四)响应速度要求
 PLC是为工业自动化设计的通用控制器，不同档次PLC的响应速度一般都能满足其应用范围内的需要。如果要跨范围使用PLC，或者某些功能或信号有的速度要求时，则应该慎重考虑PLC的响应速度，可选用具有高速I／O处理功能的PLC，或选用具有快速响应模块和中断输入模块的PLC等。
 (五)系统可靠性的要求
对于一般系统PLC的可靠性均能满足。对可靠性要求很高的系统，应考虑是否采用冗余系统或热备用系统。
 (六)机型尽量统一
一个企业，应尽量做到PLC的机型统一。主要考虑到以下三方面问题：
１)机型统一，其模块可互为备用，便于备品备件的采购和管理。
２)机型统一，其功能和使用方法类似，有利于技术力量的培训和技术水平的提高。
３)机型统一，其外部设备通用，资源可共享，易于联信，配上位计算机后易于形成一个多级分布式控制系统。

西门子S7-1200系列订货数据

6ES7211-1BE31-0XB0 CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI

6ES7211-1AE31-0XB0 CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI

6ES7211-1HE31-0XB0 CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI

6ES7212-1BE31-0XB0 CPU 1212C AC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI

6ES7212-1AE31-0XB0 CPU 1212C DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI

6ES7212-1HE31-0XB0 CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI

6ES7214-1BG31-0XB0 CPU 1214C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI

6ES7214-1AG31-0XB0 CPU 1214C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI

6ES7214-1HG31-0XB0 CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI

6ES7215-1BG31-0XB0 CPU 1215C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO

6ES7215-1AG31-0XB0 CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO

6ES7215-1HG31-0XB0 CPU 1215C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO

6ES7211-1BE40-0XB0 CPU 1211C AC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI

6ES7211-1AE40-0XB0 CPU 1211C DC/DC/DC,6输入/4输出,集成2AI

6ES7211-1HE40-0XB0 CPU 1211C DC/DC/Rly,6输入/4输出,集成2AI

6ES7212-1BE40-0XB0 CPU 1212C DC/DC/DC,8输入/6输出,集成2AI

6ES7212-1HE40-0XB0 CPU 1212C DC/DC/Rly,8输入/6输出,集成2AI

6ES7214-1BG40-0XB0 CPU 1214C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI

6ES7214-1AG40-0XB0 CPU 1214C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI

6ES7214-1HG40-0XB0 CPU 1214C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI

6ES7215-1BG40-0XB0 CPU 1215C AC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO

6ES7215-1AG40-0XB0 CPU 1215C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO

6ES7215-1HG40-0XB0 CPU 1215C DC/DC/Rly,14输入/10输出,集成2AI/2AO

6ES7217-1AG40-0XB0 CPU 1217C DC/DC/DC,14输入/10输出,集成2AI/2AO