德国西门子(SIEMENS)公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛,在冶金、、印刷生产线等领域都有应用。西门子(SIEMENS)公司的PLC产品包括LOGO,S7-200,S7-300,S7-400,工业网络,HMI人机界面,工业软件等。
西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,功能强,可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC(如S7-200),小规模性能要求的PLC(如S7-300)和中、高性能要求的PLC(如S7-400)等。
1.SIMATIC S7-200 PLC
S7-200 PLC是小型化的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系统的功能是否正常、记录错误和系统事件(例如:时,模块换,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。
PLC控制系统硬件设计需要考虑的PLC产品种类
对输入 / 输出点的选择
要先弄清除控制系统的 I/O 总点数,再按实际所需总点数的 15 ~ 20 %留出备用量(为系统的改造等留有余地)后确定所需 PLC 的点数。
PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级,但这种 PLC 平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离,则应选择前两种输出方式的 PLC 。
(2) 对存储容量的选择
对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中,可以用输入总点数乘 10 字 / 点+输出总点数乘 5 字 / 点来估算;计数器 / 定时器按( 3 ~ 5 )字 / 个估算;有运算处理时按( 5 ~ 10 )字 / 量估算;在有模拟量输入 / 输出的系统中,可以按每输入 / (或输出)一路模拟量约需( 80 ~ 100 )字左右的存储容量来估算;有通信处理时按每个接口 200 字以上的数量粗略估算。后,一般按估算容量的 50 ~ 100 %留有裕量。对缺乏经验的设计者,选择容量时留有裕量要大些。
(3) 对 I/O 响应时间的选择
PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟(一般在 2 ~ 3 个扫描周期)等。对开关量控制的系统, PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求,可不必考虑 I/O 响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。
(4) 根据输出负载的特点选型
不同的负载对 PLC 的输出方式有相应的要求。例如,频繁通断的感性负载,应选择晶体管或晶闸管输出型的,而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 PLC 有许多优点,如导通压降小,有隔离作用,价格相对较便宜,承受瞬时过电压和过电流的能力较强,其负载电压灵活(可交流、可直流)且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的 PLC 。
(5) 对在线和离线编程的选择
离线编程是指主机和编程器共用一个 CPU ,通过编程器的方式选择开关来选择 PLC 的编程、和运行工作状态。编程状态时, CPU 只为编程器服务,而不对现场进行控制。在线编程是指主机和编程器各有一个 CPU ,主机的 CPU 完成对现场的控制,在每一个扫描周期末尾与编程器通信,编程器把修改的程序发给主机,在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机编程既能实现离线编程,也能实现在线编程。在线编程需购置计算机,并配置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。
(6) 据是否联信选型
若 PLC 控制的系统需要联入工厂自动化网络,则 PLC 需要有通信联网功能,即要求 PLC 应具有连接其他 PLC 、上位计算机及 CRT 等的接口。大、中型机都有通信功能,目前大部分小型机也具有通信功能。
(7) 对 PLC 结构形式的选择
在相同功能和相同 I/O 点数据的情况下,整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活,维修方便(换模块),容易判断故障等优点,要按实际需要选择 PLC 的结构形式。
PLC提供的编程语言简介
PLC的编程语言与一般计算机语言相比具有明显的特点,它既不同于一般语言,也不同于一般汇编语言,它既要易于编写又要易于调试。目前,还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。
目前,PLC为用户提供了多种编程语言,以适应编制用户程序的需要,PLC提供的编程语言通常有以下几种:梯形图、指令表、顺序功能图和功能块图
1、梯形图
梯形图编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演变而来的。PLC的梯形图与继电器控制系统梯形图的基本思想是一致的,但是在使用符号和表达式等方面有一定区别。
梯形图具有形象、直观、简单明了,易于理解的特点,特别适合开关量逻辑控制,是PLC基本、普遍的编程语言。
2、语句表(STL)
语句表是用助记符来表达PLC的各种功能。它类似计算机的汇编语言,但比汇编语言通俗易懂,也是较为广泛应用的一种编程语言。使用语句表编程时,编程设备简单,逻辑紧凑、系统化,连接范围不受限制,但比较抽象。一般可以与梯形图互相转化,互为补充。目前,大多数PLC都有语句表编程功能。
3、顺序功能图(SFC)
顺序功能图编程是一种图形化的编程方法,亦称功能图。它的编程方式采用画工艺流程图的方法编程,只要在每个工艺方框的输入和输出端,标上特定的符号即可。采用顺序功能图编程,可以使具有并发、选择等复杂结构的系统控制程序大为简化。许LC都提供了用于SFC编程的指令,它是一种效果显著、深受欢迎的编程语言,目前电工会(IEC)也正在实施并发展这种语言的编程标准。
4、 功能块图(FBD)
逻辑功能图是一种由逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形语言,这种编程语言基本上沿用了半导体逻辑电路的逻辑方块图。对每一种功能都使用一个运算方块,其运算功能由方块内的符号确定。对于熟悉逻辑电路和具有逻辑代数基础的来说,使用非常方便。
产品详情
S7-1200 小型可编程控制器充分满足于中小型自动化的系统需求。在研发过程中充分考虑了系统、控制器、人机界面和软件的无缝整合和高效协调的需求。SIMATIC S7-1200 集成了PROFINET接口,使得编程、调试过程以及控制器和人机界面的通信可以全面地使用PROFINET工业以太网技术,并对现有的PROFIBUS 系统的升级提供了很好的支持。
S7-1200 小型控制器的设计具备可扩展性和灵活性,使其能够精确完成自动化任务对控制器的复杂要求。CPU本体可以通过嵌入输入/输出信号板完成灵活扩展。“信号板” 是S7-1200的一大亮点,信号板嵌入在CPU模块的,可以提供两个数字量输入/数字量输出接口或者一个模拟量输出。这一特点使得系统设计紧凑,配置灵活。同时 通过独立的RS-232 或 RS-485通信模块可实现S7-1200通信灵活扩展。
SIMATIC S7-1200 系列的问世,标志着西门子在原有产品系列基础上拓展了产品版图,代表了未来小型可编程控制器的发展方向,西门子也将一如既往开拓创新,**自动化潮流。
SIMATIC S7-1200 CPUSIMATIC S7-1200 系统的 CPU 有三种不同型号:CPU 1211C、CPU 1212C 和CPU1214C。每一种都可以根据您机器的需要进行扩展。任何一种 CPU 的都可以增加一块信号板,以扩展数字或模拟 I/O,而不必改变控制器的体积。信号模块可以连接到 CPU 的右侧,以进一步扩展其数字或模拟 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块,CPU 1214C 则可连接 8 个。所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 都可以配备多3 个通讯模块(连接到控制器的左侧)以进行点到点的串行通讯。安装简单方便
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有内置夹,能够方便地安装在一个标准的 35 mmDIN 导轨上。这些内置的夹子可以咬合到某个伸出位置,以便在需要进行面板安装时提供安装孔。SIMATIC S7-1200 硬件可进行竖直安装或水平安装。这些集成功能在安装过程中为用户提供了大的灵活性,同时也使得 SIMATIC S7-1200 成为众多应用场合的理想选择。
紧凑的结构
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在设计时都力求紧凑,以节省控制面板中的空间。例如,CPU 1214C 的宽度仅有 110 mm,CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度也仅有90 mm。通讯模块和信号模块的体积也十分小巧,使得这个紧凑的模块化系统大大节省了空间,从而在安装过程中为您提供了高的效率和灵活性。
SIMATIC S7-1200 I/O模块
信号模块和通讯模块具有大量可供选择的信号板,可量身定做控制器系统以满足需求,而不必增加其体积。
多达8个信号模块可连接到扩展能力高的CPU。一块信号板就可连接至所有的 CPU,由此您可以通过向控制器添加数字或模拟量输入/输出信号来量身定做 CPU,而不必改变其体积。
6ES72111AD300XB0 CPU 1211C,紧凑型 CPU,DC/DC/DC,板载 I/O: 6 DI 24V DC;4 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: DC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72111BD300XB0 CPU 1211C,紧凑型 CPU,AC/DC/继电器,板载 I/O: 6 DI 24V DC;4 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72111HD300XB0 CPU 1211C,紧凑型 CPU,DC/DC/继电器,板载 I/O: 6 DI 24V DC;4 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72121AD300XB0 CPU 1212C,紧凑型 CPU,DC/DC/DC,板载 I/O: 8 DI 24V DC;6 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: DC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72121BD300XB0 CPU 1212C,紧凑型 CPU,AC/DC/继电器,板载 I/O: 8 DI 24V DC;6 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72121HD300XB0 CPU 1212C,紧凑型 CPU,DC/DC/继电器,板载 I/O: 8 DI 24V DC;6 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 25 KB
6ES72141AE300XB0 CPU 1214C,紧凑型 CPU,DC/DC/DC,板载 I/O: 14 DI 24V DC;10 DO 24 V DC;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: DC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 50 KB
6ES72141BE300XB0 CPU 1214C,紧凑型 CPU,AC/DC/继电器,板载 I/O: 14 DI 24V DC;10 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 85 - 264 V AC @ 47 - 63 HZ,程序/数据存储器: 50 KB
6ES72141HE300XB0 CPU 1214C,紧凑型 CPU,DC/DC/继电器,板载 I/O: 14 DI 24V DC;10 DO 继电器 0.5A;2 AI 0 - 10V DC 或 0 - 20MA,电源: AC 20.4 - 28.8 V DC,程序/数据存储器: 50 KB
DI/DO
6ES72211BF300XB0 SM 1221 数字量输入模板,8 点数字量输入,直流 24 V,漏/源输入
6ES72211BH300XB0 SM 1221 数字量输入模板,16 点数字量输入,直流 24 V,漏/源输入
6ES72221BF300XB0 SM 1222 数字量输出模板,8 点数字量输出,直流 24V,晶体管
6ES72221BH300XB0 SM 1222 数字量输出模板,16 点数字量输出,直流 24V,晶体管 0.5A
6ES72221HF300XB0 SM 1222 数字量输出模板,8 点数字量输出,继电器 2A
6ES72221HH300XB0 SM 1222 数字量输出模板,16 点数字量输出,继电器 2A
6ES72231BL300XB0 SM 1223 数字量 I/O 模板,16 点数字量输入/输出,16 点数字量输入 DC 24 V,漏/源,16 点数字量输出,晶体管 0.5A
6ES72231PH300XB0 SM 1223 数字量 I/O 模板,8 点数字量输入/输出,8 点数字量输入 DC 24 V,漏/源,8 点数字量输出,继电器 2A
6ES72231PL300XB0 SM 1223 数字量 I/O 模板,16 点数字量输入/输出,16 点数字量输入 DC 24 V,漏/源,16 点数字量输出,继电器 2A
AI/AO
6ES72314HD300XB0 SM 1231 模拟量输入模板,4 点模拟量输入,+/-10V、+/-5V、+/-2.5V、或 0-20 MA 12 位 + 符号位(13 位 ADC)
6ES72324HB300XB0 SM 1232 模拟量输出模板,2 点模拟量输出,+/-10V,14 位分辨率,或 0-20 MA,13 位分辨率
6ES72344HE300XB0 SM 1234 模拟量 I/O 模板,4 点模拟量输入/2 点模拟量输出,+/-10V,14 位分辨率,或 0-20 MA,13 位分辨率
SB
6ES72230BD300XB0 SB 1223 数字量 I/O 模板,2 点数字量输入/输出,2 点数字量输入24V DC/2 点数字量输出 24VDC
6ES72324HA300XB0 SB 1232 模拟量输出模板,1 点模拟量输出,+/- 10VDC (12 位分辨率) 或 0 - 20 MA (11 位分辨率
CP
6ES72411AH300XB0 CM 1241 通讯模板,RS232,9 针 SUB D(阴),支持基于信息的自由端口
6ES72411CH300XB0 CM 1241 通讯模板,RS485,9 针 SUB D(阳),支持基于信息的自由端口
SIM
6ES72741XF300XA0 仿真模块,8 通道仿真器,直流输入开关
6ES72741XH300XA0 仿真模块,14 通道仿真器,直流输入开关
ESM
6GK72771AA000AA0 紧凑型交换机模块 CSM 1277