西門子SM332模擬量輸出模塊西門子SM332模擬量輸出模塊

智能工廠

產(chǎn)品生命周期管理（PLM）和自動化控制軟件的結(jié)合，將產(chǎn)品規(guī)劃與生產(chǎn)執(zhí)行和服務(wù)銜接在一起。這種智能工廠可顯著提高生產(chǎn)率和競爭力：新車型可在一年內(nèi)推出，飛機(jī)可在不到四年的時間內(nèi)開發(fā)出來，并且，面向化工或食品飲料行業(yè)的混合系統(tǒng)能夠以低得多的資本和運(yùn)營成本進(jìn)行整定和優(yōu)化。

由于實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、自動化和虛擬化，西門子成都電子廠（SEWC）成為現(xiàn)代制造的*。SIMATIC IPC 3000 靠耐用和及時上市）新一代工業(yè)可編程控制器，專為中國客戶量身定制，目前已投入批量生產(chǎn)。SEWC將相繼生產(chǎn)SIMATIC工業(yè)自動化產(chǎn)品。

目前中國plc市場主要廠商為siemens、mitsubishi、omron、rockwell、schneider、ge-fanuc等大公司，歐美公司在大、中型PLC領(lǐng)域占有優(yōu)勢，日本公司在小型plc領(lǐng)域占據(jù)十分重要的位置，韓國和中國臺灣的公司在小型plc領(lǐng)域也有一定*。

西門子控制器家族產(chǎn)品

西門子控制器系列是一個完整的產(chǎn)品組合，包括從高性能可編程邏輯控制器的書本型迷你控制器 LOGO! 到基于 PC 的控制器，無論多么苛刻的要求，它都能滿足要求 — 根據(jù)具體應(yīng)用需求及預(yù)算，靈活組合、定制（系列化的控制器家族產(chǎn)品滿足你的不同應(yīng)用及需求）

一．現(xiàn)在我們針對西門子全系列PLC做一個大概的了解，西門子常用系列分為以下幾種系列

大型：西門子SIMATIC S7-400系列

中型：西門子SIMATIC S7-1500系列，SIMATIC S7-300系列

小型：SIMATIC S7-1200,SIMATIC SMART-200,S7_200

二．西門子SIMATIC S7-400 控制器產(chǎn)品定位及特點(diǎn)（如下圖）

應(yīng)用

SIMATIC S7-400是用于中、高檔件能范用的可編程序控制器。

模塊化及無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，堅(jiān)固耐用，容易擴(kuò)展和“泛的通訊能力。容易實(shí)現(xiàn)的分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作使SIMAIC S7-400為中、高檔性能控制領(lǐng)域中肖選的理想解決方案。

SIMATIC S7-400的應(yīng)用領(lǐng)域包括:

· 自動化工業(yè)如:生產(chǎn)線。

· 機(jī)械工程：包括專業(yè)化的機(jī)械**倉儲業(yè)。

· 建筑系統(tǒng)自動化鋼鐵工:業(yè)發(fā)電和配電造紙和印刷業(yè)木材加工業(yè)紡縱品生產(chǎn)醫(yī)藥業(yè)

· 食品和飲料加工.

· 工藝工程，如:供水和處理石油和化工工業(yè)水泥業(yè)

· 玻璃陶瓷業(yè)成

功能逐步升級的多種級別的CPU，帶有各種用戶友好功能的種類齊全的功能模板，使用戶能夠構(gòu)成的解決方案，滿足自動化的任務(wù)要求。

當(dāng)控制任務(wù)變得更加復(fù)雜時，任何時候控制系統(tǒng)都可以逐步開級，而不多的添加額外的模板。

三．西門子SIMATIC S7-1500 控制器產(chǎn)品定位及特點(diǎn)（如下圖）

1.西門子SIMATIC S7-1500產(chǎn)品定位如圖

2.西門子SIMATIC S7-1500產(chǎn)品功能介紹以及應(yīng)用

高性能：

· CPU 較快位處理速度達(dá) 1ns

· 采用百兆級背板總線確保的響應(yīng)時間

· 強(qiáng)大的通信能力，CPU 本體支持多三個以太網(wǎng)網(wǎng)段

· 支持較快 125 µs 的 PROFINET 數(shù)據(jù)刷新時間

高效的工程組態(tài)：

· 統(tǒng)一編程調(diào)試平臺，程序通用，拓展性強(qiáng)，

· 支持 IEC 61131-3 編程語言（LAD/FBD、STL、SCL 和 Graph），

· 借助 ODK，1500 可直接運(yùn)行高級語言算法(C/C++)，

· 1500F同一控制器可執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和故障安全任務(wù)，同一網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和故障安全通信

集成運(yùn)動控制功能：

· 可直接在控制器中對簡單到復(fù)雜的運(yùn)動控制

· 任務(wù)進(jìn)行編程（例如速度控制軸、凸輪傳動）

· 可借助 I/O 模塊實(shí)現(xiàn)各種工藝功能（例如 PTO）

· S7-1500T 進(jìn)一步擴(kuò)充 S7-1500 產(chǎn)品線，

· 支持運(yùn)動控制功能 ( 同步，凸輪控制）

可靠診斷：

借助 1:1 LED 通道分配，可在現(xiàn)場快速定位錯誤，發(fā)生故障時無需編程就可通過編程軟件、HMI、Web Server 等途徑快速實(shí)現(xiàn)通道級診斷，使用標(biāo)準(zhǔn)化的 ProDiag 功能，可高效分析過，程錯誤，甚至在 HMI 中直接查看出現(xiàn)錯誤的程序段，大大減少調(diào)試與生產(chǎn)停機(jī)時間

開放性：

· 集成標(biāo)準(zhǔn)化的 OPC UA 通信協(xié)議，連接控制層和 IT 層

· 實(shí)現(xiàn)與上位 SCADA/MES/ERP 或者云端的安全高效通信

· 通過 PLC SIM Adv 可將虛擬 PLC 的數(shù)據(jù)與仿真軟件對接

· 虛擬調(diào)試提前預(yù)知錯誤，減少現(xiàn)場調(diào)試時間

全新的 S7-1500 帶來了標(biāo)準(zhǔn)型，緊湊型，分布式以及開放式不同類型的 CPU 模塊。憑借快速的響應(yīng)時間、集成的 CPU 顯示面板以及相應(yīng)的調(diào)試和診斷機(jī)制，MATIC S7-1500 的 CPU 地提升了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

四．西門子SIMATIC S7-300 控制器產(chǎn)品定位及特點(diǎn)（如下圖）

· S7-300，適用于中低端性能要求的模塊化小型PLC系統(tǒng)，各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù)簡單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多接口網(wǎng)絡(luò)能力，應(yīng)用十分靈活方便用戶操作和無風(fēng)扇的簡易設(shè)計(jì)當(dāng)控制任務(wù)增加時，可自由擴(kuò)展大量的集成功能，功能非常強(qiáng)大

· S7-300F，故障安全型自動化系統(tǒng)，可滿足工廠日益增加的安全需求基于S7-300，可連接配有安全型模塊的附加ET200S和ET200M分布式1/O站，通過采用PROFIsafe profile的或PROFINET進(jìn)行安全通信此外，標(biāo)準(zhǔn)模塊還可用于安全系統(tǒng)中

· SIPLUS S7-300在嚴(yán)酷環(huán)境條件下使用的控制器，擴(kuò)展溫度范圍為-40/-25 °C至+60/70 °C，適用于介質(zhì)暴露場合(有害氣體環(huán)境），可在結(jié)露以及機(jī)械壓力增加的工況條件下使用采用，久經(jīng)驗(yàn)證的S7-300PLC技術(shù)便于處理、編程、維護(hù)和維修，適用于汽車工程、環(huán)境工程、采礦、化工、物料處理、食品工業(yè)等

六．西門子SIMATIC S7-1200 控制器產(chǎn)品定位及特點(diǎn)（如下圖）

· 安裝簡單方便：所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有內(nèi)置安裝夾，能夠方便地安裝在一個標(biāo)準(zhǔn)的 35 mm DIN 導(dǎo)軌上。這些內(nèi)置的安裝夾可以咬合到某個伸出位置，以便在需要進(jìn)行背板懸掛安裝時提供安裝孔。SIMATIC S7-1200 硬件進(jìn)行豎直安裝或水平安裝。這些特性為用戶安裝 PLC 提供了大的靈活性，同時也使得 SIMATIC S7-1200成為眾多應(yīng)。

· 集成的 PROFINET 接口允許與設(shè)備通信：編程設(shè)備，HMI 設(shè)備，其它 SIMATIC 控制器支持以下協(xié)議： TCP/IP， ISO-on-TCPS7 通信（****器端）

· 組網(wǎng)簡單：SIMATIC S7-1200 通信接口由一個抗干擾的 RJ45 連接器組成。該連接器具有自動交叉網(wǎng)線（auto-cross-over）功能，支持多 23 個以太網(wǎng)連接，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá) 10/100 Mbit/s。為了使布線少并提供大的組網(wǎng)靈活性，可以將緊湊型**機(jī)模塊 CSM 1277 和 SIMATICS7-1200 一起使用，以便輕松組建成一個統(tǒng)一或混合的網(wǎng)絡(luò)（具有線型、樹型或星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）。CSM 1277 是一個 4 端口的非托管**機(jī)，用戶可以通過它將 SIMATIC S7-1200 連接到多 3 個附加設(shè)備。除此之外，如果將 SIMATIC S7-1200 和 SIMATIC NET 工業(yè)無線局網(wǎng)組件一起使用，您還可以構(gòu)建一個全新的組網(wǎng)規(guī)模。

• 模塊化、可擴(kuò)展通用系統(tǒng)，IP20 防護(hù)等級

• 適用于離散自動化領(lǐng)域中各種自動化應(yīng)用的系統(tǒng)解決方案

• 具有*性能和可用性

• 可專門通過 Totally Integrated Automation Portal 平臺中的 STEP 7 Professional V12 及更高的型號進(jìn)行組態(tài)

性能

• 提高性能

• 高速指令執(zhí)行:

• 語言擴(kuò)展

• 新數(shù)據(jù)類型

• 更快速的背板總線

• 經(jīng)過優(yōu)化的代碼生成

• 功能強(qiáng)大的通信：

• PROFINET IO（2 端換機(jī)）標(biāo)準(zhǔn)接口；從 CPU 1515-2 PN 起，具有一個更多額外的集成 PROFINET 接口，例如，用于網(wǎng)絡(luò)分離

• 可針對總線系統(tǒng)和點(diǎn)到點(diǎn)連接，通過通信模塊進(jìn)行擴(kuò)展

集成工藝功能

• 無需附加模塊就可集成運(yùn)動控制功能：

• 通過標(biāo)準(zhǔn)化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅(qū)動器和 PROFIdrive 驅(qū)動器

• 運(yùn)動控制功能支持轉(zhuǎn)速控制軸和定位軸以及外部編碼器

• 軸間位置精密的齒輪系統(tǒng)

• 全面跟蹤所有 CPU 變量，以進(jìn)行實(shí)時診斷和間歇錯誤檢測；
  擁有有效調(diào)試和快速優(yōu)化驅(qū)動器和控制裝置

• 廣泛的控制功能：
  例如，可輕松組態(tài)的塊可進(jìn)行控制參數(shù)的自動優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)控制質(zhì)量

• 通過提供的工藝模塊獲得附加功能：
  例如，高速計(jì)數(shù)、位置檢測或高達(dá) 1 MHz 信號的測量

安全集成功能

保證人身安全和機(jī)器安全 – 在集成式完整系統(tǒng)框架內(nèi)

• 故障安全 SIMATIC S7-1500F 控制器可在同一控制器上處理標(biāo)準(zhǔn)程序和安全程序。
  在 TIA 博途中，使用相同的編輯器生成故障安全和標(biāo)準(zhǔn)用戶程序；例如，這樣就能向評估標(biāo)準(zhǔn)用戶程序中的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)那樣，評估故障安全數(shù)據(jù)。由于這種軟件集成，故障安全應(yīng)用也可利用 SIMATIC 的系統(tǒng)有點(diǎn)和全面功能。

集成安全功能

• 通過密碼進(jìn)行知識保護(hù)，防止未經(jīng)讀取和修改程序塊

• 通過復(fù)制保護(hù)來提高保護(hù)程度，防止未經(jīng)而復(fù)制程序塊：
  通過復(fù)制保護(hù)，可將 SIMATIC 存儲卡上的程序塊與其序列號綁定，以便只有在將配置的存儲卡插到 CPU 中時，該程序塊才可運(yùn)行。

• 具有四個不同級別的權(quán)限：
  可向各個用戶組分配不同訪問權(quán)限。通過新的保護(hù)級別 4，還可以限制與 HMI 設(shè)備之間的通信。

• 改進(jìn)了操作保護(hù)：
  控制器將會檢測到組態(tài)數(shù)據(jù)的更改或未傳輸。

• 用于以太網(wǎng)通信處理器 (CP 1543-1)：

• 通過防火墻提供附加訪問保護(hù)

• 建立安全 VPN 連接（V12 SP1 或更高版本）

設(shè)計(jì)和操作

• CPU 帶有用于顯示普通文本信息的顯示屏：

• 可顯示所有連接模塊的訂貨號、固件版本和序列號信息

• 直接在現(xiàn)場設(shè)置 CPU 的 IP 地址以及進(jìn)行其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，無需使用編程設(shè)備

• 直接以普通文本形式顯示錯誤消息，可縮短停機(jī)時間

• 所有模塊采用統(tǒng)一的前連接器，并具有用于靈活形成電壓組的集成式電壓橋接件，從而簡化了庫存，減少了布線

• S7-1500 安裝導(dǎo)軌上集成有 DIN 導(dǎo)軌：
  快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件

• 通過信號模塊進(jìn)行集中擴(kuò)展：
  可根據(jù)任何應(yīng)用的要求進(jìn)行靈活調(diào)整

• 數(shù)字量信號模塊的系統(tǒng)電纜連接：
  可快速、清晰地進(jìn)行安排，以連接至現(xiàn)場的傳感器和執(zhí)行器并在控制柜中進(jìn)行簡便接線

• 電源：

• 負(fù)載電源模塊 (PMs) 可為模塊提供 24 V 電源

• 電源模塊可通過背板總線向模塊內(nèi)部電路供電

• 分布式擴(kuò)展：

• 通過 PROFINET 接口模塊 IM 155-5，可針對 ET 200MP I/O 系統(tǒng)使用多 30 個信號模塊、通信模塊和工藝模塊

• 在集中和分布式運(yùn)行的操作和系統(tǒng)功能方面沒有差別

集成系統(tǒng)診斷

• CPU 的集成系統(tǒng)診斷，默認(rèn)情況下已激活：

• 在顯示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服務(wù)器中以普通文本形式*地顯示系統(tǒng)診斷信息，甚至可顯示變頻器消息。即使 CPU 處于停止?fàn)顟B(tài)，也會更新消息。

• 系統(tǒng)診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進(jìn)行組態(tài)。組態(tài)發(fā)生改變時，會自動對診斷信息進(jìn)行更新。

數(shù)據(jù)日志（歸檔）和配方

• SIMATIC 存儲卡：

• 插入式裝載存儲器

• 可進(jìn)行固件更新

• STEP 7 項(xiàng)目（包括注釋和符號）、附加文檔或 csv 文件（用于配方和歸檔）的存儲選項(xiàng)

• 通過 SD 讀卡器并使用 Office 工具，可方便地訪問與設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)（與控制器之間的雙向數(shù)據(jù)交換）

• 集成 Web 服務(wù)器：

• 通過 web 瀏覽器，可方便地訪問與設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)和組態(tài)數(shù)據(jù)

認(rèn)證

SIMATIC S7-1500 符合以下國內(nèi)和標(biāo)準(zhǔn)：

• cULus 認(rèn)證

• cULus HAZ-LOC 認(rèn)證

• FM 認(rèn)證

• ATEX 認(rèn)證僅（限于 24 V；不適用于 230 V）

• CE

• RCM（以前的 C-TICK）

• KCC

• IECEx（僅限 24 V；不適用于 230 V）

• EN 61000-6-4

• EN 60068-2-1/-2/-6/-14/-27/-30/-32

• EN 61131-2

可在西門子（SIMATIC 客戶支持）找到有關(guān) S7-1500 的船舶認(rèn)證：

SIPLUS extreme RAIL S7-1500

• 用于導(dǎo)軌操作和信號系統(tǒng)的集成式模塊化控制解決方案

• 已根據(jù) EN 50155、EN 50121、EN 50124、EN 50125 和 EN 45545 批準(zhǔn)

• 每個單元的絕緣測試

• 保形涂層溫度類別 TX：-40°C … +85°C * 和 T1：-25°C … +70°C *（*包括 +15K 超溫，持續(xù) 10 分鐘）

• 無縫集成到通用 TIA Portal 工程框架

• PROFINET/以太網(wǎng)接口

• 集成的系統(tǒng)診斷和安全

• 集成工藝功能

• 高電磁抗擾度 (EMC) 和機(jī)械回彈性（振動和沖擊）

• 用在大量應(yīng)用中，例如：打磨系統(tǒng)、衛(wèi)生隔間或照明系統(tǒng)