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西门子PLC控制器技术之一：S7-300/400系统概述

什么是SIMATIC?

她是西门子自动控制系统（Siemens Automatic）的简称，SIMATIC自动控制系统主要由西门子PLC、分布式I/O（如ET200S）、人机界面HMI、SIMATIC 网络以及标准化软件（STEP 7/博途）等组成。

一个SIMATIC控制系统最核心的组成当然是控制器了，SIMATIC的控制器是西门子系列PLC。

什么是PLC?

可能很多人都只可意味不可言全。PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称。当然现在随着计算机技术的发展，已经不单单执行简单的逻辑运算，还可以执行很多复杂的功能，比如定时、计数、PID控制等等。

PLC具有如下特点：

1、可编程，控制系统硬件柔性化

2、可靠性高，抗*力强

3、功能完善，适用性强

4、易学易用

5、维护方便

正因为PLC如上的诸多特点，使其在工业自动化生产中得到了广泛的应用，为工业4.0和中国制造2025战略的实现贡献力量。

典型的西门子PLC可以分为三类：

紧凑型PLC ：比如S7-200系列

中低性能范围PLC：比如S7-300系列

中高性能范围PLC：比如S7-400系列

当然，目前西门子推出的控制器是S7-1200/1500系列，S7-1200性能介于S7-200和S7-300之间；S7-1500性能介于S7-300和S7-400之间。

S7-200系列PLC运行稳定，使用简单方便，价格便宜，很适用于小型控制系统；但是其I/O点数少，扩展困难。目前支持Win7的软件是 Step7 MicrowinX，该软件无需*。

S7-300系列PLC是针对中低性能要求设计的模块化中小型控制系统PLC。目前在工业自动化生产中应用广泛（比如汽车整车制造等）

可选择不同类型的扩展模块

可以扩展多达32个模块

模块内集成背板总线

可以连接MPI、 Profibus DP、Profinet接口

S7-300 PLC硬件各模块构成如下图所示：

其中PS电源模块为可选，只需要外部能够提供PLC稳定的24VDC即可，IM模块为接口模块，仅在当需要扩展机架的时候才需要。CPU模块为必选，SM信号模块、FM功能模块、CP通信处理器根据需要增减添加。注意在硬件组态中左边三个模块槽位位置固定。

S7-400系列PLC是针对于中高级性能要求的控制系统

可以选择不同的模块

可以扩展多达300个模块

背板总线集成在模块内

也可以连接MPI、 Profibus DP、Profinet等接口

S7-400PLC类似于S7-300PLC，也是模块化硬件结构，其与S7-300的主要区别是：

1. S7-400PLC的PS电源模块为必选，而且有电池，需要定期更换；

2. S7-400PLC的各硬件模块没有插槽顺序限制；

3. S7-400PLC有4个累加器，而S7-300PLC只有两个累加器。

S7-1200和S7-1500是西门子硬件更新的大势所趋，虽然目前应用面还不大，但请大家留心学习，后续衡云湘水也会推出关于S7-1200/1500的系列学习专辑。

PLC型号所蕴含的信息

如何通过CPU型号了解其基本信息呢？相信通过以下两个例子解释你就了然于胸了：

1. CPU315-2 PN/DP

CPU3XX表示PLC控制器是300系列，-2表示该CPU有两种类型的接口，一个类型接口兼容MPI和ProfiBus DP，另一个类型接口兼容PN口。

2. CPU319F-3PN/DP

CPU3XX表示PLC控制器是300系列（319是300系列PLC的一款），F表示该CPU为故障安全型PLC，-3表示该CPU有三种类型的接口，*个类型接口兼容MPI和ProfiBus DP，第二个类型接口兼容ProfiBus DP口，第三个类型接口兼容PN口。

PLC设备安装

PLC可以根据需要进行水平或者竖直安装

编程软件简介

SIMATIC S7-200

使用STEP 7 Micro/Win 软件 无需*

SIMATIC S7-300/400

使用STEP 7 软件 正版需要*

STEP 7软件可选附件有：S7-SCL、S7-GRAPH、S7-PLCSIM等

SIMATIC S7-1200/S7-1500

采用TIA Portal 博途软件,正版需要*

1.AM600简介

AM600系列PLC是一款采用模块化结构设计的中型可编程逻辑控制器（以下简称AM600），为用户提供智能自动化解决方案。AM600系列PLC采用IEC61131-3编程语言体系，支持PLCopen标准6种编程语言。系统采用机架式布局，每个机架支持本地扩展16个扩展模块，并可通过Profibus-DP、EtherCAT、CANopen等多种工业现场总线进行机架的远程扩展。AM600本地扩展模块通过内部总线协议进行IO扩展，支持数字输入/输出模块、模拟输入/输出模块、温度模块等多种功能模块。通过EtherCAT总线可实现高性能运动控制功能；具有单轴加减速控制功能、电子齿功能、电子凸功能，还可通过高速IO实现单轴基本定位功能，且最高频率可达200kHz；同时支持RS485、以太网、USB等通信功能，满足用户多样化的应用需求。

AM600系列中型可编程控制器具有以下功能特点：

(1) 多种运动控制功能：总线运动控制、脉冲运动控制；

(2) 支持更大的 I/O 点数：最多可达上万点；

(3) 更大的程序容量和数据存储区；

(4) 更快的指令执行速度；

(5) 支持更多的高端现场总线（Profibus-DP，EtherCAT，CANOpen）；

(6) 更易用的软件，满足用户不同应用需求；

(7) 支持在线侦错模式；

(8) 支持在线编辑模式。

2.产品配置及模块说明

    AM600系列中型PLC包含AM600-CPU1608TP架构（EtherCAT+CANOpen总线型）和AM610-CPU1608TP架构（Profibus-DP总线型），集成示意图如下图所示：

图1-1 AM600-CPU1608TP系统集成示意图

图1-2 AM610-CPU1608TP系统集成示意图

AM600系列中型PLC按功能可分为电源模块、CPU模块、远程通信模块及扩展模块等四大类，具体包含：

3.系统应用流程

    AM600系列可编程逻辑控制器的基本应用流程如下图所示，模块的安装及配线操作指导请参见《AM600系列可编程逻辑控制器硬件手册》。

图1-3 AM600系列可编程控制器应用基本流程图

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