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SIMATIC S7-300，数字输入 SM 321，电位隔离， 16 个数字输入，24V DC，1个 20针

西门子SIMATIC系列PLC，诞生于1958年，经历了C3,S3,S5,S7系列，已成为应用非常广泛的可编程控制器。西门子（SIMATIC）PLC的6代1、西门子公司的产品早是1975年投放市场的SIMATICS3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。

　　怎样制作西门子通讯电缆读取程序串行通讯电缆的制作RS-232通讯电缆的制作无论是9孔插头，还是25孔插头，其串行通讯电缆连接时都要遵循下列对接关系：SG←→SGTXD←→RXDRXD←→TXDRTS←→CTSCTS←→RTSDTR←→DSRDSR←→DTR根据上述对接关系，可以非常方便地连接串行通。

　　如果使用PG/PC的串口编程，则需要使用PC/PPI电缆。如果使用STEP7-Micro/WIN32V3.1编程软件，则也可以通过SIMATICCP5511或CP5611编程。在这种情况下，通讯速率可高达187.5kbit/s。

　　可以利用PC/PPI电缆和自由口通讯功能把S7-200CPU连接到许多和RS-232标准兼容的设备。有两种不同型号的PC/PPI电缆：带有RS-232口的隔离型PC/PPI电缆，用5个DIP开关设置波特率和其它配置项

概述

模块化、可扩展通用系统，IP20 防护等级

适用于离散自动化领域中各种自动化应用的系统解决方案

具有*性能和可用性

只能在含有 STEP 7 Professional V12 或更高版本的 Totally Integrated Automation Portal 中进行组态

性能

提高性能

高速指令执行:

语言扩展

新数据类型

更快速的背板总线

经过优化的代码生成

功能强大的通信：

以 PROFINET IO（双端口开关）作为标准接口；
从 CPU 1515-2 开始支持，以一个或多个额外的集成 PROFINET 接口作为输入设备，用于网络隔离或用于连接更多的 PROFINET 设备或高速通信设备

OPC UA 服务器（数据访问）和客户端作为运行时选件，可轻易将 SIMATIC S7-1500 连接至第三方设备/系统

可针对总线系统和点到点连接，通过通信模块进行扩展

集成技术

无需附加模块就可集成运动控制功能：

通过标准化的块 (PLCopen) 来连接模拟驱动器和 PROFIdrive 驱动器

运动控制功能支持速度控制轴、定位轴、相对同步操作（在没有位置同步规范的条件下实现同步）以及外部编码器、凸轮和探头。

CPU 技术中还集成了诸如同步操作（利用位置同步规范进行同步）凸轮和和用于控制运动系统等扩展的运动控制功能。

跟踪所有 CPU 标签，以进行实时诊断和间歇错误检测；
拥有有效调试和快速优化驱动器和控制装置

广泛的控制功能：
例如，可轻松组态的块可进行控制参数的自动优化以实现控制质量

通过提供的工艺模块获得附加功能：
例如，高速计数、位置检测或高达 1 MHz 信号的测量

安全集成

保证人身安全和机器安全 – 在集成式完整系统框架内

故障安全 SIMATIC S7-1500(T)F 控制器可在同一控制器上处理标准程序和安全程序。
故障安全用户程序和标准用户程序是在 TIA Portal 中使用相同编辑器创建的；因此，可以像在标准用户程序中分析标准数据那样来分析故障安全数据。由于这种软件集成，故障安全应用也可利用 SIMATIC 的系统有点和功能。

CPU 1517H-3 PN/FO

冗余 S7-1500R/H CPU 适用于需要控制器具有*可用性的应用。

两个 CPU 通过一个 PROFINET-IO 环网与 I/O 站相连。通过该环网或通过适用于 S7-1500H 的单独 FOC 同步电缆实现 S7-1500R 的同步。万一 CPU 出现故障，后备 CPU 自动承担过程的控制。数据不会丢失，该过程可迅速继续进行。PROFINET IO 环网确保现场总线发生中断时，所有节点都保持可访问状态。

组态方式与标准 CPU 相同。TIA Portal 和冗余 CPU 处理程序与数据的同步。用户不会有任何额外开销。

SIMATIC S7-1500H 操作模式

集成安全功能

通过密码进行知识保护，防止未经许可证读取和修改程序块

通过复制保护来提高保护程度，防止未经授权而复制程序块：
通过复制保护，可将 SIMATIC 存储卡上的程序块与其序列号绑定，以便只有在将配置的存储卡插到 CPU 中时，该程序块才可运行。

具有四个不同授权级别的权限：
可向各个用户组分配不同访问权限。通过新的保护级别 4，还可以限制与 HMI 设备之间的通信。

改进了操作保护：
控制器将会检测到组态数据的更改或未授权传输。

用于以太网通信处理器 (CP 1543-1)：

通过防火墙提供附加访问保护

建立安全 VPN 连接

设计与操作

配备显示器的 CPU，可显示纯文本信息（因特网上的显示仿真工具）：

可显示所有连接模块的订货号、固件版本和序列号信息

直接在现场设置 CPU 的 IP 地址以及进行其它网络设置，无需使用编程设备

直接以普通文本形式显示错误消息，可缩短停机时间

所有模块采用统一的前连接器，并具有用于灵活形成电压组的集成式电压桥接件，从而简化了库存，减少了布线

S7-1500 导轨上集成有 DIN 导轨：
快速、方便地安装小型断路器、继电器等附加组件

通过信号模块进行集中扩展：
可根据任何应用的要求进行灵活调整

数字量信号模块的系统电缆连接：
可快速、清晰地进行安排，以连接至现场的传感器和执行器并在控制柜中进行简便接线

电源：

负载电源模块（电源模块）为模块提供 24 V 电源

电源模块可通过背板总线向模块内部电路供电

用于在控制器上性存储整个工作存储器内容的系统电源模块

分布式扩展：

通过 PROFINET 接口模块 IM 155-5，可针对 ET 200MP I/O 系统使用多 30 个信号模块、通信模块和工艺模块

在集中和分布式运行的操作和系统功能方面没有差别

集成系统诊断

CPU 的集成系统诊断，默认情况下已：

在显示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服务器中以普通文本形式一致地显示系统诊断信息，甚至可显示变频器消息。即使 CPU 处于停止状态，也会更新消息。

系统诊断功能集成在 CPU 固件中。无需由用户进行组态。组态发生改变时，会自动对诊断信息进行更新。

plc控制柜组成部分一般有: 　
1：空开：一个总的空气开关，这个是整个柜体的电源控制。相信每个柜子都必须要有的一个东西。 　　
 2：PLC：这个要根据工程需要选择。打个比方如果工程小可以直接就是一个一体化的PLC 但如果工程比较大 可能就需要模块、卡件式的，同时还可能需要冗余（也就是两套交替使用）。 　　
 3：24VDC的电源：一个24VDC的开关电源，大多数的PLC都是自带24VDC的电源，根据是否确实需要来定是否要这个开关电源。 　　
 4：继电器：一般PLC是可以直接将指令发到控制回路里，但也可能先由继电器中转。打个比方，如果你PLC的输出口带电是24VDC的，但是你的控制回路里画的图 需要PLC供的节点却是220VAC的，那么你就必须在PLC输出口加上一个继电器，即指令发出时 继电器动作，但后让控制回路的节点接到继电器的常开或常闭点上。也是根据情况选择是否使用继电器。 　　
 5：接线端子：这个肯定是每个柜子都必不可少的东西 根据信号数量可以配置。如果只是一个单纯的PLC控制柜 基本就是需要这些玩意，如果你的控制柜内还需要有其他的东西 就看情况增加。比方说你有可能要对某些现场的仪表或者小控制箱供电，可能你就得要增加空开数量。或者你要PLC接至上位机，可能就需要增加交换机什么的。视情况而定。 
　　PLC控制柜可完成设备自动化和过程自动化控制，实现完美的网络功能，性能稳定、可扩展、抗干扰强等特点，是现代工业的核心和灵魂。可以根据用户需求量身设计PLC控制柜、变频柜等，满足用户要求，并可搭配人机界面触摸屏，达到轻松操作的目的。设备更可与dcs总线上位机 modbus、profibus等通讯协议的数据传输；工控机、以太网等实现的控制和监控。 
 

PLC应用领域

　　典型应用：水处理、恒压供水、空压机、风机水泵、中央空调、港口机械、机床、锅炉、造纸机械、食品机械等等。 
 

PLC控制柜概述

　　PLC综合控制柜具有过载、短路、缺相保护等保护功能。它具有结构紧凑、工作稳定、功能齐全。可以根据实际控制规摸大小，进行组合，既可以实现单柜自动控制，也可以实现多柜通过工业以太网或工业现场总线网络组成集散（DSC）控制系统。 PLC控制柜能适应各种大小规模的工业自动化控制场合。广泛应用在电力、冶金、化工、造纸、环保污水处理等行业中。 
 

PLC控制柜使用条件

供电电源：DC直流24V，两相交流220v，（-10%，+15%），50HZ 　　防护等级：IP41或IP20 　　环境条件：环境温度在0℃-55℃，防止太阳光直接照射；空气的相对湿度应小于85%（无凝露）。远离强烈的震动源，防止震动频率为10-55HZ的频繁或连续震动。避免有腐蚀和易燃的气体。 

基本结构

可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机， 其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为： 　　

一、电源 　　
       可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去 　　

二、中央处理单元(CPU) 
 　　中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，*后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
 　　为了进一步提高可编程逻辑控制器的可靠性，近年来对大型可编程逻辑控制器还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 　

　 三、存储器 
　　存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
 　　存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 　　
     四、输入输出接口电路 　　
1．现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是可编程逻辑控制器与现场控制的接口界面的输入通道。 　　
2．现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用可编程逻辑控制器通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。 　　

五、功能模块 
　　如计数、定位等功能模块。 　　

六、通信模块 
 

工作原理

当可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段， 即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。 　　

一、输入采样阶段
 　　在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。 

二、用户程序执行阶段
 　　在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
 　　即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。
 　　在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。 　　

三、输出刷新阶段
 　　当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。 
 

功能特点

可编程逻辑控制器具有以下鲜明的特点。 　　

一、系统构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长；也能进行连续过程的PID回路控制；并能与上位机构成复杂的控制系统，如DDC和DCS等，实现生产过程的综合自动化。 　　

二、使用方便，编程简单，采用简明的梯形图、逻辑图或语句表等编程语言，而无需计算机知识，因此系统开发周期短，现场调试容易。另外，可在线修改程序，改变控制方案而不拆动硬件。 　　

三、能适应各种恶劣的运行环境，抗干扰能力强，可靠性强，远高于其他各种机型