西门子模块总代理商-昭通地区

西门子PLC如 s7200 s7300  s7400 还有新出的s71200。请问各位高手在实际应用中选择这些plc的主要标准是什么？

答：      在PLC系统设计时，首先应确定控制方案，下一步工作就是PLC工程设计选型。工艺流程的特点和应用要求是设计选型的主要依据。PLC及有关设备应是集成的、标准的，按照易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则选型所选用PLC应是在相关工业领域有投运业绩、成熟可靠的系统，PLC的系统硬件、软件配置及功能应与装置规模和控制要求相适应。熟悉可编程序控制器、功能表图及有关的编程语言有利于缩短编程时间，因此，工程设计选型和估算时，应详细分析工艺过程的特点、控制要求，明确控制任务和范围确定所需的操作和动作，然后根据控制要求，估算输入输出点数、所需存储器容量、确定PLC的功能、外部设备特性等，后选择有较高性能价格比的PLC和设计相应的控制系统。 

    一、输入输出（I/O）点数的估算 

    I/O点数估算时应考虑适当的余量，通常根据统计的输入输出点数，再增加10%～20%的可扩展余量后，作为输入输出点数估算数据。实际订货时，还需根据制造厂商PLC的产品特点，对输入输出点数进行圆整。 

S7-1500 PLC 的高性能体现在以下几个方面： （1）CPU 快的位指令运行速度达 1ns； （2）采用百兆级背板总线确保极端的响应时间； （3）强大的通信能力，CPU 本体支持多 3 个以太网接口； （4）支持快 125μs 的 PROFINET 数据刷新时间。 2．开放性 S7-1500 PLC 的开放性体现在：集成标准化的 OPC UA 通信协议；连 接控制层和 IT 层；可实现与上位 SCADA、MES、ERP 或云端的安全高效 通信；通过 PLC SIM Adv 可将虚拟 PLC 的数据与仿真软件对接；通过虚拟 调试可提前预知错误，缩短现场调试时间。 3．高效的工程组态 S7-1500 PLC 高效的工程组态体现在：统一编程调试平台，程序通用， 拓展性强；支持 IEC 61131-3 编程语言（LAD、FBD、STL、SCL 和 Graph）；借助 ODK 可直接运行语言算法（C/C++）。 4．集成运动控制功能 S7-1500 PLC 的集成运动控制功能体现在：可直接对速度控制轴、凸轮 传动等从简单到复杂的运动控制任务进行编程；可借助 I/O 模块实现各种 PTO 等轴控制工艺功能；可进一步扩充产品线，支持同步、凸轮控制等 高端运动控制功能。 

5．可靠诊断 S7-1500 PLC 的可靠诊断体现在：借助 1∶1 LED 通道分配，可在现场 快速定位错误；发生故障时，无需编程就可通过编程软件、触摸屏、Web Server 等途径快速实现通道级诊断；使用标准化的 ProDiag 功能，可高效 分析过程错误，甚至在触摸屏中直接查看出现错误的程序段，大大缩短调试 与生产停机时间。 6．创新型设计 S7-1500 PLC 的创新型设计体现在：CPU 自带面板支持诊断、初始调 试和维护，可以直接查看变量状态、IP 地址分配、备份、趋势图，读取程序 循环时间，支持自定义页面和多语言等功能；包含智能多功能型 I/O 模块， 优化了产品线，方便用户选型与备品、备件的替换。    二、存储器容量的估算 

    存储器容量是可编程序控制器本身能提供的硬件存储单元大小，程序容量是存储器中用户应用项目使用的存储单元的大小，因此程序容量小于存储器容量。设计阶段，由于用户应用程序还未编制，因此，程序容量在设计阶段是未知的，需在程序调试之后才知道。为了设计选型时能对程序容量有一定估算，通常采用存储器容量的估算来替代。 

    存储器内存容量的估算没有固定的公式，许多文献资料中给出了不同公式，大体上都是按数字量I/O点数的10～15倍，加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数（16位为一个字），另外再按此数的25%考虑余量。 

概述 目前市场上主流的 PLC 产品为西门子 S7 系列 PLC，包括 S7- 200SMART PLC、S7-1200 PLC、S7-300 PLC、S7-400 PLC、S7-1500 PLC 等，具有体积小、速度快、标准化等特点，借助的网络通信能力和 OPC UA 标准可以构成复杂多变的控制系统。图 1-1 为典型的自动化系统， 系统的核心是 S7-1500 PLC，通过在现场层、控制层和管理层分别部署 S7- 1500 PLC 的硬件产品和博途（TIA）软件，实现管理控制一体化。 S7-1500 PLC 与共用一个博途软件的 S7-1200 PLC 相比（见图 1-2）， 其复杂性、系统性更高。S7-1500 PLC 是可编程控制器；S7-1200 PLC 是基本可编程控制器。 S7-1500 PLC 的特点主要体现在高性能、开放性、高效的工程组态、集 成运动控制功能、可靠诊断和创新型设计等方面。    

三、控制功能的选择 

    该选择包括运算功能、控制功能、通信功能、编程功能、诊断功能和处理速度等特性的选择。 

    (一)运算功能 

    简单PLC的运算功能包括逻辑运算、计时和计数功能；普通PLC的运算功能还包括数据移位、比较等运算功能；较复杂运算功能有代数运算、数据传送等；大型PLC中还有模拟量的PID运算和其他运算功能。随着开放系统的出现，目前在PLC中都已具有通信功能，有些产品具有与下位机的通信，有些产品具有与同位机或上位机的通信，有些产品还具有与工厂或企业网进行数据通信的功能。设计选型时应从实际应用的要求出发，合理选用所需的运算功能。大多数应用场合，只需要逻辑运算和计时计数功能，有些应用需要数据传送和比较，当用于模拟量检测和控制时，才使用代数运算，数值转换和PID运算等。要显示数据时需要译码和编码等运算。 

    (二)控制功能 

    控制功能包括PID控制运算、前馈补偿控制运算、比值控制运算等，应根据控制要求确定。PLC主要用于顺序逻辑控制，因此，大多数场合常采用单回路或多回路控制器解决模拟量的控制，有时也采用专用的智能输入输出单元完成所需的控制功能，提高PLC的处理速度和节省存储器容量。例如采用PID控制单元、高速计数器、带速度补偿的模拟单元、ASC码转换单元等。 

    (三)通信功能 

    大中型PLC系统应支持多种现场总线和标准通信协议（如TCP/IP），需要时应能与工厂管理网（TCP/IP）相连接。通信协议应符合ISO/IEEE通信标准，应是开放的通信网络。 

    PLC系统的通信接口应包括串行和并行通信接口（RS2232C/422A/423/485）、RIO通信口、工业以太网、常用DCS接口等；大中型PLC通信总线（含接口设备和电缆）应1：1冗余配置，通信总线应符合，通信距离应满足装置实际要求。 

    PLC系统的通信网络中，上级的网络通信速率应大于1Mbps，通信负荷不大于60%。PLC系统的通信网络主要形式有下列几种形式：1）PC为主站，多台同型号PLC为从站，组成简易PLC网络；2）1台PLC为主站，其他同型号PLC为从站，构成主从式PLC网络；3）PLC网络通过特定网络接口连接到大型DCS中作为DCS的子网；4）专用PLC网络（各厂商的专用PLC通信网络）。
 
    为减轻CPU通信任务，根据网络组成的实际需要，应选择具有不同通信功能的（如点对点、现场总线、工业以太网）通信处理器。 

    (四)编程功能 

    离线编程方式：PLC和编程器公用一个CPU，编程器在编程模式时，CPU只为编程器提供服务，不对现场设备进行控制。完成编程后，编程器切换到运行模式，CPU对现场设备进行控制，不能进行编程。离线编程方式可降低系统成本，但使用和调试不方便。在线编程方式：CPU和编程器有各自的CPU，主机CPU负责现场控制，并在一个扫描周期内与编程器进行数据交换，编程器把在线编制的程序或数据发送到主机，下一扫描周期，主机就根据新收到的程序运行。这种方式成本较高，但系统调试和操作方便，在大中型PLC中常采用。 

    五种标准化编程语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（LD）、功能模块图（FBD）三种图形化语言和语句表（IL）、结构文本（ST）两种文本语言。选用的编程语言应遵守其标准（IEC6113123），同时，还应支持多种语言编程形式，如C，Basic等，以满足特殊控制场合的控制要求。 

SIMATIC BusAdapter BA 2xFC，用于通过 FastConnect 连接直接铺设 PROFINET 电缆

SIMATIC BusAdapter BA LC/RJ45，用作系统集成的介质转换器，从铜 (RJ45) 到纤维 (LC)

ET 200SP BusAdapter "BA-Send" 用于通过 ET 200AL 模块扩展 ET 200SP 站

对于 SIMATIC ET 200SP，有两种类型的 BusAdapter (BA) 可供选择：

• ET 200SP BusAdapter "BA-Send"
  用于扩展 ET 200SP 站，多可扩展 ET 200AL I/O 系列中的 16 个模块，并通过 ET 连接提供 IP67 保护

• SIMATIC BusAdapter
  可自由选择与具有 SIMATIC BusAdapter 接口的设备的连接系统（可插拔或直接连接）和物理 PROFINET 连接（铜缆、POF、HCS 或玻璃纤维）。
  SIMATIC BusAdapter 的一个优点：以后转为采用坚固的 FastConnect 技术或光纤连接，或维修有故障的 RJ45 接口时，只需更换该适配器即可。

(五)诊断功能 

    PLC的诊断功能包括硬件和软件的诊断。硬件诊断通过硬件的逻辑判断确定硬件的故障位置，软件诊断分内诊断和外诊断。通过软件对PLC内部的性能和功能进行诊断是内诊断，通过软件对PLC的CPU与外部输入输出等部件信息交换功能进行诊断是外诊断。