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

產品生命周期管理（PLM）和自動化控制軟件的結合，將產品規劃與生產執行和服務銜接在一起。這種智能工廠可顯著提高生產率和競爭力：新車型可在一年內推出，飛機可在不到四年的時間內開發出來，并且，面向化工或食品飲料行業的混合系統能夠以低得多的資本和運營成本進行整定和優化。

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

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領域占有優勢，日本公司在小型plc領域占據十分重要的位置，韓國和中國臺灣的公司在小型plc領域也有一定*。

西門子控制器家族產品

西門子控制器系列是一個完整的產品組合，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 — 根據具體應用需求及預算，靈活組合、定制（系列化的控制器家族產品滿足你的不同應用及需求）

一．現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 控制器產品定位及特點（如下圖）

應用

SIMATIC S7-400是用于中、高檔件能范用的可編程序控制器。

模塊化及無風扇的設計，堅固耐用，容易擴展和“泛的通訊能力。容易實現的分布式結構以及用戶友好的操作使SIMAIC S7-400為中、高檔性能控制領域中肖選的理想解決方案。

SIMATIC S7-400的應用領域包括:

· 自動化工業如:生產線。

· 機械工程：包括專業化的機械**倉儲業。

· 建筑系統自動化鋼鐵工:業發電和配電造紙和印刷業木材加工業紡縱品生產醫藥業

· 食品和飲料加工.

· 工藝工程，如:供水和處理石油和化工工業水泥業

· 玻璃陶瓷業成

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，使用戶能夠構成的解決方案，滿足自動化的任務要求。

當控制任務變得更加復雜時，任何時候控制系統都可以逐步開級，而不多的添加額外的模板。

三．西門子SIMATIC S7-1500 控制器產品定位及特點（如下圖）

1.西門子SIMATIC S7-1500產品定位如圖

2.西門子SIMATIC S7-1500產品功能介紹以及應用

高性能：

· CPU 較快位處理速度達 1ns

· 采用百兆級背板總線確保的響應時間

· 強大的通信能力，CPU 本體支持多三個以太網網段

· 支持較快 125 µs 的 PROFINET 數據刷新時間

高效的工程組態：

· 統一編程調試平臺，程序通用，拓展性強，

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

· 借助 ODK，1500 可直接運行高級語言算法(C/C++)，

· 1500F同一控制器可執行標準和故障安全任務，同一網絡可實現標準和故障安全通信

集成運動控制功能：

· 可直接在控制器中對簡單到復雜的運動控制

· 任務進行編程（例如速度控制軸、凸輪傳動）

· 可借助 I/O 模塊實現各種工藝功能（例如 PTO）

· S7-1500T 進一步擴充 S7-1500 產品線，

· 支持運動控制功能 ( 同步，凸輪控制）

可靠診斷：

借助 1:1 LED 通道分配，可在現場快速定位錯誤，發生故障時無需編程就可通過編程軟件、HMI、Web Server 等途徑快速實現通道級診斷，使用標準化的 ProDiag 功能，可高效分析過，程錯誤，甚至在 HMI 中直接查看出現錯誤的程序段，大大減少調試與生產停機時間

開放性：

· 集成標準化的 OPC UA 通信協議，連接控制層和 IT 層

· 實現與上位 SCADA/MES/ERP 或者云端的安全高效通信

· 通過 PLC SIM Adv 可將虛擬 PLC 的數據與仿真軟件對接

· 虛擬調試提前預知錯誤，減少現場調試時間

全新的 S7-1500 帶來了標準型，緊湊型，分布式以及開放式不同類型的 CPU 模塊。憑借快速的響應時間、集成的 CPU 顯示面板以及相應的調試和診斷機制，MATIC S7-1500 的 CPU 地提升了生產效率，降低了生產成本。

四．西門子SIMATIC S7-300 控制器產品定位及特點（如下圖）

· S7-300，適用于中低端性能要求的模塊化小型PLC系統，各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務簡單實用的分布式結構和多接口網絡能力，應用十分靈活方便用戶操作和無風扇的簡易設計當控制任務增加時，可自由擴展大量的集成功能，功能非常強大

· S7-300F，故障安全型自動化系統，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進行安全通信此外，標準模塊還可用于安全系統中

· SIPLUS S7-300在嚴酷環境條件下使用的控制器，擴展溫度范圍為-40/-25 °C至+60/70 °C，適用于介質暴露場合(有害氣體環境），可在結露以及機械壓力增加的工況條件下使用采用，久經驗證的S7-300PLC技術便于處理、編程、維護和維修，適用于汽車工程、環境工程、采礦、化工、物料處理、食品工業等

六．西門子SIMATIC S7-1200 控制器產品定位及特點（如下圖）

· 安裝簡單方便：所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有內置安裝夾，能夠方便地安裝在一個標準的 35 mm DIN 導軌上。這些內置的安裝夾可以咬合到某個伸出位置，以便在需要進行背板懸掛安裝時提供安裝孔。SIMATIC S7-1200 硬件進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。

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

· 組網簡單：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線（auto-cross-over）功能，支持多 23 個以太網連接，數據傳輸速率達 10/100 Mbit/s。為了使布線少并提供大的組網靈活性，可以將緊湊型**機模塊 CSM 1277 和 SIMATICS7-1200 一起使用，以便輕松組建成一個統一或混合的網絡（具有線型、樹型或星型的拓撲結構）。CSM 1277 是一個 4 端口的非托管**機，用戶可以通過它將 SIMATIC S7-1200 連接到多 3 個附加設備。除此之外，如果將 SIMATIC S7-1200 和 SIMATIC NET 工業無線局網組件一起使用，您還可以構建一個全新的組網規模。

• 模塊化、可擴展通用系統，IP20 防護等級

• 適用于離散自動化領域中各種自動化應用的系統解決方案

• 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 及更高的型號進行組態

性能

• 提高性能

• 高速指令執行:

• 語言擴展

• 新數據類型

• 更快速的背板總線

• 經過優化的代碼生成

• 功能強大的通信：

• PROFINET IO（2 端換機）標準接口；從 CPU 1515-2 PN 起，具有一個更多額外的集成 PROFINET 接口，例如，用于網絡分離

• 可針對總線系統和點到點連接，通過通信模塊進行擴展

集成工藝功能

• 無需附加模塊就可集成運動控制功能：

• 通過標準化的塊 (PLCopen) 來連接模擬驅動器和 PROFIdrive 驅動器

• 運動控制功能支持轉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

• 全面跟蹤所有 CPU 變量，以進行實時診斷和間歇錯誤檢測；
  擁有有效調試和快速優化驅動器和控制裝置

• 廣泛的控制功能：
  例如，可輕松組態的塊可進行控制參數的自動優化以實現控制質量

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

安全集成功能

保證人身安全和機器安全 – 在集成式完整系統框架內

• 故障安全 SIMATIC S7-1500F 控制器可在同一控制器上處理標準程序和安全程序。
  在 TIA 博途中，使用相同的編輯器生成故障安全和標準用戶程序；例如，這樣就能向評估標準用戶程序中的標準數據那樣，評估故障安全數據。由于這種軟件集成，故障安全應用也可利用 SIMATIC 的系統有點和全面功能。

集成安全功能

• 通過密碼進行知識保護，防止未經讀取和修改程序塊

• 通過復制保護來提高保護程度，防止未經而復制程序塊：
  通過復制保護，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，該程序塊才可運行。

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

• 改進了操作保護：
  控制器將會檢測到組態數據的更改或未傳輸。

• 用于以太網通信處理器 (CP 1543-1)：

• 通過防火墻提供附加訪問保護

• 建立安全 VPN 連接（V12 SP1 或更高版本）

設計和操作

• 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

• 直接在現場設置 CPU 的 IP 地址以及進行其它網絡設置，無需使用編程設備

• 直接以普通文本形式顯示錯誤消息，可縮短停機時間

• 所有模塊采用統一的前連接器，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 安裝導軌上集成有 DIN 導軌：
  快速、方便地安裝小型斷路器、繼電器等附加組件

• 通過信號模塊進行集中擴展：
  可根據任何應用的要求進行靈活調整

• 數字量信號模塊的系統電纜連接：
  可快速、清晰地進行安排，以連接至現場的傳感器和執行器并在控制柜中進行簡便接線

• 電源：

• 負載電源模塊 (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部電路供電

• 分布式擴展：

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

• 在集中和分布式運行的操作和系統功能方面沒有差別

集成系統診斷

• CPU 的集成系統診斷，默認情況下已激活：

• 在顯示屏上以及 TIA Portal、HMI 和 Web 服務器中以普通文本形式*地顯示系統診斷信息，甚至可顯示變頻器消息。即使 CPU 處于停止狀態，也會更新消息。

• 系統診斷功能集成在 CPU 固件中。無需由用戶進行組態。組態發生改變時，會自動對診斷信息進行更新。

數據日志（歸檔）和配方

• SIMATIC 存儲卡：

• 插入式裝載存儲器

• 可進行固件更新

• STEP 7 項目（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

• 通過 SD 讀卡器并使用 Office 工具，可方便地訪問與設備相關的運行數據和組態數據（與控制器之間的雙向數據交換）

• 集成 Web 服務器：

• 通過 web 瀏覽器，可方便地訪問與設備相關的運行數據和組態數據

認證

SIMATIC S7-1500 符合以下國內和標準：

• cULus 認證

• cULus HAZ-LOC 認證

• FM 認證

• ATEX 認證僅（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 S7-1500 的船舶認證：

SIPLUS extreme RAIL S7-1500

• 用于導軌操作和信號系統的集成式模塊化控制解決方案

• 已根據 EN 50155、EN 50121、EN 50124、EN 50125 和 EN 45545 批準

• 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 10 分鐘）

• 無縫集成到通用 TIA Portal 工程框架

• PROFINET/以太網接口

• 集成的系統診斷和安全

• 集成工藝功能

• 高電磁抗擾度 (EMC) 和機械回彈性（振動和沖擊）

• 用在大量應用中，例如：打磨系統、衛生隔間或照明系統