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西门子PLC与组态软件的通讯方式

一、西门子PLC硬件介绍

德国西门子公司生产的可编程序控制器在我国的应用相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子公司的PLC产品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工业网络，HMI人机界面，工业软件等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC：S7-200，S7-1200，小规模性能要求的PLC：S7-300和中、高性能要求的PLC：S7-400。

1、西门子S7-200

S7-200 PLC是**小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。

2、西门子S7-1200

S7-1200是西门子公司新推出的一款PLC，主要面向简单而又高精度的自动化任务。他集成了PROFINET接口，采用模块化设计并集成了强大的工艺功能，适用于多种场合，满足不同的自动化需求。集成的 PROFINET 接口用于编程、HMI 通讯和 PLC 间的通讯。此外它还通过开放的以太网协议支持与第三方设备的通讯。该接口带一个具有自动交叉网线（auto-cross-over）功能的 RJ45 连接器，提供10/100 Mbit/s 的数据传输速率，它支持较多 16 个以太网连接以及下列协议：TCP/IPnative、ISO-on-TCP 和 S7 通讯。

3、西门子S7-300

S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200 PLC比较，S7-300 PLC采用模块化结构，具备高速（0.6~0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300中取得数据，S7-300按用户*的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（例如：**时，模块更换，等等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300 PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程软件Step 7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300 PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制系统。

4、西门子S7-400

S7-400 PLC是用于中、高档性能范围的可编程控制器。

S7-400 PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的**系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。

技术规范

型号 CPU ST40 DC/DC/DC                    CPU ST60 DC/DC/DC 

订货号（MLFB）                         6ES7 288-1ST40-0AA0                     6ES7 288-1ST60-0AA0 

尺寸 W x H  x D（mm）                   125 x 100 x 81                            125 x 100 x 81 

重量 

410.3 g 

528.2 g 

功耗 

18 W  

20 W  

可用电流（EM 总线） 

大 740 mA （5 V DC） 

大 300 mA（传感器电源）

可用电流（24 V DC） 

大 300 mA（传感器电源） 

大 300 mA（传感器电源） 

数字输入电流消耗（24 V DC） 

所用的每点输入 4 mA

所用的每点输入 4 mA

CPU特征 

用户储存器 

24 KB 程序存储器/16 KB 数据存储器/10 KB 保持性存储器 

30 KB 程序存储器/16 KB 数据存储器/10 KB 保持性存储器 

板载数字 I/O

24 点输入/16 点数出

36 点输入/24 点数

过程映像大小

256 位输入 (I)/256 位输出 (Q) 

256 位输入 (I)/256 位输出 (Q) 

位存储器（M）256 位 256 位 

程序中 64 字节，每个子程序和中断程序中 64 字节

主程序中 64 字节，每个子程序和中断程序中 64 字节 

I/O 模块扩展  4 个扩展模块   多 4 个扩展模块 

板扩展多 1 个信号板 多 1 个信号板 

高速计数器 共 4 个 单相  4 个，60 kHz 正交相位 2 个，40 kHz 

共 4 个 单相  4 个，60 kHz正交相位 2 个，40 kHz 

脉冲输出 3 路，100 kHz 3 路，100 kHz 

脉冲捕捉输入 14 个 14 个 

循环中断 共 2 个，分辨率为 1 ms 

共 2 个，分辨率为 1 ms 

沿中断 4 个上升沿和 4 个下降沿（使用可选信号板时，各 6 个） 4 个上升沿和 4 个下降沿（使用可选信号板时，各 6 个） 

 存储卡 Micro SD 卡（选件） Micro SD 卡（选件） 

 实时时钟精度 +/- 120 秒/月 +/- 120 秒/月 

 实时时钟保持时间 通常为 7 天，25?C 时少为 6 天 通常为 7 天，25?C 时少为 6 天 

性能 布尔运算 0.15 μs/指令 0.15 μs/指令 

移动字 1.2 μs/指令 1.2 μs/指令 

 实数数学运算 3.6 μs/指令 3.6 μs/指令 

 S7-200 SMART 支持的用户程序元素 

POUs类型/数量

主程序：1  子程序：128 个（0 到 127）中断程序：128 个（0 到 127）

嵌套深度

来自主程序：8 个子程序级别来自中断程序：4 个子程序级别 

端口数 1 个以太网口/1 个串口（RS485）/1 个附加串口（可选 RS232/485 信号板，**于 SR40 和 ST40） 1 个以太网口/1 个串口（RS485）/1 个附加串口（可选 RS232/485 信号板） 

HMI 设备 每个端口 4 个 每个端口 4 个 

 编程设备 以太网：1 个 以太网：1 个 

连接数 

以太网：1 个用于编程设备，4 个用于 HMI

RS485：4 个用于 HMI  

以太网：1 个用于编程设备，4 个用于 HMI

RS485：4 个用于 HMI 

数据传输率 

以太网: 10/100 Mb/sRS485  系统协议：9600，19200 和 187500 b/s RS485 自由端口：1200 到 115200 b/s 

以太网: 10/100 Mb/s  RS485 系统协议：9600，19200 和 187500 b/  R S485 自由端口：1200 到 115200 b/s 

隔离（外部信号与 PLC 逻辑侧）  以太网：变压器隔离，1500 V DC RS485：无 

 以太网：变压器隔离，1500 V D  RS485：无 

电缆类型 以太网：CAT5e 屏蔽电缆RS485：PROFIBUS 网络电缆 以太网：CAT5e 屏蔽电缆 RS485：PROFIBUS 网络电缆 

电源 

电压范围  20.4 ~ 28.8 V DC     20.4 ~ 28.8 V DC 

电源频率  输入电流大负载时   仅包括CPU时： 

24 V DC 时 190 mA （无 300 mA 的传感器电源输出  24 V DC 时 470 mA （带300mA的传感器电源输出） 

包括CPU和所有扩展附件时： 

24 V DC 时 680 mA 

仅包括CPU时： 

24 V DC 时 220 mA （无 300 mA 的传感器电源输出）24 V DC 时 500 mA （带300mA的传感器电源输出） 

包括CPU和所有扩展附件时： 24 V DC 时 710 mA  

 浪涌电流（大） 28.8 V DC 时 11.7 A    28.8 V DC 时 11.5 A 

 功能

网络通信

S7-200 SMART CPU 模块本体集成1 个以太网接口和1 个RS485 接口，通过扩展CM01 信号板，其通信端口数量较多可增至3 个。可满足小型自动化设备连接触摸屏、变频器等第三方设备的众多需求。

以太网通信

所有CPU 模块标配以太网接口，支持西门子S7 协议、TCP/IP 协议、有效支持多种终端连接：

可作为程序下载端口（使用普通网线即可）

与SMART LINE HMI 进行通信

通过交换机与多台以太网设备进行通信，实现数据的快速交互

较多支持4 个设备通信

串口通信

S7-200 SMART CPU 模块均集成1 个RS485 接口，可以与变频器、触摸屏等第三方设备通信。如果需要额外的串口，可通过扩展CM01 信号板来实现，信号板支持RS232/RS485 自由转换，较多支持4 个设备。串口支持下列协议：

Modbus-RTU

PPI

USS

自由口通信

与上位机的通信

通过PC Access，操作人员可以轻松通过上位机读取S7-200 SMART 的数据，从而实现设备监控或者进行数据存档管理。

（PC Access 是专门为S7-200 系列PLC 开发的OPC 服务器协议，专门用于小型PLC 与上位机交互的OPC 软件）