西门子PLC

德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400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，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

中文名         西门子PLC

品牌           西门子

诞生时间       1958年

类别           二进制控制器

历史

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SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。

2、1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器。

3、20世纪80年代初，S5系统进一步升级——U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。

4、1994年4月，S7系列诞生，它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400。

5、1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7（过程控制系统7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术融为一体。

6、西门子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术溶于全部自动化领域。

由初发展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市场，停止生产，而S7系列PLC发展成为了西门子自动化系统的控制，而TDC系统沿用SIMADYN D技术内核，是对S7系列产品的进一步升级，它是西门子自动化系统，功能强的可编程控制器。

产品分类

可编程控制器是由现代化生产的需要而产生的，可编程序控制器的分类也必然要符合现代化生产的需求。

西门子PLCS7-200系列

一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控制规模大小去分类，其二是从可编程序控制器的性能高低去分类，其三是从可编程序控制器的结构特点去分类。

控制规模

可以分为大型机、中型机和小型机。

西门子PLCS7-300系列

小型机: 小型机的控制点一般在256点之内,适合于单机控制或小型系统的控制。

西门子小型机有S7-200：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量248点；模拟量35路 。

中型机:中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下的可编程序控制器进行监控，它适合中型或大型控制系统的控制。

西门子中型机有S7-300：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量1024点；模拟量128路 ；网络PROFIBUS；工业以太网；MPI。

大型机：大型机的控制点一般大于2048点,不仅能完成较复杂的算术运算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下的可编程序控制器进行监控。

西门子PLCS7-400系列

西门子大型机有S7-400 ：处理速度0.3ms / 1k字；

存贮器512k ；I/O点12672；

控制性能

可以分为机、中档机和低档机。

低档机

这类可编程序控制器，具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低，能带的输入和输出模块的数量比较少。

比如，德国SIEMENS公司生产的S7-200就属于这一类。

中档机

这类可编程序控制器，具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算，也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID运算。工作速度比较快，能带的输入输出模块的数量也比较多，输入和输出模块的种类也比较多。

比如，德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。

机

这类可编程序控制器，具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID运算，还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快，能带的输入输出模块的数量很多，输入和输出模块的种类也很全面。这类可编程序控制器可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。

比如，德国SIEMENS公司生产的S7-400就属于这一类。

结构

整体式

整体式结构的可编程序控制器把电源、CPU、存储器、I/O系统都集成在一个单元内，该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一台完整的PLC。

plc结构

控制点数不符合需要时，可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。

组合式

组合式结构的可编程序控制器是把PLC系统的各个组成部分按功能分成若干个模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一，模块的种类却日趋丰富。比如，一些可编程序控制器，除了－些基本的I/O模块外，还有一些特殊功能模块，像温度检测模块、位置检测模块、PID控制模块、通讯模块等等。组合式结构的PLC特点是CPU、输入、输出均为独立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、I/O点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。

plc组合

叠装式

叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话、安装整齐的优点于一身。它也是由各个单元的组合构成。其特点是CPU自成独立的基本单元（由CPU和一定的I/O点组成），其它I/O模块为扩展单元。在安装时不用基板，仅用电缆进行单元间的联接，各个单元可以一个个地叠装。使系统达到配置灵活、体积小巧。

详细介绍

1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的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。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。

2．SIMATIC S7-300 PLC 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

西门子PLC之S7家族

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按用户指定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：超时，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。

3． SIMATIC S7-400 PLC S7-400 PLC是用于中、性能范围的可编程序控制器。 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专用系统。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。

工作原理

当PLC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，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

输入采样

在输入采样阶段，PLC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映象区中的相应得单元内。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。

用户程序执行

在用户程序执行阶段，PLC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。

输出刷新

当扫描用户程序结束后，PLC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PLC的真正输出。

同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

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标准型CPU模块，晶体管输出，24输入/16输出   6ES7288-1ST40-0AA0

标准型CPU模块，继电器输出，36输入/24输出   6ES7288-1SR60-0AA0

标准型CPU模块，晶体管输出，36输入/24输出   6ES7288-1ST60-0AA0

经济型CPU模块，继电器输出，24输入/16输出   6ES7288-1CR40-0AA0

扩展模块EM

数字量输入模块，8输入                6ES7288-2DE08-0AA0

数字量输出模块，8输入/继电器输出     6ES7288-2DR08-0AA0

数字量输出模块，8输入/输出           6ES7288-2DT08-0AA0

数定量输入/输出模块， 8输入/8输出    6ES7288-2DR16-0AA0

数定量输入/输出模块， 16输入/16输出  6ES7288-2DR32-0AA0

数定量输入/输出模块， 8输入/8输出    6ES7288-2DT16-0AA0

数定量输入/输出模块， 16输入/16输出  6ES7288-2DT32-0AA0

模拟量输入模块，4输入                6ES7288-3AE04-0AA0

模拟量输出模块，2输出                6ES7288-3AQ02-0AA0

模拟量输入/输出模块，4输入/2输出     6ES7288-3AM06-0AA0

热电阻输入模块，2通道                6ES7288-3AR02-0AA0

信号板

通信信号板，R485/R232                6ES7288-5CM01-0AA0

数定量扩展信号板，2*2输出            6ES7288-5DT04-0AA0

模拟量扩展信号板，1*12位模拟量输出   6ES7288-5AQ01-0AA0

smart700IE  SMART LINE 触摸屏，7寸，64K色真彩显示，集成以太网接      6AV6648-0BC11-3AX0

smart1000IE  SMART LINE 触摸屏，10.2寸，64K色真彩显示，集成以太网接      6AV6648-0BE11-3AX0

TD400C   蓝色背光LCD,4行文本显示器，可自定义前面板        6AV6640-0AA00-0AX0

SIMATIC S7-200 SMART 订货数据

中央处理单元 CPU 订货号

CPU SR20 CPU 模块，AC/DC/RLY，12 输入/8 输出6ES7 288-1SR20-0AA0

CPU SR40 CPU 模块，AC/DC/RLY，24 输入/16 输出6ES7 288-1SR40-0AA0

CPU ST40 CPU 模块，DC/DC/DC，24 输入/16 输出6ES7 288-1ST40-0AA0

CPU CR40 CPU 模块，AC/DC/RLY，24 输入/16 输出6ES7 288-1CR40-0AA0

CPU SR60 CPU 模块，AC/DC/RLY，36 输入/24 输出6ES7 288-1SR60-0AA0

CPU ST60 CPU 模块，DC/DC/DC，36 输入/24 输出6ES7 288-1ST60-0AA0

扩展模块 EM 订货号

EM DI08 数字量输入模块，8 x 24 V DC 输入6ES7 288-2DE08-0AA0

EM DR08 数字量输出模块，8 x 继电器输出6ES7 288-2DR08-0AA0

EM DR16 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 继电器输出

6ES7 288-2DR16-0AA0

EM DR32 数字量输入/输出模块，16 x 24 V DC 输入/8 x 继电器输出

6ES7 288-2DR32-0AA0

EM DT08 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输出6ES7 288-2DT08-0AA0

EM DT16 数字量输入/输出模块，8 x 24 V DC 输入/8 x 24 V DC 输出

6ES7 288-2DT16-0AA0

EM DT32 数字量输入/输出模块，16 x 24 V DC 输入/16 x 24 V DC 输出

6ES7 288-2DT32-0AA0

EM AI04 模拟量输入模块，4 输入6ES7 288-3AE04-0AA0

EM AQ02 模拟量输入模块，2 输出6ES7 288-3AQ02-0AA0

EM AM06 模拟量输入/输出模块，4 输入/2 输出6ES7 288-3AM06-0AA0

EM AR02 热电阻输入模块，2 通道6ES7 288-3AR02-0AA0

信号板 SB 订货号

SB CM01 通信扩展信号板，R485/R232 6ES7 288-5CM01-0AA0

SB DT04 数字量扩展信号板，2 x 24 V DC 输入/2 x 24 V DC 输出

6ES7 288-5DT04-0AA0

SB AQ01 模拟量扩展信号板，1 x 12 位模拟量输出6ES7 288-5AQ01-0AA0

附件订货号

PS207 PLC 电源 24 V DC/2.5 A 6EP1 332-1LA00

PS207 PLC 电源 24 V DC/4 A 6EP1 332-1LA10

CSM1277 以太网交换机，4 端口6GK7 277-1AA00-0AA0HMI 操作面板 订货号

Smart 700 IE Smart 700 IE，7 寸触摸屏6AV6 648-0BC11-3AX0

Smart 1000 IE Smart 1000 IE，10.2 寸触摸屏6AV6 648-0BE11-3AX0

TD400C 蓝色背光 LCD，4 行文本显示器，6AV6 640-0AA00-0AX0

Smart 700 6AV6 648-0AC11-3AX0

Smart 1000 6AV6 648-0AE11-3AX0

西门子触摸屏详细订货号：

Smart 700 IE Smart 700 IE，7 寸触摸屏6AV6 648-0BC11-3AX0

Smart 1000 IE Smart 1000 IE，10.2 寸触摸屏6AV6 648-0BE11-3AX0

TD400C 蓝色背光 LCD，4 行文本显示器，可自定义前面板6AV6 640-0AA00-0AX0

HMI

6AV6 640-0BA11-0AX0

OP 73 micro s7-200系列用

6AV6 640-0CA11-0AX0

TP177 micro 触摸式 s7-200系列用

6AV6 640-0DA11-0AX0

K-TP 178 micro s7-200系列用

2010年，ITU正式确立4G标准，4G进入商用期。根据前瞻产业研究院数据显示，截至2017年第三季度，4G网络已基本实现覆盖。224个国家和地区中，除中非和中东两大区域的54个国家和地区（含岛屿）外，已有200个国家和地区建成了644个LTE公共网络。

中国4G发展：节奏与同步，网络覆盖和用户数

2008 年中国电信业重组完成后，形成了移动、电信、联通“三足鼎立”的市场格局。2013年底工信部正式颁发 4G 牌照，我国进入4G时代。根据三大运营商公告，截至2017年上半年，我国4G基站总量达到341万个，4G用户总数达到8．85亿，相较于13．66亿的移动用户总量，4G用户渗透率达到65％。到2018年我国将建成一批全光纤网络城市，4G网络全面覆盖城市和乡村，80％以上的行政村实现光纤到村，直辖市、省会主要城市宽带用户平均接入速率达到30Mbps。

据前瞻产业研究院发布的《4G产业发展前景预测与产业链投资机会分析》统计数据显示，国内3G和4G用户总数已达到10．4亿户，2G和3G用户向4G用户转换数保持稳步增长，4G用户总数已达到8．88亿户，已占手机用户的65．1％。

至2018年4月末，中国4G用户10．8亿户，手机上网用户12．2亿户；中国三家基础电信运营商移动电话用户数达到14．8亿户。4G用户总数达到10．8亿户。移动互联网用户总数达到13．2亿户，同比增长15．3％。使用手机上网的用户12．2亿户，对移动电话用户的渗透率为82．2％。

2017年中国移动宽带（3G／4G）用户净增数及用户总数占比走势

移动宽带网络实现4G全覆盖、5G深发展，到2020年在5G技术和标准上取得重大突破，2025年建成国际的移动通信网络。其次，固定宽带网络，优化升级，扩大覆盖范围，到2020年我国的宽带普及率要达到中等发达国家水平，2025 年，固定宽带家庭普及率接近国际先进水平。

2016年，基础电信企业加快了移动网络建设，新增移动通信基站92．6万个，总数达559万个。其中4G 基站新增86．1万个，总数达到263万个，移动网络覆盖范围和服务能力继续提升。

4G产业未来发展趋势

4G技术将逐步取代2G技术成为主流

4G技术的行业应用正处于良好发展阶段，4G通信技术在智能手机以外行业的应用也越来越广泛。4G技术逐渐取代2G技术是必然趋势。

面向行业领域和消费领域的资产管理、工业设备管理、电力、交通、金融、公共服务、安全监控等大规模需求为M2M 创造了广阔的市场空间。预计未来十年内，移动运营商每年至少40％以上的新增连接来自于M2M，2020年通过蜂窝移动通信网连接的M2M 终端将达到21亿个，年复合增长率达到35％。

应用场景更为丰富，应用持续增加

4G技术目前主要应用在智能手机、无线路由器、便携式WIFI 设备、数据卡等个人消费领域以及车联网、高清视频监控、电力抄表、工业路由器、金融支付、智慧城市等行业应用领域。随着技术变革的不断加深，将进一步影响人们的生活方式，更多的应用场景将不断涌现。未来虚拟现实、人工智能、无人驾驶、云办公、大数据采集等领域都离不开4G通信技术的支撑。

4G技术行业应用领域广阔

4G技术广泛应用车联网、智能物流、工业路由器等领域，目前即将兴起的领域还有虚拟现实、智能驾驶、VoLTE 高清晰语音等领域。