西门子6ES7232-0HB22-0XA8优质产品
SIMATIC S7-300拥有不同的数据通信机制：
使用MPI，通过全局数据通信，实现联网CPU之间的数据包循环交换。
借助通信功能，与其它伙伴完成事件驱动型通信。网络连接通过MPI、PROFIBUS或PROFINET实现。
全局数据
借助“全局数据通信"服务，联网CPU彼此之间可以循环地交换数据（多可达8 GD数据包，每周期22个字节）。据此，可以实现，例如，某个CPU访问另一个CPU的数据、位存储单元和过程图像等信息。只能通过 MPI进行全局数据交换。组态通过STEP 7的GD表完成。
通讯功能
使用系统已经集成的块，可以建立S7/C7伙伴之间的通信服务。
这些服务是：
通过 MPI 进行 S7 基本通讯。
通过 MPI、C 总线、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网的 S7 通讯。
S7-300 可以用于：
用作服务器时，使用MPI、C总线和PROFIBUS
用作服务器或客户端时，使用集成式PROFINET接口
使用reloadable块，可以建立与S5伙伴和非西门子设备之间的通信服务。
这些服务是：
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的 S5 兼容通讯。
通过 PROFIBUS 和工业以太网进行的标准通讯（非西门子系统）。
与全局数据不同的是，对于通信功能，必须为其建立通信连接。
集成到 IT 领域中
借助自动化工程组态，使用S7-300，可以更加方便地接入现代化的信息技术世界。使用CP 343-1Advanced，可以实现以下信息技术功能：
IP 路由；
借助IP访问列表，将IP V4报文以不低于Gigabit的速度转发至受控PROFINET接口。
WEB 服务器；
使用标准浏览器，可以浏览大至30 MB可自由定义的HTML网页；通过FTP处理自己的文件系统中的数据
标准诊断页；
无需额外工具，就可以在工厂内完成插装在安装机架上的所有模块的快速诊断工作。
E-mail；
直接从用户程序中发送认证电子邮件。电子邮件客户端设计有通知功能，可以在控制程序中直接通知用户。
通过 FTP 进行通讯；
大多数操作系统平台都可以使用的开放协议
设计有30 MB RAM文件系统，可以用作动态数据的中间存储器。
西门子PLC控制器当中，硬件设计是十分重要的，硬件设计的好坏会直接影响到设备的运转的稳定性、性以及可靠性。PLC很容易适应周围环境，安装比较方便，更换时也比较快捷。
比如在输入输出电路的设计中，设计输入电路时，考虑到电源要具有普遍性、抗干扰等问题，一般采用的是240V作为供电电源，并且在电源当中还加入了净化原件以此来达到隔离要求。考虑到电路中可能出现短路现象，在选择电源容量时采用输入电路功率的二倍，并且在输入段安装熔丝以此来起到保护电路的作用；设计输出电路时，假如生产中有高频的动作，那么在设计PLC时，就需要通过继电器进行输出，这样不但保证了生产的要求，抗干扰能力、负载能力都得到了很大tisheng，而如果在输出端的负载是具有电磁感应一类的，那么在突然断电时就会出现电磁干扰，这样就会产生电流的冲击，为了防止这种冲击烧坏PLC，就需要在此设备的旁边安装二极管，以此来起到保护的作用。
PLC在开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能，其不再局限于逻辑控制，且在运动控制，过程控制等领域也发挥着十分重要的作用，在实际生活中加强对PLC控制系统设计的研究对促进新型纸箱包装机的发展也具有非常重要的作用。
对交流感性负载应并接浪涌吸收电路，可有效保护PLC，当两个物理量的输出在PLC内部已进行软件互锁后，在PLC的外部也应进行互锁，以加强系统的可行性，[COM"点的选择不同的PLC产品，其[COM"点的数量是不一样的。
这样会对电路设计带来很多方便，每个[COM"点处加一熔丝，1-2个输出时加2A的熔丝，4-8点输出的加5-10A的熔丝，因PLC内部一般没有熔丝，对于PLC输出不能直接带动负载的情况下，必须在外部采用驱动电路,可以用三极管驱。
其需要给外部记米表或液晶触摸屏进行长度显示，或者在适当的地方设计一个开关，从而则可发挥出PLC系统的功能，在实际操作过程中，其主要分为以下三个部分的内容，是将长度设定值化成脉冲数，给定降速长度,通过一定的设计。
S7-200 系列：模块式（主微型PLC （MicroPLC）机采用整体式，可扩展模块）。是一种小型的可编程序控制器，适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。S7-200系列具有*的性能/价格比。1994年进入中国市场。
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
1、S7-200
针对低性能要求的摸块化小控制系统，它多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线，它的网络联接有rs-485通讯接口和profibus两种，可通过编程器pg访问所有模块，带有电源、cpu和i/o的一体化单元设备。其中的扩展模块(em)有以下几种：数字量输入模块(di)——24vdc和120/230vac;数字量输出(do)——24vdc和继电器;模拟量输入模块(ai)——电压、电流、电阻和热电偶;模拟量输出模块——电压和电流。还有一个比较特殊的模块-通讯处理器(cp)——该块的功能是可以把s7-200作为主站连接到as-接口(传感器和执行器接口)，通过as-接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显著的扩展s7-200的输入和输出点数。
2、S7-300
相比较s7-200，s7-300针对的是中小系统，他的模块可以扩展多达32个模块，背板总线也在模块内集成，它的网络连接已比较成熟和流行，有mpi、工业以太网，使通讯和编程变得简单，选择性也比较多，并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300的模块稍微多一点，除了信号模块(sm)和200的em模块同类型之外，它还有接口模块(im)——用来进行多层组态，把总线从一层传到另一层;占位模块(dm)——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽;功能模块(fm)——执行特殊功能，如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或补充;通讯处理器(cp)——提供点对点连接、profibus和工业以太网。
针对cpu设计模式选择器有：mres=模块复位功能;stop=停止模式，程序不执行;run=程序执行，编程器只读操作;run-p=程序执行，编程器可读写操作。状态指示器：sf，batf=电池故障;dc5v=内部5vdc电压指示;frce=表示至少有一个输入或输出被强制;run=当cpu启动时闪烁，在运行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮，有存储器复位请求时慢速闪烁，正在执行复位时快速闪烁。mpi接口用来连接到编程设备或其它设备，dp接口用来直接连接到分布式i/o。
3、37-400
同300的区别主要在于热启动(wrst)这一部分，其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口，当在线更换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720pg740pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑;也可以直接用安装有step7(siemens的编程软件)的pc来完成。而实现通讯(要编程要和plc的cpu通讯上)的要求主要在于接口：1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口，可用电缆直接连接。2.加个pc适配器，把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太网口。
4、西门子plc在工程中的应用
每个自动化过程都是由许多较小的部分和子过程组成，工程建立的任务是分解子任务。而每个子任务定义了自动化系统要完成的硬件和软件要求。其中硬件包括输入/输出数目和类型，对应模块序号和类型，所用机架号，cpu型号和容量，hmi系统，网络系统。软件方面主要是程序结构，自动化过程中的数据管理，组态数据、通讯数据及程序和项目文档。在siemens的s7中，上述工作都在项目管理(simatic管理器)，包括必须的硬件(+组态)，网络(+组态)，所有程序和自动化解决方案的数据管理
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通讯模块
集成有各种接口，可通过 PROFINET 和 PROFIBUS DP 进行通信。S7-1500的通信模块增加一些额外的通信功能或者更多接口，从而tisheng模块的通信能力。
• 通过点对点的链接，通讯模板用于数据交换
• 用于连接至 PROFIBUS 的通信模块
• 用于连接至工业以太网的通信模块
CM PtP: 通过点到点连接实现串行通信
4 种通信模块，可通过串行接口连接自动化组件。
• 可连接旧系统和外部系统
• 可连接数据读卡器或特殊传感器
• 可集中使用，也可在分布式 ET 200MP I/O 系统中使用
• 带有各种物理接口，如 RS232、RS422 或者 RS485
• 可预定义各种协议，如 3964(R)、Modbus RTU 或 USS
• 可使用基于 Freeport 的应用特定协议 (ASCII)
• 所有模块使用统一的编程接口
• 诊断报警可用于简单故障修复
CP 1543-1: 带有安全功能的工业以太网连接
CP 1543-1 通信模块凭借其高通信性能，*地拓展了 S7-1500 的应用领域。
• 除 CPU 密码保护之外，还可通过状态检测防火墙确保工业以太网连接的安全性
• 可分别组态本地访问权限和远程访问权限
• 通过电子邮件实现简单报警，并通过 FTP(S) 文件传输协议将产品数据传输到控制计算机中
• 灵活集成在基于 IPv6 的架构中
• 支持网络分段，可构建具有同一 IP 地址的相同设备
• 可在 TIA 博途中构建包含安全功能在内的整体项目
CM 1542-5: 高性能的 PROFIBUS 模块
CM 1542-5 符合标准 IEC 61158/61784，支持 PROFIBUS DP 主站功能和 PROFIBUS DP从站功能。通过该模块，可以将 PROFIBUS 设备连接到不带 PROFIBUS 接口的 S7-1500 控制器的CPU上。
• 使用附加的 PROFIBUS 电缆，实现系统快速扩展
• 可为单个自动化任务分隔不同的 PROFIBUS 子网
• 减少了 S7-1500 CPU 中的通信任务，tigao系统性能
• 可连接其他供应商提供的 PROFIBUS 从站
• 发生故障时，网络分隔技术可降低模块替换成本。
• TIA Portal V12 中，集成了项目规划功能
CPU ST40模块本身集成了24个数字量输入（DI）和16个数字量输出（DO），在IO点数不超过该范围的项目中，可以直接使用CPU本身集成的数字量输入/输出通道。如果项目的IO点数超过了CPU集成的点数范围怎么办呢？CPU本身集成的是数字量输入/输出，如果现场需要处理模拟量信号又该怎么办呢？答案是：使用S7-200 Smart系列PLC的扩展模块（当然，还可以使用信号板）。
扩展模块的英文名称为“Expansion Module"，简写为“EM"。Smart系列PLC提供了多种扩展模块，有数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块、热电偶模块及电阻测温模块。这篇文章，我们就先来认识下数字量输入的扩展模块（EM DE）。
Smart系列PLC的数字量输入扩展模块包括：8通道数字量输入（EM DE08）和16通道数字量输入（EM DE16）两种。下面这张图是EM DE16的外观图：
模块的右边有一个背板总线扩展口，左边有一个向外伸出的总线连接器，可以连接到CPU模块（或其它扩展模块）的扩展口上，从而实现模块的扩展连接。S7-200 Smart系列PLC的标准型CPU模块支持多6个扩展模块（紧凑型不支持扩展），下图这张图可以看到CPU ST40右侧的背板总线扩展接口：
来谈谈扩展模块的命名规则：以“EM DE08"为例，“EM"表示扩展模块（Expansion Module）；“D"表示数字量（Digital）；“E"是德文“Eingabe"的首字母，表示输入（Input）；“08"表示有8个通道。EM DE08就是有着8个输入通道的数字量输入扩展模块。无论是8通道的数字量输入还是16通道的数字量输入模块，都支持源型和漏型两种输入方式；两种模块消耗背板5V电流相同，均为105mA，在选择电源模块时要注意电流的计算。
(一)按控制不同的物理置及负载特性选用变频器
1.速度控制变频器的选择：(1)根据系统要求必须选择能覆盖所需转速控制范围的变频器；(2)为避免危险速度下的连续运转应选用具有频率跳变功能的变频器。
2.位置控制变频器的选择：(1)应选用容量足够的变频器以得到大的加减速转矩；(2)应选择负载惯性极低的设备与变频器配合使用。
3.张力控制变频器的选择：(1)采用转矩电流控制张力必须选用有速度限制功能的变频器；(2)采用拉延控制张力必须选用具有速度反馈控制的变频器；(3)采用调节辊的张力控制应选用u／f控制通用变频器；(4)采用张力检测器的张力控制应选用矢量控制方式的变频器。
4.liuliang控制变频器的选择：对于有可能因外部因素导致发生反转的场合必须选用大容量的变频器，以便能充分耐受从反转状态下启动的冲击电流。
5.温度控制变频器的选择：(1)应优先选用IGBT、IPM调制频率高的变频器；(2)应优先根据设备的启动电流和运转时间选择变频器。
6.压力控制变频器的选择：(1)应选择具有无供水保护和具有市电节电功能的变频器；(2)应选择装设单向阀并具备瞬停对策和启动联锁功能的变频器。
7.负载特性要求响应快变频器的选择：(1)系统要求短时间内能进行加减速时应优先选择过载容量大具有限流功能的转差频率控制或矢量控制的变频器；(2)在需要交叉角频率Wc比较大、响应速度比较快的场合，应优先选用主电路开关频率高、过载容量大、系统谐振频率高的变频器；(3)对于PWM控制的变频器要求开关频率为1—3KHZ，能够满足机床等用途。
8.负载特性要求调节准确度高变频器的选择：(1)当系统要求±0.05％高准确度时应选用采用PLG模拟控制和低漂移控制电路的变频器；(2)当系统要求±％转速控制准确度时应选择采用PLG反馈全数字控制的变频器。
9.负负载变频器的选择：(1)用于起重机、电梯、生产流水线时应优先选用带再生整流器的变频器；(2)在要求减速制动转矩时要有效防止过电压跳闸应采用带二极管整流器的晶体管变频器；(3)使用制动单元时必须充分注意散热，不要对其他设备产生不良影响。
10.冲击负载变频器的选择：(1)应选用容量充分大的变频器以耐受冲击过电流；(2)增设飞轮可以减轻直接加在电动机上的冲击负载，应优先选用转差频率控制的变频器。
(二)按不同电动机的种类选择变频器
1 标准笼型电动机变频器的选择
(1)根据电动机电流选择变频器
1)在连续运行的场合应按变频器的额定输出电流≥(0.5—1.1)电动机的额定电流，即：I变额≥(0.5～1.1)I电额。
2)加减速时变频器容量的选定：一般情况下对于短时间的加减速而言变频器允许达到额定输出电流130％～150％(视变频器容量有别)。 3)电动机直接启动时所需变频器容量的选定，可按下式选取变频器的额定电流： 即：I变额t>I堵转／kg
I变额——变频器的额定电流(A)
I堵转——额定电压额定频率下电动机启动时的堵转电流(A)
K广变频器的允许过载倍数Kg=1.3～1.5。
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对S7-1500PLC的模拟量模块进行接线，为保证信号安全，必须带有屏蔽支架和屏蔽线夹。模拟量模块还需要使用电源元件，将电源元件插入前连接器，可为模拟量模块供电。电源元件的接线如图5-186所示，其中端子41(L+)和44(M)连接电源电压，通过端子42(L+)和43(M)为下一个模块供电。
模拟量输出模块是指驱动硬件输出和相关数据通路，按照运行方式选择当前的设定值，也可根据需要反向并提供结果给硬件输出或软件输出。模块可以设置为CAS_IN和RCAS_IN自动方式。SP经选择器（SPSELECTOR）对CASIN、SPLOCAL（本机设定）和RCASIN以及反馈值进行选择后输出设定值。 [1]
为避免设定值SP的剧烈变化设置了限制器（(ratelimiter)，对SP进行速率限制，再经限位器(clamper)对SP进行值限制后，进入一个按特殊功能做的特性补偿器（characterization）。特性补偿后，SP与偏置值相加后分三路：*路返回SP选择器；第二路进入反向通路输出参数选择器；第三路在转换器中将工程单位转换为百分数，标度参数为PVSCALE（SP%），也可通过开关（INCCLOSE）输出反向（INVERTSPAN 100VALUE)设定值（INV.SP%），并由传送输出给转换器（块）。SP支持串联（级)结构，CAS方式必须把其他模块的输出作为A0模块的SP，SP设有标准的速率和值限制。
模拟量采集模块采用RS485通讯网路，将分散的现场数据点的模拟量经AD变换传输到主机或由PC控制远程主站点。具有*的双看门狗安全设计。DATA-7215模拟量采集模块具有计量数据采集、测量数据采集、设备开关状态采集和对外逻辑控制等多项功能，主要用作各种测控终端的数据采集、控制和显示设备，适用于各行业的自动化、信息化系统 [1] 。
模
在上述通信方式下，由于只用两根线进行数据传送，不能够利用硬件握手信号作为检测手段。在PC机与PLC通信中发生误码时，将不能通过硬件判断是否发生误码，或者当PC与PLC工作速率不一样时，就会发生冲突。这些通信错误将导致PLC控制程序不能正常工作，必须使用软件进行握手，以保证通信的可靠性。
由于通信是在PC机以及PLC之间协调进行的，PC机以及PLC中的通信程序也必须相互协调，即当一方发送数据时另一方必须处于接收数据的状态。如图7-18、图7-19所示分别是PC、PLC的通信程序流程。
图7-18 PC机通信程序流程图
图7-19 S7-PLC通信程序流程图
通信程序的工作过程：PC每发送一个字节前发送握手信号，PLC收到握手信号后将其传送回PC，PC只有收到PLC传送回来的握手信号后才开始发送一个字节数据。PLC收到这个字节数据以后也将其回传给PC，PC将原数据与PLC传送回来的数据进行比较，若两者不同，则说明通信中发生了误码，PC机重新发送该字节数据；若两者相同，则说明PLC收到的数据是正确的，PC机发送下一个握手信号，PLC收到这个握手信号后将前一次收到的数据存入的存储区。这个工作过程重复一直持续到所有的数据传送完成。
采用软件握手以后，不管PC与PLC的速度相差多远，发送方永远也不会超前于接收方。软件握手的缺点是大大降低了通信速度，因为传送每一个字节，在传送线上都要来回传送两次，并且还要传送握手信号。考虑到控制的可靠性以及控制的时间要求，牺牲一点速度是值得的，也是可行的。
PLC方的通信程序只是PLC整个控制程序中的一小部分，可将通信程序编制成PLC的中断程序，当PLC接收到PC发送的数据以后，在中断程序中对接收的数据进行处理。PC方的通信程序可以采用VB、VC等语言，也可直接采用西门子组态软件，如STEP7、WinCC。
. 程序设计前的准备工作
程序设计前的准备工作就是要了解控制系统的全部功能、规模、控制方式、输入/输出信号的种类和数量、是否有特殊功能的接口、与其它设备的关系、通信的内容与方式等，从而对整个控制系统建立一个整体的概念。接着熟悉被控对象，可把控制对象和控制功能按照响应要求、信号用途或控制区域分类，确定检测设备和控制设备的物理位置，了解每一个检测信号和控制信号的形式、功能、规模及之间的关系。
2. 设计程序框图
根据软件设计规格书的总体要求和控制系统的具体情况，确定应用程序的基本结构、按程序设计标准绘制出程序结构框图，再根据工艺要求，绘出各功能单元的功能流程图。
3. 编写程序
根据设计出的框图逐条地编写控制程序。编写过程中要及时给程序加注释