西门子6ES7232-0HD22-0XA0优质产品
1 *处理单元
*处理器单元即CPU，一般由控制器、运算器和寄存器组成。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与储存单元、输入输出单元、通信接口、扩展接口相连。CPU 是 PLC的核心，输入单元将采集的输入信号传送到CPU，CPU执行用户程序并将运算结果传送到输出单元，用以驱动现场设备。选择CPU通常需要考虑一下几个方面：
·运算速度：不同的控制系统对控制的响应速度需求不同，对于要求响应时间较快的系统，则要求CPU的运算速度快，并尽快地将运算结果传送到输出单元。
运算速度性能指标可参考CPU指令执行时间。
·工作存储器：根据控制方案的复杂程度预估需要的工作存储器大小，考虑适当的余量。
·I/O带载能力：CPU通常使用I/O地址空间来描述其允许访问输入输出的能力，8个数字量通道占用1个字节地址空间，1个模拟量通道占用2字节地址空间。在具体选型时还需要根据实际情况考虑I/O余量占用的地址空间。有些CPU还有允许连接模块大数量限制。
·集成的通信接口：CPU通过通信接口进行编程组态，还可与人机界面、其他PLC系统、分布式I/O等实现数据交换。CPU集成的通信接口通常有MPI接口、PROFIBUS接口、PROFINET（PN）接口，根据通信对象（通信对象可以为编程设备、仪表、HMI、其他PLC系统等等）支持的电气接口标准以及所使用的通信协议选择集成通信接口。
2 储存器
PLC 的存储器包括系统存储器，装载存储器和工作存储器。系统存储器用于存放 PLC 的系统程序和内部寄存器，装载存储器则用于存放 PLC的用户程序，用户程序编译后被存放在工作存储器中执行。装载存储器通常为MC卡，支持外部扩展，而工作存储器是集成在CPU中并且无法扩展的，在选择CPU时需根据控制方案的复杂程度预估可能使用的工作存储器大小并留有适当余量。选择装载存储器通常只需选择不小于工作存储器大小的存储卡即可。
3 通信接口
通信接口的功能是通过这些通信接口可以和监视器、 打印机、 其他的 PLC 或是计算机相连，从而实现“PLC与上位机"或“PLC与PLC"之间的通信。通信接口可以集成在CPU模块上使用内部总线与CPU通信，也可以使用单独的通信接口模块通过外部总线与CPU通信。通信接口的选择确定通信对象接口的电气标准例如RS232、RS485、RJ45等，还需要确定使用的协议，常见的例如PROFINET，PROFIBUS总线协议，通过PROFINET和PROFIBUS总线，CPU可与分散在远端现场的输入输出单元进行数据交换，使PLC系统规模更易于扩充。
4 输入输出单元（I/O）
输入单元的作用是将按钮、行程开关或传感器等产生的信号输入 CPU，根据信号类型，输出单元的作用则是将 CPU向外输出的信号转换成可以驱动外部执行元件的信号，以便控制接触器线圈等电器的通、断电。
输入输出单元主要分为模拟量输入模块，模拟量输出模块、数字量输入模块和数字量输出模块。模拟量输入模块测量电流、电压、电阻、热电偶等连续信号，模拟量输出模块输出电流、电压信号驱动现场执行器，模拟量输入输出模块需考虑处理信号的分辨率，响应时间以及信号测量范围。数字量输入模块应考虑信号电平、传输距离、隔离、供电方式，响应时间等应用要求。数字量输出模块应考虑不同的负载对PLC的输出方式的要求。
继电器输出模块具有使用电压范围广、导通压降小、有隔离作用等许多优点，但响应时间较长，动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型模块；而频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型模块，而不应选用继电器输出型模块。输出模块还有直流输出、交流输出等，与应用要求应*。
还有一些智能式输入输出模块，如高速计数模块、凸轮模拟模块、单回路或多回路的PID模块等。一般智能式模块本身带有处理器，可对输入或输出信号作预先规定的处理．并将处理结果送入CPU或直接输出，这样可提高PLC的处理速度并节省存储器的容量。
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
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
将自动建立 F 运行组。
与设备参数的特性相结合，库的概念可帮助实现内部标准化并简化安全应用的验证。
通过安全管理员编辑器，以集中方式管理、显示和修改安全相关参数。
统一标识所有安全相关对象，实现瞬间概览。
STEP 7 Safety 组态工具可用来在 TIA 博途中实现安全相关自动化应用。
STEP 7 Safety Basic V14 SP1 zui低要求版本 STEP 7 Basic V14 SP1。
所支持的操作系统和硬件要求可通过 STEP 7 Professional V14 SP1 进行检查。与其他 SIMATIC产品的相同兼容性适用于 STEP 7 Basic / Professional V14 SP1。
性能等级 (PL) 符合 ISO 13849-1：2015 或符合 EN ISO 13849-1：2015
STEP 7 Safety Advanced V14 SP1，组态与编程
湖州西门子代理商
S7-300采用了模块式结构，主要由机架(RACK)、电源模块(PS)、*处理单元模块(CPU)、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)和通信处理器(CP)等部分组成，如图2-1所示。S7-300的模块都有名称，同样名称的模块根据接口名称和功能的不同，又有不同的规格，在PLC的硬件组态中，以定货号为准。
图2-1 S7-300的硬件组成
(1)*处理器单元模块
各种型号的CPU模块有不同的性能，如有的CPU模块集成了数字量和模拟量的I/O通道，有的CPU集成了PROFIBUS-DP的通信接口。CPU模块面板上有状态指示灯、模式转换开关、24V电源端子、电池盒和存储卡插槽。
(2)电源模块
电源模块(PS)用于将220 V交流电转换为24V直流电，供给CPU和其他模块使用。电源模块的额定输出电流有2A、SA和10A三种，电源模块的面板上有工作开关和状态指示灯，当电源过载时指示灯会闪烁。
(3)信号模块
信号模块(SM)包括数字量和模拟量的I/O模块，它们作为PLC的过程输入和输出通道。信号模块主要有数字量输入模块SM321、数字量输出模块SM322、模拟量输入模块SM331和模拟量输出模块SM332。模拟量输入模块可以输入热电量、热电阻、直流4~20mA和直流0～10 V等多种不同类型和不同量程的模拟量信号。信号模块通过背板总线将现场的过程信号传递给CPU。
(4)功能模块
功能模块(FM)主要用于对实时性和存储容量要求较高的特殊控制任务，如计数器模块、快速／慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位模块、定位和连续路径控制模块、闭环控制模块、工业标识系统的接口模块、称重模块、位置输入模块和超声波位置解码器等。
(5)通信处理器
通信处理器(CP)用于PLC与PLC之间、PLC与计算机之间、PLC与其他智能设备之间的通信，它可以将PLC连人PROFIBUS现场总线、AS-1现场总线和工业以太网，或用于实现点对点通信等。通信处理器可以减轻CPU处理通信的负担，并减少用户对通信的编程工作。
(6)接口模块
接口模块(IM)用于组成多机架系统时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。S7-300通过主机架和3个扩展机架，zui多可以配置32个信号模块．功能模块和通信处理器（需要相应的CPU支持）
S7-400PLC模拟量I/O模块
模拟量输入模块SM431将从控制现场采集来的模拟量信号转换成S7-400内部处理用的数字量信号，可组态的分辨率从13位到16位，其性能特性如表2-34所示。
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）
运动控制
三轴 100 kHz 高速脉冲输出，*实现jingque定位.
运动控制基本功能
标准型晶体管输出CPU 模块，ST40/ST60 提供3 轴100 kHz 高速脉冲输出，支持PWM（脉宽调制）和PTO脉冲输出
在PWM 方式中，输出脉冲的周期是固定的，脉冲的宽度或占空比由程序来调节，可以调节电机速度、阀门开度等
在PTO方式（运动控制）中，输出脉冲可以组态为多种工作模式，包括自动寻找原点，可实现对步进电机或伺服电机的控制，达到调速和定位的目的
CPU 本体上的Q0.0，Q0.1 和Q0.3 可组态为PWM 输出或高速脉冲输出，均可通过向导设置完成上述功能
PWM 和运动控制向导设置为了简化您应用程序中位控功能的使用，STEP 7- Micro/WINSMART提供的位控向导可以帮助您在几分钟内全部完成PWM、PTO的组态。该向导可以生成位控指令，您可以用这些指令在您的应用程序中对速度和位置进行动态控制。PWM 向导设置根据用户选择的PWM脉冲个数， 生成相应的PWMx_RUN 子程序框架用于编辑。运动控制向导***多提供3 轴脉冲输出的设置，脉冲输出速度从20 Hz到100 kHz 可调。
运动控制功能特点
提供可组态的测量系统，输入数据时既可以使用工程单位（如英寸或厘米），也可以使用脉冲数
提供可组态的反冲补偿
支持、相对和手动位控模式
支持连续操作
提供多达32 组运动动包络，每组包络***多可设置16 种速度
提供4 种不同的参考点寻找模式，每种模式都可对起始的寻找方向和***终的接近方向进行选择
运动控制的监控为了帮助用户开发运动控制方案，STEP 7- Micro/WIN SMART提供运动控制面板。其中的操作、组态和包络组态的设置使用户在开发过程的启动和测试阶段就能轻松监控运动控制功能的操作。
使用运动控制面板可以验证运动控制功能接线是否正确，可以调整组态数据并测试每个移动包络
显示位控操作的当前速度、当前位置和当前方向，以及输入和输出LED（脉冲LED 除外）的状态
查看修改在CPU 模块中存储的位控操作的组态设置
编程
便利的指令库在PLC编程中，一般将多次反复执行的相同任务编写成一个子程序，将来可以直接调用。使用子程序可以更好地组织程序结构，便于调试和阅读。STEP7- Micro/WIN SMART提供便利的指令库功能，将子程序转化成指令块，与普通指令块一样，直接拖拽到编程界面就能完成调用。指令库功能提供了密码保护功能，防止库文件被随意查看或修改。西门子公司提供了大量完成各种功能的指令库，均可轻松添加到软件中
工作原理
SIPLUS FM 350-2 计数器模块对来自
24 V 增量式编码器，
方向编码器的脉冲进行记录
启动器
NAMUR 传感器
根据直接连接的门信号
在两个计数方向上对比计数值和规定对比值
FM 350-2 提供了 7 种不同工作模式，可快速、简便地适应特定应用。除“计量"工作模式以外，所有通道都可在任意工作模式下被独立使用：
工作模式：
连续计数
在门电路被启用时，模块（从开始值起）在下限值和上限值之间连续计数。
仅计数一次
在门电路被启用时，根据主计数方向从开始值到上限值或下限值进行一次计数。
主计数方向向上：从 0 至可参数化满标度值
主计数方向向下：从可参数化刻度起始值至 0
周期计数
在门电路被启用时，根据主计数方向（从开始值起）在参数化计数范围内进行周期性计数。
主计数方向向上：从 0 至可参数化满标度值 1 进行周期性计数
主计数方向向下：从可参数化刻度起始值至 1 进行周期性计数
频率计数
在门电路被启用时，对所有在可参数化时间帧内收到的脉冲进行计数并由此确定频率。
速度测量
在门电路被启用时，对所有在可参数化时间帧内收到的脉冲进行计数并由此确定速度。
循环时间测量
在门电路被启用时，对所有在可参数化时间帧内收到的脉冲进行计数并由此确定速度。
剂量装置
4 个计数器通道被组合在一起以形成一个通道。在门电路被启用时，根据主计数方向从开始值到上限值或下限值进行一次配比。
主计数方向向上：从 0 至可参数化满标度值
主计数方向向下：从可参数化刻度起始值至 0
3.S7-1500的数字量输入模块
• DI 32x24VDC HF
• DI 16x24VDC HF
• DI 16x230VAC BA
• DI 16x24VDC SRC BA型号简介：
DI： Digital input，数字量输入 32x24VDC：共32个输入通道 (点) ，电压规格为直流24V16x230VDC：共16个输入通道 (点) ，电压规格为交流230V BA：Basic，基本型 HF：High feature,高性能型 SRC： Source Input， 源型输入 ，未标识为漏型。
4.S7-1500的数字量输出模块
• DQ 16x24VDC/0.5A ST
• DQ 32x24VDC/0.5A ST
• DQ 8x24VDC/2A HF
• DQ 8x230VAC/2A ST
• DQ 8x230VAD/5A ST
型号简介，以个型号为例：
DQ： Digital Ouput, 数量输出 16x24VDC：共16个输出通道，输出电压为DC24V,容量每个通道大0.5A。 HF：High Feature,高性能型，通常意味着模块带诊断功能。相对应的是ST(Standard，标准)型，无诊断功能。
5.S7-1500的模拟量输入模块
• AI 8xU/I/RTD/TC ST以个型号为例，型号简介：
AI： Analogue input，模拟量输入模块8xU/I：8个通道，支持电压或电流型号输入
6.S7-1500的模拟量输出模块
• AQ 4xU/I ST
• AQ 8xU/I HS同样以个型号为例，型号简介：
AQ：Analogue Output，模拟量输出模块 4xU/I：共4个通道，支持电压，电流输出ST：标准型
7.选定CPU和I/O模块之后，要确定系统的供电，选择电源模块，电源模块选型需要注意S7-1500有两种背板供电方式：
• PM模块： 不提供机架的背板工作电源，由CPU提供
PM 70 W 120/230 VAC PM 190 W 120/230 VAC
• PS模块：连接到机架背板，提供背板工作电压，有诊断功能
PS 25W 24VDC PS 60W 120/230V AC/DC
S7-1500电源选型按模块消耗的功率选，TIA 博途软件提供电源计算：
根据软件提供的模块功率可以选电源模块， 需要提一下是上图的选项：
“Supply voltage L+connected"选中，意思是CPU的电源端子有输入，CPU(也)提供背板的电源供电。
8.S7-1500安装需要导轨，导轨按长度分，有这么几种规格：
160mm，482mm，530mm，830mm，2000mm。
9.编程使用的工具是TIA博途软件，使用以太网网线直接连接计算机网卡与CPU1500就可以下载程序。
嘉兴西门子代理商
1 问题
1.1 介绍
网络安全在工业自动化中变得越来越重要。
在过去，自动化网络由于专有的现场总线从而成为物理上成为一个孤岛。随着以太网优势凸显使得在工业领域出现了大量基于以太网的解决方案。其具体体现为两个方面：一方面是工业生产越来越多的和以前民用化的网络相连连接越来越紧密，以及通过办公网络需要采集获得生产网络的信息，与生产网络需要大量的信息的交换。另一方面现代的一些技术越来越多的应用到工业控制领域。两种体系的融合度越来越高。由于这方面的进展，工业通信面临着威胁，如从办公室或IT环境中的、病毒、蠕虫和木马等。
1.2 概述
图1是自动化需求。
图 1 自动化需求
从上图中看到自动化单元连接到了公司网络。但只允许公司网络的某些设备或某些通信服务可以访问自动化单元
2 自动化解决方案
2.1 网络拓扑结构
如图2所示，PC1（192.168.1.100/24）是工程师站；PC2（192.168.1.101）是普通的办公计算机。PLC通过CP343-1Advanced V3的X1口（外网口）连接到了办公网络。
图2 网络拓扑结构
2.2 硬件与软件需求
硬件组件