初識西門子S7-1500系列PLC

主要內容技術資料總結編程軟件講解功能講解硬件組成產品定位產品定位PROFINET

PN/TCP/IP應用復雜性I/O能力,程序大小,指令速度,通訊能力,…SIMATICS7-300SIMATICS7-400S7-200SIMATICS7-1200SIMATICS7-1500PROFIBUSDPRS485LOGO6LOGO8S7-1200:模塊化，功能化PROFINET接口(1或2端口)開關量輸出(DC或relay)可移除的連接端子集成的HSCs&PTOs/PWMs可選的存儲器擴展模擬量輸入模塊化信號板理念數字量輸入硬件組成

CPU集成功能硬件組成

S7-1200CPU技術參數

(1/2)1) SeeTechnicalSpecificationsforthenumberofinputsoroutputsallowedonsimultaneously.

Somemodelsarede-ratedfor60°Chorizontalmountingand50°CverticalmountingCPU1211CCPU1212CCPU1214CCPU1215CCPU1217CCPU類型DC/DC/DC,AC/DC/RLY,DC/DC/RLYDC/DC/DC工作存儲區，集成50KB75KB100KB125KB150KB裝載存儲區，集成1MB4MB保持性存儲區，集成10KB位存儲區(M)4KB8KB集成的數字量I/O1)6輸入

/4輸出8輸入

/6輸出14輸入

/10輸出RS485差分I/O4/4(1MHz)集成的模擬量I/O2輸入2

輸入/2輸出過程映像大小1024字節用于輸入

/1024字節用于輸出板(SB/CB)擴展1max.擴展:信號模塊無2max.8max.最大本地

I/O–數字量1482284284最大本地

I/O–模擬量3196769硬件組成

S7-1200CPU

技術參數(2/2)1) lowerfrequencywithHSCconfigurationin2-phaseoperation(A/Bcounteroperation)2) CPUversionswithrelayoutputsrequireadigitalsignalboard(SB)withuseofpulseoutputsCPU1211CCPU1212CCPU1214CCPU1215CCPU1217C高速計數器總計最大6路，可組態為集成應用或SB輸入應用1MHz無4100/80kHz1)630/20kHz1)-13200kHzwithSB1221DI4x24VDC200kHzorSB1221DI4x5VDC200kHz脈沖輸出

2)總計最大4路，可組態為集成應用或SB輸出應用1MHz無4100kHz420kHz硬件組成

S7-1200模塊組成硬件組成

數字量信號模塊和信號板SM1221數字量輸入SM1223數字量輸入/輸出SM1222數字量輸出45mm8DI,24VDC16DI,24VDC漏型/源型45mmDI8x24VDC,DQ8xRLYDI8/DQ824VDC45mmDQ8xRLYDQ8x24VDCDQ16xRLY70mmDI16x24VDC,DQ16xRLYDI16/DQ1624VDCDI8x120/230VAC/DQ8xrelays70mmDQ8xRLY(轉換觸點)DO16x24VDCSB1221數字量輸入SB1223數字量輸入/輸出SB1222數字量輸出4DI,5VDC200kHz4DI,24VDC200kHz2DI/2DQ24VDC2DI/2DQ,5VDC200kHz2DI/2DQ,24VDC200kHz4DQ,5VDC200kHz4DQ,24VDC200kHz硬件組成

模擬量信號模塊和信號板SM1231模擬量輸入SM1234模擬量輸入/輸出SM1232模擬量輸出45mm4AI13bit,±10V,±5V,±2.5V,or0-20/4-20mA8AI13bit,±10V,±5V,±2.5V,or0-20/4-20mA4AI16bit,±10V,±5V,±2.5V,or0-20/4-20mA4AI16bitTC8AI16bitTC4AI16bitRTD8AI16bitRTD45mm4AI13bit,±10V±5Vor±2.5Vor4-20mA/2AQ14Bit,±10Vor4-20mA45mm2AQ,±10V,14bitor

0–20or4-20mA,13bit4AQ,±10V,14bitor

0–20or4-20mA,13bitSB1231模擬量輸入SB1232模擬量輸出1AI,12bit±10VDCor0-20mA1AI,16bitRTD(Pt)1AI,16bitTC

(t類型:J,K;±80mV)1AQ,±10V(12bit)or

0-20mA(11bit)功能講解

集成PROFINET接口8個連接用于開放式用戶通信8個S7連接4個HMI設備1個編程設備30個Webserver(HTTP)連接16個IO設備6個動態連接資源連接資源，用于編程、HMI連接和CPU-to-CPU通信方便地實現工程工具，HMI和控制器之間的網絡連接PROFIBUSDP-MasterCM1243-5最大連接16個DP從站slavesPG/OP通信:

最大4個連接用于HMI，以及1個連接用于PGS7通信:

使用PUT/GET指令，4個S7連接到其他S7站PROFIBUSDP-SlaveCM1242-5S7-1200作為智能DP從站與其他DP主站通信

符合PROFIBUS標準IEC61158/61784功能講解

PROFIBUS通信功能講解

串行通信RS485/422RS232ASCII協議(基于字符的串行通信)，使用STEP7PtP指令USS驅動協議，使用STEP7USS程序庫指令編程

MODBUS協議，使用STEP7MODBUS程序庫指令編程

CM1241RS232和RS485/422模塊用于PtP通信CB1241RS485信號板也可用于PtP通信可通過RS232和RS485連接與S7-1200CPU通信功能講解

集成的PID控制器通過集成PID控制器的先進的自動整定節省了開支多達16路的PID控制環參數自整定功能PID調節控制面板，圖形化顯示結果集成的PID控制器功能講解

集成的運動控制功能PTO（高速脈沖）輸出控制模式簡單的板載接口，最多4路，無需位置反饋根據CPU類型帶的驅動數量不同用于帶脈沖接口的步進電機驅動或伺服驅動PROFINET控制模式適用于PROFINET伺服或變頻器模擬量控制模式模擬量驅動器模擬量

信號脈沖串輸出

PTOU/IS7-1200運動控制模式功能講解

集成的運動控制功能符合PLCopen運動控制指令PLCopen是國際認可的運動控制標準支持絕對定位，相對定位，速度控制等支持回零（尋參考點）及點動具有運動控制調試面板模擬量

信號脈沖串輸出

PTOU/IS7-1200運動控制功能講解

集成高速計數器功能增量型編碼器...1214C1217C最大允許的HSC數量661MHzmax.單相041MHzmax.A/B計數器02100kHzmax.單相6680kHzmax.A/B計數器3330kHzmax.單相4420kHzmax.A/B計數器22兩相或A/B旋轉編碼器常用于提高精度功能講解

數據追蹤功能在獨立的CPU存儲區中記錄多達16個不同的變量最大支持兩個獨立的trace任務同時執行周期性記錄（實時）數據，不會丟失過程值多種觸發條件用于過濾事件觸發記錄事件用于獲取偶發故障測量結果可導出存檔，用于數據分析處理(csv和ttrec文件)實時的程序及應用診斷用于偶發故障檢測實時診斷功能講解

集成的Web服務器過程變量和系統狀態的簡單信息記錄集成的Web服務器訪問系統過程狀態及標識數據系統診斷，用于所有安裝在中央機架及分布式站上的模塊通信診斷，用于顯示參數，統計數據，連接狀態等通過變量表或自由定義的變量清單訪問過程數據用戶定義網頁固件升級歸檔通過Webserver的文件瀏覽器訪問.csv格式文件中的數據

用戶定義變量的數據日志Webserver功能講解

安全功能防止將正在運行的程序未經授權的復制增強了專有技術保護密碼保護功能防止在STEP7中未經許可的打開程序塊，這就保護了未經授權的拷貝，例如保護了用戶開發的算法

增強了拷貝保護將程序塊綁定到存儲卡或者CPU的序列號上防止STEP7中程序塊未經許可的拷貝防止從存儲卡中未經授權的復制安全功能G110MCU240MV4.6編程軟件講解G120CUxxx-2V4.6S7-1500

SIMATICET200CPU、S7開放式控制器S7-1200S7-300

ET200CPUWinAC

S7-400

SIMATICSTEP7V14SP1PC（單用戶）精簡面板+第二代產品精智面板

X77和移動面板（不含微型面板）SCADAAdvancedComfortProfessional編程語言LAD、FBD、SCL、STL*)、S7-GRAPH*)設備操作控制與過程可視化(SCADA)通信PROFIBUS、PROFINET、AS-I、IO-Link、ET200、網絡拓撲共享功能 系統診斷、導入/導出（Excel）、撤消、

…BasicBasic*)S7-300/400/1500/WinAC

SIMATICStartdriveV14SP1SIMATICWinCCV14SP1G120

CUxxx-2V4.4G120CUxxx-2V4.5TIA博途中集成驅動技術ProfessionalStartdrive編程軟件講解

支持的操作系統工程組態

軟件Windows7SP1

專業版/企業版/旗艦版操作系統Windows10

專業版/企業版WindowsServer2008R2標準版

SP1STEP7Basic/ProfessionalV14SP1WinCCComfort/Advanced/ProfessionalV14SP1StartdriveV14SP1WindowsServer2012R2標準版64位64位編程軟件講解

PLC仿真軟件技術資料總結西門子全球技術資源/西門子下載中心/download/西門子S7-1200產品樣本手冊/download/docMessage.aspx?ID=3401&loginID=&srno=&sendtime=西門子S7-1200產品系統手冊http://suppor/CN/view/zh/107623221西門子S7-1200PLC技術參考V3.2(S7-1200EasyPlus)https://supp/cs/#document/73600209西門子S7-1200CAD/EPLAN圖下載https://supp/my/cn/en/CAxOnline#CAxOnline；TIASelectionTool(選型工具）：https://e/spicecad/api/CS/thirdParty/tia-selection-tool/download/tia-selection-tool.zipAutomationTool（維護工具）：https://supp/cs/cn/zh/view/98161300/en初識西門子S7-1500系列PLC

主要內容技術資料總結編程軟件講解功能講解硬件組成產品定位產品定位PROFINET

PN/TCP/IP應用復雜性I/O能力,程序大小,指令速度,通訊能力,…SIMATICS7-300SIMATICS7-400S7-200SIMATICS7-1200SIMATICS7-1500PROFIBUSDPRS485LOGO6LOGO8硬件組成

CPU組成CPU1511/1513CPU1515/1516CPU1517/1518

程序/數據存儲器(F-CPU)可連接軸硬件組成

CPU技術參數連接資源接口寬度位運算性能程序/

數據存儲器(S-CPU)CPU型號1511-1

PN35mm60ns150kB

1MBSIMATICS7-15001513-1

PN35mm40ns300kB

1.5MB1516-3

PN/DP70mm10ns1MB

5MB1515-2

PN70mm30ns500kB

3MB64881281086630301518-4

PN/DP175mm1ns4MB

20MB1921281517-3

PN/DP175mm2ns2MB

8MB16096225kB

1MB450kB

1.5MB1.5MB

5MB750kB

3MB6MB

20MB3MB

8MB顯示面板的主要作用:

初始設置診斷支持包含中文在內的純文本顯示設置IP地址,站點名稱通過密碼設置防止非法訪問可自由拆卸自定義圖片顯示亮點描述客戶利益系統實用性通過文本化信息顯示系統狀態及自定義報警信息縮短診斷時間維護更簡便、高效。工程效率提升可本地化網絡設置（IP地址)而無需程序員參與：單一項目可適用于所有同型號機械設備可用性提高控制器運行期間自由改變設置站點保護防止非法訪問硬件組成

集成顯示面板2x

IM接口模塊5xPS/PM電源模塊/電源6xCM/CP通信模塊13xI/Q信號

模塊2xTM工藝技術模塊硬件組成

模塊組成硬件組成

產品系列IO模塊DI16x24VDCHFDI32x24VDCHFDI16x24VDCSRCBADI16x230VACBADQ16x24VDC/0.5ASTDQ32x24VDC/0.5ASTDQ8x24VDC/2AHFDQ8x230VAC/2ASTDQ8x230VAC/5ASTAI8xU/I/RTD/TCSTAI8xU/IHSAQ4xU/ISTAQ8xU/IHSCPUCPU1511CPU1513CPU1515CPU1516CPU1517CPU1518F-CPUCPU1516F-3CPU1518F-4CM（通信模塊）CMPtP（基本型，高性能型，Modbus）CM/CPPROFIBUSCP工業以太網CMPROFINETTM（工藝模塊）TMCountTMPosInput2PS（系統電源）DC25W，DC60WAC60WPM（負載電源）AC70W、AC190WIM(ET200MP)IM155-5PNSTV1.0和V2.0（僅GSD）IM155-5DPSTS7-300中央機架：最多可以

12個模塊，如果需要更多擴展，需要額外的IM模塊

ET200M分布式：最多12個模塊硬件組成

擴展能力最多12I/O模塊最多32I/O模塊S7-300,ET200MS7-1500中央機架和

ET200MP分布式：

可插入最多

32個模塊并且不需要額外的IM模塊S7-1500由于較少的IM模塊節省安裝空間

節約投資硬件組成

安裝結構導軌集成

35mmDIN導軌CPU-1516顯示屏/DisplayI/O-模塊用于背板的蓋板使用U型連接器連接模塊CPU-1511

CPU-1513設計與操作通用的前連接器預接線設計集成屏蔽夾集成插針式跨接片最多32I/O模塊硬件組成

個性化的系統設計功能講解

PROFINET接口開放式用戶通信S7連接HMI連接

PG連接Webserver(HTTP)連接PROFINETI/O控制器/設備最大連接資源數用于編程、HMI連接、CPU之間通訊

、遠程IO通信功能講解

串行通信RS485/422RS232ASCII協議(基于字符的串行通信)，使用STEP7PtP指令USS驅動協議，使用STEP7USS程序庫指令編程

MODBUS協議，使用STEP7MODBUS程序庫指令編程

CMRS232和RS485/422模塊用于PtP通信可通過RS232和RS485連接與S7-1500CPU通信功能講解

PID控制器通過集成PID控制器的先進的自動整定節省了開支多路的PID控制環參數自整定功能PID調節控制面板，圖形化顯示結果PID控制器功能講解

運動控制功能PTO（高速脈沖）輸出控制模式簡單的板載接口，最多4路，無需位置反饋根據CPU類型帶的驅動數量不同用于帶脈沖接口的步進電機驅動或伺服驅動PROFINET控制模式適用于PROFINET伺服或變頻器模擬量控制模式模擬量驅動器運動控制模式模擬量

信號脈沖串輸出

PTOU/IS7-1500功能講解

運動控制功能符合PLCopen運動控制指令PLCopen是國際認可的運動控制標準支持絕對定位，相對定位，速度控制等支持回零（尋參考點）及點動具有運動控制調試面板運動控制模擬量

信號脈沖串輸出

PTOU/IS7-1500功能講解

數據追蹤功能周期性記錄（實時）數據，不會丟失過程值多種觸發條件用于過濾事件觸發記錄事件用于獲取偶發故障測量結果可導出存檔，用于數據分析處理(csv和ttrec文件)實時的程序及應用診斷用于偶發故障檢測實時診斷功能講解

集成的Web服務器過程變量和系統狀態的簡單信息記錄集成的Web服務器訪問系統過程狀態及標識數據系統診斷，用于所有安裝在中央機架及分布式站上的模塊通信診斷，用于顯示參數，統計數據，連接狀態等通過變量表或自由定義的變量清單訪問過程數據用戶定義網頁固件升級歸檔通過Webserver的文件瀏覽器訪問.csv格式文件中的數據

用戶定義變量的數據日志Webserver功能講解

安全功能防止將正在運行的程序未經授權的復制增強了專有技術保護密碼保護功能防止在STEP7中未經許可的打開程序塊，這就保護了未經授權的拷貝，例如保護了用戶開發的算法

增強了拷貝保護將程序塊綁定到存儲卡或者CPU的序列號上防止STEP7中程序塊未經許可的拷貝防止從存儲卡中未經授權的復制安全功能G110MCU240MV4.6編程軟件講解G120CUxxx-2V4.6S7-1500

SIMATICET200CPU、S7開放式控制器S7-1200S7-300

ET200CPUWinAC

S7-400

SIMATICSTEP7V14SP1PC（單用戶）精簡面板+第二代產品精智面板

X77和移動面板（不含微型面板）SCADAAdvancedComfortProfessional編程語言LAD、FBD、SCL、STL*)、S7-GRAPH*)設備操作控制與過程可視化(SCADA)通信PROFIBUS、PROFINET、AS-I、IO-Link、ET200、網絡拓撲共享功能 系統診斷、導入/導出（Excel）、撤消、

…BasicBasic*)S7-300/400/1500/WinAC

SIMATICStartdriveV14SP1SIMATICWinCCV14SP1G120

CUxxx-2V4.4G120CUxxx-2V4.5TIA博途中集成驅動技術ProfessionalStartdrive編程軟件講解

支持的操作系統工程組態

軟件Windows7SP1

專業版/企業版/旗艦版操作系統Windows10

專業版/企業版WindowsServer2008R2標準版

SP1STEP7Basic/ProfessionalV14SP1WinCCComfort/Advanced/ProfessionalV14SP1StartdriveV14SP1WindowsServer2012R2標準版64位64位編程軟件講解

PLC仿真軟件技術資料總結西門子全球技術資源/西門子下載中心/download/西門子S7-1500產品樣本下載/download/docQRDownload.aspx?Id=7366西門子S7-1500產品手冊下載http://suppor/CN/view/zh/56926743/133300西門子S7-1500CAD/EPLAN圖下載https://supp/my/cn/en/CAxOnline#CAxOnline；TIAPortal相關手冊下載：http://suppor/WW/view/en/65601780；TIASelectionTool(選型工具）：https://e/spicecad/api/CS/thirdParty/tia-selection-tool/download/tia-selection-tool.zip；AutomationTool（維護工具）：https://supp/cs/cn/zh/view/98161300/en；PCL的選型及系統配置目錄PLC機型的選擇I/O模塊的選擇存儲器的選擇電源的選擇通信接口的選擇當我們確定一個項目的控制方案后，下一步就得面臨PLC和接觸器等其他設備的選型了，PLC設計選型的重要依據是在符合基本控制要求和大小的條件下，能夠確保控制可靠、維護操作方便以及最優的功能比。下面我們一起來詳細了解下PLC選型的相關知識：1.機型的選擇一般選擇機型要以滿足系統功能需要為宗旨，不要盲目貪大求全，以免造成投資和設備資源的浪費。機型的選擇可從以下幾個方面來考慮：由于模塊式PLC的配置靈活，裝配和維修方便，因此，從長遠來看，提倡選擇模塊式PLC。在工藝過程比較固定、環境條件較好（維修量較小）的場合，建議選用整體式結構PLC;其它情況則最好選用模塊式結構的PLC。一、PLC機型的選擇對于開關量控制以及以開關量控制為主、帶少量模擬量控制的工程項目中，一般其控制速度無須考慮，因此，選用帶A/D轉換、D/A轉換、加減運算、數據傳送功能的低檔機就能滿足要求。而在PID運算、閉環控制、通信聯網等控制比較復雜、控制功能要求比較高的工程項目中，可視控制規模及復雜程度來選用中檔或高檔機。其中高檔機主要用于大規模過程控制、PLC分布式控制系統以及整個工廠的自動化等。對于一個大型企業的控制系統，應盡量做到機型統一。這樣，同一機型的PLC模塊可互為備用，便于備品備件的采購和管理；統一的功能及編程方法也有利于技術力量的培訓、技術水平的提高和功能的開發；配置上位計算機后還可把各獨立控制系統的多臺PLC聯成一個多級分布式控制系統，外部設備通用，資源還可以共享，這樣便于相互通信，集中管理。一、PLC機型的選擇目錄PLC機型的選擇I/O模塊的選擇存儲器的選擇電源的選擇通信接口的選擇輸入&輸出（(I/O）的選擇與配置PLC是一種工業控制系統，它的控制對象是工業生產設備或工業生產過程，工作環境是工業生產現場。它與工業生產過程的聯系是通過I/O接口模塊來實現的。1.確定I/O點數確定I/O點數，即確定PLC的控制規模。根據控制系統的要求確定所需要的I/O點數時，應考慮到以后工藝和設備的改動，或I/O點的損壞、故障等，一般應增加10%~20%的備用量，以便隨時增加控制功能。同時，應考慮PLC提供的內部繼電器和寄存器的數量，以便節省I/O資源。對于一個控制對象，由于采用的控制方法不同，I/O點數也會有所不同。二、I/O模塊的選擇2.確定I/O模塊的類型I/O模塊有開關量輸入/輸出（DI或DO）、模擬量輸入/輸出（AI或AO），還有特殊功能輸入/輸出模塊，如定位、高速計數輸入、脈沖捕捉功能等。另外，不同的負載對PLC的輸出方式有相應的要求。如頻繁通斷的感性負載，應選擇晶體管或晶閘管輸出型模塊，而不應選用繼電器輸出型模塊。但繼電器輸出型模塊有許多優點，如導通壓降小，有隔離作用，價格相對較便宜，承受瞬時過電壓和過電流的能力較強，其負載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級范圍大等。所以動作不頻繁的交、直流負載可以選擇繼電器輸出型模塊。3.智能式I/O模塊當前，PLC的生產廠家相繼推出了一些智能式的I/O模塊。如高速計數器、凸輪模擬器、單回路或多回路的PID調節器、RS-232C/422接口模塊等。一般智能式I/O模塊本身帶有處理器，可對輸入或輸出信號作預先規定的處理，并將處理結果送入CPU或直接輸出，這樣可提高PLC的處理速度并節省存儲器的容量。二、I/O模塊的選擇I/O單元的選擇應滿足與應用控制的匹配。對輸入單元，應滿足數據的電平、傳輸距離、隔離和供電方式等需求。對輸出單元，應滿足選擇的輸出單元類型。繼電器輸出單元：價格便宜，選擇電壓范圍大，過載能力較強，因為是觸點元件所以操作頻率不高。晶閘管輸出單元：操作頻率高，但晶閘管輸出僅可以完成交流負載。晶體管輸出單