西门子6ES7313-6CF03

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历史

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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被SIMATIC S5所取代，该广泛地使用了微处理器。

3、20世纪80年代初，S5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，在控制领域，西门子公司又提出PCS7（控制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）、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，将PLC技术溶于全部自动化领域。

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的控制核心，而TDC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，功能强的可编程控制器。

产品分类

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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

西门子PLCS7-200系列

类也必然要符合现代化生产的需求。

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，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控，它适合中型或大型控制。

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

西门子PLCS7-400系列

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，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。

西门子大型机有S7-1500,S7-400 ：处理速度0.3ms / 1k字；

存贮器512k ；I/O点12672；

控制性能

可以分为高挡机、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。

高挡机

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。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都集成

plc结构

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整的PLC。

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的各个组成部分按功能分成

plc组合

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、输出均为的模块。模块尺寸统一、安装整齐、I/O点选型、安装调试、扩展、方便。

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。使达到配置灵活、体积小巧。

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详细介绍

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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，能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。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；一个带用户接口的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操作内，人机对话的编程要求大大。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操作自动地处理数据的传送；CPU的智能化的诊断连续监控的功能是否正常、记录错误和特殊事件（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，防止未经允许的和修改；S7-300 PLC设有操作选择开关，操作选择开关像钥匙一样可以，当钥匙时，就不能改变操作，这样就可防止或改写用户程序。具备强大的通信功能，S7-300 PLC可通过编程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；串行通信处理器用来连接点到点的通信；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面及其他SIMATIC S7/M7/C7等自动化控制。

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。当控制规模扩大或升级时，只要适当地一些模板，便能使升级和充分需要。

工作原理

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当PLC投入运行后，其工作一般分为三个阶段，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，则该脉冲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。

灵活

PLC采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程的多样性使编程简单、应用面拓展。操作十分灵活方便，和控制变量十分容易。

西门子PLC S7-300系列PLC安装及注意事项：

一、辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备(光电传感器等);

二、 一般PLC均有一定数量的占有点数(即空地址接线端子)，不要将线接上;

三、 PLC存在I/O响应问题，尤其在快速响应设备中应加以注意。

四、输出有继电器型，晶体管型(高速输出时宜选用)，输出可直接带轻负载(LED指示灯等);

五、输入/断开的时间要大于PLC扫描时间;

六、PLC输出电路中没有保护，因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏PLC;

七、 不要将交流电源线接到输入端子上，以免烧坏PLC;

八、接地端子应接地，不与其它设备接地端串联，接地线裁面不小于2mm2;

九、 输入、输出线尽量分开走线，不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起，以免出现，产生误;传输线采用屏蔽线，并且将屏蔽线接地;为保证 可靠，输入、输出线一般控制在20米以内;扩展电缆易受噪声电，应远离动力线、高压设备等。

概述

　　S7-400 是 SIMATIC 控制器家族功能为强大的 PLC。它可以成功实现全集成自动化 (TIA) 解决方案。S7-400 是一个用于制造业和过程工业系统解决方案的自动化平台，其主要特点是具有模块化的结构并拥有性能储备。

　　S7-400

　　中端到性能范围内功能强大的 PLC

　　可满足要求极为苛刻的任务的解决方案

　　的模块和各种性能等级 CPU 可针对具体自动化任务进行调整

　　可实现分布式结构，适用十分灵活

　　连接方便

　　通信和联网功能

　　操作方便，设计简单，不含风扇

　　任务增加时可顺利扩展

　　多重计算：

　　多个 CPU 在一个 S7-400 控制器中同时运行。

　　多重计算功能可对 S7-400 的总体性能进行分配。例如，可将复杂的技术任务（如开环控制、计算或通信）进行拆分并分配给不同的 CPU。可以为每个 CPU 分配自己的 I/O。

　　模块化：

　　通过功能强大的 S7-400 背板总线和可直接连接到 CPU 的通信接口，可实现许多大量通信线路的高性能操作。例如，这样可以拥有一条用于 HMI 和编程任务的通信线路、一条用于高性能等距运动控制组件的通信线路和一条“正常”I/O 现场总线。另外，还可以实现额外需要的与 MES/ERP 系统或 Internet 的连接。

　　工程组态和诊断：

　　结合使用 SIMATIC 工程组态工具，可极为地对 S7-400 进行组态和编程，尤其对于采用高性能工程组件的广泛自动化任务。为此，可以使用高级语言（如 SCL）以及用于顺序控制、状态图和工艺图的图形化组态工具。

公司主营：

　　一：西门子S7-200/300/400/1200.ET200,LOGO!

　　二：西门子HMI触摸屏

　　三：西门子变频器，工业以太网电线电缆及其附件，工控机系列。

　　四：伺服数控系统，电机

　　一样的品牌，不一样的服务。选择楚控，让您安心，省心，放心

　　西门子S7-200CN、S7-200、S7-300、S7-400 SMARTCPU S7-1200 S7-1500系列PLC

　　西门子触摸屏HMI人机界面，SITOP开关电源

　　西门子PROFIBUS现场总线 PROFIBUS接头 CP5611网卡

　　西门子MM420、430、440系列通用型变频器

　　直流调速 软启动器 NCU主板 数控系统 PCU5O 软件

S7-200 SMART CPU收集操作指令、现场状况等信息，把这些信息按照用户程序的规律进行运算

定时器

S7-200 SMART指令提供了下述三种类型的定时器。
l 接通延时定时器（TON）：用于定时单个时间间隔 。
l 有记忆的接通延时定时器（TONR)：用于累积多个定时时间间隔的时间值。
l 断开延时定时器（TOF)： 用于在 OFF（或 FALSE） 条件之后延长一定时间间隔，例如冷却电机的延
时。
定时器号和分辨率
定时器对时间间隔计数。定时器的分辨率（时基）决定了每个时间间隔的长短。
S7-200 SMART提供了256个可供使用的定时器，即用户可用的定时器号为T0-T255。TON、TONR 和 TOF 定时
器提供三种分辨率：1ms、10ms和100ms。（当前值的每个单位均为时基的倍数。例如，使用 10 ms 定时器
时，计数 50 表示经过的时间为 500 ms ）。
定时器号的分辨率（时基）及大计数时间，如下表：
表1. 定时器号和分辨率

定时器号决定了定时器的分辨率（时基） ， 并且分辨率在指令块上标出。

注意：同一个定时器编号不能同时用于 TON 和 TOF 定时器。 例如，不能同时使用 TON T32和 TOF
T32。
不同分辨率的定时器按以下规律刷新：
l 1ms：1ms分辨率的定时器，定时器位和当前值的更新不与扫描周期同步。对于大于1ms的程序扫描周
期，在一个扫描周期内，定时器位和当前值刷新多次。
l 10ms：10ms分辨率的定时器，定时器位和当前值在每个程序扫描周期的开始刷新。定时器位和当前值
在整个扫描周期过程中为常数。在每个扫描周期的开始会将一个扫描累计的时间间隔加到定时器的当
前值上。
l 100ms：100ms分辨率的定时器，定时器位和当前值在指令执行时刷新。因此为了保证正确的定时值，
要确保在一个程序扫描周期中，只执行一次100ms定时器指令。
注意：要确保小时间间隔，请将预设值 (PV) 增大 1。例如：使用 100 ms 定时器时，为确保小时
间间隔至少为 2100 ms，则将 PV 设置为22。
TON 和 TONR 定时器操作：
l 在使能输入 IN 接通时开始计时。 当前值等于或大于预设时间时，定时器位置为接通。
l 使能输入置为断开时，清除 TON 定时器的当前值。
l 使能输入置为断开时，保持 TONR 定时器的当前值。 输入 IN 置为接通时，可以使用TONR 定时器累
积时间。 使用复位指令 (R) 可清除 TONR 的当前值。
l 达到预设时间后，TON 和 TONR 定时器继续定时，直到达到大值 32,767 时才停止定时。
TOF 定时器
l 使能输入接通时，定时器位立即接通，当前值置为 0。输入断开时，定时开始，定时一直持续到当前
时间等于预设时间。
l 达到预设值时，定时器位断开，当前值停止递增；但是，如果在 TOF 达到预设值之前使能输入再次
接通，则定时器位保持接通。
l 要使 TOF 定时器开始定时断开延时时间间隔，使能输入必须进行接通-断开转换。