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德國的西門子( SIEMENS)公司是歐洲的電子和電氣設備制造商之一，生產的SIMATIC可編程序控制器在歐洲處于地位。其代可編程序控制器是1975年投放市場的SIMATIC S3系列控制系統。之后在1979年，西門子公司將微處理器技術應用到可編程序控制器中，研制出了SIMATIC S5系列，取代了S3系列，目前S5系列產品仍然在工業現場使用，在20世紀末，西門子又在S5系列的基礎上推出了S7系列產品。的SIMATIC產品為SIMATIC S7和C7等幾大系列。C7是基于S7-300 PLC性能，同時集成了HMI。

    SIMATIC S7系列產品分為：通用邏輯模塊(LOGO!)、S7-200 PLC、S7-1200 PLC、S7-300 PLC和S7-400 PLC 5個產品系列。S7-200 PLC是在德州儀器公司的小型PLC的基礎上發展而來，因此其指令系統、程序結構、編程軟件，這些和S7-300/400 PLC有較大的區別。S7-1200 PLC是在2009年才推出的小型PLC，定位于S7-200 PLC和S7-300 PCL產品之間。S7-300/400 PLC是由西門子的S5系列發展而來。西門子的PLC產品系列的定位見表2-1。

    表2-1    SIMATIC控制器的定位

西門子S7-200 小型可編程控制器：

西門子S7-200針對低性能要求的摸塊化小控制系統，它多可有7個模塊的擴展能力，在模塊中集成背板總線，它的網絡聯接有rs-485通訊接口和profibus兩種，可通過編程器pg訪問所有模塊，帶有電源、cpu和i/o的一體化單元設備。其中的擴展模塊(em)有以下幾種：數字量輸入模塊(di)——24vdc和120/230vac;數字量輸出(do)——24vdc和繼電器;模擬量輸入模塊(ai)——電壓、電流、電阻和熱電偶;模擬量輸出模塊——電壓和電流。還有一個比較特殊的模塊-通訊處理器(cp)——該塊的功能是可以把s7-200作為主站連接到as-接口(傳感器和執行器接口)，通過as-接口的從站可以控制多達248個設備，這樣就可以顯著的擴展s7-200的輸入和輸出點數。

西門子S7-300 中型可編程控制器:

西門子S7-300相比較s7-200，s7-300針對的是中小系統，他的模塊可以擴展多達32個模塊，背板總線也在模塊內集成，它的網絡連接已比較成熟和流行，有mpi、工業以太網，使通訊和編程變得簡單，選擇性也比較多，并可借助工具進行組態和設置參數。s7-300的模塊稍微多一點，除了信號模塊(sm)和200的em模塊同類型之外，它還有接口模塊(im)——用來進行多層組態，把總線從一層傳到另一層;占位模塊(dm)——為沒有設置參數的信號模塊保留一個插槽或為以后安裝的接口模塊保留一個插槽;功能模塊(fm)——執行特殊功能，如計數、定位、閉環控制相當于對cpu功能的一個擴展或補充;通訊處理器(cp)——提供點對點連接、profibus和工業以太網。針對cpu設計模式選擇器有：mres=模塊復位功能;stop=停止模式，程序不執行;run=程序執行，編程器只讀操作;run-p=程序執行，編程器可讀寫操作。狀態指示器：sf，batf=電池故障;dc5v=內部5vdc電壓指示;frce=表示至少有一個輸入或輸出被強制;run=當cpu啟動時閃爍，在運行模式下常亮;stop=在停止模式下常亮，有存儲器復位請求時慢速閃爍，正在執行復位時快速閃爍。mpi接口用來連接到編程設備或其它設備，dp接口用來直接連接到分布式i/o。

西門子S7-400系列可編程控制器：

西門子S7-400同300的區別主要在于熱啟動(wrst)這一部分，其他基本一樣。它還有一個外部的電池電源接口，當在線更換電池時可以向ram提供后備電源。編程設備主要有pg720pg740pg760——可以理解成裝有編程軟件的手提電腦;也可以直接用安裝有step7(siemens的編程軟件)的pc來完成。而實現通訊(要編程首先要和plc的cpu通訊上)的要求主要在于接口：1.可以在pc上裝cp5611卡——上面有mpi口，可用電纜直接連接。2.加個pc適配器，把mpi口轉換成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太網口。

西門子S7-1200 小型可編程控制器:

西門子SIMATIC S7-1200是一款緊湊型、模塊化的PLC，可完成簡單邏輯控制、高級邏輯控制、HMI 和網絡通信等任務 。
單機小型自動化系統的解決方案。 對于需要網絡通信功能和單屏或多屏HMI的自動化系統，易于設計和實施。
具有支持小型運動控制系統、過程控制系統的高級應用功能
新的模塊化SIMATIC S7-1200控制器是我們新推出產品的核心，可實現簡單卻高度的自動化任務。SIMATIC S7-1200 控制器實現了模塊化和緊湊型設計，功能強大、投資安全并且*適合各種應用。

可擴展性強、靈活度高的設計，可實現標準工業通信的通信接口以及一整套強大的集成技術功能，使該控制器成為完整、全面的自動化解決方案的重要組成部分。

使用*集成的新工程組態 SIMATICSTEP 7 Basic，并借助 SIMATIC WinCC Basic 對 SIMATIC S7-1200 進行編程。SIMATIC STEP 7 Basic 的設計理念是直觀、易學和易用。這種設計理念可以使您在工程組態中實現效率。一些智能功能，例如直觀編輯器、拖放功能和“IntelliSense”（智能感知）工具，能讓您的工程進行的更加迅速。這款新軟件的體系結構源于對未來創新的不斷追求，西門子在軟件開發領域已經有很多年的經驗，因此 SIMATIC STEP 7 的設計是以未來為導向的 。
SIMATIC S7-1200 系統有五種不同模塊，分別為 CPU 1211C、CPU 1212C 、 CPU 1214C、CPU1215C和CPU1217C。其中的每一種模塊都可以進行擴展，以*您的系統需要。可在任何 CPU 的前方加入一個信號板，輕松擴展數字或模擬量 I/O，同時不影響控制器的實際大小。可將信號模塊連接至 CPU 的右側，進一步擴展數字量或模擬量 I/O 容量。CPU 1212C 可連接 2 個信號模塊，CPU 1214C 、CPU1215C和CPU1217C可連接 8 個信號模塊。，所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 控制器的左側均可連接多達 3 個通訊模塊，便于實現端到端的串行通

S7-200之間的通訊

S7-200 與 S7-200 之間的通信常用于實現多個S7-200 CPU模塊之間的數據交換。S7-200 與 S7-200 之間的通信方式有網絡讀寫（PPI）通信﹑以太網通信﹑電話網Modem 通信﹑MD720-3無線通信等。由于S7-200 CPU模塊只能做MPI從站，S7-200 CPU 模塊的擴展模塊 EM277 也只能做 MPI 從站或 Profibus DP 從站，所以S7-200 與S7-200之間不支持MPI通信﹑Profibus DP 通信等通信方式。本文將從以下方面詳細介紹S7-200與S7-200之間的通信：

• 1. S7-200與S7-200之間有哪些通信方式
• 2. 如何選擇用于S7-200與S7-200之間的通信方式

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1. S7-200與S7-200之間有哪些通信方式

S7-200與S7-200之間的通信方式靈活多樣，常用的通信方式有如下四種：

• 網絡讀寫（PPI）通信

• 以太網通信

• 電話網Modem通信

• MD720-3 無線通信

提示：除了以上方式，您也許會想到Modbus通信和自由口通信。這兩種方式可以用于S7-200之間的數據交換，但是不是我們*的常用通信方式。因為使用Modbus通信和自由口通信時您需要編寫大量的程序，并無法很好的保證通信的準確性和實時性，Modbus 通信和自由口通信是常用于S7-200CPU與第三方設備或儀表之間的數據交換方式。

1.1 網絡讀寫（PPI）通信

PPI 協議是S7-200的主從通信協議.利用此方式可以實現S7-200與S7-200間的數據交換。這種通信方式利用CPU集成通信口即可實現，配置簡單。通信中，主站設備將請求發送至從站設備，然后從站設備進行響應。具體如下圖所示：

實現網絡讀寫（PPI）通信可以使用以下兩種方法：

*,使用Step 7 Micro/Win編程軟件中指令向導中的NETR/NETW向導；

具體方法和相關注意事項請參考《西門子 S7-200•LOGO!•SITOP 參考》（更新版）S7-200 PLC->通信->網絡讀寫（PPI）通信。

第二，使用NETR/NETW指令，需要客戶自己編寫程序實現。

詳細的編程設置及例子程序請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》第6章S7-200指令集->通信指令->網絡讀寫指令。

提示： NETR/NETW向導使用簡單，不用大量編程，只需按照向導步驟設置參數，因此不易出錯。*采用向導的方法實現網絡讀寫（PPI）通信。

使用網絡讀寫（PPI）通信時需要注意以下幾點：

*，只有PPI主站需要配置或編程，從站不需要配置；

第二，主站既可以讀寫從站的數據，也可以讀寫另一個主站的數據；

第三，在一個PPI網絡中，與一個從站通信的主站的個數沒有限制，但是一個網絡中主站的個數不能超過32個；

第四，由于S7-200 CPU集成的通信口是非隔離的。因此在一個PPI通信網絡中，一個網段的距離不能超過50米。如果通訊距離超出50m，應在通信網絡中使用中繼器。如下所示:

提示：在上圖中，通常擴展一個中繼器可延長通信網絡50米，但如果擴展一對中繼器，并且它們之間沒有任何節點，中繼器之間的距離可達到1000米。

在網絡中使用中繼器的具體方法可參考《S7-200可編程控制器系統手冊》第7章 網絡通信->網絡的建立->在網絡中使用中繼器

1.2 以太網通信

S7-200PLC可以通過智能擴展模塊CP243-1連接至工業以太網中。這樣，S7-200之間就可以通過以太網進行數據交換，如下圖所示：

使用以太網通信需要注意以下幾點：

*，S7-200與S7-200之間采用以太網通信方式必須增加CP243-1以太網通信模塊，且一個S7-200CPU只能連接一個CP243-1擴展模塊；

第二，CP243-1不是即插即用模塊，需先通過Step 7 Micro/Win編程軟件對其組態；

第三，CP243-1可同時與多8個以太網S7控制器通信，即建立8個S7連接。

更多關于CP243-1模塊的使用問題可參考文檔《S7-200 以太網模塊系列 CP243-1》

以太網通信請參考《西門子 S7-200•LOGO!•SITOP 參考》V0.95版（更新版）S7-200 PLC->通信->以太網通信(CP243-1)

S7-200與S7-200之間的以太網通信編程可參考《CP243-1快速入門》《以太網模塊技術手冊》

1.3 電話網Modem通信

S7-200與S7-200之間的電話網Modem通信常用于異地通信，在S7-200與S7-200的本地通信中不常用。

如下圖所示：電話網Modem是通過S7-200 CPU的擴展模塊EM241調制解調器模塊來實現的。在公共電話網或小交換機的模擬音頻系統中，使用電話線連接EM241上標準的RJ11電話接口，對EM241 進行相應的配置編程即可實現S7-200 CPU之間的數據讀取或寫入。

電話網Modem通信（EM241）請參考《S7-200可編程控制器系統手冊》第10章創建調制解調模塊程序

電話網Modem通信注意事項請參考《西門子 S7-200•LOGO!•SITOP 參考》V0.95版（更新版）S7-200 PLC->通信->電話網Modem通信（EM241）

EM241與EM241之間的通信編程請參考《EM241快速入門》

1.4 MD720-3 無線通信

MD720-3無線通信也常用于異地通信，在S7-200與S7-200之間的本地通信中不常用。如有需要通信的模塊在異地或現場不適宜布線等原因，可考慮采用此通信方式。

S7-200與S7-200之間通過MD720-3無線通信模塊可以實現以下兩個功能：

• 終端模式：短消息功能

• OPC模式： 數據交換功能。

*，如下圖所示：MD720-3 終端模式用于S7-200與S7-200之間互相收發短信。此通信方式不需要OPC中心站，只需要在需要通信的每個S7-200 CPU右側都擴展MD720-3無線通信模塊，配置天線﹑西門子PC/PPI串口電纜等硬件，并且在MD720-3模塊中插入SIM卡。

終端模式需要的硬件軟件配置﹑庫指令的下載及編程請參考《S7-200 PLC 通過MD720-3 發送短消息》

第二，如下圖所示：MD720-3 OPC模式用于S7-200與S7-200之間進行數據交換。此通信方式除了配置以上與終端模式相同的硬件之外，還必須配置OPC中心站，即必須使用SINAUT MICRO SC　OPC服務器軟件和OPC客戶機軟件。

OPC模式需要的硬件軟件配置請參考《SINAUT MD720-3的GPRS通信》

OPC模式編程的庫指令 下載

MD720-3 OPC 模式編程請參考《SINAUT MD720-3功能塊編程入門》

更多信息請參考《MD720-3技術手冊》

2. 如何選擇用于S7-200與S7-200之間的通信方式

針對以上常用的四種通信方式，我們該如何選用S7-200與S7-200之間的通信方式呢？ 根據現場實際需求及通信模塊的使用條件，我們提供以下幾種參考：

• 如果需要進行通信的S7-200 CPU集成的通信端口未被占用，S7-200 CPU模塊都在本地，通信距離不遠，且通信速率要求不高，那么可選用網絡讀寫（PPI）通信；

• 如果需要進行通信的S7-200 CPU集成的通信端口已被占用，或通信距離較遠甚至達到幾千米，或通信速率要求達到M bits/s,那么可選用以太網通信；

• 如果需要進行通信的S7-200 CPU模塊分布在相距很遠的異地，并且模塊之間數據交換量不大，實時行要求不高，我們可考慮選用電話網Modem通信；

• 如果需要進行通信的S7-200 CPU模塊相互之間要求有短消息收發或實時性不高的數據交換，并且現場環境不適宜布線，或模塊相距很遠或分布在異地，且現場環境滿足GPRS條件，那么可選用MD720-3 無線模式。

當然，選用S7-200與S7-200之間的通信方式不僅僅依據以上條件。除此之外，我們仍應該考慮模塊的使用環境﹑調試﹑維修﹑成本等因素。

S7-200與S7-200之間的通信方式比較可參考《西門子 S7-200•LOGO!•SITOP 參考》（更新版）S7-200 PLC->通信->編程通信->可能的通信方式->表1

1.S7-200和S7-300進行MPI通信
S7-200 PLC與S7-300 PLC之間采用MPI通訊方式時，S7-200 PLC中不需要編寫任何與通訊有關的程序，只需要將要交換的數據整理到一個連續的V 存儲區當中即可，而S7-300 PLC中需要在組織塊OB1（或是定時中斷組織塊OB35）當中調用系統功能X_GET（SFC67）和X_PUT(SFC68)，以實現S7-200 PLC與S7-300 PLC之間的通訊。調用SFC67和SFC68時VAR_ADDR參數填寫S7-200的數據地址區，由于S7-200的數據區為v區，這里需填寫 P#DB1.DBX×× BYTE n 對應的就是S7200 V存儲區當中VB××到VB（××＋n）的數據區。例如交換的數據存在S7-200中VB50到VB59這10個字節當中，VAR_ADDR參數應為 P#DB1.DBX50.0 BYTE 10.
首先根據S7-300的硬件配置，在STEP7當中組態S7-300站并且下載，注意S7-200和S7-300出廠默認的MPI地址都是2，所以必須修 改其中一個PLC的站地址，例子程序當中將S7-300 MPI地址設定為2，S7-200地址設定3，另外要分別將S7-300和S7-200的通訊速率設定*，可設為9.6K，19.2K，187.5K三 種波特率，例子程序當中選用了19.2K的速率。

S7-200 PLC修改MPI地址可以參考下圖：

圖1 S7-200 設置MPI地址

S7-300 PLC修改MPI地址可以參考下圖：

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PLC主要有整體式和模塊式兩種結構型式。

整體式PLC的每一個I/O點的平均價格比模塊式的便宜,且體積相對較小,一般用于系統工藝過程較為固定的小型控制系統中；而模塊式PLC的功能擴展靈活方便,在I/O點數、輸入點數與輸出點數的比例、I/O模塊的種類等方面選擇余地大,且維修方便,一般于較復雜的控制系統。

二、安裝方式的選擇

PLC系統的安裝方式分為集中式、遠程I/O式以及多臺PLC聯網的分布式。

集中式不需要設置驅動遠程I/O硬件,系統反應快、成本低；遠程I/O式適用于大型系統,系統的裝置分布范圍很廣,遠程I/O可以分散安裝在現場裝置附近,連線短,但需要增設驅動器和遠程I/O電源；多臺PLC聯網的分布式適用于多臺設備分別獨立控制,又要相互聯系的場合,可以選用小型PLC,但必須要附加通訊模塊。

三、相應的功能要求

一般小型(低檔)PLC具有邏輯運算、定時、計數等功能,對于只需要開關量控制的設備都可滿足。

對于以開關量控制為主,帶少量模擬量控制的系統,可選用能帶A/D和D/A轉換單元,具有加減算術運算、數據傳送功能的增強型低檔PLC。對于控制較復雜,要求實現PID運算 、閉環控制、通信聯網等功能,可視控制規模大小及復雜程度,選用中檔或高擋PLC。但是中、高擋PLC價格較貴,一般用于大規模過程控制和集散控制系統等場合。

四、響應速度要求

PLC是為工業自動化設計的通用控制器,不同檔次PLC的響應速度一般都能滿足其應用范圍內的需要。如果要跨范圍使用PLC,或者某些功能或信號有特殊的速度要求時,則應該慎重考慮PLC的響應速度,可選用具有高速I/O處理功能的PLC,或選用具有快速響應模塊和中斷輸入模塊的PLC等。

五、系統可靠性的要求閩侯縣西門子6ES7522-1BH10-0AA0

對于一般系統PLC的可靠性均能滿足。對可靠性要求很高的系統,應考慮是否采用冗余系統或熱備用系統。

六、機型盡量統一

一個企業,應盡量做到PLC的機型統一。主要考慮到以下三方面問題：

1)機型統一,其模塊可互為備用,便于備品備件的采購和管理。

2)機型統一,其功能和使用方法類似,有利于技術力量的培訓和技術水平的提高。

3)機型統一,其外部設備通用,資源可共享,易于聯網通信,配上位計算機后易于形成一個多級分布式控制系統

西門子中國總代理300系列產品概述

功能強大，結構緊湊并且經濟

SIMATIC S7- 300通用控制器可以節省安裝空間并且具有模塊化設計的特點。
大量的模塊可根據手頭的任務被用于擴展集中系統或創建分散結構的系統，并促進備件成本效益的經濟性。憑借其令人印象深刻的創新系列，SIMATIC S7 -300通用控制器成為了一個可以有效節省用戶額外投資和維護成本的綜合系統。