模拟量输入模块将来自过程的的模拟量信号转换为可在控制器中进行内部处理的数字量信号。

该模块具有如下特点：

• 分辨率为 9-15 位 + 符号位（具有不同的转换时间），可以设置。
• 各种量程；
  电流/电压的默认设置是使用量程模块以机械方式设置的，可通过编程器和 STEP 7 的“Hardware configuration”进行细调。
• 中断能力；
  该模块将诊断和限值中断发送到控制器的 CPU。
• 诊断；
  该模块将综合诊断信息发送到 CPU。

在生产工程中，针对分布式故障安全应用而特别开发了SIMATIC S7故障安全型CPU和故障安全信号模块SIMATIC ET200S、ET200pro、ET200eco和ET200M。 故障安全I/O具有模块化结构，只有在实际需要时才能使用安全技术。 新系统替换了传统的机电部件，例如：

• 可自由编程，可安全地将传感器连接到执行器
• 可选择地安全关断执行器
• 在一个站中可采用故障安全模块和标准模块混合安装结构
• 单总线理念；
  通过一个总线(PROFIBUS DP、PROFINET)可以传送故障安全信号和标准信号

全集成自动化(TIA)

安全技术(安全集成)是全集成自动化的一个组件，它提供全集成的安全自动化和标准自动化(SIMATIC S7)。

当今，标准自动化(传统的PLC)和安全自动化(机电结构)是彼此分开的，这两种自动化正成长为一个统一的、集成的整体系统。

西门子作为一个自动化技术完整提供商，可以提供全面的自动化系统。

• 用于故障安全SIMATIC S7系统的数字量输入
• 对于连接：
  • 开关和 2 线制接近开关
  • NAMUR传感器和机械触点以及危险区域信号
• 具有安全集成功能，用于安全运行
• 用于故障安全操作
  • 集中式：带有 S7-31xF-2 DP
  • ET200M 分布式：带 SIMATIC IM 151-7 F-CPU、S7-31xF-2 DP、S7-416F-2 和 S7-400F/FH
• 在标准操作中，可以像 S7-300 模块一样使用

西门子SIMATIC S7-200系列PLC的特点、产品类型及编程软件

S7-200系列PLC的特点：

是SIEMENS公司推出的一种小型PLC

（1）它结构紧凑

（2）扩展性良好

（3）指令功能强大

（4）价格低廉

成为当代各种小型控制工程的理想控制器。

2．S7-200PLC的产品：

（1）集成一定数字I/O点的CPU：CPU221、CPU 222、CPU 224、CPU 226、CPU 226XM

（2）扩展模块：主要有

数字量扩展模块：EM221、EM222、EM223

模拟量扩展模块：EM231、EM 232、EM 235

通讯模块：EM277、EM241等

其它模块：特殊功能模块

可以十分方便地组成不同规模的控制器。其控制规模可以从几点到几百点。S7-200PLC可以方便地组成PLC-PLC网络和微机-PLC网络，从而完成规模更大的工程。

3．S7-200的编程软件：STEP7-Micro/WIN32。该编程软件可以方便地在Windows环境下对PLC编程、调试、监控。使得PLC的编程更加方便、快捷。可以说，S7-200可以完美地满足各种小规模控制系统的要求。

IMATIC S7-4006ES7400-1JA11-0AA0

用于基于 PC 自动化的软控制器

SIMATIC S7-1500 软控制器用于在 SIMATIC IPC 上实现 SIMATIC S7-1500 控制器。

它特别适用于专用机器制造中的控制解决方案，涉及高性能实现复杂控制任务、集成 PC 应用程序或在一台设备上实现多个任务。

S7-1500 软控制器是 SIMATIC WinAC RTX 的长期后续产品。它可提供显著提高的可用性和系统诊断，可在 TIA Portal 中完成全面组态。与 S7-1500 控制器一样，该软控制器具有集成运动控制功能以及经过改进的信息安全机制，适合知识产权和复制保护。

• SIMATIC S7-1500 软控制器用于实现通过 SIMATIC IPC 完成的控制任务
• 采用创新的实时系统，系统可用性高
• 经过改进的专有技术和复制保护
• 集成运动控制功能，可以控制速度控制轴和定位轴，支持外部编码器
• 集成 Web 器，带有创建用户定义的 Web 站点的选项
• 通过功能强大的嵌入式 IPC427D 和 IPC477D 为解决方案提供优功能
• 可在 SIMATIC IPC627D、IPC827D、IPC677D、IPC647D 和 IPC847D 上运行
• SIMATIC ODK 1500S 用于通过语言 C/C++ 开发和集成控制功能和应用程序

S7-1500 软控制器执行 S7-1500 控制器的功能，作为软件在 SIMATC IPC 上的 Windows 系统中运行。这样，SIMATIC IPC 就能用于控制机器设备。

要通过 PROFINET 或 PROFIBUS 连接分布式 I/O，可以使用 SIMATIC IPC 的集成以太网和 PROFIBUS 接口。另外，CPU 通过易组态的块提供全面控制功能，以及通过标准化 PLC-open 块 提供连接至驱动器的能力。

当必须使用编程语言 C 或 C++ 来集成特殊自动化功能或需要将 Windows 软件与软控制器直接连接时，该软控制器显示出特殊优势。

为此，可使用 SIMATIC ODK 1500S 来开发这种应用程序。这些应用程序可用于接口至 Windows 和 Windows 软件（例如，数据库、可视化系统或 Windows 文件系统），或用于实时应用（例如，算法、控制器）。

标准 CPU：

• SIMATIC S7-1500 软控制器 CPU 1507S

特点	CPU 1507S
程序用工作存储器，集成	5 MB
数据用工作存储器，集成	20 MB
装载存储器	320 MB
命令执行时间（Microbox IPC427D，Core i7，1.7 GHz）
位运算	0.001 μs
字运算	0.002 μs
定点运算	0.002 μs
浮点运算	0.006 μs
位存储器、定时器、计数器
S7 计数器/定时器	各 2048
IEC 计数器	任意（仅受工作存储器限制）
IEC 定时器	任意（仅受工作存储器限制）
位存储器	16 KB
I/O 地址范围
输入	32 KB（所有输入都保存在过程映像中）
输出	32 KB（所有输出都保存在过程映像中）
运动
轴数	多 60
通信
PROFINET	√（通过 PC 接口） 2 x PN，其中 1 个为 PN IO RT
PROFIBUS	√（通过 PC 接口）
Web 器	√

• 全集成自动化 (TIA) 中的入门级 CPU
• 用于有中等过程性能需求的小型应用

CPU 运行需要 SIMATIC 微存储卡 (MMC)。

CPU 312 安装有：

• 微处理器;
  处理器处理每条二进制指令的时间可达 100 ns。
• 扩展存储器;
  与执行相关的程序段的 32 KB 高速 RAM（相当于约 10 K 指令）可以为用户程序提供足够的空间；
  SIMATIC 微型存储卡（大 4 MB）作为程序的装载存储器，还允许将项目（包括符号和注释）存储在 CPU 中。
• 灵活的扩展能力;
  多达 8 个模块，（1排结构）
• MPI多点接口;
  集成的 MPI 接口多可以同时建立与 S7-300/400 或编程设备、PC、OP 的 6 条连接。在这些连接中，始终为编程器和 OP 分别预留一个连接。通过“全局数据通讯”，MPI可以用来建立多16个CPU组成的简单网络。

• 口令保护;
  用户程序使用密码保护，可防止非法访问。
• 诊断缓冲;
  诊断缓冲区中可存储后 500 个错误和中断事件，其中的 100 个事件可以长期保留。
• 免维护的数据后备;
  如果发生断电，则可通过 CPU 将所有保持性数据自动写入到 SIMATIC 微型存储卡（MMC 卡）上，且将在再次通电时保持不变。

可参数化的特性

可以使用 STEP 7 对 S7 的组态、属性以及CPU的响应进行参数设置：

• MPI多点接口;
  定义站地址
• 重启动/循环时间特性；
  大循环时间以及负载限制，以及自检测功能
• 时钟存储器；
  设定地址
• 防护等级；
  定义程序和数据的访问权限
• 系统诊断；
  定义诊断报警的处理和范围
• 看门狗中断；
  周期设定
• 时钟中断;
  设定起始日期、起始时间和间隔周期

显示功能与信息功能

• 状态和故障指示；
  发光二极管显示，例如，硬件、编程、定时器或I/O出错以及运行模式，如RUN、STOP、Startup。
• 测试功能；
  可使用编程器显示程序执行过程中的信号状态，可以不通过用户程序而修改过程变量，以及输出堆栈内容。
• 信息功能；
  您可以使用 PG 以纯文本的形式获取 CPU 存储容量和操作模式、主存储器和装载存储器的当前利用率以及当前循环时间和诊断缓冲区内容的相关信息。

集成的通讯功能

• PG/OP 通讯
• 全局数据通讯
• S7 基本通讯
• S7 通讯(只是器)

系统功能

CPU 具有广泛的系统功能特性，诸如：诊断、参数赋值、报警、定时和测量等。

详细信息请参见手册。

西门子S7-400PLC 6ES7407-0KA02-0AA0

Design

IM154-8 PN/DP CPU 智能接口模块包含两个部件：

• IM154-8 PN/DP CPU (6ES7154-8ABxx-0AB0) 和
• CM IM PN DP M12 7/8” 连接模块 (6ES7194-4AN00-0AA0)

两个部件均可单独订购。

IM 154-8 PN/DP CPU 接口模块具有：

• 3 个 PROFINET 端口 (2 x M12, 1 x RJ45)
• 2 个 MPI/PROFIBUS 连接 (输入和输出, M12)
• 集成 CPU 具有 S7-300 CPU 315-2 PN/DP 的性能
• RUN/STOP 开关和 RJ45 PROFINET 端口，位于密封盖后
• SIMATIC 微存储卡, 位于连接模板下方

• 密码保护；
  通过密码，可保护用户程序免受未经授权的访问。
• 函数 (FC) 
  和功能块 (FB) 可以通过 S7 块加密功能加密存储于 CPU 以保护专有技术。
• 诊断缓冲区
  中可存储后 500 条错误和中断事件，其中的 100 条事件可以长期存储。
• 免维护数据备份；
  如果电源发生故障，CPU 会自动将保留的数据（多可达 128 KB），这样一旦电源再次接通，数据依然能被使用。

可组态的参数属性

STEP 7可用于对S7组态设置参数以及设置CPU的属性和响应参数：

• I/O 设定：型号和范围
• 概要：定义名称、工厂名称和位置名称
• 准备工作：定义 CPU 的调试特性和监视时间
• 同步循环中断；设置 DP 主站系统/IO 系统编号、过程映像分区编号和延时时间
• 循环/时钟存储器：定义大循环时间和负载以及自检测功能设置时钟存储器地址
• 保持性：定义具有保持功能的存储位、计数器、定时器和数据块的数量
• 日期时间中断：设定起始日期、起始时间和间隔周期。
• 循环中断：周期设定
• 系统诊断：定义诊断报文的处理和范围
• 时钟：设定 AS 内或 MPI 上的同步方式
• 保护等级：指定对程序和数据的访问权。
• 通信：预留连接资源
• Web：CPU 的 Web 器设置
• MPI/PROFIBUS DP接口设置接口类型。定义节点地址对操作模式进行参数化，并组态使用 PROFIBUS DP 时的传输区对时间同步进行参数化
• PROFIBUS DP 主站/从站接口：针对分布式 I/O 的用户自定义地址分配。对操作模式进行参数化，并组态使用 PROFIBUS DP 时的传输区。对时间同步进行参数化
• PROFINET接口：设置地址。对 PROFINET 属性、PROFINET 上的 I-Device 功能、使用 NTP 步骤的时间同步、介质冗余和 KeepAlive 功能进行参数化。
• 参数化端口 1、端口 2 和端口 3

显示功能与信息功能

状态和错误指示；
LED 指示,硬件、编程、时间、I/O 或 总线错误，以及工作状态，如运行、停止和重启。护报警导和 PROFINET 连接/动作

测试功能；
编程设备可用于显示在程序执行过程中的信号状态、独立地于用户程序之外修改过程变量并输出存储器堆栈的内容。

信息功能；
编程设备能使用户获得有关存储容量和 CPU 工作状态，以及工作内存和负载内存的当前负荷，当前的循环时间和诊断缓冲器内容等方面的信息（纯文本）。

集成通信功能

• 编程器/OP 通信
• 共享数据通讯
• S7 基本通信
• S7 通信
• S5 兼容通信
• 路由
• 数据集路径
• PROFIBUS DP 主站/从站
• 通过 TCP/IP、UDP 和 ISO-on-TCP (RFC1006) 进行开放式通信
• PROFINET IO 控制器
• PROFINET 智能设备
• PROFINET CBA
• Web 器

系统功能

CPU 可以提供大量的系统功能，用于诊断、参数化、同步、中断、时间测量等。请参考手册了解详情。

SIMATIC S7-300 CPU 具有高性能、所需空间小以及小的维护成本，因此提高了性价比。

• 高处理速度；
  例如，在 CPU 315-2 DP 中，位运算时，0.05 μs；浮点运算时，0.45 μs，
  在 CPU 319-3 PN/DP 中，位运算时，0.004 μs；浮点运算时，0.04 μs
• 扩展数量
• 作为装载存储器的 SIMATIC 微型存储卡（MMC）：
  可在微型存储卡中存储一个完整的项目，包括符号和注释。RUN 模式下也可以进行读/写操作。这样可以降低成本
• 无需电池即可在 MMC 上备份 RAM 数据
  

编程

使用STEP7中的 LAD、FBD STL 对 CPU 进行编程。可以使用下列编程工具：STEP 7 Basis 和 STEP 7 Professional。

可以运行 CPU 314 的工程与组态工具（例如，S7-GRAPH、S7-HiGraph、SCL、CFC 或 SFC）。

标准型CPU

对标准型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.2+SP1 以上的软件。

紧凑型 CPU

对紧凑型 CPU 进行编程时需要 STEP 7 V5.3+SP2 以上的软件。老版本的STEP 7需要升级。

• 7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
• 7种CPU可在-25°C 至 +60°C的扩展的环境温度范围中使用
• 具有不同的性能等级，满足不同的应用领域。

提供了以下标准 CPU

• CPU 312，用于小型工厂
• CPU 314，用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂
• CPU 315-2 DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
• CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
• CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
• CPU 319-3 PN/DP，用于具有极大容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统

S7-200PLC的基本配置

语句表程序设计语言与梯形图

语句表程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。语句表程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似，采用布尔助记符来表示操作功能。

语句表程序设计语言具有下列特点：

(1) 采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于撑握的特点；

(2) 在编程器的键盘上采用助记符表示，具有便于操作的特点，可在无计算机的场合进行编程设计；

(3) 用编程软件可以将语句表与梯形图可以相互转换。

例如，图1中的梯形图转换为语句表程序如下：