西门子PLC控制器技术之一：S7-300/400系统概述

从本章开始，衡云湘水将陆续推出12个专题，跟大家共同探讨学习SIMATIC自动控制技术当中最基础、最核心的技术——SIMATIC 控制器技术。

什么是SIMATIC?

她是西门子自动控制系统（Siemens Automatic）的简称，SIMATIC自动控制系统主要由西门子PLC、分布式I/O（如ET200S）、人机界面HMI、SIMATIC 网络以及标准化软件（STEP 7/博途）等组成。

一个SIMATIC控制系统最核心的组成当然是控制器了，SIMATIC的控制器是西门子系列PLC。

那么，什么是PLC?

可能很多人都只可意味不可言全。PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的简称。当然现在随着计算机技术的发展，已经不单单执行简单的逻辑运算，还可以执行很多复杂的功能，比如定时、计数、PID控制等等。

PLC具有如下特点：

1、可编程，控制系统硬件柔性化
2、可靠性高，抗干扰能力强
3、功能完善，适用性强
4、易学易用
5、维护方便

正因为PLC如上的诸多特点，使其在工业自动化生产中得到了广泛的应用，为工业4.0和中国制造2025战略的实现贡献力量。

典型的西门子PLC可以分为三类：

• 紧凑型PLC ：比如S7-200系列
• 中低性能范围PLC：比如S7-300系列
• 中高性能范围PLC：比如S7-400系列

西门子PLC分类

当然，目前西门子最新推出的控制器是S7-1200/1500系列，S7-1200性能介于S7-200和S7-300之间；S7-1500性能介于S7-300和S7-400之间。

S7-200系列PLC运行稳定，使用简单方便，价格便宜，很适用于小型控制系统；但是其I/O点数少，扩展困难。目前支持Win7的软件是 Step7 MicrowinX，该软件无需授权。

S7-200PLC

S7-300系列PLC是针对中低性能要求设计的模块化中小型控制系统PLC。目前在工业自动化生产中应用广泛（比如汽车整车制造等）

  •     可选择不同类型的扩展模块
  •     可以扩展多达32个模块
  •     模块内集成背板总线
  •     可以连接MPI、 Profibus DP、Profinet接口

S7-300CPU模块

S7-300 PLC硬件各模块构成如下图所示：

S7-300PLC硬件模块构成

其中PS电源模块为可选，只需要外部能够提供PLC稳定的24VDC即可，IM模块为接口模块，仅在当需要扩展机架的时候才需要。CPU模块为必选，SM信号模块、FM功能模块、CP通信处理器根据需要增减添加。注意在硬件组态中左边三个模块槽位位置固定。

S7-400系列PLC是针对于中高级性能要求的控制系统

   •     可以选择不同的模块
   •     可以扩展多达300个模块
   •     背板总线集成在模块内
   •     也可以连接MPI、   Profibus DP、Profinet等接口

S7-400PLC硬件模块构成

S7-400PLC类似于S7-300PLC，也是模块化硬件结构，其与S7-300的主要区别是：

S7-1200和S7-1500是西门子硬件更新的大势所趋，虽然目前应用面还不大，但请大家留心学习，后续衡云湘水也会推出关于S7-1200/1500的系列学习专辑。

PLC型号所蕴含的信息

如何通过CPU型号了解其基本信息呢？相信通过以下两个例子解释你就了然于胸了：

1.** CPU315-2 PN/DP**

CPU3XX表示PLC控制器是300系列，-2表示该CPU有两种类型的接口，一个类型接口兼容MPI和ProfiBus DP，另一个类型接口兼容PN口。

2.CPU319F-3PN/DP

CPU3XX表示PLC控制器是300系列（319是300系列PLC最高级的一款），F表示该CPU为故障安全型PLC，-3表示该CPU有三种类型的接口，第一个类型接口兼容MPI和ProfiBus DP，第二个类型接口兼容ProfiBus DP口，第三个类型接口兼容PN口。

PLC设备安装

PLC可以根据需要进行水平或者竖直安装

PLC设备安装方式.JPG

编程软件简介

SIMATIC S7-200
使用STEP 7 Micro/Win 软件 无需授权

SIMATIC S7-300/400
使用STEP 7 软件正版需要授权
STEP 7软件可选附件有：S7-SCL、S7-GRAPH、S7-PLCSIM等

最新的SIMATIC S7-1200/S7-1500
采用TIA Portal 博途软件,正版需要授权

以上就是本章专题的主要内容，以下几个问题可以帮您巩固所学内容：