西門子6ES7222-1HD22-0XA0

可編程控制器技術主要是應用于自動化控制工程中，如何綜合地運用前面學過知識點，根據實際工程要求合理組合成控制系統， 在此介紹組成可編程控制器控制系統的一般方法。

二、可編程控制器控制系統設計的基本步驟

1 ．系統設計的主要內容

（ 1 ）擬定控制系統設計的技術條件。技術條件一般以設計任務書的形式來確定，它是整個設計的依據；

（ 2 ）選擇電氣傳動形式和電動機、電磁閥等執行機構；

（ 3 ）選定 PLC 的型號；

（ 4 ）編制 PLC 的輸入 / 輸出分配表或繪制輸入 / 輸出端子接線圖；

（ 5 ）根據系統設計的要求編寫軟件規格說明書，然后再用相應的編程語言（常用梯形圖）進行程序設計；

（ 6 ）了解并遵循用戶認知心理學，重視人機界面的設計，增強人與機器之間的友善關系；

（ 7 ）設計操作臺、電氣柜及非標準電器元部件；

（ 8 ）編寫設計說明書和使用說明書；

根據具體任務，上述內容可適當調整。

目前,PLC 不僅可以執行開環控制,而且還可以執行
閉環控制,
定位,
計數,比例控制,
閥門控制以及其它功能。
為此,西門子公司開發了各種智能型 I/O 模板。 它們均為微處理器控制,能夠*獨立地執行時間要求苛刻的控制任務,并可直接通過其輸入/輸出通道連接到過程控制。 避免了對 CPU 的額外負擔。
分布式 I/O
在連接遠距離分布的過程與 I/O 模板時,其布線往往非常復雜,而且極易造成故障。 若需要一個模塊化的靈活自動化系統,我們還是建議使用分布式 I/O 系統：
使用分布式 I/O 系統 ET 200,即可從距離遠達 23km 的過程站遠程操控遠程 I/O 設備,小型控制系統以及大量現場設備。設備之間通過快速現場總線 PROFIBUS-DP 連接,符合標準 EN 50 170。
編程器,軟件
SIMATIC? 系列產品提供有一種精心打造的***編程器解決方案,包括從經濟的便攜式編程器,到功能強大的臺式編程器。
同時,我們還提供與之相匹配的應用軟件。 所適用的操作系統：
Windows 95/98/NT 或業已驗證的 SIMATIC? 軟件以及適用于所有 PC 的應用程序
并且,通過西門子 STEP? 7 軟件,可快速,便捷地對控制器進行編程。 使用同一種軟件,即可進行歸檔和測試。
工控機
堅固,可靠的 SIMATIC? 系列工控機,非常適用于機器數據和過程數據的采集,處理和歸檔,物流和制造工序的操作員控制和可視化,以及過程控制任務。
HMI
自動化控制過程越復雜,準確適配的“人機溝通”功能就越顯重要。
源自西門子的 SIMATIC HMI? 設備即可提供適用于此類各種任務的解決方案。
開放式通訊
任何制造系統的生產效率在很大程度上取決于所用控制系統的靈活性。 雖然分布式控制可增加靈活性,但也意味著需要高性能的設備用于相互之間以及與主控 PC 之間的數據交換。
SIMATIC? 為此提供有兩種解決方案：
CPU - CPU 點對點連接或通過通訊處理器的點對點連接,這種方式可鏈接節點有限
通過工業以太網或 PROFIBUS 局域網的通訊,這種方式可鏈接大量的可編程控制器。

SIMATIC S7-200 SMART 產品亮點:
機型豐富,更多選擇
提供不同類型,I/O 點數豐富的CPU 模塊,單體I/O 點數較高可達60 點,可滿足大部分小型自動化設備的控制需求。另外,CPU 模塊配備標準型和經濟型供用戶選擇,對于不同的應用需求,產品配置更加靈活,較大限度的控制成本。
選件擴展,準確定制
新穎的信號板設計可擴展通信端口,數字量通道,模擬量通道。在不額外占用電控柜空間的前提下,信號板擴展能更加貼合用戶的實際配置,提升產品的利用率,同時降低用戶的擴展成本。
高速芯片,性能
配備西門子高速處理器芯片,基本指令執行時間可達0.15 μs,在同級別小型PLC 中遙遙**。一顆強有力的“芯”,能讓您在應對繁瑣的程序邏輯,復雜的工藝要求時表現的從容不迫。
以太互聯,經濟便捷
CPU 模塊本體標配以太網接口,集成了強大的以太網通信功能。一根普通的網線即可將程序下載到PLC 中,方便快捷,省去了編程電纜。通過以太網接口還可與其它CPU 模塊,觸摸屏,計算機進行通信,輕松組網。
三軸脈沖,運動自如
CPU 模塊本體較多集成3 路高速脈沖輸出,頻率高達100 kHz,支持PWM/PTO輸出方式以及多種運動模式,可自由設置運動包絡。配以方便易用的向導設置功能,快速實現設備調速,定位等功能。
通用SD 卡,方便下載
本機集成Micro SD 卡插槽,使用市面上通用的Micro SD 卡即可實現程序的更新和PLC 固件升級,大地方便了客戶工程師對較終用戶的服務支持,也省去了因PLC 固件升級返廠服務的不便。
軟件友好,編程高效
在繼承西門子編程軟件強大功能的基礎上,融入了更多的人性化設計,如新穎的帶狀式菜單,全移動式界面窗口,方便的程序注釋功能,強大的密碼保護等。在體驗強大功能的同時,大幅提高開發效率,縮短產品上市時間。
*整合,無縫集成
SIMATIC S7-200 SMART 可編程控制器,SIMATIC SMART LINE 觸摸屏和SINAMICSV20 變頻器*整合,為OEM 客戶帶來高性價比的小型自動化解決方案,滿足客戶對于人機交互,控制,驅動等功能的*需求。

西門子6ES7222-1HD22-0XA0

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訊。

西門子S7-1500可編程控制器:

的SIMATICS7-1500控制器除了包含多種創新技術之外，還設定了新標準，提高生產效率。無論是小型設備還是對速度和準確性要求較高的復雜設備裝置，都一一適用。SIMATICS7-1500無縫集成到TIA博途中，較大提高了工程組態的效率。

性能：沒有快，只有更快！SIMATIC S7-1500的系統性能較大縮短了系統響應時間，進而優化了控制質量并提高了系統性能。

處理速度：SIMATIC S7-1500 的信號處理速度更為快速，較大縮短系統響應時間，進而提高了生產效率。

高速背板總線：的背板總線技術采用高波特率和高效傳輸協議，以實現信號的快速處理。

通信：SIMATIC S7-1500帶有多達3個PROFINET接口。
其中，兩個端口具有相同的IP地址，適用于現場級通信；第三個端口具有獨立的IP地址，可集成到公司網絡中。
通過 PROFINET IRT，可定義響應時間并確保高度的設備性能。
集成：無需親臨現場，即可通過Internet瀏覽器隨時查看CPU狀態。過程變量以圖形化方式進行顯示，同時用戶還可以自定義網頁，這些都大地簡化了信息的采集操作。

西門子SIMATIC HMI 操作面板:
西門子觸摸屏主要分為以下幾類：

1、西門子HMI按鍵面板

這類西門子觸摸屏便于安裝和預組裝，可以進行簡單而直接的操作，并且接線簡單，比常規觸摸屏接線節省大部分時間。防護等級IP65。

其突出特點如下：

可任意配置的大號按鍵，具有觸摸反饋，即使戴著手套也能可靠操作；

LED背光照明具有五種可選顏色，用于顯示各種機器狀態；

集成以太網交換機，支持線性環形拓撲網絡；

非常適合安裝在全防護人機界面設備的擴展單元中；

故障安全型可連接一個或兩個急停按鈕或其他故障安全信號。

2、西門子HMI移動面板

此類面板的顯著特點是既可以有線操作，也可以通過工業以太網方式無線操作，更加方便調試或維護，并且能移動觀察整個工業現場過程，在屏幕上顯示訪問相關的過程信息全局，一般應用在十分重要的場合，是對全局進行移動操作和監視的有力工具。面板的防護等級為 IP65，從一米以上高度墜落也安然無恙，非常適合在惡劣的工業環境中使用。無需中斷操作即可將大容量電池更換，從而確保系統操作順利運行。
其突出特點如下：
設計堅固，適合工業應用；
操作舒適，結構緊湊，重量輕；
支持熱插拔，使用靈活；
啟用和停用不中斷急停電路（使用增強型接線盒）；
采用高等級安全設計，操作可靠；
連接點檢測功能；
集成接口：串口、MPI、PROFIBUS 或 PROFINET/以太網口；
調試時間較短。

此類屬于精簡型，但并不是簡單，具備基本的觸摸屏功能，性價比高，尺寸從3寸到15寸多種可選，分為觸摸式或鍵控式，屬于廣大用戶常用系列。4英寸和6英寸面板也可進行豎直安裝，進一步提高了靈活性，還帶有附加的可任意配置的控制鍵。
其突出特點如下：
適用于不太復雜的可視化應用；
所有顯示屏尺寸具有統一的功能；
顯示屏具有觸摸功能，可實現直觀的操作員控制；
按鍵可任意配置，并具有觸覺反饋；
支持 PROFINET 或 PROFIBUS 連接；
項目可向上移植到 SIMATIC 精智面板。
4、西門子HMI精智面板
這類屏的特點是能實現能效管理，帶集成診斷功能，比精簡面板又高了一級，尺寸從4寸到12寸可選，多為寬屏，可視化區域增加了40%，適用于復雜的操作畫面。
其突出特點如下：
所有面板都具有相同的集成功能；
寬屏幕顯示尺寸從4英寸到12英寸，可進行觸摸操作或按鍵操作
有效的節能管理
顯示屏的亮度在0~范圍內可調
可在生產間歇期間將顯示屏關閉；
萬一發生電源故障，可確保的數據安全性；
支持多種通訊協議