西門子CPU中央控制單元6ES7214-2BD23-0XB8

 2.1.3 PLC的發展趨勢

1、功能向增強化和專業化的方向發展，針對不同行業的應用特點，開發出專業化的PLC產品。以此來提高產品的性能和降低產品的成本，提高產品的易用性和專業化水平。

2、規模向小型化和大型化的方向發展，小型化是指提高系統可靠性基礎上，產品的體積越來越小，功能越來越強；大型化是指應用在工業過程控制領域較大的應用市場，應用的規模從幾十點擴展到上千點應用功能從單一的邏輯運算擴展幾乎能滿足所有的用戶要求。

3、系統向標準化和開放化方向發展，以個人計算機為基礎，在windows平臺上開發符合全新一體化開放體系結構的PLC。通過提供標準化和開放化的接口，可以很方便地將PLC接入其它系統[2]。

STEP 7- Micro/WIN SMART 是專門為S7-200 SMART 開發的編程軟件，能在Windows XP SP3/Windows 7 上運行，支持LAD、FBD、STL語言。安裝文件小于100 MB。在沿用STEP 7- Micro/WIN 編程理念的同時，更多的人性化設計使編程更容易上手，項目開發更加高效。

• 全新菜單設計
  摒棄了傳統的下拉式菜單，采用了新穎的帶狀式菜單設計，所有菜單選項一覽無余，形象的圖標顯示，操作更加方便快捷。
  雙擊菜單即可隱藏，給編程窗口提供更多的可視空間。

• 全移動式窗口設計
  軟件界面中的所有窗口均可隨意移動、并提供八種拖拽放置方式。
  主窗口、程序編輯窗口、輸出窗口、變量表、狀態圖等窗口均可按照用戶的習慣進行組合，最大限度的提高編程效率。

• 變量定義與程序注釋
  用戶可根據工藝需求自定義變量名，并且直接通過變量名進行調用，*享受高級編程語言的便利。根據實現的功能，特殊功能寄存器調用后自動命名，更加便捷。
  STEP 7- Micro/WIN SMART 提供了完善的注釋功能，能為程序塊、編程網絡、變量添加注釋，大幅提高程序的可讀性。當鼠標移動到指令塊時，自動顯示各管腳支持的數據類型。

• 強大的密碼保護
  STEP 7- Micro/WIN SMART 不僅對計算機中的程序源提供密碼保護，同時對CPU 模塊中的程序也提供密碼保護，滿足用戶對密碼保護的不同需求，保護用戶的知識產權。
  STEP 7- Micro/WIN SMART 對程序源實現三重保護：包括為為工程、POU（程序組織單元）、數據頁設置密碼，只有授權的用戶才能查看并修改相應的內容。
  編程軟件對 CPU 模塊里的程序提供4 級不同權限密碼保護。

• 新穎的設置向導
  STEP 7- Micro/WIN SMART 集成了簡易快捷的向導設置功能，只需按照向導提示設置每一步的參數即可完成復雜功能的設定。新的向導功能允許用戶直接對其中某一步的功能進行設置，修改已設置的向導便無需重新設置每一步。
  向導設置支持以下功能：
  • HSC（高速計數）
  • 運動控制
  • PID
  • PWM（脈寬調制）
  • 文本顯示

• 狀態監控
  在STEP 7- Micro/WIN SMART 狀態圖中，可監測PLC 每一路輸入/ 輸出通道的當前值，同時可對每路通道進行強制輸入操作來檢驗程序邏輯的正確性。
  狀態監測值既能通過數值形式，也能通過比較直觀的波形圖來顯示，二者可相互切換。
  另外，對PID 和運動控制操作，STEP 7- Micro/WIN SMART 通過專門的操作面板可對設備運行狀態進行監控。

• 便利的指令庫
  在PLC 編程中，一般將多次反復執行的相同任務編寫成一個子程序，將來可以直接調用。使用子程序可以更好地組織程序結構，便于調試和閱讀。
  STEP 7- Micro/WIN SMART 提供便利的指令庫功能，將子程序轉化成指令塊，與普通指令塊一樣，直接拖拽到編程界面就能完成調用。指令庫功能提供了密碼保護功能，防止庫文件被隨意查看或修改。
  另外，西門子公司提供了大量完成各種功能的指令庫，均可輕松添加到軟件中。

西門子CPU中央控制單元6ES7214-2AS23-0XB8

本機集成8輸入/6輸出共14個數字量I/O點。可連接2個擴展模塊。6K字節程序和數據存儲空間。4個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。非常適合于小點數控制的微型控制器。

　　本機集成14輸入/10輸出共24個數字量I/O點。可連接7個擴展模塊，大擴展至168路數字量I/O點或35路模擬量I/O 點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。1個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器。

　　本機集成14輸入/10輸出共24個數字量I/O點，2輸入/1輸出共3個模擬量I/O點，可連接7個擴展模塊，大擴展值至168路數字量I/O點或38路模擬量I/O點。20K字節程序和數據存儲空間，6個獨立的高速計數器（100KHz），2個100KHz的高速脈沖輸出，2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。本機還新增多種功能，如內置模擬量I/O,位控特性，自整定PID功能，線性斜坡脈沖指令，診斷LED，數據記錄及配方功能等。是具有模擬量I/O和強大控制能力的新型CPU。

　　本機集成24輸入/16輸出共40個數字量I/O 點。可連接7個擴展模塊，大擴展至248路數字量I/O 點或35路模擬量I/O 點。13K字節程序和數據存儲空間。6個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器。2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內部集成特殊功能。可*適應于一些復雜的中小型控制系統。

西門子plc200系列的功能特點有哪些？

　　1、高速輸入。SIMATICS7-200控制器帶有多達6個高速計數器。其中3個輸入為100kHz，3個輸入為30kHz，用于計數和測量。

　　2、高速輸出。SIMATICS7-200控制器集成了兩個100kHz的高速脈沖輸出，用于步進電機或控制伺服驅動器的速度和位置。這兩個輸出都可以輸出脈寬調制信號來控制電機速度、閥位置或加熱元件的占空比。

　　3、存儲器。用戶程序和用戶數據之間的可變邊界可提供 多50KB容量的集成工作內存。同時還提供了 多2MB的集成裝載內存和2KB的掉電保持內存。SIMATIC存儲卡可選，通過它可以方便地將程序傳輸至多個CPU。該卡還可以用來存儲各種文件或更新控制器系統的固件。

　　4、可擴展的靈活設計，信號模塊-----多達8個信號模塊可連接到擴展能力 高的CPU，以支持更多的數字和模擬量輸入/輸出信號。

西門子plc怎么選型及小編的一些選型經驗

　　1、PLC生產廠家的選擇，要確定PLC的制造商，應主要考慮設備用戶的要求，設計人員對不同制造商的PLC的熟悉程度，設計習慣，支持產品的一致性以及技術服務。原則上，從PLC本身的可靠性來看，只要它是大型外國公司的產品，就不存在可靠性差的問題。對于具有大規模網絡通信功能要求的系統，開放式分布式控制系統，遠程I/O系統，歐美生產的PLC在網絡通信功能方面具有更多優勢。此外，對于某些特殊行業(如：冶金，等)，我們應該在相關行業中選擇經過驗證的可靠PLC系統。

　　2、輸入和輸出點的統計，數字量輸入和數字量輸出總點數的計算，I/O點數的確定應基于控制設備所需的所有輸入/輸出點的總和。通常，PLC的I/O點應具有適當的余量。通常，基于統計輸入和輸出點的數量，添加額外10%至20%的可擴展裕度，并且數據被估計為輸入和輸出點的數量。在實際訂購中，必須根據制造商PLC的產品特性調整輸入和輸出點的數量。

　　3、PLC存儲器容量的估算，存儲器容量是指可編程控制器本身可以提供的硬件存儲單元的大小。各種PLC的存儲容量可以從PLC的基本參數表中找到。例如，SiemensS7-314PLC的用戶程序存儲容量為64KB。S7-315-2DPPLC的用戶程序存儲容量為128KB。程序容量是用戶程序在內存中使用的內存單元的大小，因此內存容量應大于程序容量。在設計階段，由于尚未編譯用戶應用程序，因此需要估計程序容量。如何估算程序容量?許多文獻給出了不同的公式，通常是數字I/O點數的10到15倍，加上模擬I/O點數的100倍。單詞總數(一個字為16位)，然后將余量考慮為此數字的25%。

　　4、PLC通訊功能的選擇，現在PLC的通訊功能越來越強大。許多PLC支持多種通信協議(一些需要配備相應的通信模塊)。選擇時，應根據實際需要選擇合適的通訊方式。西門子plc控制系統通信網絡的主要形式如下：(1)PC是主站，同一類型的多個PLC是從站，構成一個簡單的PLC網絡;(2)一臺PLC為主站，同類型的其他PLC為從站，構成主從PLC網絡;(3)PLC網絡通過特定的網絡接口作為DCS連接到DCS的子網;(4)PLC網絡(各制造商的PLC通信網絡)。

　　5、西門子plc機型的選擇，PLC類型：PLC根據結構分為兩種類型：整體式和模塊式;整體式PLC具有較少的I/0點并且相對固定，因此用戶選擇的空間較小，通常用于小型plc控制系統。這類PLC的代表有：西門子的S7-200系列。模塊化PLC提供各種可插入PLC基板的I/O模塊，使用戶可以根據需要輕松選擇和配置控制系統的I/O點，因此，模塊化PLC的配置相對靈活，通常用于大中型plc控制系統，例如，西門子的S7-300系列和S7-400系列。

S7-200的系統結構

S7-200 PLC是模擬式中小型PLC，電源、CPU和其他模塊都是獨立的，可以通過U形總線把電源（PS）、CPU和其他模塊緊密固定在西門子S7-300的標準軌道上。每個模塊都有一個總線連接器，后者插在各模塊的背后。電源模塊總是安裝在機架的左邊，CPU模塊緊靠電源模塊。CPU的右邊是可以選擇的IM接口模塊，如果只用主架導軌而沒有使用擴展支架可以不選擇IM接口模塊。S7編程軟件組態主架導軌硬件時，電源，CPU和IM分別放在導軌的1號槽、2號槽和3號槽上。一條導軌共有11個槽號：1號槽至11號槽，其中4號槽至11號槽可以隨意放置除電源、CPU和IM以外的其他模塊。如：DI（數字量輸入）、DO（數字量輸出）、AI（模擬量輸入）、AO（模擬量輸出）、FM（功能模塊）和CP（通信模塊）等[3]。

2.3.2 S7-200 CPU模塊

CPU模塊是控制系統的核心，負責系統的中央控制責任，存儲并執行程序，實現通信功能，為U形總線提高5V電源。CPU有4種操作模式：STOP（停機），STARTUP（啟動），RUN（運行）和HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通過MPI接口與其他設備通信。S7-300的CPU模塊大致可以分為以下幾類：

1、6種緊湊型CPU，帶有集成的功能和I/O：CPU 312C、313C、313C-PtP、313C-2DP、314C-PtP和314C-2DP。

2、革新的標準型CPU：CPU 312、314和315-2DP。

3、5種標準的CPU：CPU 313、314、315、315-2DP和316-2DP。

4、戶外型CPU：CPU 312 IFM、314 IFM、314戶外型和315-2DP。

5、大容量高型CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。