西門子S7-1200模塊6ES7214-1AG40-0XB0

西門子PLC之S7家族

的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統。與S7-200 PLC比較，S7-300 PLC采用模塊化結構，具備高速（0.6~0.1μs）的指令運算速度；用浮點數運算比較有效地實現了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數賦值；方便的人機界面服務已經集成在S7-300操作系統內，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7-300中取得數據，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數據。

S7-300操作系統自動地處理數據的傳送；CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改；S7-300 PLC設有操作方式選擇開關，操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7-300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態功能，這使得組態非常容易、簡單。

S7-300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接AS-I總線接口和工業以太網總線系統；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統。

CPU模塊與那些模塊之間的數據交換的時間就會增加。這種數據交換的時間的增加，在一定程度上會使PLC的掃描時間加長。因此，有必要采取以下措施使系統總線傳輸速度高速化：增加系統總線的帶寬使一次傳輸的數據量增多，例如三菱電機的小Q系列PLC，增加了系統總線的帶寬，使所傳輸的數據量是以前的2倍；在系統總線存取的方式上，采用連續成組傳送技術實現連續數據的高速批量傳送，大大縮短了存取每個字所需的時間；通過向與系統總線相連接的模塊實現全局傳送，即針對多個模塊同時傳送同一數據，有效地用活了系統總線。 運算速度高速化也是日本PLC系統追求的一個重要目標。由于目前PLC的CPU模塊競相采用32位RISC芯片，運算速度大為提高。一般基本指令的執行速度均達到數十個納秒（ns），如三菱電機的Q02HCPU其輸入指令的執行時間為34ns，富士電機MICREX-SX系列SPH300達20ns，橫河電機的FA-M3系列的F3SP59-7S其輸入指令的執行時間為17.5ns。僅看一種指令的執行時間并不能完整地說明問題。日本電機工業會（日本電機工業的行業協會）JEMA一直倡導用PCmix值（即PLC的處理時間性能表示指標，用1微秒執行的基本指令和數據處理指令的平均次數來表示）來衡量PLC的運算速度。所謂1微秒執行的基本指令和數據處理指令的平均次數，是按PLC應用程序所使用的指令的頻繁程度的統計平均值計算的。一般是基本指令占54%(其中輸入指令占17%，輸出指令13%，邏輯運算指令21%，定時器輸出3%)，數據處理指令占39%（其中傳送指令占25%，四則函數運算指令，比較指令6%），其它指令7%。仍以三菱電機的小Q系列為例，其中的Q25HCPU的PCmix值是10.3，比A2UHCPU-S1快5倍（為2.0），比A2SHCPU快20倍多(PCmix值為0.5)。隨著PLC的功能擴展，運算指令、文字處理指令、通信指令等用的越來越多，各種指令的使用頻率也會發生一定的變化，PCmix值的計算也會有所變化。這里順便提一下，之所以要多次舉三菱電機為例，是因為它的PLC的*占日本的50%以上，為日本的大PLC供應廠商，因而具有相當的典型性。同時，通過軟件技術提升PLC操作系統的水平，實現了事件中斷的高速響應（200微秒）功能，高速計數功能，0.5毫秒（三菱電機的小Q系列PLC）、甚至0.2毫秒（橫河電機的的FA-M3系列PLC）的恒定掃描時間功能 

在自動化項目中，用戶使用西門子PLC S7-200系列時，經常會用到通訊模塊來完成數據交換。西門子 S7-200系列的通訊模塊常使用CP243-1，本文下面對它的使用做一個簡要說明。二、西門子PLC S7-200通訊模塊使用方法用戶使用西門子PLC S7-200通訊模塊CP243-1時，需注意以下幾種情況：1. 在硬件安裝時，如果對于西門子PLC S7-200較早型號的CPU（訂貨號含有2BD22）需要CP243-1緊靠在CPU右側進行安裝；如果是西門子PLC S7-200新型號的CPU（訂貨號含2BD23），則可將CP243-1放置在任意位置。2. 用戶可以通過編程軟件STEP 7 MicroWIN V4.0進行配置和程序下載；3. 在STEP 7 MicroWIN V4.0中，用戶可通過“以太網配置向導”對CP243-1進行配置；4. 注意在程序下載時，需要將CP243-1的IP地址和PC的IP地址設定為同一網CP243IP192.168.0.1，而PC的IP地址為192.168.0.2；5. 用戶在*次通過PC下載程序時，需要使用PC/PPI電纜進行下載；6. 使用PC/PPI電纜下載后，以后再下載時，可以通過網線連接CP243-1與PC進行，并使用TCP/IP協議下載。這里需要注意的是，西門子PLC S7-200系列的通訊模塊CP243-1下載時與S7-300系列的通訊模塊CP343-1的不同之處。CP343-1可以通過網線與PC連接后直接下載，而不需要首先使用編程電纜進行下載。