SIMATIC 控制器
SIMATIC 控制器有多种多样，包括从高性能 PLC 的书本型迷你控制器，到基于 PC 的控制器，无论什么要求，它都能满足要求。
这些控制器的共同特点是，在小的空间里压缩了大处理能力，能满足苛刻的机械和气候条件、高速及可扩展性等要求。
这种分级的性能特征是 SIMATIC 系列产品的力量所在。

目前，SIMATIC PLC 正在执行越来越多的功能，原本需要完全不同技术。对您来说，一切都变得更加*，更加一致，更加经济

基本型控制器
基本型控制器是适合中低端应用的智能控制器。包括标准型和安全型。通过其集成输入和输出以及工艺功能，可实现高性价比的紧凑解决方案。使用基本型控制器，可通过集成和可选通信接口，实现联网简便的灵活解决方案。
基本型控制器可在 TIA 博途平台中进行组态和编程。工程组态效率高，而且，随着应用复杂性的增加，还可方便地转为使用高级型控制器。

SIMATIC S7-1200 系列包括以下模块：
性能分级的不同型号紧凑型控制器，以及丰富的交/直流控制器。
各种信号板卡（模拟量和数字量），用于在 CPU 上进行经济的模块化控制器扩展，同时节省安装空间。
各种数字量和模拟量信号模块。
各种通信模块和处理器。
带 4 个端口的以太网交换机，用于实现各种网络拓扑
SIWAREX 称重系统终端模块
PS 1207 稳压电源装置，电源电压 115/230 V AC，额定电压 24 VDC
机械特性
坚固、紧凑的塑料机壳
连接和控制部件易于接触，并由前盖板提供保护
模拟量或数字量扩展模块也具有可拆卸的连接端子
设备特性
**标准：
SIMATIC S7-1200 符合 VDE、UL、CSA 和 FM（I 类，类别 2；危险区组别 A、B、C 和 D，T4A）。生产质量管理体系已按照 ISO 9001 进行认证。
通信
SIMATIC S7-1200 支持各种通信机制：
集成 PROFINET IO 控制器接口
带 PROFIBUS DP 主站接口的通信模块
带 PROFIBUS DP 从站接口的通信模块
GPRS 模块，用于连接到 GSM/G 移动电话网络
LTE 模块，用于在*四代 LTE（长期演进）移动电话网络中进行通信。
通信处理器，可通过以太网接口连接到 TeleControl Server Basic 控制中心软件，并借助于基于 IP 的网络进行安全通信。
通信处理器，可连接到服务应用的控制中心。
RF120C，可连接到 SIMATIC Ident 系统。
模块 SM1278，用于连接 IO-Link 传感器和执行器。
通过通信模块实现点到点连接。
PROFINET 接口
通过集成 PROFINET 接口，可与以下设备通信：
编程设备
HMI 设备
其它 SIMATIC 控制器
PROFINET IO 自动化组件
支持以下协议：
TCP/IP
ISO-on-TCP
S7 通信

S7-300
模块化微型 PLC 系统，满足中、小规模的性能要求
各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
简单实用的分布式结构和多界面网络能力，应用十分灵活
操作方便，设计简单，不含风扇
任务增加时可顺利扩展
大量的集成功能，使它功能非常强劲

SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统，可满足中、低端的性能要求。
模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
SIMATIC S7-300 的应用领域包括：
特殊机械，
纺织机械，
包装机械，
一般机械设备制造，
控制器制造，
机床制造，
安装系统，
电气与电子工业及相关产业。
多种性能等级的 CPU，具有用户友好功能的全系列模块，可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器：
具有高电磁兼容性和抗震性，可大限度地用于工业领域。
分布式 I/O 设备，例如 ET 200可以带电连接和断开各模块。容错通信德国西门子公司：它有SS系列的产品。有SS－95U、100U、115U、135U及155U。135U、155U为大型机，控制点数可达6000多点，模拟量可达300多路。较近还推出S7系列机，有S7-200（小型）、S7-300（中型）及S7-400机（大型）。性能比S5大有提高。网络功能是PLC发展的一个重要特征。各种个人计算机，图形工作站、小型机等都可以作为PLC的监控主机或工作站，这些装置的结合能够提供屏幕显示、数据采集、记录保持、回路面板显示等功能。大量的PLC联网及不同厂家生产的PLC兼容性增加，使得分散控制或集中管理都能轻易地实现。??软冗余的原理和系统配置要求现代能源管理是显着提高机器设备生产效率的又一种方法，可大大提高所有工业领域内公司的竞争力。“我们希望搭建一座会‘思考’的工厂，它既要对各生产线的状态了如指掌，又要动作敏捷，将每个订单的生产安排得井井有条。”双星集团有限责任公司副总经理刘宗良说。**经济持续扩张，**货物贸易随之增长。为了减轻相关气候影响，铁路基础设施的货运能力必须相应提升，而诸如受电弓和自动列队行驶等解决方案则将有助于降低公路货运产生的二氧化碳排放量。另外，数字量信号模块可通过 ** Connect 进行系统接线。通过 ** Connect，可以快速而清晰地连接到现场的传感器和执行器，并可在控制柜中进行简便接线。输入值**出过量程值亟需保护：模拟、3D打印、轻型机器人——这些都是推动*四次工业革命（或称工业4.0）的创新技术。在德国埃尔兰根的西门子电子制造工厂，它们已经成为现实。PLC有多少条指令，各条指令又具有什么功能，是了解与使用PLC的重要方面。你不懂PLC指令怎么编程，没有程序，PLC又怎么工作？??检视状态数据的前提条件您必须执行下列任务，才能监控状态数据或调试程序：（4）在取下RAM模块之前，检查一下模块电池是否正常工作，如果电池故障灯亮时取下模块RAM内容将丢失；打印机根据 EN 55016 进行辐射干扰测试：一般讲，工业生产过程可分为两种类型；连续型生产过程（如化学工业）及非连续型，即离散型生产过程（如机械制造业）。前者生产对象是连续的，分不出件的；后者为离散的，一件件的。由于PLC有上述几个方面的应用，而且，控制的规模又可大、可小，所以，这两种类型的生产过程都有其用武之地。??库编译输出是一个磁盘文件（mwl文件），该文件包含STEP 7-Micro/WIN识别和使用指令库所需的所有内容。如果希望向其他STEP 7-Micro/WIN用户分发用户库，可以将该文件复制，为用户提供一份文件的拷贝。德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。恢复光盘/DVD 可用于将系统恢复到交货状态2. NCU(Numerical control unit)数控单元
如今，许多特定应用领域使用着各式各样的高度专业化的小型变频器。这很快将成为历史，因为西门子*研究院的专家已经研发出一种新的通用型变频器——Tapas。SIMATIC S7-400 具有模块化、无风扇设计和较高扩展能力，并具有全面的通信和网络功能，可以简便实现分布式结构，用户操作十分方便，因此成为中端到高端性能范围内要求较为苛刻的任务的理想解决方案。安全集成通讯模块，它接人PLC后，可使PLC与计算机，或PLC与PLC进行通讯，有的还可实现与其它控制部件，如变频器、温控器通讯，或组成局部网络。通讯模块代表PLC的组网能力，代表着当今PLC性能的重要方面。 PLC与继电器控制的主要区别有以下几点：??PLC 系统与通用计算机可以直接或通过通信处理单元、通信转接器相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统，满足工厂自动化（FA）系统发展的需要，各PLC系统或远程I/O模块按功能各自放置在生产现场分散控制，然后采用网络连接构成集中管理的分布式网络系统。??指令格式定义加热/冷却系统控制使用性能可靠的组件建立 MPI 通信：PROFIBUS 和“分布式 I/O”产品系列中的总线电缆、总线连接器和 RS 485 中继器 (12 Mbps)。CPU 1515 PN 具有一个附加的集成 PROFINET 接口，其具有单独的 IP 地址，例如，用于网络分离或连接其他 PROFINET IO 设备。对于 CPU 1516-3 PN/DP，可通过该集成 PROFIBUS 接口来连接 PROFIBUS 节点。通过一个 PROFIBUS CM，可方便地对不带集成 PROFIBUS 接口的 CPU 进行扩展。??三是盗版客户。采用冗余网络拓扑结构，具有高可用性??自动工作模式下，工艺参数设定由主控工业计算机完成。硫化罐的工作状态、故障报警信息在两种模式下都可以同时在主控计算机的显示器和现场的POP-HMI文本显示器LCD屏上显示。??DCS系统的关键是通信。也可以说数据公路是分散控制系统DCS的脊柱。由于它的任务是为系统所有部件之间提供通信网络，因此，数据公路自身的设计就决定了总体的灵活性和安全性。数据公路的媒体可以是：一对绞线、同轴电缆或光纤电缆。3． SIMATIC S7-400 PLC模块化、可扩展通用系统，IP20 防护等级所有接头和连接器都应该嵌入到模块内并通过盖板来保护。除了上述注意事项之外，还有其它注意事项要留意。若想达到这种效果，企业应该对项目中复杂的能源流动与转化进行综合统筹和把控。如果在发电、输配电、储能等环节采用不同供应商的产品，则有可能影响信息传递效率和项目整体可控性。对此，张东胜指出：“在分布式能源系统建设中，采用整体解决方案，可以使业主在勘测、设计、建设、运维等各个阶段降低技术风险和财务风险，并规避由此带来的一系列问题。”
保险丝烧断断线2017年是安全专家们难忘的一年。5月，WannaCry勒索病毒爆发，所到之处一片狼藉，**为之**。在德国，许多火车站的电子告示牌一度关闭，英国的一些医院不得不推迟手术，世界各地的汽车制造商纷纷发现装配线停滞不动。但事情远未就此结束。时隔短短一个月，在6月，一个名为NotPetya的类似病毒再次爆发。这里仅举一例来说明其影响之恶劣：受其影响，**较大航运公司马士基（Maersk）无法知道有哪些货物已出海，有哪些货物还在集装箱码头。此次网络袭击造成了高达3亿欧元的损失。5.4内存容量基于 SIMATIC PC 的自动化解决方案的优点：??西门子S7-300的PLC CPU功能强大，兼容语句表和梯形图同时存在。梯形图编辑好后可转化到语句表，也就是指令表，也可在转化后的指令表里删减些没用的指令，但是删减后的语句表能运行，却不能再次转化为梯形图。因为300的PLC对指令表的功能很支持，所以编指令的程序很方便。??③16位整数的BCD存储格式为：??控制规模还与输入、输出电路数有关。如控制规模为1024点，那就得有1024条I/O电路。这些电路集成于I/O模块中，而每个模块有多少路的I/O点总是有数的。所以，规模大，所使用的模块也多。较好是把PLC通电15分钟（给内部电容充电），断电，在5分钟内换好新的电池，再上电试一下。抗振性5 ~ 95%，无凝露 2.1可靠性高，抗干扰能力强
   BCD数是一种采用4位二进制数表示1位十进制数(0～9)而得到的数。BCD数用0000、0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001分别表示十进制数的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。BCD数中1、o的个数必须是4的整数倍，且不允许出现1010、1011、1100、1101、1110、1111。
    ①十进数转换成BCD数。十进制数转换成BCD数的方法是：从左到右将待转换的十进制数
中的每个数依次用4位二进制数表示。
   可编程逻辑控制器（PLC，也可叫可编程控制器）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算的电子系统。它采用可编程的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。日前的计算机集散控制系统DCS (Distributed ControlSystem)中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和**通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
    在PLC（Programmable Logic Controller，可编程控制器）发展的过程中，由于时期不同、功能相异，PLC还曾被称为可编程矩阵控制器PMC（Programmable Matrix Controller）、可编程顺序控制器PSC (Programmable Sequence Controller)，本文将沿用PLC的称谓。
    “PLC是一种数字运算的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制器系统联成一体、易于扩充功能的原则设计。”上述是**电工**于1985年1月对PLC所作的*性的定义。
    对于PLC的定义，其补充说明如下。
    以微处理技术为基础，应用于以控制开关量为主，或包括控制过程参量在内的逻辑控制、机电运动控制或过程控制等工业控制领域的新型工业控制装置。
  数控系统内部处理的信息大致可分为两大类：一是控制坐标轴运动的连续数字信息，这种信息主要由CNC系统本身去完成；另一类是控制刀具更换、主轴起停、换向变速、零件装卸、切削液的开停和控制面板、机床面板的输入输出处理等离散信息，这些信息一般用PLC来实现。PLC在CNC系统中是介于CNC装置与机床之间的中间环节。它根据输入的离散信息，在内部进行逻辑运算并完成输出功能。
    1．数控机床中PLC的分类
    通常的PLC是一个独立的控制装置，由CPU、存储器、电源、I/O接口等构成独立的控制系统。从数控机床应用的角度分，可编程序控制器可分为两类：一类是CNC的生产厂家将数控装置( CNC)和PLC综合起来而设计的内装型PLC。内装型PLC从属于CNC装置，PLC与CNC装置之间的信号传送在CNC装置内部即可实现。PLC与数控机床之间则通过CNC输入/输出接口电路实现信号传送，如图6-1所示。另一类是专业的PLC生产厂家的产品，称为独立型PLC。独立型PLC独立于CNC装置，具有完备的硬件结构和软件功能，能够独立完成规定的控制任务，性能价格比不如内装型PLC。采用独立型PLC的数控系统框图如图6-2所示。很多数控系统采用独立的PLC作为逻辑控制器。西门子3系统就是采用独立的PLC，FANUC系统就是采用内装型PLC，与数控装置共用一个CPU，也称内嵌式PLC。
内装型PLC的CNC系统框图
    图6-1    内装型PLC的CNC系统框图
    2．CNC、PLC、机床之间的信号
    在数控机床上用PLC代替传统的机床强电顺序控制的继电器逻辑控制，利用逻辑运算实现各种开关量控制。PLC在数控装置和机床之间进行信号的传送和处理，即可以把数控装簧对机床的控制信号，通过PLC去控制机床动作：也可把机床的状态信号送还给数控装置，便于数控装置进行机床自动控制。
独立型PLC的CNC系统框图
    图6-2    独立型PLC的CNC系统框图
    (1) CNC侧与MT侧的概念
    在讨论数控机床的PLC时，常以PLC为界把数控机床分为CNC侧和MT侧两大部分。CNC侧包括CNC系统的硬件、软件以及CNC系统的外部设备。MT侧则包括机床的机械部分、液压、气压、冷却、润滑、排屑等辅助装置，以及机床操作面板、继电器电路、机床强电电路等。MT侧顺序控制的较终对象的数量随数控机床的类型、结构、辅助装置等的不同而有很大的差别。机床结构越复杂，辅助装置越多，受控对象数量就越多。相比而言，柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)的受控对象数量多，而数控车床、数控铣床的受控对象数量较少。
    (2) PLC、CNC、机床间的信息交换
    对于不同数控系统，所交换的信息内容、数量各有区别，但基本思路和作用是一样的。对于不带PLC的数控系统产品，其信息交换主要以开关量为主，并通过CNC与PLC之间的硬件I/O连接来实现。对于内装PLC的数控系统产品，不仅可通过开关量交换信息，而且可以通过内部寄存器、内部标志位等交换信息，而且在CNC与PLC之间*硬件I/O连接，数据处理能力强，可靠性高。
    数控系统中PLC的信息交换，是以PLC为中心，在CNC、PLC和机床之间的信息传递。PLC与CNC之间交换的信息分两个方向进行，其中由CNC发给PLC的信息主要包括各种功能代码M、S、T的信息、手动/自动方式信息、各种使能信息等。而由PLC发给CNC的信息主要包括M、S、T功能的应答信息和各坐标轴对应的机床参考点信息等。
    同样，PLC与机床之间交换的信息也分为两部分。例如机床的起动/停止，主轴正转/反转/停止、机械变速选择、切削液的开/关、倍率选择、各坐标轴点动和刀架、卡盘的夹紧/松开等信号，以及上述各部件的限位开关等保护装置、主轴伺服状态监视信号和伺服系统运行准备等信号。
    FANUC系统是内装型PLC。由于PLC在数控系统中的特殊作用，FANUC系统将PLC称为PMC，其编程方法详见本章*二节。西门子数控系统大多数采用独立型PLC，PLC用西门子S7系列，编程用STEP软件，其编程方法可参照其他文章，这里不再赘述。掌握PLC的编程方法是利用PLC进行故障诊断和维修的前提条件。