西门子CPU221中央控制单元

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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。

产品分类

一般来说可以从三个角度对可编程序控制器进行分类。其一是从可编程序控制器的控制规模大小去分类，其二是从可编程序控制器的性能高低去分类，其三是从可编程序控制器的结构特点去分类。

控制规模

可以分为大型机、中型机和小型机。

西门子PLCS7-300系列

小型机：小型机的控制点一般在256点之内，适合于单机控制或小型系统的控制。

西门子小型机有S7-200：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量248点；模拟量35路 。

中型机:中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控，它适合中型或大型控制系统。

西门子中型机有S7-300：处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量1024点；模拟量128路 ；网络PROFIBUS；工业以太网；MPI。

大型机：大型机的控制点一般大于2048点,不仅能完成较复杂的算术运

西门子PLCS7-400系列

算还能进行复杂的矩阵运算。它不仅可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控。

西门子大型机有S7-400 ：处理速度0.3ms / 1k字；

存贮器512k ；I/O点12672；

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在输出电路中往往需要注意对驱动电路和负载器件的保护：

1）对于继电器这类电感性负载，必须安装火花抑制器。

2）对于容性负载，应在信号输出负载线路中串联限流电阻。电阻阻值应确保负载承受的瞬时电流和电压被限制在额定值内。

3）在用晶体管输出直接驱动指示灯时，冲击电流可能损坏晶体管。为此应设置保护电阻以防晶体管被击穿。

4）当被驱动负载是电磁开关、电磁离合器、电磁阀线圈等交流负载，或虽是直流负载，但工作电压或工作电流过输出信号的工作范围时，应先用输出信号驱动小型中间继电器（一般工作电压＋24V），然后用它们的触点接通强电线路的功率继电器或直接去激励这些负载（见图1）。当然，如果用PLC装置本身具有交流输入、输出信号接口，或有用于直流大负载驱动的接口时，输出信号就不必经中间继电器过渡，即可以直接驱动负载器件。

西门子PLC模块CPU221中央控制单元S7-1500PLC的常用模块，S7-1500PLC是模块化结构设计的PLC，各个单独模块之间可以进行广泛组合和扩展，它的主要组成部分有电源模块（PM/PS）、*处理器模块（CPU）、导轨（RACK）、信号模块（SM）、通信模块（CP/CM）和工艺模块（TM）等。

（1）、电源模块（PM/PS）

用于向CPU以及其扩展模块提供+24V DC电源。

PM：无背板线、不占用槽位，无固件版本（类似PS307）

PS：有背板线，占用槽位，有固件版本（类似PS407）

（2）、*处理器模块（CPU）

主要包括标准CPU（比如：CPU1511-1PN）

紧凑型CPU（比如：CPU1512C-1PN）

分布式模块CPU（比如：CPU1510SP-1PN

工艺型CPU（比如：CPU1511T-1PN）

故障安全CPU模块（比如：CPU1511F-1PN）

通过标红的字母可以区分是类型的CPU

（3）、导轨（RACK）

是安装S7-1500各类模块的机架，是特制的异形板，标准长度为160/245...2000，可以根据实际选用。S7-300/1200/1500的导轨上无背板线。但S7-400有背板线，不可缺少。

（4）、存储卡（SD）

用于存储PLC程序，可由PC直接读取，不支持热插拔。50万次读取寿命，*32GB

注：S7-300的MMC，PC不能直接读取需用准用读卡器设备。

（5）、信号模块（SM）

基本型：BA

标准型：ST

高性能：HF

（6）、工艺模块（TM）

主要用于对实时性和存储量要求高的控制任务。

计数模块（高速输入）：TM Count2

位置模块（高速输入）：TM Poslnput2

PTO模块（高速输出）：TM PTO

（7）、通信模块（CP/CM）

西门子PLC模块CPU221中央控制单元用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信，可将PLC接入以太网、PROFIBUS和AS-I网络，或用于串行通信。它可以减轻CPU处理通信的负担，并减少对通信功能的编程工作。

主要有两大类：

PRIFIBUS：CM 1542-5、CP1542-5
PROFINET：CM 1542-1、CP1543-1

ET-200分布式外围设备模块

是西门子基于PRIFIBUS或PROFINET的分布式控制模块，应用很广。
1、ET200SP：是一种多功能的按位模块化的分布式I/O系统，体积比较小，要安装在控制柜里。

2、ET200MP：是一种多通道的分布式I/O系统，可以使用S7-1500的模块，要安装在控制柜内，使用广泛。西门子PLC模块CPU221中央控制单元

PLC的类型
PLC按结构分为整体型和模块型两类，按应用环境分为现场安装和控制室安装两类；按CPU字长分为1位、4位、8位、16位、32位、64位等。从应用角度出发，通常可按控制功能或输入输出点数选型。整体型PLC的I/O点数固定，因此用户选择的余地较小，用于小型控制系统；模块型PLC提供多种I/O卡件或插卡，因此用户可较合理地选择和配置控制系统的I/O点数，功能扩展方便灵活，一般用于大中型控制系统。

2．输入输出模块的选择

输入输出模块的选择应考虑与应用要求的统一。例如对输入模块，应考虑信号电平、信号传输距离、信号隔离、信号供电方式等应用要求。对输出模块，应考虑选用的输出模块类型，通常继电器输出模块具有价格低、使用电压范围广、寿命短、响应时间较长等特点；可控硅输出模块适用于开关频繁，电感性低功率因数负荷场合，但价格较贵，过载能力较差。输出模块还有直流输出、交流输出和模拟量输出等，与应用要求应一致。可根据应用要求，合理选用智能型输入输出模块，以便提高控制水平和降低应用成本。考虑是否需要扩展机架或远程I/O机架等

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