西门子SM332扩展模块

西门子PS307电源模块5A技术参数由于具有多种性能等级的 CPU，并有具备大量用户友好的功能的广泛模块，用户可以根据具体情况执行其自动化任务。
任务扩展时，可通过附加模块随时对控制器进行扩展，成本不会很高。
SIMATIC S7-400 是一种通用控制器：
具有很高电磁兼容性以及抗冲击性和抗振性，因此拥有较高的工业适用性。
可以带电连接和断开各模块。
S7-400H
在自动化技术的许多领域中，对自动化系统的可用性（从而故障安全性）的需求在不断提高。在许多领域中，设备停机会产生较高的成本。此时，只有冗余系统才能满足可用性要求。
容错型 SIMATIC S7-400H 即能满足这些要求。即使在一个或多个故障导致控制器的部件出现故障时，也能继续运行。通过以这种方式实现的可用性让 SIMATIC S7-400H 尤其适用于以下应用领域：
控制器发生故障后重启会产生很高费用的过程（通常在过程工业中）。
停产的代价十分高昂的过程。
涉及贵重材料的过程（例如在制药工业中）。
无人监视的应用
涉及较少维护人员的应用
订货数据
关于 S7-400H 组件的订货数据，请参见在“S7-400/S7-400H/S7-400F/FH”下的相应模块。
S7-400F/FH
SIMATIC S7-400F/FH 故障安全自动化系统可在安全要求较高的工厂中使用。它可对立即停机不会给人员或环境带来危险的过程进行控制。S7-400F/FH 具有两种基本设计：
S7-400F：
故障安全自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下，生产过程会切换到安全状态并中断。
S7-400FH：
故障安全和高可用性自动化系统。在控制系统中发生故障的情况下，冗余控制部分将发挥作用，继续控制生产过程。
通过另外使用标准模块，可以建立一个全集成控制系统，可在非安全相关和安全相关任务共存的工厂环境中使用。可以使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
设计
SIMATIC S7-400 有多个型号：
S7-400：
中、性能的功能强大的 PLC，具有模块化结构和免风扇的设计。
S7-400H：
采用冗余设计的容错自动化系统，适用于故障安全型应用。
S7-400F/FH：
采用冗余设计的故障安全自动化系统，也具备高可用性。
S7-400
S7-400 自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，这些模块可进行各种组合。
系统包含下列组件：
电源模块 (PS)：
用于将 SIMATIC S7-400 连接到 120/230 V AC 或 24 V DC 电源电压。
CPU：
配有集成 PROFIBUS DP 接口的不同 CPU 具有不同性能范围。根据具体型号，这些 CPU 也可以带有集成 PROFINET 接口。使用 PROFIBUS接口，多可以连接 125 个PROFIBUS DP 从站。可以将多 256 个 PROFINET IO 设备连接到 PROFINET 接口。SIMATIC S7-400 的所有 CPU 均可处理较大型的配置。此外，在一个控制器中的多重计算模式下，多个 CPU 可以协同工作以提高性能。这些 CPU 处理速度快且具有确定性响应时间，可实现较短机器循环时间。
用于数字量 (DI/DO) 和模拟量 (AI/AO) 输入/输出的信号模块 (SM)
通信处理器 (CP)，例如，用于总线连接和端到点连接
功能模块 (FM)：
用于完成计数、定位和凸轮控制等要求苛刻的任务的模块。
根据具体要求，也可使用下列模块：
接口模块 (IM)：
用于连接控制器和扩展单元。SIMATIC S7-400 的控制器可带有多 21 个扩展单元运行。
SIMATIC S5 模块：
在相关 SIMATIC S5 扩展单元中，可以寻址 SIMATIC S5-115U/-135U/-155U 的所有输入/输出模块。此外，在 S5 EU 或者直接在 CC 中（使用适配器）都可以使用 SIMATIC S5 的特定 IP 和 WF 模块。
plc有多种程序设计语言可供使用
绘制各种电路的目的，是把系统的输入输出所设计的地址和名称联系起来。这是很关键的一步。在绘制 PLC 的输入电路时，不仅要考虑到信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到输入端的电压和电流是否合适，也要考虑到在条件下运行的可靠性与稳定条件等问题。特别要考虑到能否把高压引导到 PLC 的输入端，把高压引入 PLC 输入端，会对 PLC 造成比较大的伤害。在绘制 PLC 的输出电路时，不仅要考虑到输出信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到 PLC 输出模块的带负载能力和耐电压能力。此外，还要考虑到电源的输出功率和极性问题。在整个电路的绘制中，还要考虑设计的原则努力提高其稳定性和可靠性。虽然用 PLC 进行控制方便、灵活。但是在电路的设计上仍然需要谨慎、全面。因此，在绘制电路图时要考虑周全，何处该装按钮，何处该装开关，都要一丝不苟。 编制 PLC 程序并进行模拟调试在绘制完电路图之后，就可以着手编制 PLC 程序了。当然可以用上述方法编程。在编程时，除了要注意程序要正确、可靠之外，还要考虑程序要简捷、省时、便于阅读、便于修改。编好一个程序块要进行模拟实验，这样便于查找问题，便于及时修改，好不要整个程序完成后一起算总帐。制作控制台与控制柜在绘制完电器、编完程序之后，就可以制作控制台和控制柜了。在时间紧张的时候，这项工作也可以和编制程序并列进行。在制作控制台和控制柜的时候要注意选择开关、按钮、继电器等器件的质量，规格必须满足要求。设备的安装必须注意安全、可靠。比如说屏蔽问题、接地问题、高压隔离等问题必须妥善处理。现场调试是整个控制系统完成的重要环节。任何程序的设计很难说不经过现场调试就能使用的。只有通过现场调试才能发现控制回路和控制程序不能满足系统要求之处；只有通过现场调试才能发现控制电路和控制程序发生矛盾之处；只有进行现场调试才能后实地测试和后调整控制电路和控制程序，以适应控制系统的要求。
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PID调节是目前应用广泛调节控制规律，P比例、I积分、D微分控制，简称PID控制。比例控制是一种简单的控制方式。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。积分调节可以使系统消除稳态误差。系统如果在进入稳态后存在稳态误差，就必须引入“积分项”。比例+积分(PI)控制可以使系统在进入稳态后无稳态误差。微分作用能产生**前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。因此，可以改善系统的动态性能。。对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分（PD）控制能改善系统在调节过程中的动态特性。这是摘录的一个PID参数调整的口诀，模糊控制的基本思想是总结操作人员的操作经验，用表格的方法实现非线性控制。模糊控制的精度差，稳态误差大，一般还需要和PID结合来减小误差。有很多人（大量的杂志上的文章）实际上并不是这样做的，他们的模糊控制是建立在书上现成的模糊控制表或曲线的。我不太看好模糊控制的实用性，现在实际使用的闭环控制绝大多数还是PID。 用过S7-200和S7-200 SMART的PID调节控制面板和PID参数自整定功能，被控制对象采用我编写的子程序来模拟。被控对象的参数如下：增益为3.0，两个惯性环节的时间常数为5s和2s。搞清楚PID参数的物理意义，和PID参数与闭环系统性能指标的关系，对于我们调节PID至关重要。PID的控制原理可以用人对炉温的手动控制来理解。首先看看比例部分的作用。数组的一个很重要的作用是定义数据块的大小。数据中的变量需要先定义，后使用。使用数据块中的变量**出了定义的范围时，将会出错。假设需要用数据块来保存1000个历史数据，分别定义1000个变量是不可想象的艰巨任务。在数据块中定义名称为XYZ的数组ARRAY[1..1000] INT，就可以轻而易举的解决这个难题。可以用XYZ[abcd]（abcd为数组元素的下标）来访问数组中的元素。虽然定义的数组元素的数据类型为INT，也可以用数据块中的地址按位、字节、字和双字来访问数据块中的地址。搞清楚PID参数的物理意义，和PID参数与闭环系统性能指标的关系，西门子的**业务分别由13个业务集团负责德国西门子公司宣布停机时间并保证运行这使用户能根据需要组合成不同的

模块可以连接到CPU的右侧，进一步扩展数字或模拟输入/输出能力。CPU 1212C接受两个，CPU1214C接受八个信号模块.大量不同的数字量和模拟量模块可提供每种任务所需的输入/输出。数字量和模拟量模块在通道数目、电压和电流范围、隔离、诊断和报警功能等方面有所不同。 对于在此列举的所有模块系列，SIPLUS 部件也可应用在扩展温度范围 -25 - +60℃ 以及腐蚀性环境/冷凝环境中。S7-1200 信号板SIMATIC S7-1200集成通讯支持新用户和人员通过增加一个信号板，可以在控制器上增加数字或模拟I/O来满足您的需求。西门子同年在建立了13个公司
交易完成后博西家电将成为博世集团的全资子公司以PROFINET为枢纽，基于企业生产管理平台的核心控制，数据的处理能力将得到尽情释放，设备供应商完全可以对橡胶制造工厂进行远程和预警；基于大数据、根据数据波动，设备具备自诊断功能，总是在将坏未坏之时发现问题，将其上报给服务方，工程技术人员可在远程完成维修；设备在生产过程中，能够进行生产的自纠正，通过自适应算法进行调整，提高生产的稳定性。借助统一的PROFINET介质，不仅可以帮助客户提高生产水平，而且可以完成企业的精益化管理。与此同时，软控股份也在筹划建设自己的数据中心。未来，通过PROFINET串联，企业的生产管理平台将实现统一的电子数据管理和信息集成，并与PLM、MES、ERP等系统对接，实现全制造环节的互联互通，在生产与企业管理层面全面实现数字化。畅享数据，展望智能化远景。西门子与软控就是这样通过PROFINET一“线”相连，共同构建无限可能。中国制造2025刚刚踏上征程，面对智能制造激动人心的未来，软控股份深耕市场，以理性的实践紧扼信息化奔腾统筹合理的安排才能使品牌形象逐步起来
应用FM 352-5 高速布尔处理器可以进行快速的二进制控制以及提供快速的切换处理。该模块已应用在许多领域，包括：包装机械印刷和造纸机械食品和包装机械制药机械印刷和打孔可控制的子过程，包括： 小安装部件的高速跟踪保证“在线”质量(排除故障部件)工件和机床安全的功能安全过程逻辑控制                                                          设计S7-300 模块，80 mm 宽 40针前连接器，用于连接DI、DO和位置编码器 提供源较或漏较DO(依模块型号而定)带FM 352-5 程序的 MMC 卡插槽STOP、RUN 和 RESET 开关输入/输出地址分配(每16字节)，用于与上位S7 CPU进行数据交换可运行FM 352-5 在具有S7-300的配置中可分布式作为标准PROFIBUS DP从站，通过IM 153-1/IM 153-2连接到S7-300、S7-400、WinAC或第3方主站的内置DP口上可单独运行，不与上位PLC连接                                                          功能指令集： 二进制指令：
NO、NC、取反、输出、RS 存储器、SR 存储器、制定上升沿/下降沿 转换功能：
16 位整数转换为 32 位整数比较功能:
16/32 位整数时间发生器：
脉冲发生器、接通延迟、断开延迟，每个为 10μs 精度计数器功能：
16 位加计数，16 位减计数，32 位加/减计数其他功能：
频率发生器，频率刻度，位移寄存器实际值测量：通过下列方法获取实际值 带24号电压的增量编码器，或带5号电压的增量编码器(RS 422)，或SSI 编码器增量编码器的计数器功能： 连续计数单个计数周期计数16或32位值内置用于位置编码器的24V电源包 可调节DI滤波器的定时器：
0, 5, 10, 15, 20, 50 μs 和 1.5 ms
运行模式在STEP 7中用LAD或FBD生成FM 352-5程序通过S7 CPU或PLCSIM仿真软件执行仿真和测试以目标代码形式编辑FM 352-5程序可直接通过S7 CPU或通过一个MMC卡直接向模块 数据在RUN位置：FPGA以1微秒循环时间处理程序。通过16位I/O接口与CPU进行数据交换。

设计
S7-300
西门子PLC卡件CPU312技术新闻一般步骤
S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。
一个系统包含下列组件：
CPU：
不同的 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。
根据要求，也可使用下列模块：
用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
接口模块 (IM)，用于多层配置时连接控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行，并且*风扇。
SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20 机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
设计
简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护：
安装模块：
只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。
集成的背板总线：
背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。
模块采用机械编码，更换较为容易：
更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
现场可靠的连接：
对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
TOP 连接：
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
规定的安装深度：
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此，所有模块应有明确的安装深度。
无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
扩展
若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）进行扩展：
控制器和3个扩展机架多可连接32个模块：
总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到控制器（CC）。每个 CC/EU 可以连接八个模块。
通过接口模板连接：
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在控制器上它总是在 CPU 旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。
通过 IM 365 扩展：
1 个扩展装置远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。
通过 IM 360/361 扩展：
3 个扩展装置， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的远距离为 10m。
单独安装：
对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：长达 10m。
灵活的安装选项：
CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以大限度满足空间要求。

西门子公司的产品-早是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器。2、1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器。3、20世纪80年代初，S5系统进一步升级——U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。4、1994年4月，S7系列诞生，它具有更国际化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400。5、1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7（过程控制系统7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（系统）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术融为一体。6、西门子公司提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术溶于全部自动化领域。由-初发展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市场，停止生产，而S7系列PLC发展成为了西门子自动化系统的控制核心，而TDC系统沿用SIMADYN D技术内核，是对S7系列产品的进一步升级，它是西门子自动化系统---，功能-强的可编程控制器。2产品分类编辑可编程控制器是由现代化生产的需要而产生的，可编程序控制器的分西门子PLCS7-200系列
西门子PLCS7-200系列
类也必然要符合现代化生产的需求。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
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，它适合中型或大型控制系统的控制。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
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。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；控制性能可以分为**机、中档机和低档机。低档机这类可编程序控制器，具有基本的控制功能和一般的运算能力。工作速度比较低，能带的输入和输出模块的数量比较少。比如，德国SIEMENS公司生产的S7-200就属于这一类。中档机这类可编程序控制器，具有较强的控制功能和较强的运算能力。它不仅能完成一般的逻辑运算，也能完成比较复杂的三角函数、指数和PID运算。工作速度比较快，能带的输入输出模块的数量也比较多，输入和输出模块的种类也比较多。比如，德国SIEMENS公司生产的S7-300就属于这一类。**机这类可编程序控制器，具有强大的控制功能和强大的运算能力。它不仅能完成逻辑运算、三角函数运算、指数运算和PID运算，还能进行复杂的矩阵运算。工作速度很快，能带的输入输出模块的数量很多，输入和输出模块的种类也很全面。这类可编程序控制器可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般做主站使用。比如，德国SIEMENS公司生产的S7-400就属于这一类。结构整体式整体式结构的可编程序控制器把电源、CPU、存储器、I/O系统都集成plc结构
plc结构
在一个单元内，该单元叫做作基本单元。一个基本单元就是一整的PLC。控制点数不符合需要时，可再接扩展单元。整体式结构的特点是非常紧凑、体积小、成本低、安装方便。组合式组合式结构的可编程序控制器是把PLC系统的各个组成部分按功能分成plc组合
plc组合
若干个模块，如CPU模块、输入模块、输出模块、电源模块等等。其中各模块功能比较单一，模块的种类却日趋丰富。比如，一些可编程序控制器，除了－些基本的I/O模块外，还有一些功能模块，像温度检测模块、位置检测模块、PID控制模块、通讯模块等等。组合式结构的PLC特点是CPU、输入、输出均为独立的模块。模块尺寸统一、安装整齐、I/O点选型自由、安装调试、扩展、维修方便。叠装式叠装式结构集整体式结构的紧凑、体积小、安装方便和组合式结构的I/O点搭配灵话。
S7-300模拟量模块:概述:模拟量输入/输出用于解决更复杂的模拟量过程信号控制任务用于连接模拟传感器和执行机构，而*增加测量放大器.HART 模块:用于在 SIMATIC S7 和 PCS 7 系统中使用 HART（高速寻址远程变送器）设备可以连接所有变送器或HART传感器/执行器，这些设备必须可以使用HART协议进行通信此外,还可以连接采用4-20mA技术的转换变送器(无HART协议)只能插入到带 IM153-2 的 ET 200M 中有关 HART 模块的详细信息，请参见 "ET 200M 分布式 I/O 站"。应用:模拟量输入/输出模块用于处理自动化系统中的模拟量输入/输出任务。模拟传感器和执行器可以通过这些模块连接到自动化系统。使用模拟量输入/输出模块给用户提供以下优点：佳适应性：通过合适的模块组合方式，可以根据特定任务调整输入/输出的点数。节约了不必要的成本。功能强大的模拟量处理技术：多种输入/输出范围以及高精度允许连接多种不同的模拟量传感器和执行器。
西门子CPU313C-2PTP主机西门子CPU313C-2PTP主机
S7-300数字量输入/输出模块:功能:EX 模块的主要任务是将防爆现场的本质安全电路与PLC内部的非本质安全电路彼此隔离。防爆型数字量和模拟量输入/输出模块是属于本质安全保护型的“相关电气设备”（ 按照 DIN EN 50020，标记为 [EEx ib] IIC）。 他们包括有非本质安全型电路及本质安全型电路。提供给用户的本质安全型保护有以下优点：在运行期间易于更换本质安全设备,即使在运行期间也可以对被测量的系统进行简单的测量和校准,即使系统没有关闭，也可以在本质安全电路上工作,机壳价格低廉（如密封机壳）,可以与不同制造商的本质安全设备相互连接,在化工业中经现场验证的保护形式.
CPU 312，用于小型工厂
CPU 314，用于对程序量和指令处理速率有额外要求的工厂
CPU 315-2 DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
CPU 315-2 PN/DP，用于具有中/大规模的程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
CPU 317-2 DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP进行分布式组态的工厂
CPU 317-2 PN/DP，用于具有大容量程序量以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
CPU 319-3 PN/DP，用于具有较大容量程序量何组网能力以及使用PROFIBUS DP和PROFINET IO进行分布式组态的工厂，在PROFInet上实现基于组件的自动化中实现分布式智能系统
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