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产品描述
西门子6GK7343-1GX31-0XE0产品齐全
西门子plc根据规模和性能的大小，主要有 s7-200 s7-300 和s7-400三种，下面就简单介绍一下该三种产品的一些特性。
1、s7-200
针对低性能要求的摸块化小控制系统，它多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线，它的网络联接有rs-485通讯接口和profibus两种，可通过编程器pg访问所有模块，带有电源、cpu和i/o的一体化单元设备。其中的扩展模块（em）有以下几种：数字量输入模块（di）——24vdc 和 120/230vac；数字量输出（do）——24vdc 和继电器；模拟量输入模块（ai）——电压、电流、电阻和热电偶；模拟量输出模块——电压和电流。还有一个比较特殊的模块-通讯处理器（cp）——该块的功能是可以把s7-200作为主站连接到as-接口（传感器和执行器接口），通过as-接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显著的扩展s7-200的输入和输出点数。
2、s7-300
相比较s7-200，s7-300针对的是中小系统，他的模块可以扩展多达32个模块，背板总线也在模块内集成，它的网络连接已比较成熟和流行，有mpi、工业以太网，使通讯和编程变得简单，选择性也比较多，并可借助工具进行组态和设置参数。s7-300 的模块稍微多一点，除了信号模块（sm）和200的em模块同类型之外，它还有接口模块（im）——用来进行多层组态，把总线从一层传到另一层；占位模块（dm）——为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽；功能模块（fm）——执行特殊功能，如计数、定位、闭环控制相当于对cpu功能的一个扩展或；通讯处理器（cp）——提供点对点连接、profibus和工业以太网。
针对cpu设计模式选择器有：mres=模块复位功能；stop=停止模式，程序不执行；run=程序执行，编程器只读操作；run-p=程序执行，编程器可读写操作。状态指示器：sf，batf=电池故障；dc5v=内部5 v dc电压指示；frce=表示至少有一个输入或输出被强制；run=当cpu启动时闪烁，在运行模式下常亮；stop=在停止模式下常亮，有存储器复位请求时慢速闪烁，正在执行复位时快速闪烁。mpi接口用来连接到编程设备或其它设备，dp接口用来直接连接到分布式i/o。
3、s7-400
同300的区别主要在于热启动（wrst）这一部分，其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口，当在线换电池时可以向ram提供后备电源。编程设备主要有pg720 pg740 pg760——可以理解成装有编程软件的手提电脑；也可以直接用安装有step7（siemens的编程软件）的pc来完成。而实现通讯（要编程要和 plc的cpu通讯上）的要求主要在于接口：1.可以在pc上装cp5611卡——上面有mpi口，可用电缆直接连接。2.加个pc适配器，把mpi口转换成rs-232口后接到pc上。3.plc加cp343卡，使它具有以太网口。
4、西门子plc在工程中的应用
每个自动化过程都是由许多较小的部分和子过程组成，所以工程建立的个任务是分解子任务。而每个子任务定义了自动化系统要完成的硬件和软件要求。其中硬件包括输入/输出数目和类型，对应模块序号和类型，所用机架号，cpu型号和容量，hmi系统，网络系统。软件方面主要是程序结构，自动化过程中的数据管理，组态数据、通讯数据及程序和项目文档。在siemens的s7中，上述工作都在项目管理（simatic 管理器），包括的硬件（+组态），网络（+组态），所有程序和自动化解决方案的数据管理。 f1在线帮助。simatic管理器管理step 7项目，编写 step 7用户程序的工具，有梯形图lad，语句表stl，和功能块图fbd，编程语言。利用编程器或外部编程器可以把用户程序保存到eprom卡上。simatic管理器是一个在线/离线编辑s7对象的图形化用户界面，这些对象包括项目、用户程序、快、硬件站和工具。此管理器的用户界面中工具条和bbbbbbs差不多，就是多了几个plc菜单——显示访问节点、存储器卡、下载、模块。
step 7项目结构：项目中，数据以对象形式存储，按树型结构组织。级：包含项目图表，每个项目代表和项目存储有关的一个数据结构。二级：站（如s7-300）用于存放硬件组态和模块参数等信息，站是组态硬件的起点。s7程序文件夹是编写程序的起点，所有s7系列的软件均放在s7程序文件夹下，它包含程序块文件和源文件夹。simatic的网络图表（mpi、profibus、工业以太网）三级和其他级：和上级对象类型有关。编程器可离线/在线查看项目——offline：编程器硬盘上的内容；online：通过网线从plc读到的内容。菜单选项： 在options-customize 设置语言、助记符、常用特性（存储位置、系统信息显示）。创建一个项目：file new new project插入 s7程序块：insert program s7 program插入 s7 块： insert s7 block 然后可选：1：组织块（ob）被操作系统调用，他们是操作系统和用户程序的接口。 2：功能fc和功能块fb是实际的用户程序利用他们可以把复杂的程序分解成小的，易于调试的单元。3：数据块存储用户的数据。选择所需块类型后，会打开一个属性对话框，其中可输入块序号和要使用的编程语言，及其他设置。
5、硬件组态和存储器概念
装载存储器是一个可编程模块，它包括建立在编程设备上的装载对象（逻辑块、数据块和其他信息），它可以是存储器卡或内部集成的ram。存储器卡一般有两种，其中，当采用ram存储器卡时，系统配备电池，当采用flash eprom存储器卡时，则断电不会丢失，但内部ram中的数据仍需电池保持。工作存储器仅包含和运行时间使用的程序和数据，ram工作存储器集成在cpu 中，通过后备电池保持。系统存储器包括过程映象输入和输出表（pii，piq），位存储器，定时器，计数器和局部堆践。保持存储器是非挥发的ram，即使没有安装后备电池也可用来保持某些数据，设置cpu参数时要保持的区域。
从上述概念可知，如我们在线修改程序，被修改的块存放在工作存储器中，当把程序上载到编程器时，就从工作存储器传到编程器。由于断电会导致ram数据的丢失，所以如要保存被修改的程序，就保存在feprom或硬盘上。
硬件组态和参数分配
组态就是指在硬件组态的站窗口中分配机架、块可分布式i/o，可从硬件目录中选择部件；参数分配就是建立可分配参数模块的特性，例如启动特性、保持区等；设定组态就是设定好的硬件组态和参数分配；实际组态指已存在的实际组态和参数分配，一般是在已装配的系统中，从plc的cpu中读出来的。
组态过程：
启动硬件组态：新建一个项目（project），选择该项目，并插入（insert）一个站（station），在simatic管理器中选择硬件站（hardware）双击open即可，我们同时可以打开硬件目录——view-catalog，如果选择标准硬件目录库，它会提供所有的机架、模块和接口模块。
西门子PLC串行通讯方式有：RS485串口通信、PPI通信、MPI通信、PROFIBUS-DP通信、以太网通信
一、PPI通讯
PPI协议是S7-200CPU基本的通信方式，通过原来自身的端口（PORT0或PORT1）就可以实现通信，是S7-200 CPU默认的通信方式。
PPI是一种主-从协议通信，主-从站在一个令牌环网中。在CPU内用户网络读写指令即可，也就是说网络读写指令是运行在PPI协议上的。因此PPI只在主站侧编写程序就可以了，从站的网络读写指令没有什么意义。
二、RS485串口通讯
三方设备大部分支持，西门子S7 PLC可以通过选择自由口通信模式控制串口通信。简单的情况是只用发送指令（XMT）向打印机或者变频器等三方设备发送信息。不管任何情况，都通过S7 PLC编写程序实现。
当选择了自由口模式，用户可以通过发送指令（XMT）、接收指令（RCV）、发送中断、接收中断来控制通信口的操作。
三、MPI通讯
MPI通信是一种比较简单的通信方式，MPI网络通信的速率是19.2Kbit/s~12Mbit/s，MPI网络多支持连接32个节点，大通信距离为50M。通信距离远，还可以通过中继器扩展通信距离，但中继器也占用节点。
MPI网络节点通常可以挂S7-200、人机介面、编程设备、智能型ET200S及RS485中继器等网络元器件。
西门子PLC与PLC之间的MPI通信一般有3种通信方式：
1、全局数据包通信方式
2、无组态连接通信方式
3、组态连接通信方式
四、以太网通讯
以太网的思想是使用共享的公共传输通道，这个思想早在1968年来源于厦威尔大学。 1972年，Metcalfe和David Boggs（两个都是网络）设置了一套网络，这套网络把不同的ALTO计算机连接在一起，同时还连接了EARS激光打印机。这就是世界上个个人计算机局域网，这个网络在1973年5月22日运行。Metcalfe在运行这天写了一段备忘录，备忘录的意思是把该网络改名为以太网（Ethernet），其灵感来自于“电磁辐射是可以通过发光的以太来传播”这一想法。 1979年，DEC、Inbbb和Xerox共同将网络标准化。
1984年，出现了细电缆以太网产品，后来陆续出现了粗电缆、双绞线、CATV同轴电缆、光缆及多种媒体的混合以太网产品。 以太网是目前世界上的拓朴标准之一，具有传传播速、网络资源丰富、系统功能强、安装简单和使用维护方便等很多优点。
五、PROFIBUS-DP通讯
PROFIBUS-DP现场总线是一种开放式现场总线系统，符合欧洲标准和标准。PROFIBUS-DP通信的结构非常精简，传输速度很高且稳定，非常适合PLC与现场分散的I/O设备之间的通信
根据不同的PLC配置情况确定I/O地址是PLC编程的前提与基础，程序中的地址与实际物理连接点一一对应，才能确保动作的正确执行。
当选择了PLC之后，需要确定的是系统中各I/O点的地址。在西门子S7系列PLC中I/O地址的分配方式共有固定地址型、自动分配型、用定义型3种。实际所使用的方式决定于所采用的PLC的CPU型号、编程软件、软件版本、编程人员的选择等因素。
1．固定地址型
固定地址分配方式是一种对PLC安装机架上的每一个安装位置（插槽）都规定地址的分配方式。其特点如下：
①PLC的每一个安装位置都按照该系列PLC全部模块中可能存在的大I/O点数分配地址。
例如：S7-300系列I/O模块中大开关量输入／输出为32点，因此，每一个安装位置都分配32点地址：如果实际安装的模块只有16点输入，那么剩余的I/O地址将不可以再作为物理输入点使用。
②对于输入或输出来说，I/O是间断的，而且，在输入与输出中不可以使用相同的二进制字节与位。
例如：S7-300系列I/O模块的1安装位中安装了32点输入模块，地址数据中的0.0～3.7就被该模块所占用，地址固定为I0.0～13.7;即使2安装位中安装了32点输出模块，其输出也只能是Q4.O～Q7.7，而不可以是QO.O～Q3.7，在实际编程时QO.O～Q3.7就变成了不存在的输出。同样，如果在3安装位中接着安装了16点输入模块，其地址将为I8.0~19.7，在实际编程时I4.0～17.7就变成了不存在的输入。
以配原则对模拟量模块同样适用。
2．自动分配型
自动地址分配方式是一种通过自动检测PLC所安装的实际模块，自动、连续分配地址的分配方式。其特点如下：
①PLC的每一个安装位置的I/O点数量无规定，PLC根据模块自动分配地址。
例如：当每一个安装位置安装了32点模块后，PLC自动分配给该模块0.0～3.7的地址：如果实际安装的模块只有16点输入，那么PLC自动分配给该模块的地址就成为0.0～1.7。
②输入与输出的均从0.0起连续编排、自动识别，I/O地址连续、有序。
例如：PLC的1安装位中安装了32点输入模块，地址为I0.0～13.7;当2安装位中安装了32点输出模块后，其输出自动分配为QO.O～Q3.7。同样，如果在3安装位中接着安装了16点输入模块，其地址将为I4.0～15.7。I/O中没有不存在的输入与输出。
以配原则对模拟量模块同样适用。
对于S7-300系列，由于生产时间、软件版本的不同，安装于PLC主机上的部分I/O模块，CPU的分配可能会出现断续的情况，CPU仍然按照大开关量输入／输出进行分配，当使用32点以下模块时，多余的地址不可以再使用。但是，、对于远程I/O单元，地址总是连续分配的。
3．用户设定型
用户设定型分配方式是一种可以通过编程软件进行任意定义的地址分配方式。其特点如下：
①PLC的每一个安装位置的地址可以任意定义，I/O点数量无规定，但同- PLC中不可以重复。 ’
例如：当每一个安装位置安装了32点输入模块后，用户可以分配给该模块I0.0～13.7的地址；也可以分配其他任意地址，如I8.0～I11.7等。但在分配I0.0～13.7后，后续的同类模块中不可以再使用地址I0.0～13.~。
②输入与输出的既可以是间断的，也可以不按照次序排列。
例如：PLC的1安装位中安装了32点输入模块，地址定义为I8.0～111.7;2安装位中再安装32点输入模块，地址定义为I0.0～13.7，这样的分配同样也允许。
以配原则对模拟量模块同样适用。
电磁流量汁运行中产生故障的类为仪表本身故障，即仪表结构件或元器件损坏引起的故障；二类为外界原因引起的故障，如安装不妥流动畸变，沉积和结垢等。本章讨论的是应用方面和上述二类外界原因的故障。按照故障发生时期分类，可分为：①调试期故障；②运行期故障。调试期故障出现在新装用后调试初期，主要原因是仪表选用或设定不当，安装不妥等。运行期故障足在运行一段时期后出现，主要原因有流体中杂质附着电衬里，环境条件变化出现新干扰源等。按故障外界分析来自3个方面：①管道系统和安装等方面引起的；②环境方面引起的；③流体方面引起的。来源①主要在调试期表现出来；来源②和③则在调试期和运行期均会出现。
一、调试期故障
本类故障在电磁流量计初始装用调试时就出现，但一经改进排除故障，以后在相同条件下一般就不会再度出现。常见调试期故障主要有安装不妥、环境干扰、流体特性影响三方面原因。
1、管道系统和安装等方面
通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障，常见的例如将流量传感器安装在易积聚潴留气体的管网高点；流量传感器后无背压，液体迳直排气，形成其测量管内非满管；装在自上向下流的垂直管道上，可能出现排空等。
2、环境方面
主要是管道杂散电流干扰，空间电磁波干扰，大电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常采取良好单接地保护可获得满意测量，但如遇管道有强杂散电流（如电解车间管道）亦不一定能克服，须采取流量传感器与管道缘绝的措施（参见下文案例12）。空间电磁波干扰-般经信号电缆I入，通常采用单层或多层屏蔽予以保护，但也曾遇到屏蔽保护还不能克服（见案例10）。
3、流体方面
液体含有均匀分布细小气泡通常不影响正常测量，唯所测得体积流量是液体和气体两者之和；气泡增大会使输出信号波动，若气泡大到流过电遮盖整个电表面，使电信号回路瞬时断开，输出信号将产生大波动。低频（50／16
Hz-50／6 Hz）矩形波激磁电磁流量计测量液体中含有固体过一定含量时将产生浆液噪声，输出信号亦会有一定程度波动。两种或两种以上液体作管道混合工艺时，若两种液体电导率（或各自与电间电位）有差异，在混合未均匀前即进入流量传感器进行流量测量，输出信号亦会产生波动。电材质与被测介质选配不善，产生钝化或氧化等化学作用，电表面形成绝缘膜，以及电化学和化现象等，均会妨碍正常测量。
二、运行期故障
经初期调试并正常运行一段时期后在运行期间出现的故障，常见故障原因有：流量传感器内壁附着层，雷电击，环境条件变化。
1、内壁附着层
由于电磁流量计测量含有悬浮固相或污脏体的机会远比其他流量仪表多，出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近，仪表还能正常输出信号，只是改变流通面积，形成测量误差的隐性故障；若是高电导率附着层，电间电动势将被短路；若是绝缘性附着层，电表面被绝缘而断开测量电路。后两种现象均会使仪表无法工作（参见案例7）。
2、雷电击
雷电击在线路中感应瞬时高电压和浪涌电流，进入仪表就会损坏仪表。雷电击损仪表有3条引入途径：电源线，传感器勺转换器间的流量信号线和激磁线。然而从雷电故障中损坏零部件的分析，引起故障的感应高电压和浪涌电流大部分足从控制室电源线路引入的，其他两条途径较少。还从发生雷击事故现场了解到，不仅电磁流量计出现故障，控制室中其他仪表电常常同时出现雷击事故。因此使用单位要认识设置控制室仪表电源线防雷设施的重要性。现任已有若于设计单位队识和探索解决这一问题，如齐鲁石化设计院［1］。
3、环境条件变化
主要原因同上节调试期故障环境方面，只是干扰源不在调试期出现而在运行期间再介入的。例如一台接地保护并不理想的电磁流量计，调试期因无厂扰源，仪表运行正常，然而在运行期出现新干扰源（例如测量点附近管道或较远处实施管道电焊）表正常运行，出现输出信号大幅度波动。
不管你是要升级诸如PLCs、RTUs、HMIs之类的设备，还是要升级大型的自动化系统，比如压缩机装置、泵站或SA主站系统，这都无关紧要。我们发现，用户自动化系统的升级失败通常是因为他们在升级过程初期未能做出一些关键的决定。
此文分析了你提前并准确做这些关键的决定，以便你能够地达到升级目的、完成目标，并减少错误的启动和操作。
1． 确定一个明确的采购和评估计划
你确保有一个计划，以此来确定你的需求，并且把这些需求记录整理成文档，然后找到合适的供应商来对你的这些需求提出建议和（或者）报价。不管你是要聘请顾问还是自己单做，都确保采购和评估计划包括一个至少由以下要点组成的时间流程：
发展需求
采购过程
投标者选择过程
投标者评估过程
供应商奖励过程
配置
工厂验收试验
启动
此项计划也应当说明各个阶段以及顾问、供应商和其他涉及到的人在项目执行中所占的比例。
这是你的计划路线图。正如一位哲人曾经说过：如果你不知道将去何处，你又如何能知道你已经到达目的？
2． 尽早决定项目团队的利益攸关方，并选出一人做主管
如果你的项目有需要的话，可以将升级过程初期的参与者组成一个项目团队。该团队应该包括所有的主要利益攸关方。根据项目的规模，团队可能包括现场工程师、技术员、分析员、业务人员、IT人士和管理人员。
现场工程师和业务人员知道在此领域内该做什么和不该做什么。对于一项大型项目而言，IT人士知道后台管理系统或主系统的需求，而这些系统可能需要与现场操作相连接。管理人员则在商业目的和成本底线上具备敏锐的洞察力。不要等待而是从一开始就要把这些人加入到团队中。
一旦成立了一个项目团队，你须确保有一人作为主管。此人有权做出决定，以确保系统能够符合公司的技术和商业目的，尤其是公司的商业目的。当团队中的个人享有高声誉时，项目成功。
3． 确定为什么你想要升级（你的目标）
为什么你想要升级？如果你不能找到非升级不可的理由，那么就请别升级。
“因为它到时候了”，这是糟糕的回答。或许你的系统的组件已经到达寿命终期并且难以维修，但是它们仍在工作。或许它们已经不再体现潮流科技。或许你厌烦了你的竞争对手秀出他们的新系统的照片，而你则尴尬于现出你那老掉牙的系统的废旧照片。
这些通常不是升级的理由。
事实上，进行升级合理的理由是它能完成一个或多的切实的商业目的。确切的目标随公司的不同而不同。重要的是那些目标能够被确定以及量化，在选择另一个替代系统时它们能成为重要的标准。
4． 确定是什么东西将使你完成升级目的
一个比当前系统新的系统是否就能够达到你所提出的目标呢？而或你是否需要替换所有的硬件设备来达到你的目标？要完成公司的业务目标，需要运用到哪些新的技术？
一般来说，这些问题的答案就在于一份规格说明书中，这个说明书是为了招标而发布的。但是同样普遍的是，这些说明文档不是太模糊，就是太具体了
过于含糊的招标书会导致过于模糊不清的投标。告诉供应商你需要改进可用性、使系统弹性达到大，并且要求提供一个可供未来扩展的平台，这些要求就意味着太多的事情。供应商需要确切地知道你想要达到的目标，以便他们能够给你提供一个合适的投标，用来满足你的目标要求。
但是，过于具体的招标书会导致代价不菲的项目，而不是一次投标项目。如果你明确地告诉供应商如何去做他们的工作，那么他们就会给你提供一个毫无水平的投标，把所有的风险都推给你自己。除非你确切地知道你需要什么以及如何达到目的，否则你就不要在过早的时候把所有的问题都考虑进去。如果你试图这样做并且明是你错了，那么很有可能你会选择低水平的投标并且会改变采购工作，你知道，那将意味着项目成本将会标。
一个工程师应该做什么？
如果你清楚地知道你需要的东西，那么你可以撰写一份我们称之为过程说明书的文档，来准确地表述你希望如何去完成你的目标。这样一份文档通常记载有很多的技术指标，比如网络、时、软件、RTUs、PLCs、协议、通讯等等。这将会把你限制到为有限的选择当中。但是如果你做完它，并且知道这是的办法（换句话说，你并不怕改变采购工作），那么也不妨去一试。
但是你也许会发现，的办法其实是撰写一份我们称之为性能说明书的文档。性能说明书或是建议请求准确地记录了你需要达到的目标，并且需要供应商提出建议来完成你的目标。你会得到很多建议，从中你会发现一份值得考虑的建议，也许你自己从来都没有想到过。我们也发现，采取这种办法通常会使改变采购工作的可能性降低到少（或降至为零）。
5． 在你开始查看之前确定你想从供应商那得到什么
对供应商和他们对你提出的问题的回答进行评估应该称得上是艺术和科学的结合——公司变化和成本底线常识的结合
当然，成本是个量化的因素。但是，要比较不易量化的因素如消费者和项目方案则不是件的事，而计算与供应商长期合作产生的效力尤为困难。
但是，如果你的项目将是成功的，那些因素则被提至你考虑因素的列表的。
例如，你做的是大型项目，那么你应该考虑检验每个供应商的项目执行方案。一个书面的项目执行方案能够帮助团队中的每个成员认清自己的角色，理解公司的程式，掌握完成重要任务的方法。
在你没有真正得到供应商之前，你将如何检验他们的方案？，询问每个你接见的供应商，问他们适合项目生存周期的哪一处？他们喜欢以一个立承包人的身份还是喜欢以一个有任务常识的团队身份做事？接下来，与供应商的客户交谈。这些客户看到了供应商向他们提供项目执行计划的证据吗？还是供应商只是遵循了计划，或只是展望了前景？供应商提供了有关正常计划的书面报告了吗？当关键时刻需要供应商时能联系到他们吗？你能和他们进行直接交谈并得到答案吗？项目完工后的技术支持如何？亲自去看看安装好的系统。
相似的问题可以应用于其他难以明了的因素中。
6． 决定使用什么标准判断供应商和系统
我们经常能看到晦涩复杂的供应商选择标准。投标成功似乎要比投标花费多的精力和时间。你不得不惊讶于投标成功与如此复杂的标准之间的一致协调性。然而大多数仍归结于判断本身，那些判断不可能与如此多的需要考虑的标准相一致。
如你选择的标准似乎很复杂，那么有可能不是你选择的标准的问题，而是说明书和/或投标文档的问题。
你须确定从供应商那里问出的信息对你都有用处。问问自己，如何计划去评估这些信息、这些信息对你目标的重要性，以及它是否对你的评估产生了切实的。你也应当确定这些信息是否能被评估，如果是的话，你是否能够公平地对比供应商们提供的答案。
结论
答案的好坏与提出的问题的好坏密切相关。若提出错误或不相关的问题，你将可能得到错误或不相关的答案。
你的决定是以好的答案为基础的，所以你提出好的问题——对你自己，你的顾问（如果你有的话）和你未来的供应商
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