西門子緊湊型CPU西門子緊湊型CPU

工業(yè)軟件

虛擬現(xiàn)實(shí)融合使得工業(yè)軟件成為工業(yè)生產(chǎn)的成功要素。

行業(yè)信息技術(shù)、工業(yè)軟件應(yīng)用和自動(dòng)控制要求深入了解各行業(yè)的關(guān)鍵流程。這種所謂的垂直信息技術(shù)的功能，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)的IT系統(tǒng)。

PLM軟件——通過仿真實(shí)現(xiàn)優(yōu)化

西門子提供全面的軟件解決方案——產(chǎn)品生命周期管理（PLM軟件），涉及產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)——從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到生產(chǎn)規(guī)劃和工程直至實(shí)際生產(chǎn)和服務(wù)等不一而足。產(chǎn)品生命周期管理（PLM） 軟件結(jié)合制造自動(dòng)化，可顯著提高生產(chǎn)率，并帶來諸多競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。對(duì)于西門子的客戶而言，這種組合可將新產(chǎn)品上市時(shí)間縮短50%。

PLM軟件應(yīng)用的范例包括Teamcenter、NX和Tecnomatix：Teamcenter能在西門子與其他制造商提供的軟件解決方案之間管理和交換數(shù)據(jù)。Teamcenter將分布在不同位置的開發(fā)團(tuán)隊(duì)以及公司及其供應(yīng)商連接起來，從而形成一個(gè)統(tǒng)一的產(chǎn)品、過程和生產(chǎn)數(shù)據(jù)渠道。NX是主要的CAD/CAM/CAE軟件套件（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制造/計(jì)算機(jī)輔助工程)之一，可針對(duì)產(chǎn)品開發(fā)提供詳細(xì)的三維模型。它支持工程師虛擬創(chuàng)建、模擬和測(cè)試產(chǎn)品，以及生產(chǎn)所需的機(jī)器設(shè)備。Tecnomatix軟件是為整個(gè)生產(chǎn)的虛擬設(shè)計(jì)和模擬而開發(fā)的。借助這種被稱為數(shù)字化制造的程序，公司可規(guī)劃生產(chǎn)，同時(shí)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。

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PLM軟件以數(shù)字化方式創(chuàng)建和驗(yàn)證完整的產(chǎn)品和生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程。

制造自動(dòng)化

隨著產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)日益走向自動(dòng)化，對(duì)于能集成并可靠控制不同過程和系統(tǒng)的應(yīng)用的需求日益增長(zhǎng)。制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）在這一方面起著至關(guān)重要的作用。依托SIMATIC IT 軟件，西門子提供了一個(gè)能捆綁所有生產(chǎn)數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)其可視化的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還支持端到端監(jiān)測(cè)與控制。

COMOS生產(chǎn)流程越來越多地被提前模擬和優(yōu)化。實(shí)際生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)就基于這個(gè)計(jì)劃平臺(tái)。面向過程工業(yè)的TIA Portal和COMOS等西門子工程軟件，用于通過SIMATIC自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)從模擬到現(xiàn)實(shí)的過渡。TIA Portal可為用戶提供一個(gè)針對(duì)整個(gè)制造自動(dòng)化項(xiàng)目的清晰的整體視圖，讓他們能夠直觀、快速和高效地進(jìn)行編輯。COMOS 具有面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)平臺(tái)，可為系統(tǒng)制造商和系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商提供無縫的項(xiàng)目相關(guān)數(shù)據(jù)流，涉及項(xiàng)目的所有階段，從而幫助創(chuàng)建更高效的工作流。

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MES 西門子IT：高度可擴(kuò)展的MES

智能工廠

產(chǎn)品生命周期管理（PLM）和自動(dòng)化控制軟件的結(jié)合，將產(chǎn)品規(guī)劃與生產(chǎn)執(zhí)行和服務(wù)銜接在一起。這種智能工廠可顯著提高生產(chǎn)率和競(jìng)爭(zhēng)力：新車型可在一年內(nèi)推出，飛機(jī)可在不到四年的時(shí)間內(nèi)開發(fā)出來，并且，面向化工或食品飲料行業(yè)的混合系統(tǒng)能夠以低得多的資本和運(yùn)營(yíng)成本進(jìn)行整定和優(yōu)化。

由于實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、自動(dòng)化和虛擬化，西門子成都電子廠（SEWC）成為現(xiàn)代制造的*。SIMATIC IPC 3000 靠耐用和及時(shí)上市）新一代工業(yè)可編程控制器，專為中國(guó)客戶量身定制，目前已投入批量生產(chǎn)。SEWC將相繼生產(chǎn)SIMATIC工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品。

目前中國(guó)plc市場(chǎng)主要廠商為siemens、mitsubishi、omron、rockwell、schneider、ge-fanuc等大公司，歐美公司在大、中型PLC領(lǐng)域占有優(yōu)勢(shì)，日本公司在小型plc領(lǐng)域占據(jù)十分重要的位置，韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣的公司在小型plc領(lǐng)域也有一定*。

西門子控制器家族產(chǎn)品

西門子控制器系列是一個(gè)完整的產(chǎn)品組合，包括從高性能可編程邏輯控制器的書本型迷你控制器 LOGO! 到基于 PC 的控制器，無論多么苛刻的要求，它都能滿足要求 — 根據(jù)具體應(yīng)用需求及預(yù)算，靈活組合、定制（系列化的控制器家族產(chǎn)品滿足你的不同應(yīng)用及需求）

一．現(xiàn)在我們針對(duì)西門子全系列PLC做一個(gè)大概的了解，西門子常用系列分為以下幾種系列

大型：西門子SIMATIC S7-400系列

中型：西門子SIMATIC S7-1500系列，SIMATIC S7-300系列

小型：SIMATIC S7-1200,SIMATIC SMART-200,S7_200

二．西門子SIMATIC S7-400 控制器產(chǎn)品定位及特點(diǎn)（如下圖）

應(yīng)用

SIMATIC S7-400是用于中、高檔件能范用的可編程序控制器。

模塊化及無風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，堅(jiān)固耐用，容易擴(kuò)展和“泛的通訊能力。容易實(shí)現(xiàn)的分布式結(jié)構(gòu)以及用戶友好的操作使SIMAIC S7-400為中、高檔性能控制領(lǐng)域中肖選的理想解決方案。

SIMATIC S7-400的應(yīng)用領(lǐng)域包括:

· 自動(dòng)化工業(yè)如:生產(chǎn)線。

· 機(jī)械工程：包括專業(yè)化的機(jī)械**倉儲(chǔ)業(yè)。

· 建筑系統(tǒng)自動(dòng)化鋼鐵工:業(yè)發(fā)電和配電造紙和印刷業(yè)木材加工業(yè)紡縱品生產(chǎn)醫(yī)藥業(yè)

· 食品和飲料加工.

· 工藝工程，如:供水和處理石油和化工工業(yè)水泥業(yè)

· 玻璃陶瓷業(yè)成

功能逐步升級(jí)的多種級(jí)別的CPU，帶有各種用戶友好功能的種類齊全的功能模板，使用戶能夠構(gòu)成的解決方案，滿足自動(dòng)化的任務(wù)要求。

當(dāng)控制任務(wù)變得更加復(fù)雜時(shí)，任何時(shí)候控制系統(tǒng)都可以逐步開級(jí)，而不多的添加額外的模板。

三．西門子SIMATIC S7-1500 控制器產(chǎn)品定位及特點(diǎn)（如下圖）

1.西門子SIMATIC S7-1500產(chǎn)品定位如圖

2.西門子SIMATIC S7-1500產(chǎn)品功能介紹以及應(yīng)用

高性能：

· CPU 較快位處理速度達(dá) 1ns

· 采用百兆級(jí)背板總線確保的響應(yīng)時(shí)間

· 強(qiáng)大的通信能力，CPU 本體支持多三個(gè)以太網(wǎng)網(wǎng)段

· 支持較快 125 µs 的 PROFINET 數(shù)據(jù)刷新時(shí)間

高效的工程組態(tài)：

· 統(tǒng)一編程調(diào)試平臺(tái)，程序通用，拓展性強(qiáng)，

· 支持 IEC 61131-3 編程語言（LAD/FBD、STL、SCL 和 Graph），

· 借助 ODK，1500 可直接運(yùn)行高級(jí)語言算法(C/C++)，

· 1500F同一控制器可執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和故障安全任務(wù)，同一網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)和故障安全通信

集成運(yùn)動(dòng)控制功能：

· 可直接在控制器中對(duì)簡(jiǎn)單到復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制

· 任務(wù)進(jìn)行編程（例如速度控制軸、凸輪傳動(dòng)）

· 可借助 I/O 模塊實(shí)現(xiàn)各種工藝功能（例如 PTO）

· S7-1500T 進(jìn)一步擴(kuò)充 S7-1500 產(chǎn)品線，

· 支持運(yùn)動(dòng)控制功能 ( 同步，凸輪控制）

可靠診斷：

借助 1:1 LED 通道分配，可在現(xiàn)場(chǎng)快速定位錯(cuò)誤，發(fā)生故障時(shí)無需編程就可通過編程軟件、HMI、Web Server 等途徑快速實(shí)現(xiàn)通道級(jí)診斷，使用標(biāo)準(zhǔn)化的 ProDiag 功能，可高效分析過，程錯(cuò)誤，甚至在 HMI 中直接查看出現(xiàn)錯(cuò)誤的程序段，大大減少調(diào)試與生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間

開放性：

· 集成標(biāo)準(zhǔn)化的 OPC UA 通信協(xié)議，連接控制層和 IT 層

· 實(shí)現(xiàn)與上位 SCADA/MES/ERP 或者云端的安全高效通信

· 通過 PLC SIM Adv 可將虛擬 PLC 的數(shù)據(jù)與仿真軟件對(duì)接

· 虛擬調(diào)試提前預(yù)知錯(cuò)誤，減少現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)間

全新的 S7-1500 帶來了標(biāo)準(zhǔn)型，緊湊型，分布式以及開放式不同類型的 CPU 模塊。憑借快速的響應(yīng)時(shí)間、集成的 CPU 顯示面板以及相應(yīng)的調(diào)試和診斷機(jī)制，MATIC S7-1500 的 CPU 地提升了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

四．西門子SIMATIC S7-300 控制器產(chǎn)品定位及特點(diǎn)（如下圖）

· S7-300，適用于中低端性能要求的模塊化小型PLC系統(tǒng)，各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動(dòng)化控制任務(wù)簡(jiǎn)單實(shí)用的分布式結(jié)構(gòu)和多接口網(wǎng)絡(luò)能力，應(yīng)用十分靈活方便用戶操作和無風(fēng)扇的簡(jiǎn)易設(shè)計(jì)當(dāng)控制任務(wù)增加時(shí)，可自由擴(kuò)展大量的集成功能，功能非常強(qiáng)大

· S7-300F，故障安全型自動(dòng)化系統(tǒng)，可滿足工廠日益增加的安全需求基于S7-300，可連接配有安全型模塊的附加ET200S和ET200M分布式1/O站，通過采用PROFIsafe profile的或PROFINET進(jìn)行安全通信此外，標(biāo)準(zhǔn)模塊還可用于安全系統(tǒng)中

· SIPLUS S7-300在嚴(yán)酷環(huán)境條件下使用的控制器，擴(kuò)展溫度范圍為-40/-25 °C至+60/70 °C，適用于介質(zhì)暴露場(chǎng)合(有害氣體環(huán)境），可在結(jié)露以及機(jī)械壓力增加的工況條件下使用采用，久經(jīng)驗(yàn)證的S7-300PLC技術(shù)便于處理、編程、維護(hù)和維修，適用于汽車工程、環(huán)境工程、采礦、化工、物料處理、食品工業(yè)等

六．西門子SIMATIC S7-1200 控制器產(chǎn)品定位及特點(diǎn)（如下圖）

· 安裝簡(jiǎn)單方便：所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有內(nèi)置安裝夾，能夠方便地安裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 35 mm DIN 導(dǎo)軌上。這些內(nèi)置的安裝夾可以咬合到某個(gè)伸出位置，以便在需要進(jìn)行背板懸掛安裝時(shí)提供安裝孔。SIMATIC S7-1200 硬件進(jìn)行豎直安裝或水平安裝。這些特性為用戶安裝 PLC 提供了大的靈活性，同時(shí)也使得 SIMATIC S7-1200成為眾多應(yīng)。

· 集成的 PROFINET 接口允許與設(shè)備通信：編程設(shè)備，HMI 設(shè)備，其它 SIMATIC 控制器支持以下協(xié)議： TCP/IP， ISO-on-TCPS7 通信（****器端）

· 組網(wǎng)簡(jiǎn)單：SIMATIC S7-1200 通信接口由一個(gè)抗干擾的 RJ45 連接器組成。該連接器具有自動(dòng)交叉網(wǎng)線（auto-cross-over）功能，支持多 23 個(gè)以太網(wǎng)連接，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá) 10/100 Mbit/s。為了使布線少并提供大的組網(wǎng)靈活性，可以將緊湊型**機(jī)模塊 CSM 1277 和 SIMATICS7-1200 一起使用，以便輕松組建成一個(gè)統(tǒng)一或混合的網(wǎng)絡(luò)（具有線型、樹型或星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）。CSM 1277 是一個(gè) 4 端口的非托管**機(jī)，用戶可以通過它將 SIMATIC S7-1200 連接到多 3 個(gè)附加設(shè)備。除此之外，如果將 SIMATIC S7-1200 和 SIMATIC NET 工業(yè)無線局網(wǎng)組件一起使用，您還可以構(gòu)建一個(gè)全新的組網(wǎng)規(guī)模。

七．西門子SIMATIC SMART-200 控制器產(chǎn)品定位及特點(diǎn)（如下圖）

西門子順應(yīng)市場(chǎng)需求推出的 SIMATIC S7-200 SMART Compact CPU 經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具備高性價(jià)比。配合 SMART LINE 人機(jī)界面和 SINAMIC V20 變頻器，可為您的小型自動(dòng)化控制系統(tǒng)提供理想的解決方案。

· 機(jī)型豐富，更多選擇：提供不同類型，I10 點(diǎn)數(shù)豐富的CPU模塊，單體10點(diǎn)數(shù)可達(dá)60點(diǎn)，可滿足大部分小型自動(dòng)化設(shè)備的控制需求。另外，CPU模塊配備標(biāo)準(zhǔn)型和經(jīng)濟(jì)型供用戶選擇，對(duì)于不同的應(yīng)用需求，產(chǎn)品配置更加靈話，大限度的控制成本。

· 選件擴(kuò)展，精確定制：新穎的信號(hào)板設(shè)計(jì)可擴(kuò)展通信端口、數(shù)字量通道，模擬量透道。在不頓外占用電控柜空間的前提下，信號(hào)板擴(kuò)展能更加貼合用戶的實(shí)際配置，提升產(chǎn)品的利用率，同時(shí)降低用戶的擴(kuò)展成本。

· 高速芯片，性能：配備西門于高途處理器芯片，基本指令執(zhí)行時(shí)間可達(dá)0.15 us,在同級(jí)別小型PLC中連誤*。一顆強(qiáng)有力的“芯"，能讓您在應(yīng)對(duì)擎球的程序邏輯，復(fù)來的工藝要求時(shí)表現(xiàn)的從容不迫。

· 以太互聯(lián).經(jīng)濟(jì)便捷：CPU模塊本體標(biāo)配以太網(wǎng)接口，集成了強(qiáng)大的以太網(wǎng)通信功能。一根普通的網(wǎng)線即可將程序下載到PLC中，方便快捷，省去了編程電纜。通過以太網(wǎng)接口還可與其它CPU模塊，航摸屏、計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，輕松組網(wǎng)。

八．總結(jié)

西門子家族PLC控制器還有比較多，上面只是其中一部分常用類型的簡(jiǎn)單說明，由于文章過于長(zhǎng)，所以以后會(huì)針對(duì)每個(gè)系列，每個(gè)型號(hào)功能詳細(xì)說明。這樣會(huì)讓你更加詳細(xì)的了解適合自己工程的控制系統(tǒng)，下一篇會(huì)跟大家介紹一下西門子smart 200的選型方案，以及軟件的應(yīng)用。謝謝大家的關(guān)注。