上海西门子电源供应商
④ 具有EMC兼容性能，符合SIMATIC S7-1500 PLC系统的TIA 集成测试要求。配置相应的通信模块。
2.2 SIMATIC S7-1500 PLC常用模块及其接线
SIMATIC S7-1500 PLC的硬件系统主要包括电源模块、CPU模块、信号模块、通信模块、工艺模块和分布式模块（如ET200SP和ET200MP）。SIMATIC S7-1500 PLC的中央机架上多可以安装32个模块，而S7-300多只能安装11个。
2.2.1 电源模块
SIMATIC S7-1500 PLC电源模块是SIMATIC S7-1500 PLC系统中的一员。SIMATIC S7-1500 PLC有两种电源：系统电源（PS）和负载电源（PM）。
（1）系统电源（PS）
系统电源（PS）通过U型连接器连接到背板总线，并专门为背板总线提供内部所需的系统电源，这种系统电源可为模块电子元件和 LED 指示灯供电。当CPU模块、PROFIBUS通信模块、Ethernet通信模块以及接口模块等模块，没有连接到DC 24V电源上，系统电源可为这些模块供电。系统电源的特点如下。
① 总线电气隔离和安全电气隔离符合EN 61131-2 标准。
② 支持固件更新、标识数据I＆M0到I＆M4、在RUN模式下组态、诊断报警和诊断中断。
到目前为止系统电源有三种规格
① 降低响应时间，提高生产效率。
② 降低程序扫描周期。
③ CPU位指令处理时间短可达1ns。
④ 集成运动控制，可控制高达128轴。
（2）CPU配置显示面板
① 统一纯文本诊断信息，缩短停机和诊断时间。
② 即插即用，无需编程。
③ 可设置操作密码。
④ 可设置CPU的IP地址。
（3）配置PROFINET标准接口
① 具有PN IRT功能，可确保的响应时间以及工厂设备的高精度操作。
浔之漫智控技术（上海）有限公司（xzm-wqy-sqw）
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② 集成具有不同IP地址的标准以太网口和PROFINET网口。
③ 集成网络服务器，可通过网页浏览器快速浏览诊断信息。C的扫描速度很快，取决于CPU的时钟速度。
（2）程序执行到输出端子上，也就是物理输出是不会改变的。扫描时间取决于程序的长度、复杂程度和CPU的功能。本章主要介绍SIMATIC S7-1500 PLC的CPU模块及其扩展模块的技术性能和接线方法。本章的内容非常重要。
2.1 SIMATIC S7-1500 PLC定位和性能特点
2.1.1 西门子SIMATIC控制器简介
德国的西门子（SIEMENS）公司是欧洲大的电子和电气设备制造商之一，生产的SIMATIC（西门子自动化）可编程控制器在欧洲处于地位。其代可编程控制器是1975年投放市场的SIMATIC S3系列的控制系统。之后在1979年，西门子公司将微处理器技术应用到可编程控制器中，研制出了SIMATIC S5系列，取代了S3系列，目前S5系列产品仍然有小部分在工业现场使用，在20世纪末，西门子又在S5系列的基础上推出了S7系列产品。新的SIMATIC产品为SIMATIC S7和C7等几大系列。C7是基于S7-300 系列PLC性能，同时集成了HMI。
SIMATIC系列控制器产品分为：通用逻辑模块（LOGO!）、S7-200/S7-200CN系列、S7-200 SMART系列、S7-1200系列、S7-300系列、S7-400系列和S7-1500系列七个产品系列。S7-200/S7-200CN是在西门子收购的小型PLC的基础上发展而来，因此其指令系统、程序结构和编程软件和S7-300/400有较大的区别，在西门子PLC产品系列中是一个特殊的产品，S7-200/S7-200CN均已停产，仅有配件销售。S7-200 SMART是S7-200的升级版本，是西门子家族的新成员，于2012年发布，其绝大多数的指令和使用方法与S7-200类似，其编程软件也和S7-200的类似，而且在S7-200运行的程序，大部分可以在S7-200 SMART中运行。S7-1200系列是在2009年才推出的新型小型PLC，定位于S7-200和S7-300产品之间，其发展势头良好。S7-300/400是由西门子的S5系列发展而来，是西门子公司具竞争力的PLC产品。2013年西门子公司又推出了新品S7-1500系列产品。西门子的PLC产品系列的定
（3）输出刷新
在执行到END指令，即执行完用户所有程序后，PLC上将输出映像寄存器中的内容送到输出锁存器中进行输出，驱动用户设备。扫描时间取决于输出模块的数量。
从以上的介绍可以知道，PLC程序扫描特性决定了PLC的输入和输出状态并不能在扫描的同时改变，例如一个按钮开关的输入信号的输入刚好在输入扫描之后，那么这个信号只有在下一个扫描周期才能被读入。
上述三个步骤是PLC的软件处理过程，可以认为就是程序扫描时间。扫描时间通常由三个因素决定，一是CPU的时钟速度，越的CPU，时钟速度越高，扫描时间越短；二是I/O模块的数量，模块数量越少，扫描时间越短；三是程序的长度，程序长度越短，扫描时间越短。一般的PLC执行容量为1K的程序需要的扫描时间是1～10ms。
1.2.3 可编程序控制器的立即输入、输出功能
比较的PLC都有立即输入、输出功能。
（1）立即输出功能
所谓立即输出功能就是输出模块在处理用户程序时，能立即被刷新。PLC临时挂起（中断）正常运行的程序，将输出映像表中的信息输送到输出模块，立即进行输出刷新，然后再回到程序中继续运行，立即输出的示意图
PLC完成了输入扫描工作后，按顺序从0号地址开始的程序进行逐条扫描执行，并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及辅助继电器中获得所需的数据进行运算处理。再将程序执行的结果写入输出映像寄存器中保存。但这个结果在全部程序未被执行完毕之前不会送
PLC运行程序的方式与微型计算机相比有较大的不同，微型计算机运行程序时，一旦执行到END指令，程序运行结束。而PLC从0号存储地址所存放的条用户程序开始，在无中断或跳转的情况下，按存储地址号递增的方向顺序逐条执行用户程序，直到END指令结束。然后再从头开始执行，并周而复始地重复，直到停机或从运行（RUN）切换到停止（STOP）工作状态。把PLC这种执行程序的方式称为扫描工作方式。每扫描完一次程序就构成一个扫描周期。另外，PLC对输入、输出信号的处理与微型计算机不同。微型计算机对输入、输出信号实时处理，而PLC对输入、输出信号是集中批处理。下面具体介绍PLC的扫描工作过程。其运行
⑥ PLC的软件化与PC化。目前已有多家厂商推出了在PC上运行的可实现PLC功能的软件包，也称为“软PLC”，“软PLC”的性能价格比比传统的“硬PLC”更高，是PLC的一个发展方向。
PC化的PLC类似于PLC，但它采用了PC的CPU，功能十分强大，如GE的RX7i和RX3i使用的就是工控机用的赛扬CPU，主频已经达到1GHz。和利时、深圳汇川和无锡信捷等公司生产的小型PLC已经比较成熟，其可靠性在许多低端应用中得到了验证，但其输出接口电路的组成和作用 输出接口电路由多路选择开关模块、信号锁存器、电隔离电路、模块状态显示、输出电平转换电路和接线端子组成，如图1-7所示。在输出扫描期间，多路选择开关模块接受来自映像表中的输出信号，并对这个信号的状态和目标地址进行译码，后将信息送给锁存器；信号锁存器是将多路选择开关模块的信号保存起来，直到下一次更新；输出接口的电隔离电路作用和输入模块的一样，但是由于输出模块输出的信号比输入信号要强得多，因此要求隔离电磁干扰和浪涌的能力更高；输出电平转换电路将隔离电路送来的信号放大成足够驱动现场设备的信号，放大器件可以是双向晶闸管、三极管和干簧继电器等；输出端的接线端子用于将输出模块与现场设备相连接。度与世界先进水平还有相当的差距。
总的来说，我国使用的小型可编程序控制程只读存储器可以用来存放系统程序，PLC断电后再上电，系统内容不变且重新执行。只读存储器也可用来固化用户程序和一些重要参数，以免因偶然操作失误而造成程序和数据的破坏或丢失。随机存储器中一般存放用户程序和系统参数。当PLC处于编程工作时，CPU从RAM中取指令并执行。用户程序执行过程中产现场的信号必须连接在输入端子才可能将信号输入到CPU中，它提供了外部信号输入的物理接口；调理和电平转换电路十分重要，可以将工业现场的信号（如强电220V AC信号）转化成电信号（CPU可以识别的弱电信号）；电隔离电路主要利用电隔离器件将工业现场的机械或者电输入信号和PLC的CPU的信号隔开，它能确保过高的电干扰信号和浪涌不串入PLC的微处理器，起保护作用，有三种隔离方式，用得多的是光电隔离，其次是变压器隔离和干簧继电器隔离；当外部有信号输入时，输入模块上有指示灯显示，这个电路比较简单，当线路中有故障时，它帮助用户查找故障，由于氖灯或LED灯的寿命比较长，所以这个灯通常是氖灯或LED灯；多路选择开关接受调理完成的输入信号，并存储在多路开关模块中，当输入循环扫描时，多路开关模块中信号输送到I/O状态寄存器中。PLC在设计过程中就考虑到了电磁兼容（EMC）。生的中间结果也在RAM中暂时存放。RAM通常由CMOS型集成电路组成，功耗小，但断电时内容消失，所以一般使用大电容或后备锂电池保证掉电后PLC的内容在一定时间内不丢失。1.2.1.3 输入/输出接口输入/输出接口模块是PLC系统中大的部分，输入/输出接口模块通常需要电源，输入电路的电源可以由外部提供，对于模块化的PLC还需要背板（安装机架）。
