I/O单元

I/O单元又称为I/O模块，它是PLC与工业生产设备或工业过程连接的接口。现场的输入信号，如按钮、行程开关、限位开关以及各传感器输出的开关量或模拟量等，都要通过输入模块送到PLC中。由于这些信号电平各式各样，而PLC的CPU所处理的信息只能是标准电平，所以输入模块还需要将这些信号转换成CPU能够接收和处理的数字信号。输出模块的作用是接收CPU处理过的数字信号，并把它转换成现场的执行部件所能接收的控制信号，以驱动负载，如电磁阀、电动机、灯光显示等。

PLC的I/O模块上通常都有接线端子，PLC类型不同，I/O模块的接线方式也不同，通常按其接线方式分为汇点式、分组式和隔离式这3种，如图1-2所示。

每个I/O模块分别只有一个公共端（COM）的被称为汇点式，其输入或输出点共用一个电源；分组式是指将I/O端子分为若干组，每组的I/O电路有一个公共端并共用一个电源，组与组之间的电路隔开；隔离式是指具有公共端的各组I/O点之间互相隔离，可各自使用独立的电源。

4.电源单元

PLC的电源单元通常会将220V的单相交流电源转换成CPU、存储器等电路工作所需的直流电，它是整个PLC系统的能源供给中心，电源的好坏直接影响PLC的稳定性和可靠性。

对于小型整体式PLC，其内部有一个高质量的开关稳压电源，为CPU、存储器、I/O模块提供5V直流电源，还可为外部输入单元提供24V的直流电源。5.通信接口

为了实现微机与PLC、PLC与PLC间的对话，PLC配有多种通信接口，如打印机、上位计算机和编程器等接口。

西门子S7-200代理商

6.I/O扩展接口

I/O扩展接口用于将扩展单元或特殊功能单元与基本单元相连，使PLC的配置更加灵活，以满足不同控制系统的要求。1.2 SIMATIC系列产品概述

SIMATIC可编程序控制器

据美国ARC（Automation Researc hCorp）的调查，在全球PLC制造商中，前五大PLC生产厂家分别为西门子公司、Allen-Bradley（A-B）公司、施耐德（Schneider）公司、三菱（Mitsubishi）公司、欧姆龙（Omron）公司，他们的销售额约占全球总销售额的2/3。

S7-200是西门子公司的产品之一，其注册商标为SIMATIC。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。在1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛使用微处理器。20世纪80年代初，S5系统进一步升级产生U系列PLC，较常用的机型有S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。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，它包括小型PLCS7-200、中型PLCS7-300和大型PLC S7-400。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，将其具有优势的WINCC（与Windows兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控制技术融为一体。现在，西门子公司又提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术融于全部自动化领域。

西门子公司的PLC产品有SIMATIC S7、M7和C7等几大系列。

SIMATIC S7 系列PLC是德国西门子公司在S5系列PLC基础上于1995年陆续推出的性价比较高的PLC系统。其中，微型的有SIMATIC S7-200系列，小配置为8DI/6DO，可扩展2～7个模块，大I/O点数为64DI/DO、12AI/4AO；中型的有SIMATIC S7-300系列，多可以扩展32个模块；中性能的有S7-400系列，可以扩展300多个模块。SI-MATIC S7系列PLC都采用了模块化、无排风扇结构，且具有易于用户掌握等特点，使得S7系列PLC成为各种从小规模到中等性能要求以及大规模应用的产品。S7-300/400可以组成MPI、PROFIBUS和工业以太网等。

M7-300/400采用与S7-300/400相同的结构，它可以作为CPU或功能模块使用。其显著特点是具有AT兼容计算机功能，使用S7-300/400的编程软件STEP 7和可选的M7软件包，可以用C、C++或CFC（连续功能图）等语言来编程。M7适合于需要处理数据量大，对数据管理、显示和实时性有较高要求的系统使用。

C7由S7-300 PLC、HMI（人机接口）操作面板、I/O、通信和过程监控系统组成。整个控制系统结构紧凑，面向用户配置/编程、数据管理与通信集成于一体，具有很高的性价比。WinAC基于Windows操作系统和标准的接口（ActiveX，OPC），提供软件PLC或插槽PLC。WinAC基本型用于常规控制系统；WinAC实时型用于实时性、确定性要求非常高的控制场合（比如运动控制和快速控制等）；WinAC插槽型具有硬件PLC的所有特性，适用于实时性、安全性、可靠性要求较高的场合。1.2.2 S7-300/400产品特性

S7-300/400是如今比较流行的PLC产品，其产品特点分别概述如下：1.S7-300的产品特性

S7-300是西门子公司生产的中型PLC。产品采用了模块式结构，可控制的I/O点多、功能强、扩展性能好、使用灵活方便，既能用于机电设备的单机控制，又能组成大中型PLC网络系统，可满足工业自动化控制领域的绝大多数控制要求。产品的主要特点如下。

1）运算速度快。S7-300 PLC采用了先进的高速处理器，基本逻辑指令的执行时间快可达0.05μs。

2）软件功能强。S7-300 PLC可用于复杂功能的编程与控制，且可采用STEP 7、STEP 7-Lite等编程软件，使用多种编程语言。

3）通信性能好。CPU模块集成有1～2个标准通信接口，支持MPI多点通信，可方便地连接编程

器、文本显示器、触摸屏等外设。MPI还兼容了PROFIBUS-DP功能，部分CPU模块能够同时连接2条PROFIBUS-DP总线，以构成PLC网络系统。

4）适用范围广。S7-300 PLC不仅有规格众多的I/O扩展模块，而且还有众多的网络连接、模拟量I/O、温度测量、定位控制模块可供选择，可以用于各种不同的控制场合。2.S7-400的产品特性

S7-400 PLC是目前西门子公司功能全、性能好、规格大、I/O点数多的大型PLC产品，可以适用于各种大型复杂系统控制。分别体现在：

1）功能强大。可以安装多个CPU模块组成多CPU、安全型、冗余控制系统。

2）扩展性能好。PLC可控制的I/O点可达262144点，可构成大规模控制系统。

3）通信能力强。CPU模块集成接口可达4个，便于构成大型分布式系统与网络系统。

4）运算速度快。基本逻辑指令的执行时间可达0.03μs，可用于高速处理。

5）兼容性好。PLC可与西门子公司早期的S5-155U、S5-135U、S5-115兼容，通过S5扩展接口，实现对S5系列PLC的控制。

STEP 7软件是用于SIMATIC S7-300/400 PLC、M7工业控制系统、C7集成式PLC的标准工具软件。它由一系列应用程序组成，可根据需要在STEP 7Basis标准组件的基础上，选择扩展软件包增强功能。

STEP 7软件可在PC上直接安装，不同版本的STEP 7对计算机的硬件要求有所不同，STEP 7 Basis V5.3标准版的低配置如下。

1）基本性能：CPU速度600MHz以上，内存大于256MB，硬盘空间不低于300MB。

2）操作系统：Microsoft Windows 2000 SP3版以上或Microsof tWindows XP Professional SP1.3版以上。2.1.2 安装STEP 71.软件安装

将STEP 7安装光盘插入CD/DVD ROM后，打开光盘，双击“Setup.exe”图标

可执行STEP 7的自动安装程序，安装可根据弹出的引导信息按步骤进行，

安装过程中，会出现PG/PC接口设置提示对话框，以定义PG/PC与PLC之间的通信接口。也可单击提示对话框“Cancel”忽略该步骤。在软件安装完成后，在计算机上通过“控制面板”中的“Setting PG/PC Interface”进行通信连接设置（参见后述）。

STEP 7安装结束时，会出现“存储卡配置参数（Memory Card Parameter Assignment）”设置对话框，提示用户为存储卡配置参数。也可单击提示对话框“Cancel”忽略该步骤。在软件安装完成后，根据需要，通过计算机“控制面板”中的“Memory Card Parameter Assign-ment”进行存储卡参数的设定。

软件安装完成后，通过单击计算机“开始”菜单中的“SIMATIC”→“SIMATIC Manag-er”选项，或双击桌面快捷方式图标，即可快速启动STEP 7管理器。

浔之漫智控技术（上海）有限公司（s）

本公司是西门子授权代理商 自动化产品，全新，西门子PLC,西门子屏，西门子数控，西门子软启动，西门子以太网西门子电机，西门子变频器，西门子直流调速器，西门子电线电缆我公司**供应，德国进口

在“STEP 7 V5.3”文件夹里，如图2-2所示，双击“S7-Plcsim”→“Disk1”→“Setup.exe”，安装S7-Plcsim（S7程序仿真器），双击“S7 Graph”→“Disk1”→“Setup.exe”，安装S7 Graph编程语言。2.安装授权

在此版本中，授权管理模块名为自动化许可证管理器，它是Siemens AG的软件产品，用于管理所有系统的许可证密钥（许可证模块）。要使用STEP 7编程软件，需要一个产品专用的许可证密钥（用户权限）。从STEP 7 V5.3版本起，密钥可以通过自动化许可证管理器来安装。

合法使用受许可证保护的STEP 7程序软件包时必须要有许可证。许可证为用户提供使用产品的合法权限。下列各项提供使用权限证明：CoL（许可证证书）和许可证密钥。

软件的实际特性取决于所安装的许可证密钥类型，西门子AG软件产品提供如表2-1所示的不同类型的面向应用的用户许可证。自动化许可证管理器通过MSI设置过程安装。STEP 7产品CD包含自动化许可证管理器的安装软件。可以在安装STEP 7的同时安装自动化许可证管理器或在以后安装。