西门子S7-是用于中、高档性能范围的可编程序控制器

西门子S7-PLC，SIMATICS7-PLC的主要特色为：极高的处理速度、强大的通讯性能和卓越的CPU资源裕量。
S7-系列plc能分级的CPU以及种类齐全的模板，总能为其自动化任务找到的解决方案，实现分布式系统和扩展通讯能力都很简便，组成系统灵活自如，用户友好性强，操作简单，免风扇设计。随着应用的扩大，系统扩展无任何问题。

S7-PLC采用模块化无风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要

SIMATICS7-是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。
模块化及无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATICS7-成为中、高档性能控制领域中首选的理想解决方案。
SIMATICS7-的应用领域包括：
通用机械工程
汽车工业
立体仓库
机床与工具
过程控制

控制技术与仪表
纺织机械
包装机械
控制设备制造
专用机械
S7-系列PLC的功能逐步升级的多种级别的CPU，带有各种用户友好功能的种类齐全的功能模板，使用户能够构成的解决方案，满足自动化的任务要求。 当控制任务变得更加复杂时，任何时候控制系统都可以逐步升级，而不多的添加额外的模板。

S7-自动化系统采用模块化设计。它所具有的模板的扩展和配置功能使其能够按照每个不同的需求灵活组合。一个系统包括：电源模板，中央处理单元(CPU)，各种信号模板(SM)，通讯模板(CP)，功能模板(FM)，接口模板(IM)，SIMATICS5模板。

S7- plc具有以下功能：

高速指令处理
用户友好的参数设置
口令保护
系统功能
用户友好的操作员控制和监视功能（HMI）已集成在SIMATIC的操作系统中
CPU的诊断功能和自测试智能诊断系统连续地监视系统功能并记录错误和系统的特殊事件。
模式选择开关

通过提高运算和通讯性能，提高您的生产力
　　通过提高诸如工作存储器、内置装载存储器、FC、FB、DB块的数量，可以使其应用更加广泛
　　数据块功能块统一的数字编号
　　通过工厂复位功能(FactoryResetfunction)可方便地恢复出厂设置
　　存储卡的序列号读取功能，更好地保护您的专有技术
　　SFC109"PROTECT"，额外的写保护选择
　　通过网络进行固件升级，维护极为简单
　　通过SFC78对装载的内容进行监视，可对信息源瓶颈做出动态响应
　　通过CP443-1Adv.EX41(条目号:24020919)开放的以太网通讯(Iso-on-TCP)，使其具有灵活的集成选项
　　优化的PROFINET-IOCP联接，条目号：24020919
　　与V4CPU相比，降低了后备电流

S7-冗余控制器

两种总线形式的创新型冗余控制器

SIMATICS7- PNH系统可以根据具体应用需求量身定制：性能可扩展、卓越的冗余度可灵活组态，安全功能易于集成。集成PROFINET接口，可冗余连接I/O设备，或者通过PROFIBUS连接I/O设备，实现工厂级通信。无论何种应用，使用SIMATIC S7- PNH，均可在熟悉的STEP7 工程环境中，进行便捷而有效的编程和组态。

应用

■ 避免控制器故障引起的停机。主要用于生产、能源、供水系统、机场助航照明、编组站系统等领域。
■ 避免因工厂故障造成数据丢失而导致的高昂重启成本。主要用于行李处理、高架仓库、跟踪和追溯等领域。
■ 在工厂或机器停机时保护工厂、工件和材料。主要用于炉子、半导体、船舶等领域。
■ 无监督和维修人员亦能保障正常运行。主要用于污水处理厂、隧道、船闸、楼宇系统等领域。

效益

简单、高效的工程组态
与在标准系统中一样，SIMATIC S7-H 可以使用所有 STEP 7 编程语言进行编程。可以很容易的把程序从标准系统迁移到冗余系统中，反之亦然。当加载程序时，它会自动传送到两个冗余控制器中。使用 STEP 7，可以对特定冗余功能和配置进行参数设置。

出色的诊断和模块更换优势
■ 利用集成的自我诊断功能，系统可以提前检测故障和发送信号，避免故障对生产过程产生影响。这样可以有针对性地替换故障组件，加快维修进程。
■ 可以在系统运行过程中对所有组件进行热插拔。更换一个 CPU 后，当前的所有程序和数据可以自动重新装载。
■ 即使在系统运行过程中，也可以修改程序（例如，程序块的修改和重新装载），更改配置（例如，增加或删减 DP从站或模块）以及改变 CPU 的内存分配。

设计和功能

根据统计数字表明，所有自动化组件（无论是机械式、机电式，还是电子式）都会出现故障。因此，工厂维护和工厂改造也就必不缺少。在实际应用中，期待百分之百的可用性是不现实的。
通过西门子 SIMATIC S7-H，能够限度地降低生产故障机率，化生产率。
SIMATIC S7-H 具有以下功能：
■ 出现故障时，能够无扰切换
■ 集成故障检测功能；提前检测故障，避免影响生产过程
■ 在线维护，即可在工厂运行期间，更换故障组件
■ 组态更改，即可在工厂运行期间，进行工厂扩容
■ 自动事件同步
■ 高可用性通信
■ 冗余连接I/O 设备

冗余部件

S7- PNH CPU的同步模块分为两种，一种用于最长10m 的 FOC patch 光纤，另一种用于最长10km 的单模全双工 LC/LC 光纤（9/125 μ）。

冗余系统的同步光纤分为1m、2m、10m 和10km 四种。同步速率达到Mbps。

S7- 标准控制器

要求严格任务用的控制器

有一系列从入门级CPU直到高性能CPU，用于配置控制器。所有CPU控制大量结构;多个CPU可以在一个多值计算配置中一起工作以提高性能。由于CPU的高处理速度和确定性的响应时间，可缩短机器的循环周期。

不同的CPU具有不同性能，例如，工作存储器，地址范围，连接数量和执行时间。十款款标准的CPU，集成PROFIBUS、PROFINET 总线接口。

应用

• S7- 尤其适合于加工工业中的数据密集型任务。高处理速度和确定性的响应时间，缩短高速机械制造业设备控制的循环周期。

• S7 - 用于整体协调各种设备，控制低级别的系统。这是由高速通讯能力和集成接口来保证的。

• 在S7- 的许多器件也可用于极端环境条件下的SIPLUS版本。

S7- 的成功应用如下：

• 汽车工业

• 标准机械设备制造包括定制的机械设备制造

• 仓储系统

• 建筑工程

• 钢铁行业

• 发电和配电

• 造纸和印刷业

• 木工

• 纺织业

•  

• 食品和饮料行业

• 处理工程，例如水和废水处理设施

• 化工和石化

效益

• 由于采用各种级别的CPU，S7-可以灵活扩展升级；I/O能力几乎是无限的。

• 强大的CPU允许集成新的功能，无需额外硬件投资，例如处理质量数据，用户友好的诊断，到更高层次的MES解决方案或通过总线系统的高速通讯。

• 可以以模块化的方式构建S7 - ，有各种用于集中配置和分布式结构的模块，以实现处理备件方面的低成本。

• 在操作过程中可以修改S7- 的分布式I/O配置（在运行中配置）。另外在工作时还可以删除和插入信号模块（热插拔）。这使得很容易扩展系统或出现故障时替换模块。

• 项目的完整数据存储包括CPU上的符号和注释，简化了服务和维护过程。

• 可以将安全技术和标准自动化集成到一个单一的S7- 控制器，可以通过S7- 的冗余结构增加设备的可用性。

• S7- 的许多器件也可用于外部环境条件SIPLUS版本，例如：扩展温度范围（-25+60°C）和在恶劣环境/冷凝条件下使用。

• S7- 的高速背板总线确保集中式I/ O模块的高速通讯。

设计和功能

模块化

S7 - 的一个重要特点是它的模块化。S7- 的高速通讯背板总线和允许直接插入CPU集成的DP接口，允许多条通讯线路的高性能运行。例如，把一根总线用于HMI通讯和编程任务，一根总线用于高性能运动控制，一根总线用于普通I / O现场总线通讯。
此外，也可以实现另外连接到MES-/ERP系统或通过SIMATIC IT连接到互联网的需要。根据任务情况，可对S7 – 进行集中扩展或分布式配置。附加设备和接口模块也可集中用于此目的。在CPU中集成的PROFIBUS或PROFINET接口上也可实现分布式扩展。如果需要，也可以使用通讯处理器（CP）。

设计

设计一个S7 - 系统基本上包括机架，电源，和中央处理单元。它可以以一个模块化的方式安装和扩展。所有的模块都可以自由地放置在左侧插入的电源旁边。S7- 具有无风扇的坚固设计。信号模块可以热插拔。一个多层面的模块范围可用于中央扩展以及具有ET200的分布式拓扑结构的简单配置。
在集中式扩展中，额外安装机架直接连接到中央控制器。

除了标准的安装机架，也提供9槽和18槽铝合金安装机架。这些铝机架可以很高地耐受不利环境条件，紧固耐用，重量轻25％左右。

多值计算

多值计算，也就是在一个S7- 中央控制器中的几个CPU的同时操作，为用户提供不同的益处：

• 可通过多值计算共享的S7 - 的整体性能。例如，在技术复杂的任务中，如开环控制，可以将计算机或通讯分割和分配给不同的CPU每个CPU分配给自己的，用于此目的本地输入/输出。

• 有些任务也可以从每个多值计算方式中断开，一个CPU处理关键时间的处理任务，另一个处理非关键时间的任务。

在多值计算操作中，所有的CPU的运行行为像一个CPU，也就是说，当一个CPU进入STOP状态，其他的也停止。几个CPU的动作可以通过同步指令选择性地协调调用。此外，CPU之间的数据交换通过高速的全局数据通讯机制。

数据/程序存储器

从精细分级的各种CPU中选择合适的CPU取决于集成工作存储区的大小。集成装载存储器（RAM）足以满足中小型企业方案。对于大型程序，通过插入RAM或FEPROM存储卡增大装载内存（64 KB到64 MB）。

特殊功能

S7- CPU有一些非常有用的特殊功能：

• 从工程工作站通过网络更新固件实现更简单和快速的升级

• 通过一个系统功能实现额外的写保护（例如没有从PC器件下载到CPU）

• 通过读取存储卡的序列号获得保护，因此，保证了程序只与特定的存储卡一起运行
  集成的路由功能允许在不同总线系统和网络问数据记录，例如控制级PC可以通过S7 -控制器与连接在
  PROFINET或者PROFIBUS接口上的现场设备进行通讯。

S7-1500与S7-300/基于ISO-on-TCP的开放式用户通信

通过开放式用户通信（Open User communication,OUC） S7-1200/1500 和 S7-300/ CPU 可以使用集成的 PN/IE 接口进行数据交换。
OUC允许 CPU 与任何通信设备进行开放式数据交换。由于此通信仅由用户程序中的指令进行控制，因此可以在程序中建立和终止事件驱动型连接。在运行期间，也可以通过用户程序修改连接。
对于具有集成 PN/IE 接口的 CPU，可使用 TCP、UDP 和 ISO-on-TCP 连接类型进行开放式用户通信。
本应用介绍S7-1500与S7-300/之间通过集成PN/IE接口进行 ISO-on-TCP 开放式用户通信。

解决方案

对于S7-1500与S7-300/之间进行开放式用户通信，根据组态编程的方式不同，又可以分为：
* 用TIA Portal STEP 7在同一项目下组态编程 
* 用TIA Portal STEP 7在不同项目下组态编程 
* 不同项目下分别用TIA Portal STEP 7 组态编程S7-1500和用STEP 7 V5.x组态编程S7-300/

下载附件中的文档以第三种方式（即不同项目下分别用TIA Portal STEP 7 V1x组态S7-1500和以经典STEP 7V5.x组态S7-30/）为例介绍如何实现S7-1500与S7-300/的ISO-on-TCP开放式用户通信，并提项目程序下载。同 时，也提供前两种组态模式的项目程序下载，但没有文档说明，用户可参考第三种模式的文档。

对于同一项目下的程序，下载后类型为*.zap13的文件直接用TIA Portal STEP7 V13恢复打开（项目视图－－-项目－－－－恢复）。
对 于不同项目下的程序，下载后类型*.zip的文件先解压到文件夹，其中，解压出来的*.zap13文件直接用TIA Portal STEP7 V13恢复打开（项目视图下菜单：项目－－-恢复），解压出来的*.zip文件可直接用STEP7 V5.5恢复打开（菜单：文件－－-恢复）或再次解压后由STEP7 V5.5打开。

下载

内容	下载
用TIA Portal STEP 7在同一项目下组态编程的程序	( 2317 KB )
用TIA Portal STEP 7在不同项目下组态编程的程序	( 3656 KB )
不同项目下分别用TIA Portal STEP 7 组态编程S7-1500和用STEP 7 V5.x组态编程S7-300/的程序	( 3094 KB )
不同项目下分别用TIA Portal STEP 7 组态编程S7-1500和用STEP 7 V5.x组态编程S7-300/实现基于TCP的开放式通信的文档	( 698 KB )

表01.

注意

本应用中的截图和程序由TIA Portal STEP7 V13, STEP 7 V5.5 SP4 创建，所用CPU1511的固件版本为V1.6,CPU315-2PN/DP的固件版本为V3.2。
维修西门子DI卡件6ES7421-7BH01-0AB0