新型的SIMATICS7-1500控制器除了包含多种创新技术之外，还设定了新标准，**程度提高生产效率。无论是小型设备还是对速度和准确性要求较高的复杂设备装置，都一一适用。SIMATICS7-1500无缝集成到TIA博途中，极大提高了工程组态的效率。

性能

没有**，只有更快！SIMATIC S7-1500卓越的系统性能极大缩短了系统响应时间，进而优化了控制质量并提高了系统性能。

处理速度

SIMATIC S7-1500 的信号处理速度更为**，极大缩短系统响应时间，进而提高了生产效率。

高速背板总线

新型的背板总线技术采用高波特率和高效传输协议，以实现信号的**处理。

通信

SIMATIC S7-1500带有多达3个PROFINET接口。

其中，两个端口具有相同的IP地址，适用于现场级通信；第三个端口具有独立的IP地址，可集成到公司网络中。

通过 PROFINET IRT，可定义响应时间并确保高度精准的设备性能。

集成 Web Server

无需亲临现场，即可通过Internet浏览器随时查看CPU状态。过程变量以图形化方式进行显示，同时用户还可以自定义网页，这些都极大地简化了信息的采集操作。

可编程控制器定义的各部分含义

国际电工委员会(IEC)曾于1982年11月颁发了可编程控制器标准草案**稿，1985年1月又发表了第二稿，1987年2月颁发了第三稿。该草案中对可编程控制器的定义是：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。”

定义强调了可编程控制器是“数字运算操作的电子系统”，是一种计算机。它是“专为在工业环境下应用而设计”的工业计算机，是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机，除了能完成各种各样的控制功能外，还有与其他计算机通信联网的功能。

这种工业计算机采用“面向用户的指令”，因此编程方便。它能完成逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术操作，它还具有“数字量和模拟量输入输出控制”的能力，并且非常容易与“工业控制系统联成一体”，易于“扩充”。

定义还强调了可编程控制器应直接应用于工业环境，它须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。

应该强调的是，可编程控制器与以往所讲的顺序控制器在“可编程”方面有质的区别。PLC引入了微处理机及半导体存储器等新一代电子器件，并用规定的指令进行编程，能灵活地修改，即用软件方式来实现“可编程”的目的。

可编程序控制器是应用面**广、功能强大、使用方便的通用工业控制装置，自研制成功开始使用以来，它已经成为了当代工业自动化的主要支柱之一。

比较两个实数——西门子S7系列PLC

例3.5.2：

如果存储双字MD 24中的实数大于1.0，则输出Q 4.1为1；若小于1.0则输出Q 4.2为1。

    L    MD  24

    L    +1.359E+02

    ＞R

    ＝   Q 4.1    //若(MD 24)＞+1.359E+02，Q 4.1为1，否则为0

    ＜R

    ＝   Q 4.2    //若(MD 24)＜+1.359E+02，Q 4.2为l，否则为0

例3.5.3

这是一个限值监测程序，当数据字DBWl5的值大于l05时，输出Q 4.0为1；当数据字DBWl5的值小于77时，输出Q 4.1为1；数值在77到105范围内时，输出Q 4.0和Q 4.1均为0。下面是与其对应的语句表程序：

        L    DBW 15

        L    +l05

        ＞I

        ＝   Q 4.0

        L    DBW 15

        L    +77

        ＜I

＝   Q 4.1

 转换指令将累加器1中的数据进行类型转换，转换的结果仍在累加器l中。能够实现的转换操作有：BCD码和整数及长整数间的转换，实数和长整数间的转换，数的取反、取负，字节扩展等。

在STEP 7中，整数和长整数是以补码形式表示的。BCD码数值有两种：一种是字(16位)格式的BCD码数，其数值范围从-999到+999；另一种是双字(32位)格式的BCD码数，范围从-9999999到+9999999。

指令	说              明
BTI	将累加器1低字中的3位BCD码数转换为16位整数
BTD	将累加器1中的7位BCD码数转换为32位整数
ITB	将累加器1低字中的16位整数转换为3位BCD码数
ITD	将累加器l低字中的16位整数转换为32位整数
DTB	将累加器1中的32位整数转换为7位BCD码数
DTR	将累加器1中的32位整数转换为32位浮点数

l       BTI指令

    SLT格式：    BTI

    说明：将累加器1低字中的3位BCD码数转换为16位整数，装入累加器1的低字中（0~11位）；低字的**高位（15位）为符号位。

          累加器1的高字及累加器2的内容不变。

例3.6.1   L  MW 10

           BTI

           T  MW20

l       BTD指令

SLT格式：    BTD

    说明：将累加器1中的7位BCD码数转换为32位整数，装入累加器1中，（0~27位）；**高位（31位）为符号位。

l       ITB指令

SLT格式：    ITB

说明： 将累加器1低字中的16位整数转换为3位BCD码数，16位整数的范围是-999~+999。如果欲转换的数据超出范围，则有溢出发生，同时将OV和OS位置位。

累加器1的低字中（0~11位）存放三位BCD码。（12~15）位作为符号位，（0000）表示正数，（1111）表示负数。累加器1高字（16~31位）不变。

例3.6.2

L  MW 10

           ITB

           T  MW20

 

l       ITD指令

SLT格式：    ITD

说明：  将累加器l低字中的16位整数转换为32位整数，16位整数的范围是-999~+999。如果欲转换的数据超出范围，则有溢出发生，同时将OV和OS位置位。

累加器1的低字中（0~11位）存放三位BCD码。（12~15）位作为符号位，（0000）表示正数，（1111）表示负数。累加器1高字（16~31位）不变。

例3.6.3   L  MW 10

            ITB

            T  MW20

l       DTB指令

SLT格式：    DTB

说明：  将累加器1中的32位整数转换为7位BCD码数，32位整数的范围是-9999999~+9999999。如果欲转换的数据超出范围，则有溢出发生，同时将OV和OS位置位。

累加器1中（0~27位）存放7位BCD码。（28~31）位作为符号位，（0000）表示正数，（1111）表示负数。

例3.6.4

L  MD 10

           DTB

           T  MD20

l       DTR指令

SLT格式：    DTR

说明：  将累加器1中的32位整数转换为32位浮点数（IEEE-FP）

例3.6.5

L  MD 10

           DTR

           T  MD20

PLC系统中干扰的主要来源及途径

（1）强电干扰：PLC系统的正常供电电源均由电网供电。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间电磁干扰而在线路上感应电压。尤其是电网内部的变化， 如刀开关的使用均会产生电网内部的扰动。

刀开关也就是我们通常所说的闸刀开关，是一种接通和分断交直流电路或作隔离开关用的手动开关装置。操作浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边。

（2）柜内干扰：控制柜内的高压电器，大的电感性负载，混乱的布线都容易对PLC造成一定程度的干扰。

来自信号线引入的干扰：与PLC控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息之外，总会有外部干扰信号侵入。

    此干扰主要有两种途径：一是通过变送器

变送器是将物理测量信号或普通电信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备。供电电源或共用信号仪表的供电电源串入的电网干扰,这往往被忽视；

    二是信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。由信号引入干扰会引起I／O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。

（3）来自接地系统混乱时的干扰：接地是提高电子设备电磁兼容性(EMC)的有效手段之一。正确的接地，既能抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使PLC系统将无法正常工作。

（4）来自PLC系统内部的干扰：主要由系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射产生，如逻辑电路

逻辑电路是包含逻辑关系的数字电路， 以二进制为原理、实现数字离散信号的传递，逻辑运算和操作的电路。**基本的逻辑电路是常见的门电路，而**简单的门电路为与电路、或电路和非电路。相互辐射及其对模拟电路的影响，模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。

（5）变频器干扰：一是变频器启动及运行过程中产生谐波对电网产生传导干扰，引起电网电压畸变，影响电网的供电质量；二是变频器的输出会产生较强的电磁辐射干扰，影响周边设备的正常工作。

西门子PLC S7-200的寻址方式

S7-200编程语言的基本单位是语句，而语句的构成是指令，每条指令有两部分：一部分是操作码，另一部分是操作数。操作码是指出这条指令的功能是什么，操作数则指明了操作码所需要的数据所在。所谓寻址，就是寻找操作数的过程。S7-200 CPU的寻址分三种：立即寻址、直接寻址、间接寻址。

1．立即寻址

在一条指令中，如果操作码后面的操作数就是操作码所需要的具体数据，这种指令的寻址方式就叫立即寻址。

如：在传送指令中：MOV IN OUT——操作码“MOV”指出该指令的功能把IN中的数据传送到OUT中，其中IN——源操作数，OUT——目标操作数。

若该指令为：MOVD 2505 VD500

功能：将十进制数2505传送到VD500中，这里2505就是源操作数。因这个操作数的数值已经在指令中了，不用再去寻找，这个操作数即立即数。这个寻址方式就是立即寻址方式。而目标操作数的数值在指令中并未给出，只给出了要传送到的地址VD500，这个操作数的寻址方式就是直接寻址。

2．直接寻址

在一条指令中，如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的形式出现的，这种指令的寻址方式就叫直接寻址。

如：MOVD VD400 VD500

功能：将VD400中的双字数据传给VD500

3．间接寻址

在一条指令中，如果操作码后面的操作数是以操作数所在地址的地址形式出现的，这种指令的寻址方式就叫间接寻址。

如：MOVD 2505 *VD500

*VD500是指存放2505的地址的地址。

如VD500中存放的是VB0，则VD0则是存放2505的地址。

该指令的功能：将十进制数2505传送给VD0地址中。

    所有紧急情况电路的配线和操作一般应独立于可编程控制器电路。不过，可编程控制器可以方便地对启/停进行控制。

    可编程控制器可以控制启/停时序。这意味着，附加的软件安全控制对硬件安全线路是一个补充。本例中，夹具系统和用户防护装置可直接被检测。如果它们在运行过程中发生差错或失效，则主轴会自动停止。

    当所有条件都满足时，“启动按钮”时输入。一收到输入信号，“锁定标志”可被激活，提供输入X011。这个“启动按妞”只提供一个瞬M100就起作用止按钮”来的输入，M100建立的“锁定”回路被切断，，使钻头处于连续工作状态。而一收到从“停从而使得钻头停止工作。

    本例中，钻头转速由PLSY输出间接控制，PLSY通过输出Y000驱动主轴电机。电机驱动信号的频率由数据寄存器D025确定。如果要直接改变数据必须注意要确保电机速率调整不是瞬时完成的一这种做法对机器和使用者是极其危险的。

西门子S7-300系列PLC安装及注意事项

 1、西门子S7-300系列PLC安装示意图

2、S7-300系列PLC机架扩展

3、S7-300系列PLC的cpu通讯接口

4、S7-300系列PLC的I/O模块

5、安装注意事项

1)   不要将交流电源线接到输入端子上，以免烧坏PLC； 

2)   接地端子应独立接地，不与其它设备接地端串联，接地线裁面不小于2mm2；

3)   辅助电源功率较小，只能带动小功率的设备（光电传感器等）；

4)   一般PLC均有一定数量的占有点数（即空地址接线端子），不要将线接上；

5)   输出有继电器型，晶体管型（高速输出时宜选用），输出可直接带轻负载（LED指示灯等）；

6)   PLC输出电路中没有保护，因此应在外部电路中串联使用熔断器等保护装置，防止负载短路造成损坏PLC;

7)    输入、输出信号线尽量分开走线，不要与动力线在同一管路内或捆扎在一起，以免出现干扰信号，产生误动作；信号传输线采用屏蔽线，并且将屏蔽线接地；为保证信号可靠，输入、输出线一般控制在20米以内；扩展电缆易受噪声电干扰，应远离动力线、高压设备等。

8)    输入/断开的时间要大于PLC扫描时间；

9)     PLC存在I/O响应延迟问题，尤其在**响应设备中应加以注意。

西门子PLC控制（无反馈的电动机星形——三角形起动器）举例

PLC编程应满足哪些要求

1、所编的程序要合乎所使用的PLC的有关的规定

主要是对指令要准确地理解，正确地使用。各种PLC指令多有类似之处，但还有些差异。对于有PLC使用经验的人，当选用另一种不太熟悉的型号进行编程设计时，一定要对新型号PLC的指令重新理解一遍，否则容易出错。

2、要使所编的程序尽可能简洁

简短的程序可以节省内存，简化调试，而且还可节省执行指令的时间，提高对输入的响应速度。要使所编的程序简短，就要注意编程方法，用好指令，用巧指令，还要能优化结构。要实现某种功能，一般而言，在达到的目的相同时，用功能强的指令比用功能单一的指令，程序步数可能会少些。

3、要使所编的程序尽可能清晰

这样既便于程序的调试、修改或补充，也便于别人了解和读懂程序。要想使程序清晰，就要注意程序的层次，讲究模块化、标准化。特别是在编制复杂的程序时，更要注意程序的层次，可积累自己的与吸收别人的经验，整理出一些标准的具有典型功能的程序，并尽可能使程序单元化，像计算机中的常用的一些子程序一样，移来移去都能用，这样，设计起来简单，别人也易了解。

4、要使所编的程序合乎PLC的性能指标及工作要求

所编程序的指令条数要少于所选用的PLC内存的容量，即程序在PLC中能放得下，所用的输入、输出点数要在所选用PLC的I/O点数范围之内，PLC的扫描时间要少于所选用PLC的程序运行监测时间。PLC的扫描时间不仅包括运行用户程序所需的时间，而且还包括运行系统程序，（如I/O处理、自监测）所需的时间。

5、所编程序能够循环运行

PLC的工作特点是循环反复、不间断地运行同一程序。运行从初始化后的状态开始，待控制对象完成了工作循环，则又返回初始化状态。只有这样才能使控制对象在新的工作周期中也得到相同的控制。