西门子TD200控制面板

功能块图（FBD）是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握。该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号自左向右流动。

西门子S7系列PLC具有体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高等特点。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模高性能PLC（如S7-300）和中规模高性能的PLC（如S7-400）等。（1）西门子S7-200系列PLC

西门子S7-200系列PLC是超小型化的PLC，适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制。S7-200系列PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。S7-200系列PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。从CPU模块的功能来看，西门子S7-200系列PLC发展至今大致经历了两代：代产品其CPU模块为CPU21X，主机都可进行扩展，它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU212、CPU214、CPU215和CPU216。第二代产品的CPU模块为CPU22X，是在21世纪初投放市场的，速度快，具有较强的通信能力。它具有四种不同结构配置的CPU单元：CPU221、CPU222、CPU224和CPU226，除了CPU221之外，其他都可加扩展模块。

针对低性能要求的模块化小控制系统，西门子S7-200系列PLC多可有7个模块的扩展能力，在模块中集成背板总线的网络连接有RS-485通信接口和Profibus两种，可通过编程器PG访问所有模块，带有电源、CPU和I/O的一体化单元设备。其中扩展模块（EM）有：数字量输入模块（DI）（24VDC和120/230VDC）；数字量输出（DO）（24VDC和继电器）；模拟量输入模块（AI）（电压、电流、电阻和热电偶）；模拟量输出模块（AO）（电压和电流）。

还有一个比较特殊的模块是通信处理器（CP），该模块的功能是可以把西门子S7-200系列PLC作为主站连接到AS接口（传感器和执行器接口），通过AS接口的从站可以控制多达248个设备，这样就可以显著地扩展西门子S7-200系列PLC的输入和输出点数。（2）西门子S7-300

西门子S7-300系列PLC为模块化结构、易于实现分布式的配置以及、电磁兼容性强、抗振动冲击性能好，使其在广泛的工业控制领域中，成为一种既经济又切合实际的解决方案。

西门子S7-300系列是模块化小型PLC，能满足中等性能要求的应用。各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。与S7-200系列PLC比较，S7-300系列PLC采用模块化结构，具备高速（0.6～0.1μs）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在西门子S7-300系列PLC的操作系统内，人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面（HMI）从S7-300系列PLC中取得数据，S7-300系列PLC按用户指定的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送；CPU智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常、记录错误和特殊系统事件（如超时、模块更换等）；多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改；S7-300系列PLC设有操作方式选择开关，操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式，这样就可防止非法删除或改写用户程序。S7-300系列PLC可通过编程软件Step7的用户界面提供通信组态功能，这使得组态非常容易、简单。S7-300系列PLC具有多种不同的通信接口，并通过多种通信处理器来连接AS-I总线接口和工业以太网总线系统；串行通信处理器用来连接点到点的通信系统；多点接口（MPI）集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。

相比较S7-200系列PLC，S7-300系列PLC针对的是中型系统，它的模块可以扩展多达32个模块，背板总线也在模块内集成，它的网络连接已比较成熟和流行，有MPI、工业以太网，使通信和编程变得简单，选择性也比较多，并可借助工具进行组态和参数设置。

S7-300系列PLC的模块稍微多一点，除了信号模块（SM）和S7-200的EM模块同类型之外，它还有接口模块（IM）用来进行多层组态，把总线从一层传到另一层；占位模块（DM）为没有设置参数的信号模块保留一个插槽或为以后安装的接口模块保留一个插槽；功能模块（FM）执行特殊功能，如计数、定位、闭环控制相当于对CPU功能的一个扩展或补充；通信处理器（CP）提供点对点连接、Profibus和工业以太网。

新一代的S7-300系列CPU与以前对应版本备件兼容，具备以下特点：在性能方面提升了2倍或者更高。在内存方面：CPU314从96KB扩展到128KB，CPU315-2DP从128KB扩展到256KB，CPU315F-2DP从192KB扩展到384KB。此外，可以同时在线监控两个块，技术数据也趋于一致，I/O过程映像区增大。同时，CPU315（F）-2DP的PROFIBUS可以使用同步模式，并带有可以进行数据设置的路由。

新一代的S7-300系列PLC的CPU性能比现有的312、314和315（F）-2DPCPU有了显著提升，例如，新一代CPU的用户程序执行速度是原来CPU的2倍或更高。位运算时间缩减到50ns，字运算时间缩减到90ns，定点和浮点数运算性能也有了较大的提升。

新一代S7-300系列PLC固件版本V3.0CPU可以同时在线监控两个块，用户可以选择在一个PG或PC上同时监视两个块或在两个PG或PC上同时监控一个块。此外，增加了在块状态中监视的程序行数，只有在STEP7V5.4SP5中才有这个功能。（3）西门子S7-400

S7-400系列PLC采用模块化无风扇设计，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。

西门子S7-400系列PLC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），通信模板（CP），功能模板（FM），接口模板（IM），西门子S5模板。

S7-400系列同S7-300系列PLC的区别主要在于热启动这一部分，其他基本一样。它还有一个外部的电池电源接口，当在线更换电池时可以向RAM提供后备电源。编程设备主要有PG720/PG740/PG760（可以理解成装有编程软件的手提电脑），也可以直接用安装有Step7（siemens的编程软件）的PC来完成。而实现通信（要编程首先要和PLC的CPU通信上）的主要接口有：

①可以在PC上装CP5611卡，其上面的MPI口可用电缆直接连接；

②加个PC适配器可把MPI口转换成RS-232口后接到PC上；

③PLC加CP343卡后可使它具有以太网口。（4）西门子S7-1200

西门子S7-1200系列PLC是低端的离散自动化系统和独立自动化系统中使用的小型控制器模块，S7-1200系列PLC具有集成PROFINET接口、强大的集成工艺功能和灵活的可扩展性等特点，充分满足于中小型自动化系统的需求。在研发过程中充分考虑了系统、控制器、人机界面和软件的无缝整合和高效协调的需求。S7-1200系列PLC的问世，标志着西门子在原有产品系列的基础上拓展了产品，代表了未来小型可编程控制器的发展方向。

1.1.2　西门子S7-200与S7-300/400的区别

西门子S7-200与S7-300/400系列PLC的主要区别是PLC的等级不同和模块差别，S7-200系列PLC属于基础入门级，而S7-300和S7-400系列PLC相对于较高端的应用。即S7-200系列PLC属于小型机，用于小型的电气控制系统中，着重于逻辑控制；S7-200也是多功能机，将所有功能结合在一起，它的控制规模大512点，CPU的运算处理速度不及中大型机快，小型机多为整体式，扩展模块多可加8块，适用于小型设备，。

S7-300系列PLC属于中型机，用于稍大系统，可实现复杂的工艺控制，如PID、脉宽调制等；S7-400系列PLC用于中大型控制系统，主要是实现冗余控制。中大型机结构是模块化的，多可加300多块扩展模块，中大型机硬件较贵，成本高，但其运算处理速度快，有很强的通信功能，主要应用于中大型生产线。（1）硬件区别

主要的区别就是S7-300/400系列PLC更模块化了，S7-200系列PLC是整体式的，CPU模块、I/O模块和电源模块都在一个模块内，称为CPU模块；而S7-300/400系列PLC从电源、I/O、CPU都是单独模块的。但S7-200系列PLC也可以扩展，只是CPU模块集成了部分功能，一些小型系统不需要另外定制模块，S7-200系列PLC的模块也有信号、通信、位控等模块。

S7-200系列PLC对机架没有什么概念，称之为导轨。为了便于分散控制，S7-300/400系列PLC的模块装在一根导轨上的，称之为一个机架，与中央机架对应的是扩展机架，机架还在软件里反映出来。

西门子TD200控制面板 

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S7-200系列PLC的同一机架上的模块之间是通过模块正上方的数据接头联系的；而S7-300/400系列PLC则是通过在底部的U型总线连接器连接的。

S7-300/400系列PLC的I/O输入是接在前连接器上的，前连接器再接在信号模块上，而不是I/O信号直接接在信号模块上，这样可以在更换信号模块而不用重新接线。S7-300/400系列PLC的CPU带有Profibus（Profibus是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准）接口。（2）软件区别

S7-200系列PLC使用的是Step7-Micro/WIN32软件；S7-300/400系列PLC使用的是Step7软件，带有Micro和不带的区别是相当明显的。S7-200系列PLC的编程语言有三种：语句表（STL）、梯形图（LAD）、功能块图（FBD）；S7-300系列PLC除了这三种外，还有结构化控制语言（SCL）和图形语言（S7graph），其中SCL就是一种语言，S7-300/400系列PLC软件大的特点就是提供了一些数据块来对应每一个功能块（Function Block，FB），称之为Instance。