1.5 部分品牌PLC简介

1.5.1 西门子S7-200系列PLC

S7-200系列 PLC 是德国西门子公司设计和生产的一类小型 PLC。它具有功能强大（许多功能已经能够达到大、中型 PLC 的水平）、体积小、价格低廉等很多优点。因此，S7-200系列PLC一经推出就受到了广大技术人员的关注和青睐。

S7-200系列PLC从生产至今已经经历了两代产品的发展。

第一代产品的CPU模块为CPU21*，主机都可以扩展，它有CPU212、CPU214、CPU215和CPU216等4种不同结构配置的CPU单元，不过现在已经停止生产。

第二代产品的CPU模块为CPU22*，具有速度快、通信能力强的特点，有5种不同的CPU结构配置单元。

S7-200推出的CPU22*系列PLC（它是CPU21*的替代产品）系统具有多种可供选择的特殊功能模块和人机界面（HMI），所以其系统容易集成，并且可以非常方便地组成 PLC 网络。它同时拥有功能齐全的编程和工业控制组态软件，因此，在设计控制系统时更加方便、简单，可以完成大部分的功能控制任务。

1.5.2 西门子S7-300/400系列PLC

S7系列PLC是德国西门子公司于1995年陆续推出的性能价格比较高的PLC系列产品。S7系列包括：微型S7-200系列，最小配置为8DI/6DO，可扩展2～7个模块，最大I/O点数为64个数字量输入输出、12个模拟量输入、4个模拟量输出；中小型S7-300系列，最多可扩展32个模块；中高档性能的S7-400系列，最多可扩展300多个模块。

S7-300/400系列PLC均采用模块式结构，由机架和模块组成。品种繁多的CPU模块、信号模块和功能模块能满足各种领域的自动控制任务，用户可以根据系统的具体情况选择合适的模块，维修时更换模块也很方便。当系统规模扩大和更为复杂时，可以增加模块，对PLC进行扩展。简单实用的分布式结构和强大的通信联网能力，使其应用十分灵活。近年来，它被广泛应用于机床、纺织机械、包装机械、通用机械、控制系统、普通机床、楼宇自动化、电器制造工业及相关产业等诸多领域。

1.5.3 西门子S7-1200系列PLC

西门子S7-1200系统有3种模块，分别为CPU 1211C、CPU 1212C和CPU 1214C。其中的每一种模块都可以扩展，以满足不同的系统需要。在任何CPU的前方可加入信号板，扩展数字或模拟量I/O，同时不影响控制器的实际大小。可将信号模块连接至CPU的右侧，进一步扩展数字量或模拟量I/O容量。CPU 1212C可连接2个信号模块，CPU 1214C可连接8个信号模块，以便支持其他数字量和模拟量I/O。西门子S7-1200 CPU控制器的左侧可连接多达3个通信模块，便于实现端到端的串行通信。

西门子S7-1200系列PLC硬件有内置的卡扣，可简单方便地安装在标准的35 mm DIN导轨上。这些内置的卡扣也可以卡入已扩展的位置，当需要安装面板时，可提供安装孔。CPU 1214C的宽度仅为110 mm,CPU 1212C和CPU 1211C的宽度仅为90 mm，可以灵活地安装在水平或竖直的位置。

西门子S7-1200系列PLC采用了可扩展的紧凑自动化的模块化概念。西门子S7-1200系列PLC 具有集成的 PROFINET 接口、强大的集成技术功能和可扩展性强、灵活度高的设计。它实现了简便的通信、有效的技术任务解决方案，并能满足一系列的独立自动化需求。集成的PROFINET接口用于进行编程以及HMI和PLC-to-PLC通信。另外，该接口支持使用开放以太网协议的第三方设备。该接口具有自动纠错功能的 RJ-45 连接器，并提供10/100Mbit/s的数据传输速率。它支持多达16个以太网连接以及以下协议：TCP/IP native、ISO on TCP和S7通信。

1.5.4 三菱FX系列PLC

FX系列PLC是由三菱公司推出的高性能小型可编程控制器，已逐步替代三菱公司的F系列PLC产品。其中FX2是1991年推出的产品，FX0是在FX2之后推出的超小型PLC，后续连续推出了将众多功能凝集在超小型机壳内的FX0S、FX1S、FX0N、FX1N、FX2N、FX2NC等系列PLC，实现了微型化和产品多样化，具有较高的性价比。它们采用整体式和模块式相结合的叠装式结构，并且有很强的网络通信功能，能够满足大多数要求较高的系统的需要，在工程实际中应用广泛。FX系列成为国内使用最多的PLC系列产品之一。

FX系列PLC产品包括FX1S/1N/2N/3U4种基本类型，适合于大多数单机控制的场合，是三菱公司PLC产品中用量最大的PLC系列产品。

在基本结构方面，4种PLC产品中，FX1S为整体式固定I/O结构，最大I/O点数为40,I/O 点不可扩展；FX1N/2N/3U为基本单元加扩展的结构形式，可以通过 I/O 扩展模块增加 I/O点，扩展后FX1N最大I/O点数为128,FX2N最大I/O点数为256,FX3U最大I/O点数为384（包括CC.Link连接的远程I/O）。

在 FX1N/2N/3U系列产品中，还有 FX1NC/2NC/3UC3种变形系列产品。FX1NC/2NC/3UC与FX1N/2N/3U的主要区别在I/O连接方式（外形结构）与PLC电源上。FX1NC/2NC/3UC系列产品的I/O连接采用的是插接方式（FX1N/2N系列为接线端子连接），其体积更小，价格也较FX1N/2N/3U低。在 PLC 电源输入上，FX1NC/2NC/3UC系列只能使用 DC24V 输入（FX1N/2N系列允许使用AC电源）。在其他性能方面，两类产品无太大区别。

如图1-13所示，在FX1S/1N/2N/3U4种基本类型中，PLC性能依次提高，特别是用户程序存储器容量、内部继电器、定时器、计数器的数量等方面均依次大幅度提高。在通信功能方面，FX1S系列PLC一般只能通过RS-232、RS-485、RS-422等标准接口与外部设备、计算机以及PLC之间进行数据通信。FX1N/2N/3U系列产品则在FX1S的基础上增加了现场AS-i接口通信功能与 CC-Link 网络通信功能。另外，FX1N/2N/3U还可以与外部设备、计算机以及 PLC之间进行网络数据传输，通信功能得到进一步增强。

以FX2N系列PLC为例，FX系列PLC的型号说明如图1-14所示。

1.5.5 三菱Q系列PLC

Q系列PLC是三菱公司在原A系列PLC基础上发展而来的中、大型PLC系列产品，具有节省空间、节省配线、安装灵活、更强的CC-Link网络功能、兼容性优越等优点，在过程控制领域得到了广泛应用。

Q系列PLC采用了模块化的结构形式，系列产品的组成与规模灵活可变，最大I/O点数可以达到4 096；最大程序存储器容量可达252KB，采用扩展存储器后可以达到32MB；基本指令的处理速度可以达到34ns；其性能水平居世界领先地位，可以适合各种中等复杂机械、自动生产线的控制场合。

Q系列PLC的基本组成包括电源模块、CPU模块、基板、I/O模块等。根据控制系统的需要，系列产品有多种电源模块、CPU 模块、基板、I/O 模块可供用户选择。通过扩展基板与I/O模块可以增加I/O点数，通过扩展存储器卡可增加程序存储器容量，通过各种特殊功能模块可提高PLC的性能，扩大PLC的应用范围。

Q系列PLC可以实现多CPU模块在同一基板上的安装，CPU模块间可以通过自动刷新来进行定期通信或通过特殊指令进行瞬时通信，以提高系统的处理速度。特殊设计的过程控制 CPU 模块与高分辨率的模拟量 I/O 模块，可以适合各类过程控制的需要。最大可以控制32轴的高速运动控制CPU模块，可以满足各种运动控制的需要。计算机信息处理CPU（合作生产产品）可以对各种信息进行控制与处理，从而实现顺序控制与信息处理的一体化，以构成最佳系统。利用冗余CPU、冗余通信模块、冗余电源模块等，可以构成连续、不停机工作的冗余系统。

Q系列PLC配备有各种类型的网络通信模块，可以组成最快速度达100Mbit/s的工业以太网（Ethernet网）、25Mbit/s的MELSEC NET/H局域网、10Mbit/s的CC-Link现场总线网与 CC-Link/LT 执行传感器网，强大的网络通信功能为构成工厂自动化系统提供了可能。

如图1-15所示，PLC的性能主要取决于CPU模块的型号。Q系列PLC的CPU可以分为基本型、高性能型、过程控制型、运动控制型、计算机型、冗余型等多种系列产品，以适合不同的控制要求。其中，基本型、高性能型、过程控制型为常用控制系列产品；运动控制型、计算机型、冗余型一般用于特殊的控制场合。

基本型CPU包括Q00J、Q00、Q01共3种基本型号。其中Q00J型为结构紧凑、功能精简型，最大I/O点数为256，程序存储器容量为8KB，可以适用于小规模控制系统；Q01型在基本型中功能最强，最大I/O点数可以达到1 024，程序存储器容量为14KB，是一种为中、小规模控制系统而设计的常用PLC产品。

高性能型 CPU 包括 Q02、Q02H、Q06H、Q12H、Q25H 等品种，Q25H 系列的功能最强，最大I/O点数为4 096，程序存储容量为252KB，可以适用于中、大规模控制系统的要求。

Q系列过程控制CPU包括Q12PH、Q25PH两种基本型号，可以用于小型DCS系统的控制。由过程控制CPU构成的PLC系统，使用的PLC编程软件与通用PLC系统（GX Develop）不同，在Q系列过程控制PLC上应使用GX Develop软件，并且可以使用过程控制专用编程语言（FBD）进行编程。过程控制CPU增强了PID调节功能，可以实现PID自动计量、测试，对回路进行高速 PID 运算与控制，并且通过自动调谐还可以自动调整控制对象参数。

Q系列运动控制CPU包括Q172、Q173两种基本型号，分别可以用于8轴与32轴的定位控制。运动控制CPU具备多种运动控制应用指令，并可使用运动控制SFC编程、专用语言（SV22）进行编程。系统可以实现点定位、回原点、直线插补、圆弧插补、螺旋线插补，并且可以进行速度、位置的同步控制。位置控制的最小周期可以达到0.88ms，且具有S形加速、高速振动控制等多种功能。

Q系列冗余CPU目前有Q12PRH与Q25PRH两种规格，冗余系统用于对控制系统可靠性要求极高，不允许控制系统出现停机的控制场合。在冗余系统中，备用系统始终处于待机状态，只要工作控制系统发生故障，备用系统就可以立即投入工作，成为工作控制系统，以保证控制系统连续运行。

1.5.6 欧姆龙CH1H系列PLC

日本欧姆龙（Omron）推出了CP1H系列小型一体化PLC。CP1H系列PLC（见图1-16）通过内置的可扩展模块强化了总体功能，缩短了系统程序开发时间，在汽车工业、电力行业和建筑机械工业领域发挥重要作用。

CP1H系列CPU包括X型（基本型）、XA型（内置模拟输入/输出端子型）和Y型（内置脉冲输入/输出专用端子型）3种类型，表1-3为各类型的主要性能指标。

CP1H系列CPU单元型号的含义如图1-17所示。

PLC的输入/输出模块是PLC与工业过程控制现场设备之间的连接部件。通过输出单元，PLC可以将程序运算的处理结果以电压或电流等控制信号的形式传送至工业过程的现场执行机构，以实现工程控制功能；通过输入单元，PLC能够获得工业生产过程的各种参数和运行状态。CP1H系列的通用输入/输出点数如表1-4所示。

1.5.7 欧姆龙C系列PLC

欧姆龙C系列PLC产品具有品种齐全、型号众多、功能强大的特点，并且具有广泛的适应性和比较牢固的稳定性。这些产品大致可以分为微型、小型、中型和大型。其中，C20P型机是整体式结构的微型PLC的代表。CPMA型机和P型机在小型PLC机应用中比较典型。而对于中小型机来说，CJ1系列最为常用，由于其本身输入/输出扩展单元的灵活配置，所以常常可以替代中型机在工程中的使用。C200H 系列是中型机，主要包括 C200H、C200HE、C200HG、C200HS和C200HX等型号。CV系列为大型机，最大点数可以达到2 048。表1-5给出了欧姆龙C系列PLC部分产品的性能指标。