PLC的硬件架构
一，西门子PLC概述
本节主要内容
西门子PLC硬件架构，主要内容包括PLC概述、组成、功能及S7-1500 demo的组成与安装演示。
介绍了PLC的定义、功能、应用场合，以及与继电器控制的对比优势。同时，阐述了PLC的硬件构成，包括CPU、模块、电源等，并介绍了PLC的扩展性和通信能力。
展示S7-1500 demo的安装和演示，直观了解PLC的实际应用。
1、西门子PLC概述
PLC的定义和功能（PLC的概念、组成和功能）
PLC是可编程逻辑控制器，设计用于工业环境。
PLC内部存储计算，用于逻辑控制、计算和外部数字模拟输入输出。
PLC可以接受数字信号和模拟信号，并具有相应的数字量和模拟量模块。
PLC可以作为工业现场的计算机，进行计算、输入输出处理和通信。
PLC具有易扩展、便于通信和可连接各种输入设备的特点。
PLC广泛应用于各种制造行业，如冶金、石化、汽车、能源、机械加工、造纸和食品等。
PLC与继电器控制的对比
| 对比项目 | 继电器控制 | PLC控制 |
|---|---|---|
| 控制方式 | 采用继电器控制 | 采用软件控制 |
| 控制功能 | 顺序控制 | 顺序控制、定时、计数、运动控制、通信、闭环控制 |
| 可靠性与维护 | 可靠性差，维护困难 | 可靠性高，易于维护 |
| 功能灵活性 | 功能单一，不易修改 | 柔性高，易于修改 |
| 反应速度 | 反应慢 | 反应快 |
| 设计与调试 | 设计复杂，调试繁琐 | 设计简单，调试方便 |
PLC与嵌入式控制的对比
| 对比项目 | 嵌入式控制 | PLC控制 |
|---|---|---|
| 成本 | 成本低 | 成本高 |
| 编程难度 | 编程难度大 | 编程简单 |
| 后期扩展与维护 | 后期扩展难度大、维护困难 | 后期扩展容易、维护简单 |
| 适用产品类型与开发周期 | 适合开发单一产品，开发周期长 | 适合任意类型产品，开发周期短 |
| 可靠性 | 可靠性差 | 可靠性好 |
2、PLC的组成
| 类别 | 组成部分 |
|---|---|
| 硬件 | CPU、模块、存储单元、电源 |
| 软件 | 编程软件、程序 |
3、PLC的功能
| 功能分类 | 具体功能描述 |
|---|---|
| CPU | 运算中枢；可进行逻辑控制、数学计算；具备通信能力；具备诊断能力 |
| IO | 数字量输入输出、模拟量输入输出，涵盖本地和远程IO |
| 存储器 | 保存程序、数据，具备数据断电保持功能 |
| 供电 | 提供负载供电、背板供电 |
4、S7-1500Demo的组成和安装演示
S7 - 1500 PLC安装设备展示
CPU、显示屏及存储卡的安装
模块及前连接器的安装*
Demo包括电源模块、CPU、I/O模块和背板电源。
通过以太网连接远程I/O模块。
①PM电源，上有型号，订货号，指示灯，进线，出线，
PLC,上有型号，订货号，指示灯
数字量输入，DI32，型号，订货号；还需要安装前连接器；
数字量输出，DQ32，型号，订货号；还需要安装前连接器；
背板电源/系统电源：功率，订货号，指示灯，接线；
模拟量输入模块（8通道）：订货号，指示灯，前连接器；
模拟量输出模块（8通道）：订货号，指示灯，前连接器；
ET200SP分布式I/O：接口模块，DI模块，DQ模块
U型连接器，用于连接不同的模块；
存储卡，插在1500的下方；
15min
此处不做整理说明，将原视频上传至此，以供分享；
PM的电源模块
二，CPU介绍
本节主要内容
西门子S7-1500系列PLC的CPU，内容包括存储器作用、电源分类、通信接口、指示灯功能以及CPU显示屏操作等
CPU内部存储器类型及其作用，包括非易失性存储器和运行时的用户程序执行部分。电源系统分为负载电源和背板电源
以及通信接口支持多种通讯方式如以太网接口、profibus DP接口等。此外，还涉及了CPU指示灯的多重指示功能和显示屏操作
以及S7-1500系列CPU的分类和选择考量因素（全面了解S7-1500系列PLC的CPU架构）
1、存储器的作用
编程设备（STEP7中的项目）
| 类型 | 具体内容 |
|---|---|
| 离线项目数据 | 硬件配置、用户程序、项目信息、强制/跟踪作业、符号和注释、其他 |
SIMATIC存储卡（STEP7中的项目）
| 类型 | 具体内容 |
|---|---|
| 在线项目数据 | 硬件配置、用户程序、项目信息、强制/跟踪作业、符号和注释 |
| 其他数据 | 数据日志、配方、非SIMATIC文件 |
CPU
| 存储器类型 | 功能 |
|---|---|
| 非易失存储器 | 保存需要断电保持的数据 |
| 工作存储器 | 运行时处理用户程序中的可执行部分 |
| 其它存储器 | 过程映像输入、过程映像输出、位存储器、S5定时器、S5计数器、临时数据区 |
2、电源的分类
| 电源类型 | 功能描述 | 特点及补充说明 |
|---|---|---|
负载电源（PM电源） |
为CPU提供外部电源，供应系统电源、模板输入输出电源，也可为传感器和执行器供电，可将外部电源转换成24V | - |
背板电源（PS电源） |
通过背板总线为模块内 |