西门子代理|授权总代理

德国西门子公司生产的PLC在我国的应用相当广泛，在冶金 、、耐火生产线等诸多域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500等。 西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能较强，可靠性高。

那么这么多的PLC你知道它们有什么区别吗？都可以适应到什么样的设备吗？如果选型选错了会发生什么？

其实这些PLC在详细的功能上有一些细微的差别，比如说200smart不支持称重模块，S7-400有冗余系统等等，如果在生产工艺上有要求的话需要区分不同PLC的区别，否则无法实现功能。

除此之外，如果使用小型PLC驱动大型设备，则可能出现输入输出点不够，或者即使输入输出点足够但运行速度慢导致PLC运行出现问题。而使用大型PLC驱动小型设备，则会出现资源浪费的情况，毕竟西门子的大型PLC的模块的价格都是很高的。

 

首先我们先了解一下S7-200；

在G120应用中，如果没有使用PLC的通讯，而是采用上位PC机对装置的通讯控制，类似于STARTER的那种通讯模式。那么它的那些类似于PZD接收的通讯参数就用不了了。比如说参数P2050和r2090那些通讯的参数。

此时，如果要想对变频器进行某些控制状态的操作，该怎么办呢？比如说控制字1的那些参数，P840,P852,P844...等等。

于是可以考虑如下的一些办法，来实现上位机对G120的开关量控制字的控制方法。如下图示：

***种方法，借用G120的开关量输入端子的通道，比如r722来连接想要控制的控制字参数。然后通过开关量输入通道的选择开关控制。这种操作，上位机采用PKW模式的通讯，是可以做到的。问题是，用一个控制字，就占用一个开关量输入的通道。在通道够用的情况下，这样的通讯控制方法简单，易实现。缺点是控制字的个数受限于开关量通道的闲置状态；

*二种办法，就是采用G120的一个自由功能块，除法器。然后通过两个固定值设置的输入，获取十进制数16383转换的14位二进制编码状态。就可获取14个控制字开关量状态的任意控制。这种方法，对于一般的传动系统，足够用了。而且不占用任何开关量输入通道。是一个不错的选择方法。

 Modbus通信执行的快慢分为两种场景。

1、一种是常规的多个站点的任务轮询执行的耗时。但这种轮询快慢和通信任务量有关，只要通信任务量不便，就改变不了执行速度，改波特率不算。

除非由于设备工作模式的变化导致通信的任务数量有变化，或者由于个别站点的通信质量不好或者掉站而导致的时间拖延，而这后者是有改善余地的。

就是在经过一定错误次数之后，把有问题的站点退出轮询。这样可以节约有限的通信资源，保证其它正常站点可以能较好执行，不被耽搁。

但这种轮询的快慢并不是这里要探讨的，因为它说明不了单个通信任务在本质上的执行快慢。

 

2、当用户的操作命令和参数发生变化的时候，Modbus设备能在多少时间之内迅速做出反应，这才是有分析意义的。

这里我们用1200和2个温控器之间的Modbus通信的实例，来做一个细致的分析。

上面这个GIF截图，是PLC和温控器之间的Modbus通信的手机快速连拍。

我在触摸屏仿真上用鼠标快速点击一个按钮。这个按钮是把温控器的工作模式在手动和PID自动模式之间来回切换，所以它是个写任务通信的反复执行。

可以看到点击的速度很快，温控器面板上的数字反应也在快速切换。就主观手感而言，执行是非常快的，滞后微乎其微，很难觉察。

但是这个写任务的执行到底消耗了多少时间呢？这执行中的细节受到哪些因素的影响？这些过程细节需要用Trace才能呈现。

下面用两张详细注释的Trace图来展示。

A、这张图是10秒钟内的整体通信场景的记录。其中可以看到周期性的2个温控器的轮询执行，和偶尔插入的临时写任务的**执行。

 

B、下面这张图是单独取出上图中的某一次**任务，具体分析它的执行和耗时

 

关于**权，通常都是写任务。读任务同样可以**，并且能实现一些很实用的工艺。

 

在细节分析的基础上，用程序来计算每个通信任务的执行时间，以便整体看一下这个写任务执行快慢在整体场景中的分布情况。

可以看到这个写任务的消耗时间在20多ms～50多ms之间变化不等。

 

下图是5号从站的0号任务、7号任务、18号任务的通信耗时统计，稍微加了点滤波。基本上能看出不同任务耗时的大致状况。