PLC是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術，用面向控制過程面向用戶的“自然語言”編程，適應工業環境，簡單易懂、操作方便、可靠性高的新一代通用工業控制裝置。

PLC是在繼電器順序控制基礎上發展起來的以微處理器為核心的通用自動控制裝置。

PLC的定義
 
可編程序控制器是一種數字運算操作電子系統，專為在工業環境下應用而設計。

它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作指令，并通過數字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。

可編程序控制器及其有關的外圍設備，都應按易于與工業控制系統形成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。

PLC的基本結構和工作原理
 
作為一種工業控制的計算機，PLC和普通計算機有著相似的結構；但是由于使用場合、目的不同，在結構上又有一些差別。

1.輸入采樣階段
 
在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次讀入所有輸入狀態和數據，并將它們存入I/O映象區中的相應單元內。輸入采樣結束后，轉入用戶程序執行和輸出刷新階段。在這兩個階段中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O映象區中相應單元的狀態和數據也不會改變。

因此，如果輸入的是脈沖信號，則該脈沖信號的寬度必須大于一個掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。
 
2.用戶程序執行階段
 
在用戶程序執行階段，PLC總是按由上而下的順序依次掃描用戶程序（梯形圖）。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊由各觸點構成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序對由觸點構成的控制線路進行邏輯運算；然后根據邏輯運算的結果，刷新該邏輯線圈在系統RAM存儲區中對應位的狀態，或者刷新該輸出線圈在I/O映象區中對應位的狀態，或者確定是否要執行該梯形圖所規定的特殊功能指令。

即在用戶程序執行過程中，只有輸入點在I/O映象區內的狀態和數據不會發生變化，而其他輸出點和軟設備在I/O映象區或系統RAM存儲區內的狀態和數據都有可能發生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數據的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態或數據只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的梯形圖起作用。
 
3.輸出刷新階段
 
當用戶程序掃描結束后，PLC就進入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區內對應的狀態和數據刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電路驅動相應的外設。這時，才是PLC的真正輸出。
 
輸入/輸出滯后現象
 從PLC的工作過程，可以總結如下幾個結論：
 
1、以掃描的方式執行程序，其輸入/輸出信號間的邏輯關系存在著原理上的滯后。掃描周期越長，滯后就越嚴重。
 
2、掃描周期除了包括輸入采樣階段、用戶程序執行階段、輸出刷新階段三個主要工作階段所占的時間外，還包括系統管理操作占用的時間。其中，程序執行的時間與程序的長短及指令操作的復雜程度有關，其他基本不變。掃描周期一般為毫微秒級。
 
3、第n次掃描執行程序時，所依據的輸入數據是該次掃描周期中采樣階段的掃描值X依據的輸出數據有上一次掃描的輸出值Y（n-1），也有本次的輸出值Yn；所n送往輸出端子的信號，即是本次執行全部運算后的最終結果Yn

PLC的功能及應用領域
 
PLC是綜合繼電器接觸器控制的優點及計算機靈活、方便的優點而設計制造和發展的，這就使PLC具有許多其他控制器所無法相比的特點。

S7-300
-- 適用于中低端性能要求的模塊化小型 PLC 系統
-- 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務
-- 簡單實用的分布式結構和多接口網絡能力，應用十分靈活
-- 方便用戶操作和無風扇的簡易設計
-- 當控制任務增加時，可自由擴展
-- 大量的集*能，功能非常強大
S7-300F
-- 故障安全型自動化系統，可滿足工廠日益增加的安全需求
-- 基于 S7-300
-- 可連接配有安全型模塊的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式I/O 站
-- 通過采用 PROFIsafe profile 的或 PROFINET 進行安全通信
-- 此外，標準模塊還可用于安全系統中
SIPLUS S7-300
-- 在極端嚴酷環境條件下使用的控制器
-- 擴展溫度范圍為 -40/-25 °C 至 +60/70 °C
-- 適用于介質暴露場合 ( 有害氣體環境 )
-- 可在結露以及機械壓力增加的工況條件下使用
-- 采用久經驗證的 S7-300 PLC 技術
-- 便于處理、編程、維護和維修
-- 適用于汽車工程、環境工程、采礦、化工、物料處理、食品工業等
-- 可以替換昂貴的定制解決方案定制解決方案

SIMATIC S7-1200
西門子控制器家族產品
西門子控制器系列是一個完整的產品組合，包括從高性能可編程邏輯控制器的書本型迷你控制器 LOGO! 到基于 PC 的控制器，無論多么苛刻的要求，它都能滿足要求 — 根據具體應用需求及預算，靈活組合、定制（系列化的控制器家族產品滿足你的不同應用及需求）。

SIMATIC S7-1200 小型可編程控制器充分滿足中小型自動化的系統需求。在研發過程中充分考慮了系統、控制器、人機界面和軟件的無縫整合和高效協調的需求。SIMATIC S7-1200 系列的問世，標志著西門子在原有產品系列基礎上拓展了產品版圖，代表了未來小型可編程控制器的發展方向，西門子也將一如既往開拓創新，*自動化潮流。

SIMATIC S7-1200
SIMATIC S7-1200 具有集成 PROFINET 接口、強大的集成工藝功能和靈活的可擴展性等特點，為各種工藝任務提供了簡單的通信和有效的解決方案，尤其滿足多種應用中完全不同的自動化需求。

S7-1200 外形及安裝
安裝簡單方便
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有內置安裝夾，能夠方便地安裝在一個標準的 35 mm DIN 導軌上。這些內置的安裝夾可以咬合到某個伸出位置，以便在需要進行背板懸掛安裝時提供安裝孔。SIMATIC S7-1200 硬件可進行豎直安裝或水平安裝。這些特性為用戶安裝 PLC 提供了*的靈活性，同時也使得 SIMATIC S7-1200成為眾多應用場合的理想選擇。
可拆卸的端子
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都配備了可拆卸的端子板。因此只需要進行一次接線即可，從而在項目的啟動和調試階段節省了寶貴的時間。除此之外，它還簡化了硬件組件的更換過程。
緊湊的結構
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在設計時都力求緊湊，以節省在控制柜中的安裝占用空間。例如，CPU 1215C 的寬度僅有 130 mm，CPU 1214C 的寬度僅有 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的寬度也僅有 90 mm。通信模塊和信號模塊的體積也十分小巧，使得這個緊湊的模塊化系統大大節省了空間，從而在安裝過程中為您提供了*的效率和靈活性。

通信模塊
SIMATIC S7-1200 CPU*多可以添加三個通信模塊，支持PROFIBUS 主從站通信，RS485和 RS232 通信模塊為點對點的串行通信提供連接及 I/O 連接主站。對該通信的組態和編程采用了擴展指令或庫功能、USS 驅動協議、Modbus RTU 主站和從站協議，它們都包含在 SIMATICSTEP 7 Basic 工程組態系統中。

簡單遠程控制應用
新的通信處理器 CP 1242-7 可以通過簡單 HUB（集線器）或移動電話網絡或 Internet（互聯網）同時監視和控制分布式的S7-1200 單元。

集成 PROFINET 接口
集成的 PROFINET 接口用于編程、HMI 通信和 PLC 間的通信。此外它還通過開放的以太網協議支持與第三方設備的通信。該接口帶一個具有自動交叉網線（auto-cross-over）功能的RJ45 連接器，提供 10/100 Mbit/s 的數據傳輸速率，支持以下協議：TCP/IP native、ISO-on-TCP 和 S7 通信。

工業機械和機床設計面臨的挑戰
 許多工業機械制造商發現需要滿足的新需求在日益增多，比如需要更靈活的可快速適應新產品的機床設計，以及可輕松集成到現有工廠環境的機械。此外，全球競爭日益激烈，市場需求不斷增加，且法規要求日趨嚴格，這一切要求服務于多個行業的工業機械公司不斷實現創新并優化產品。市場期望企業不僅能夠在日常運營中更大限度地延長設備的正常運行時間，同時還要長期保持較高的生產效率。不僅如此，隨著“工業 4.0”的進程日趨深入，未來的制造業將通過去中心化的自主式機械進行互相通信以及與其制造的產品進行通信的方式來優化生產，這對今天的企業而言也將構成一大挑戰。這需要具備全新的集成技術。

對此，Siemens PLM Software 的應對之策是“任務驅動型機械”。它旨在幫助今天的全球工業機械市場交付更加智能、多功能且易于維護的機械，從而應對這種全新的挑戰。

實現從規劃到生產的創新流程可能非常困難。不過，借助 Siemens PLM Software 的機械設計解決方案“先進機械工程”，企業便可以輕松開啟產品生命周期管理 (PLM) 之旅，并提高生產效率。我們的先進機械工程解決方案可確保企業更穩定地開發成熟完善的機械，通過虛擬設計和調試縮短生產時間，從而改善前期驗證、縮短調試時間并提高生產效率。

快速機電一體化創新
 以前各種機械都是純機械式的。現在則大不相同。機械需更智能，而技術是其中的一大驅動因素。同時，客戶對機械提出了進一步定制需求，為此供應商必須借助各種電子和軟件等類型的解決方案來滿足這些更加復雜的需求。對復雜多功能機械的需求對制造商及其改善總體生產效率和靈活性的努力施加了更進一步的壓力。隨著機電一體化創新迅速涌現，企業可以在概念設計的更早階段中更加高效地定義和管理這些機械相互聯系的復雜需求，將電子和軟件開發與其他機械系統集成，并在向客戶交付前對機械進行實際調試和驗證。

工程過程管理
 為了構建更加智能的機械，企業在其設計和制造流程中面臨著不斷增長的復雜性。這些流程正從按訂單配置 (CTO) 轉向按訂單設計 (ETO)。為了控制和管理整個端到端流程，制造商需更深入地了解可能對機械的質量和成本以及向客戶交付的時間構成影響的更改。借助先進機械工程解決方案，企業可通過集成的視圖了解設計和制造決策如何影響更終的機械項目。將需求、配置、更改和項目管理等關鍵方面進行集成，可改善整體的質量、速度和生產效率，同時降低交付風險和成本。

此外，Siemens PLM Software 還提供工業機械行業催化劑(Catalyst)，可利用一系列行業配置組件和更佳實踐指南，加速客戶部署并提高解決方案的生產效率。

集成的 CAD/CAM/CNC 和機器調試
隨著機械開發時間的減少，以及自動化工程師往往忙于證明機械操作的合理性這一關鍵路徑，因此將編程序列實際可視化可保證項目按計劃向客戶交付。利用 SINUMERIK，我們的先進機械工程解決方案可提供額外的功能將自動化設計與機械設計的其余部分集成，以便完整涵蓋 CAD、CAM 和 CNC。通過對機械操作序列進行建模、將自動化信號與機械的物理行為進行關聯、CAM 配置文件和驅動行為之間的通信以及支持驅動編程，機械制造商可以在生產物理機械之前更高效地實際驗證機械的設計和操作。LIUYING2001