1.5　PLC主要產品品牌

目前國內市場上PLC應用較多的品牌有德國SIEMENS、日本OMRON、日本松下、日本三菱和美國ABB等。

1.5.1　西門子

SIEMENS公司是歐洲最大的PLC生產廠家之一，早在1973年，SIEMENS公司就研制出了歐洲第一臺PLC。SIEMENS公司的PLC產品進入中國較早，在國內有很高的市場占有率。

SIEMENS自動化產品的注冊商標為SIMATIC，涵蓋了SIEMENS自動化系統中的全部產品。1975年，SIEMENS公司的產品最早投放市場的是SIMATIC S3，它主要是邏輯線路的硬件組合，其實是帶有簡單操作接口的二進制邏輯控制器。1979年，S3系統被SIMATIC S5所取代，該系統廣泛地使用了微處理器，產品功能和性能得到了提高。20世紀80年代初，S5系統進一步升級到U系列PLC，較常用機型有S5-90U、95U、100U、115U、135U和155U。1994年4月，S7系列誕生，它具有更國際化、更高性能等級，安裝空間更小，具有更良好的Windows用戶界面等優勢，其機型為S7-200、S7-300和S7-400。

SIEMENS公司的PLC產品主要有S7、M7、C7共三個系列。

（1）S7系列

S7系列是傳統意義的PLC產品。S7系列又分為S7-200、S7-300、S7-400幾個子系列，分別為小型、中型和大型PLC，這個系列的PLC體積小、速度快、標準化程度高，具有網絡通信能力，功能更強，可靠性更高。

S7-200PLC作為西門子SIMATIC PLC家族中的最小成員，以其超小的體積、靈活的配置、強大的內置功能，在諸多領域得到了廣泛應用。它可以用于輸入/輸出點數較少的小型機械與設備的單機控制，也可以利用其較強的通信與網絡功能，作為復雜系統的“子站”使用，構成PLC網絡。

采用整體式固定I/O型（CPU221）與基本單元加擴展的結構，PLC集CPU、電源、輸入/輸出安裝于一體，結構緊湊、安裝簡單。它的運算速度快，基本邏輯控制指令0.22μs/條，可以實現高速控制；編程指令、編程元件較豐富，性價比高。

S7-200 PLC均帶有固定點數的高速計數輸入與高速脈沖輸出，輸入/輸出頻率可以達到20～100kHz。S7-200 PLC帶有RS-485串行通信接口，可以支持自由口通信（無協議通信）與PPI（點到點通信）、MPI（多點通信）、PROFIBUS現場總線通信。

S7-200PLC的用戶程序存儲在EEPROM中，最大數字量輸入、輸出映像區均為128點，最大模擬量輸入、輸出映像區均為32點；內部標志位（M寄存器）為256位，其中掉電永久保存為112位，超級電容或電池保存為256位；256個定時器中有4個1ms定時器，16個10ms定時器，236個100ms定時器；256個計數器均能用超級電容或電池保存；順序控制繼電器為256點；布爾量運算執行速度為0.37μs/指令；有2個1ms分辨率的定時中斷，4個硬件輸入邊沿中斷，可選輸入濾波時間為0.25～12.8ms。

S7-200PLC的CPU模塊均集成有1～2個串行通信接口，它不僅可以連接外部設備、構成簡單的網絡，而且支持比較復雜的網絡。利用STEP7-Micro/WIN可方便快捷地構建和配置網絡。

S7-300是模塊化、通用型的中型PLC系統。它性價比高，電磁兼容性高，抗沖擊性強，具有非常好的工業環境適應能力，廣泛地應用在電力、能源、交通運輸、化工、汽車、通用機械、紡織、包裝等各種行業、各種環境中的監測和控制等，能滿足中等性能要求的各種應用。各單獨的模塊之間可進行廣泛的組合和擴展，構成不同要求的控制系統。需要時，還可以增加模塊，對PLC進行擴展。而且易于實現分布式配置，用戶易于掌握，這使得S7-300在工業應用中成為一種既切合實際又經濟的解決方案。S7-300優良的工業控制特性，已經得到很多國際標準認證。

S7-400是用于中、高檔性能范圍的可編程控制器。模塊化及無風扇的設計、堅固耐用、容易擴展和廣泛的通信能力、容易實現的分布式結構以及用戶友好的操作，使S7-400成為中、高檔性能控制領域中首選的理想解決方案。

S7-400的應用領域包括通用機械工程、汽車工業、立體倉庫、機床與工具、過程控制、控制技術與儀表、紡織機械、包裝機械、控制設備制造、專用機械等。功能逐步升級的多種級別的CPU，帶有各種用戶友好功能的種類齊全的功能模塊，使用戶能夠構成最佳的解決方案，滿足自動化的任務要求。當控制任務變得更加復雜時，任何時候控制系統都可以逐步升級，而不必過多地添加額外的模塊。

從PLC用途與功能上分，S7-400PLC可以分為標準型（S7-400）、冗余型（S7-400H）、故障安全型（S7-400F/FH）三種基本類型，適用于不同的控制場合。

標準型是常用產品，適用于絕大多數對安全性能無特別嚴格要求的一般場合。冗余型用于對控制系統可靠性要求極高、不允許控制系統出現停機的控制場合，需要選用“冗余”型模塊。所謂“冗余”系統，事實上是通過一套在系統正常工作時并不需要、完整的“多余”系統作為系統的備件（稱為備用系統或待機系統），而且，備用系統始終處于待機狀態（也稱為“熱待機”），只要工作控制系統發生故障，“備用系統”可以立即投入正常工作，并成為工作控制系統，以保證整個控制系統的連續、不間斷運行。

S7-400自動化系統采用模塊化結構設計。它所具有的模塊的擴展和配置功能使其能夠按照每個不同的需求靈活組合。

（2）M7系列

M7系列采用與S7-300～400相同的結構，它可以作為CPU或功能模塊使用。具有AT兼容計算機的功能，可以用C、C++或CFC等語言來編程。M7系列適用于需要高的計算性能、數據管理和顯示的場合。

（3）C7系列

C7系列的完整系統由一個PLC（S7-300）、一個HMI（人機接口）操作面板、I/O、通信和過程監視系統組成。將PLC與操作面板集成在一起，可使整個控制設備體積更小、價格更優。

1.5.2　歐姆龍

日本OMRON（立石公司）電機株式會社是世界上生產PLC的著名廠商之一，它的PLC產品在市場享有較高的聲譽。SYSMAC C系列PLC產品以其良好的性能價格比被廣泛地應用于化學工業、食品加工、材料處理和工業控制過程等領域，其產品在日本銷量僅次于三菱，居第二位，在我國也是應用非常廣泛的PLC之一。

OMRON C系列PLC產品門類齊、型號多、功能強、適應面廣，大致可以分成微型、小型、中型和大型四大類產品。整體式結構的微型PLC機是以C20P為代表的機型。疊裝式（或稱緊湊型）結構的微型機以CJ型機最為典型，它具有超小型和超薄型的尺寸。小型PLC機以P型機和CPM型機最為典型，這兩種都屬堅固整體型結構。具有體積更小、指令更豐富、性能更優越，通過I/O擴展可實現10～140點輸入輸出點數的靈活配置，并可連接可編程終端直接從屏幕上進行編程，CPM型機是OMRON產品用戶目前選用最多的小型機系列產品。OMRON中型機以C200H系列最為典型，主要有C200H、C200HS、C200HX、C200HG和C200HE等型號產品。

OMRON公司從20世紀80年代至今，產品多次更新換代，80年代初期，OMRON的大、中、小型機分別為C系列的C2000、C1000、C500、C120、C20等。這些型號的PC指令少，而且指令執行時間長，內存也小，內部器件有限，PC體積大。例如，C20僅20條指令，基本指令執行時間為4～80μs。上述產品目前已基本被淘汰。

隨后小型機換代出現P型機，替代了C20機。P型機I/O點數最多可達148點。指令增加到37條，指令執行的速度加快了，基本指令執行時間為4μs，體積也明顯縮小。P型機有較高的性能價格比，且易于掌握和使用，因而具有較強的競爭力，在當時的小型機市場上獨占鰲頭。

20世紀80年代后期，OMRON開發出H型機，大、中、小型對應由C2000H/C1000H、C200H、C60H/C40H/C28H/C20H。大、中型機為模塊式結構，小型機為整體式結構。H型機的指令增加較多，有一百多種，特別出現了指令的微分執行，一條指令可頂多條指令使用，為編程提供了方便。H型機指令的執行速度又加快了，大型H機基本指令執行時間才0.4μs，而C200H機也只有0.7μs。H型機的通信功能增強了，甚至小型H機也配有RS232C口，與計算機可以直接通信。大型機C2000H的CPU可進行熱備配置，其一般的I/O單元還可在線插拔。中型機C200H的特殊功能模塊很豐富，結構合理，功能齊全，為當時中型機中較優秀的機型，獲得了非常廣泛的應用。C200H曾用于太空實驗站，開創業界先例。

OMRON還開發出微型機SP20/SP16/SP10。這類機型點數少，最少10點，但可自身聯網（PLC Link），最多可達80點。它的體積很小，功能單一，價格較低，特別適合于安裝空間小、點數要求不多的繼電控制場合。

20世紀90年代初期，OMRON推出無底板模塊式結構的小型機CQM1。CQM1控制I/O點數最多可達256點。CQM1的指令已超過100種，它的速度較快，基本指令執行時間為0.5μs，比中型機C200H還要快。CQM1的DM區增加很多，雖為小型機，但DM區可達6K，比中型機C200H的2K大很多。CQM1共有7種CPU單元，每種CPU單元都帶有16個輸入點（稱為內置輸入點），有輸入中斷功能，都可接增量式旋轉編碼器進行高速計數，計數頻率單相5kHz、兩相2.5kHz。CQM1還有高速脈沖輸出功能，標準脈沖輸出可達1kHz。此外，CPU42帶有模擬量設定功能，CPU43有高速脈沖I/O端口，CPU44有絕對式旋轉編碼器端口，CPU45有A/D、D/A端口。CQM1雖然是小型機，但采用模塊式結構，像中型機一樣，也有A/D、D/A、溫控等特殊功能單元和各種通信單元。CQM1的CPU單元除CPU11外都自帶RS232C通信口。

在CQM1推出之前，OMRON推出大型機CV系列，其性能比C系列大型H機有顯著的提高，它極大地提高了OMRON在大型機方面的競爭實力。1998年底，OMRON推出了CVM1D雙極熱備系統，它具有雙CPU單元和雙電源單元，不僅CPU可熱備，而且電源也可熱備。CVM1D繼承了CV系列的各種功能，可以使用CV的I/O單元、特殊功能單元和通信單元。CVM1D的I/O單元可在線插拔，明顯加快，特別是后5年，OMRON在中型機和小型機上又有不少技術更新。

中型機從C200H發展到C200HS。C200HS于1996年進入中國市場，到了1997年全新的中型機C200Hα又來了。它的性能比C200HS又有顯著提高。除基本性能比C200HS提高外，α機突出的特點是它的通信組網能力強。例如，CPU單元除自帶的RS232C口外，還可插上通信板，板上配有RS232C、RS422/RS485口，α機使用協議宏功能指令，通過上述各種串行通信口與外圍設備進行數據通信。α機可加入OMRON的高層信息網Ethernet網，還可加入中層控制網Controller Link網，而C200H、C200HS不可以。

1999年OMRON在中國市場上又推出比α機功能更加完美的CS1系列機型，雖然CS1兼容了α機的功能，但不能簡單地看作是α機改進，而是一次質的飛躍，它的性能突飛猛進。CS1代表了當今PLC發展的最新動向。

OMRON在小型機方面也取得了長足的進步。1997年，OMRON在推出α機的同時，就推出P型機的升級產品，即小型機CPM1A。與P型機相比，CPM1A體積很小，只有同樣I/O點數P型機的1/2，但是它的性能改進很大，例如，它的指令有93種、153條，基本指令執行時間為0.72μs，程序容量達2048字，單相高速計數達5kHz（P型機為2kHz）、兩相為2.5kHz（P型機無此功能），有脈沖輸出、中斷、模擬量設定、子程序調用、宏指令功能等。通信功能也增強了，可實現PLC與PLC鏈接、PLC與上位機通信、PLC與PT鏈接。

CPM2AE是OMRON公司專為中國市場開發的，該機型僅有60點繼電器輸出的CPU單元，是CPM2A-60CDR-A的簡化機型。CPM2AE刪除CPM2A的一些功能以減少成本，降低售價。被刪除的功能主要有：后備電池（可選）、RS232端口、CTBL指令（寄存器比較指令）等。其他功能則與CPM2A完全相同。

CQM1H是小型機CQM1的升級換代產品。CQM1是OMRON PLC家族中的一朵奇葩，它有漂亮的外表，擁有齊全的功能。而CQM1H在延續原先CQM1所有優點的基礎上，提升并充實了CQM1的多種功能。CQM1H對CQM1有很好的兼容性，對原先使用CQM1的老用戶來說，升級換代十分方便。CQM1H的推出更加鞏固OMRON在中小型PLC領域無與倫比的優勢。CQM1H在三大性能方面作了重大的提升和充實：I/O控制點數、程序容量和數據容量均比CQM1的翻一番；提供多種先進的內裝板，能勝任更加復雜和柔性的控制任務；CQM1H可以加入Controller Link網，還支持協議宏通信功能。