西门子PLC及其主流版本的区别


PLC简介

PLC 指可编程的逻辑控制器。最开始是为了取代继电器,从而执行继电器逻辑及其他计时或计数等功能的顺序控制为主,所以又称为顺序控制器。随着发展,慢慢的也可以实现过程控制(温度、压力、流量等模拟量的闭环控制),运动控制(对圆周运动或直线运动控制,如驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块),信息控制(也称数据处理,指数据采集、存储、检索、变换、传输及数表处理)等,可以把繁琐的控制线路浓缩到 PLC 内部

PLC 内部主要由 CPU、存储器、输入接口、输出接口、扩展接口、通信接口组成

常见的 PLC 品牌包括但不限于如:西门子、欧姆龙、三菱、汇川、ABB、倍福等等,本文主要介绍学习西门子,而西门子中有代表性的,也是目前使用最广泛的两个系列为 s7-200 smarts7-1200,本文主要以介绍这两款为主

认识西门子PLC的型号

比如型号为 CPU SR20 DC/DC/DC 都代表什么意思,如下图


  • S:标准型,可以扩展模块
  • C:经济型,不可以扩展
  • R:继电器输出型(Relay),数字量输出点,就是公共点,是一个干接点,一个无源的,一个常开触点,相当于接触器继电器上的一个常开触点,输出直流交流都可以,24V220V都可以。该型供电电压范围是85-264V,频率是47-63HZ赫兹
  • T:晶体管输出型(Transistor),只能输出直流24V,响应速度更快,寿命更长。可以输出高速脉冲,可以做定位控制,可以控制步进电机,伺服电机,继电器输出型不可以。供电电压范围是DC:20.4-28.8V
  • 数字:指该PLC的数字量输入和输出端子的总和,如图2是西门子PLC的,输入输出端子数字比为3:2,其他PLC如三菱是一半一半
  • AC/DC/DCACPLC供电电源,AC就是交流220VDC就是直流24V。第二个DC是数字量输入的电压,第三个DC是指数字量输出

漏型和源型的区别就是,接线方式不同,简单说把漏型正负极反过来就是源型了

s7-200 smart

最上面一排端子是接输入设备,如主令开关、按钮、限位开关、变送器等,其中1M是输入的公共端;
最下面一排端子是接输出设备,也就是PLC的负载,可以接继电器、步进电机、变频器等,其中1L是输出的公共端;
右上角120-240VAC,是接电源的,一种是DC24伏,就是直流24伏,一种是AC220伏,是交流220伏;
右下角有一个输出的24VDC电源;

中间那块凹进去的是扩展插口,可以插4种扩展信号板:

  • 一是电池板 SB BA01,作用是防止断电的时候PLC内部时钟丢失,最长可以保持一年时间
  • 二是加两个数字量输入两个数字量输出的信号板,SB DT04,数字量用d表示,比如上面一排端子是输入量输入,下面一排端子是数字量输出,端子不够用了,可以用这个扩充,加信号板的价格比加模块价格便宜得多
  • 三是加一个模拟量输出的信号板,SB AQ01,模拟量用a表示,这个PLC本身是不带模拟量输出的
  • 四是可以增加一个通讯接口,485232的接口,具体是485还是232软件内部可以设置

右下方横着的一个槽,是SD卡槽,插内存卡的,只支持4、8、16、32G的卡,只要将程序下载到SD卡里,通电:

  • 一个是会自动给PLC初始化
  • 二是给这个PLC固件升级,如1.0升级到2.0,不然的话就只能寄给厂家升级再寄回来,非常麻烦
  • 三个是可以用来上传下载程序,比如准备一张空的内存卡,通过软件设定,将内部程序下载到内存卡里,拔出来以后把卡插入另一个PLC里

然后是指示灯,中间左上方两个是PLC通过网线和其他设备通讯的时候亮,中间左边三个如英文提示是运行、停止、错误三个,中间右边上两排,对应上面输入端子,D是数字量,I是输入,Q是输出,中间右边第三排是对应下方输出端子;

PLC 右侧边是扩展接口;

左下方的485接口不能上传下载程序,作用是连接触摸屏、变频器、扫描仪等;
左上方增设了一个以太网接口,用普通的网线,传输速度快。除了和电脑连接上传下载程序,还可以连接触摸屏、还可通过路由器连接其他PLC进行通讯,一个网口最多可以连接8台触摸屏或8台其他PLC

该款PLC本身是不带模拟量输出,但是有扩展模拟量信号板的接口

s7-1200

硬件外型大多都相同,上与 s7-200 smart 不同的部分在于:

  • s7-200 smart 右侧边是扩展接口,s7-1200 扩展接口为左侧边扩展通信模块,右侧边扩展IO模块
  • s7-200 smart 有485接口和网线接口,s7-1200 只有网线接口
  • s7-200 smart 信号板插槽在中间凹槽,s7-1200 信号板接口在上方
  • 其他比如大小不一样、盖板不一样等不太重要了

核心差异

维度 S7-200 SMART S7-1200
产品定位 高性价比小型设备(中国特供) 模块化中小型系统(全球战略)
编程软件 STEP 7-Micro/WIN SMART(独立) TIA Portal 博途(集成化平台)
通信能力 基础以太网,Modbus 为主 原生 PROFINET,支持 OPC UA
扩展性 有限扩展(信号板+少量模块) 强(可扩展至 280+ 点,多网口)
运动控制 简单脉冲定位(PTO) 复杂工艺对象(齿轮同步等)
成本 (硬件+软件门槛低) 较高(需考虑博途授权成本)

一、 硬件与性能:平台化 vs 紧凑型

S7-200 SMART 是在老款 S7-200 基础上的“增强版”,主打高性价比和简单易用。它适合点数不多(通常几十点)、逻辑不复杂的小型单机设备,如简单的包装机、传送带或小型恒压供水系统。

S7-1200 则是西门子 TIA(全集成自动化) 架构的入门产品。它的处理速度更快(约 0.08 µs/指令),存储空间更大,且采用模块化设计。如果你需要连接分布式 I/O(ET 200)、伺服驱动器或未来有扩容需求,1200 是更合适的选择。

二、 软件生态:最大的分水岭

这是两者最本质的区别,直接决定了你的开发习惯和项目迁移成本:

  • S7-200 SMART:使用独立的 STEP 7-Micro/WIN SMART 软件。它体积小、启动快,界面传统,仅支持梯形图等基础语言。如果你只会 200 SMART,想转学 1200/1500,几乎需要重头开始。

  • S7-1200:强制使用 TIA Portal(博途)。这是一个统一的工程平台,可以在一个软件里组态 PLC、HMI(触摸屏)、驱动器和网络。它支持 SCL(结构化文本)等高级语言,是西门子未来的主流方向。

三、 通信与网络:社交能力的差距

  • S7-200 SMART:本体带网口和串口,主要支持 Modbus TCP/RTU 和基础的 S7 通信。它能满足与触摸屏、变频器的简单数据交换,但在连接多台设备或要求实时性(如等时同步)时容易遇到瓶颈。

  • S7-1200:原生集成 PROFINET 接口(部分型号双网口)。它能轻松组建实时工业以太网,直接挂载远程站、伺服和智能相机,并支持 OPC UA 等工业 4.0 协议,更适合构建现代化产线。

四、 选型建议

什么时候选 S7-200 SMART?

  • 预算非常紧张:硬件价格便宜,软件免费或成本极低。

  • 小型单机设备:IO 点数少,只需要做简单的逻辑控制和一两个轴的定位。

  • 维护老项目:原有设备是 S7-200 系列,为了兼容性和维护便利。

  • 初学者入门:想快速上手 PLC 逻辑编程,不涉及复杂网络。

什么时候必须选 S7-1200?

  • 需要与西门子高端系统集成:未来可能升级到 S7-1500,或需要连接精智面板、G120 变频器等。

  • 复杂的运动控制:需要多轴同步、电子齿轮等高级功能。

  • 网络化项目:有上位机(SCADA/MES)、多 PLC 协同或分布式 IO 需求。

  • 看重长期技术栈:公司统一使用 TIA 博途平台,希望工程师技能与主流技术接轨。


文章作者: 沐华
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