1.5　PLC主要产品品牌

目前国内市场上PLC应用较多的品牌有德国SIEMENS、日本OMRON、日本松下、日本三菱和美国ABB等。

1.5.1　西门子

SIEMENS公司是欧洲最大的PLC生产厂家之一，早在1973年，SIEMENS公司就研制出了欧洲第一台PLC。SIEMENS公司的PLC产品进入中国较早，在国内有很高的市场占有率。

SIEMENS自动化产品的注册商标为SIMATIC，涵盖了SIEMENS自动化系统中的全部产品。1975年，SIEMENS公司的产品最早投放市场的是SIMATIC S3，它主要是逻辑线路的硬件组合，其实是带有简单操作接口的二进制逻辑控制器。1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器，产品功能和性能得到了提高。20世纪80年代初，S5系统进一步升级到U系列PLC，较常用机型有S5-90U、95U、100U、115U、135U和155U。1994年4月，S7系列诞生，它具有更国际化、更高性能等级，安装空间更小，具有更良好的Windows用户界面等优势，其机型为S7-200、S7-300和S7-400。

SIEMENS公司的PLC产品主要有S7、M7、C7共三个系列。

（1）S7系列

S7系列是传统意义的PLC产品。S7系列又分为S7-200、S7-300、S7-400几个子系列，分别为小型、中型和大型PLC，这个系列的PLC体积小、速度快、标准化程度高，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。

S7-200PLC作为西门子SIMATIC PLC家族中的最小成员，以其超小的体积、灵活的配置、强大的内置功能，在诸多领域得到了广泛应用。它可以用于输入/输出点数较少的小型机械与设备的单机控制，也可以利用其较强的通信与网络功能，作为复杂系统的“子站”使用，构成PLC网络。

采用整体式固定I/O型（CPU221）与基本单元加扩展的结构，PLC集CPU、电源、输入/输出安装于一体，结构紧凑、安装简单。它的运算速度快，基本逻辑控制指令0.22μs/条，可以实现高速控制；编程指令、编程元件较丰富，性价比高。

S7-200 PLC均带有固定点数的高速计数输入与高速脉冲输出，输入/输出频率可以达到20～100kHz。S7-200 PLC带有RS-485串行通信接口，可以支持自由口通信（无协议通信）与PPI（点到点通信）、MPI（多点通信）、PROFIBUS现场总线通信。

S7-200PLC的用户程序存储在EEPROM中，最大数字量输入、输出映像区均为128点，最大模拟量输入、输出映像区均为32点；内部标志位（M寄存器）为256位，其中掉电永久保存为112位，超级电容或电池保存为256位；256个定时器中有4个1ms定时器，16个10ms定时器，236个100ms定时器；256个计数器均能用超级电容或电池保存；顺序控制继电器为256点；布尔量运算执行速度为0.37μs/指令；有2个1ms分辨率的定时中断，4个硬件输入边沿中断，可选输入滤波时间为0.25～12.8ms。

S7-200PLC的CPU模块均集成有1～2个串行通信接口，它不仅可以连接外部设备、构成简单的网络，而且支持比较复杂的网络。利用STEP7-Micro/WIN可方便快捷地构建和配置网络。

S7-300是模块化、通用型的中型PLC系统。它性价比高，电磁兼容性高，抗冲击性强，具有非常好的工业环境适应能力，广泛地应用在电力、能源、交通运输、化工、汽车、通用机械、纺织、包装等各种行业、各种环境中的监测和控制等，能满足中等性能要求的各种应用。各单独的模块之间可进行广泛的组合和扩展，构成不同要求的控制系统。需要时，还可以增加模块，对PLC进行扩展。而且易于实现分布式配置，用户易于掌握，这使得S7-300在工业应用中成为一种既切合实际又经济的解决方案。S7-300优良的工业控制特性，已经得到很多国际标准认证。

S7-400是用于中、高档性能范围的可编程控制器。模块化及无风扇的设计、坚固耐用、容易扩展和广泛的通信能力、容易实现的分布式结构以及用户友好的操作，使S7-400成为中、高档性能控制领域中首选的理想解决方案。

S7-400的应用领域包括通用机械工程、汽车工业、立体仓库、机床与工具、过程控制、控制技术与仪表、纺织机械、包装机械、控制设备制造、专用机械等。功能逐步升级的多种级别的CPU，带有各种用户友好功能的种类齐全的功能模块，使用户能够构成最佳的解决方案，满足自动化的任务要求。当控制任务变得更加复杂时，任何时候控制系统都可以逐步升级，而不必过多地添加额外的模块。

从PLC用途与功能上分，S7-400PLC可以分为标准型（S7-400）、冗余型（S7-400H）、故障安全型（S7-400F/FH）三种基本类型，适用于不同的控制场合。

标准型是常用产品，适用于绝大多数对安全性能无特别严格要求的一般场合。冗余型用于对控制系统可靠性要求极高、不允许控制系统出现停机的控制场合，需要选用“冗余”型模块。所谓“冗余”系统，事实上是通过一套在系统正常工作时并不需要、完整的“多余”系统作为系统的备件（称为备用系统或待机系统），而且，备用系统始终处于待机状态（也称为“热待机”），只要工作控制系统发生故障，“备用系统”可以立即投入正常工作，并成为工作控制系统，以保证整个控制系统的连续、不间断运行。

S7-400自动化系统采用模块化结构设计。它所具有的模块的扩展和配置功能使其能够按照每个不同的需求灵活组合。

（2）M7系列

M7系列采用与S7-300～400相同的结构，它可以作为CPU或功能模块使用。具有AT兼容计算机的功能，可以用C、C++或CFC等语言来编程。M7系列适用于需要高的计算性能、数据管理和显示的场合。

（3）C7系列

C7系列的完整系统由一个PLC（S7-300）、一个HMI（人机接口）操作面板、I/O、通信和过程监视系统组成。将PLC与操作面板集成在一起，可使整个控制设备体积更小、价格更优。

1.5.2　欧姆龙

日本OMRON（立石公司）电机株式会社是世界上生产PLC的著名厂商之一，它的PLC产品在市场享有较高的声誉。SYSMAC C系列PLC产品以其良好的性能价格比被广泛地应用于化学工业、食品加工、材料处理和工业控制过程等领域，其产品在日本销量仅次于三菱，居第二位，在我国也是应用非常广泛的PLC之一。

OMRON C系列PLC产品门类齐、型号多、功能强、适应面广，大致可以分成微型、小型、中型和大型四大类产品。整体式结构的微型PLC机是以C20P为代表的机型。叠装式（或称紧凑型）结构的微型机以CJ型机最为典型，它具有超小型和超薄型的尺寸。小型PLC机以P型机和CPM型机最为典型，这两种都属坚固整体型结构。具有体积更小、指令更丰富、性能更优越，通过I/O扩展可实现10～140点输入输出点数的灵活配置，并可连接可编程终端直接从屏幕上进行编程，CPM型机是OMRON产品用户目前选用最多的小型机系列产品。OMRON中型机以C200H系列最为典型，主要有C200H、C200HS、C200HX、C200HG和C200HE等型号产品。

OMRON公司从20世纪80年代至今，产品多次更新换代，80年代初期，OMRON的大、中、小型机分别为C系列的C2000、C1000、C500、C120、C20等。这些型号的PC指令少，而且指令执行时间长，内存也小，内部器件有限，PC体积大。例如，C20仅20条指令，基本指令执行时间为4～80μs。上述产品目前已基本被淘汰。

随后小型机换代出现P型机，替代了C20机。P型机I/O点数最多可达148点。指令增加到37条，指令执行的速度加快了，基本指令执行时间为4μs，体积也明显缩小。P型机有较高的性能价格比，且易于掌握和使用，因而具有较强的竞争力，在当时的小型机市场上独占鳌头。

20世纪80年代后期，OMRON开发出H型机，大、中、小型对应由C2000H/C1000H、C200H、C60H/C40H/C28H/C20H。大、中型机为模块式结构，小型机为整体式结构。H型机的指令增加较多，有一百多种，特别出现了指令的微分执行，一条指令可顶多条指令使用，为编程提供了方便。H型机指令的执行速度又加快了，大型H机基本指令执行时间才0.4μs，而C200H机也只有0.7μs。H型机的通信功能增强了，甚至小型H机也配有RS232C口，与计算机可以直接通信。大型机C2000H的CPU可进行热备配置，其一般的I/O单元还可在线插拔。中型机C200H的特殊功能模块很丰富，结构合理，功能齐全，为当时中型机中较优秀的机型，获得了非常广泛的应用。C200H曾用于太空实验站，开创业界先例。

OMRON还开发出微型机SP20/SP16/SP10。这类机型点数少，最少10点，但可自身联网（PLC Link），最多可达80点。它的体积很小，功能单一，价格较低，特别适合于安装空间小、点数要求不多的继电控制场合。

20世纪90年代初期，OMRON推出无底板模块式结构的小型机CQM1。CQM1控制I/O点数最多可达256点。CQM1的指令已超过100种，它的速度较快，基本指令执行时间为0.5μs，比中型机C200H还要快。CQM1的DM区增加很多，虽为小型机，但DM区可达6K，比中型机C200H的2K大很多。CQM1共有7种CPU单元，每种CPU单元都带有16个输入点（称为内置输入点），有输入中断功能，都可接增量式旋转编码器进行高速计数，计数频率单相5kHz、两相2.5kHz。CQM1还有高速脉冲输出功能，标准脉冲输出可达1kHz。此外，CPU42带有模拟量设定功能，CPU43有高速脉冲I/O端口，CPU44有绝对式旋转编码器端口，CPU45有A/D、D/A端口。CQM1虽然是小型机，但采用模块式结构，像中型机一样，也有A/D、D/A、温控等特殊功能单元和各种通信单元。CQM1的CPU单元除CPU11外都自带RS232C通信口。

在CQM1推出之前，OMRON推出大型机CV系列，其性能比C系列大型H机有显著的提高，它极大地提高了OMRON在大型机方面的竞争实力。1998年底，OMRON推出了CVM1D双极热备系统，它具有双CPU单元和双电源单元，不仅CPU可热备，而且电源也可热备。CVM1D继承了CV系列的各种功能，可以使用CV的I/O单元、特殊功能单元和通信单元。CVM1D的I/O单元可在线插拔，明显加快，特别是后5年，OMRON在中型机和小型机上又有不少技术更新。

中型机从C200H发展到C200HS。C200HS于1996年进入中国市场，到了1997年全新的中型机C200Hα又来了。它的性能比C200HS又有显著提高。除基本性能比C200HS提高外，α机突出的特点是它的通信组网能力强。例如，CPU单元除自带的RS232C口外，还可插上通信板，板上配有RS232C、RS422/RS485口，α机使用协议宏功能指令，通过上述各种串行通信口与外围设备进行数据通信。α机可加入OMRON的高层信息网Ethernet网，还可加入中层控制网Controller Link网，而C200H、C200HS不可以。

1999年OMRON在中国市场上又推出比α机功能更加完美的CS1系列机型，虽然CS1兼容了α机的功能，但不能简单地看作是α机改进，而是一次质的飞跃，它的性能突飞猛进。CS1代表了当今PLC发展的最新动向。

OMRON在小型机方面也取得了长足的进步。1997年，OMRON在推出α机的同时，就推出P型机的升级产品，即小型机CPM1A。与P型机相比，CPM1A体积很小，只有同样I/O点数P型机的1/2，但是它的性能改进很大，例如，它的指令有93种、153条，基本指令执行时间为0.72μs，程序容量达2048字，单相高速计数达5kHz（P型机为2kHz）、两相为2.5kHz（P型机无此功能），有脉冲输出、中断、模拟量设定、子程序调用、宏指令功能等。通信功能也增强了，可实现PLC与PLC链接、PLC与上位机通信、PLC与PT链接。

CPM2AE是OMRON公司专为中国市场开发的，该机型仅有60点继电器输出的CPU单元，是CPM2A-60CDR-A的简化机型。CPM2AE删除CPM2A的一些功能以减少成本，降低售价。被删除的功能主要有：后备电池（可选）、RS232端口、CTBL指令（寄存器比较指令）等。其他功能则与CPM2A完全相同。

CQM1H是小型机CQM1的升级换代产品。CQM1是OMRON PLC家族中的一朵奇葩，它有漂亮的外表，拥有齐全的功能。而CQM1H在延续原先CQM1所有优点的基础上，提升并充实了CQM1的多种功能。CQM1H对CQM1有很好的兼容性，对原先使用CQM1的老用户来说，升级换代十分方便。CQM1H的推出更加巩固OMRON在中小型PLC领域无与伦比的优势。CQM1H在三大性能方面作了重大的提升和充实：I/O控制点数、程序容量和数据容量均比CQM1的翻一番；提供多种先进的内装板，能胜任更加复杂和柔性的控制任务；CQM1H可以加入Controller Link网，还支持协议宏通信功能。