一、PLC 通用核心工作原理
西门子 PLC 采用循环扫描工作模式，RUN 状态反复执行三大阶段，一次完整循环叫扫描周期（ms 级）抖音百科。
输入采样阶段：一次性读取所有外部传感器、按钮信号，存入I/O 过程映像区；本周期内外部信号再变化，映像区不会更新，要等到下一个周期才刷新西门子工业...。
用户程序执行阶段：从上到下、从左到右执行 OB1 主程序（梯形图 / SCL/FBD），运算逻辑，刷新内部 M、DB、输出映像 Q 区。支持中断 OB，紧急事件可以打断主循环。
输出刷新阶段：把输出映像区 Q 的值一次性写到硬件输出端子，驱动接触器、电磁阀、指示灯等负载。
关键点：存在 I/O 响应滞后；高速脉冲信号宽度必须大于扫描周期，才能被可靠采集；可以用硬件中断 OB 处理高速信号，消除扫描周期带来的延迟。
编程语言：梯形图 LAD、功能块 FBD、结构化文本 SCL、GRAPH 顺序功能图。
老 S7‑200 SMART：Micro/WIN‑SMART 软件；S7‑1200/1500 用TIA Portal 博途；S7‑300/400 可以用 STEP7 V5.6，也可博途兼容。
二、各系列 PLC 定位、特点、典型应用
1、S7‑200 SMART
定位：微型小型 PLC，经济型单机，不支持博途，独立软件 Micro/WIN‑SMART西门子工业...
硬件：本体集成 IO，自带以太网，支持 RS485；可扩展数字 / 模拟量模块；最大 IO 约 188 点；支持 Modbus RTU/TCP、PID、简单脉冲定位（伺服步进）。
优点：价格低，上手简单，维护成本低。
局限：内存小，运动控制弱，无 PROFINET 控制器功能，不支持 SCL 高级语言。
✅典型应用：小型包装机、贴标机、流水线工位、鼓风机水泵控制、小型非标设备、教学实训；旧设备技改替换。
2、S7‑1200
定位：中小型通用 PLC，替代老 S7‑300 低端应用，新项目主流选型。
硬件：本体集成 PN（PROFINET），支持扩展信号板、信号模块；G2 新版本运动能力大幅提升；原生支持 PROFINET IO、Modbus TCP、OPC UA；自带 PID 工艺对象；支持工艺轴、凸轮；支持 F 安全 CPU（1200F）。
优点：性价比高，博途统一平台，和西门子 HMI、V90 伺服、G120 变频器无缝集成；诊断完善，支持物联网上云。
✅典型应用：包装设备、注塑辅机、物流输送线、机床、水处理小站、暖通空调、小型产线；分布式 IO 主站；中等复杂度单机设备。
3、S7‑300
定位：模块化机架式中型 PLC，过去大量工厂在用，新项目不再推荐。
硬件：导轨机架，CPU + 电源 + 信号模块；MPI、DP（PROFIBUS）；支持扩展 ET200 分布式 IO。
软件：STEP7 V5.x，博途兼容。
✅存量应用：老生产线、冶金、污水处理、化工、汽车老产线；现在大多做维护、备件更换，新项目用 S7‑1500 替代。
4、S7‑1500
定位：高端模块化 PLC，替代 S7‑300/400，工厂核心控制器，性能强，诊断能力极强西门子工业...。
硬件：背板 U 型机架，高速 PN 接口，IRT 实时；支持大量分布式 ET200SP；支持F 安全 CPU（1500F），达到 SIL3/PL e 安全等级；强大运动控制：多轴同步、凸轮、运动学；支持 SCL 高级语言；内存大，处理速度快；支持 OPC UA、MES 对接。
✅典型应用：汽车整车焊装 / 总装线、大型包装整线、制药、大型水处理、冶金、锂电设备；多设备协同、复杂运动控制；需要功能安全的设备；对接上层 MES 工厂信息化项目。
5、S7‑400
定位：最高端大型 PLC，支持 CPU 热冗余（双机热备），过程行业传统主力，新项目选 1500RH 冗余 CPU 替代。
✅存量场景：大型化工、电厂、大型水厂，对停机零容忍，需要冗余容错。仅维护备件，不用于新设计。
6、ET200SP 分布式 IO 系统
ET200SP = 远程 IO 站，挂在 PROFINET 总线上；部分型号带 CPU（1512SP‑1PN），成为分布式控制器。
特点：模块化、可热插拔；可以放设备现场，减少控制柜布线；支持普通 IO + 安全 F 模块混合组态Siemens。
✅应用：大型产线现场分散 IO，机器人周边、流水线各个工位；机器安全信号采集。
7、F‑安全 PLC（1200F /1500F）
普通 CPU + 安全内核，实现急停、安全门、安全光栅等安全逻辑，不需要大量外部安全继电器，满足 ISO13849 PL e、SIL3。
应用：机器人工作站、汽车设备、压机、大型自动化设备，涉及人身安全的场合。
8、S7‑1500 Open CPU / PC‑based（软 PLC）
PLC 运行在工控机上，一边做控制，一边跑 Windows 数据处理、数据库。
应用：数据量巨大，需要 IT 和自动化深度融合的项目。
三、快速选型对照表
表格
| 系列 | 软件 | 规模 | 核心接口 | 典型场景 |
|---|---|---|---|---|
| S7‑200SMART | Micro/WIN‑SMART | 微型小型 | 以太网、485 | 经济型单机、小型设备 |
| S7‑1200 | 博途 TIA Portal | 中小型 | PROFINET | 单机设备、中小产线，新项目首选 |
| S7‑300 | STEP7 / 博途 | 中型 | DP/MPI | 老设备维护，不建议新做 |
| S7‑1500 | 博途 TIA Portal | 中大型高性能 | PROFINET IRT | 大型产线、复杂运动、工厂主控制器 |
| S7‑400 | STEP7 / 博途 | 大型冗余 | DP / 以太网 | 存量冗余项目，新项目用 1500RH |
| ET200SP | 博途 TIA Portal | 分布式 IO | PROFINET | 现场远程 IO、分布式控制器 |
四、选型口诀
低成本小设备：S7‑200 SMART
新项目中小型单机：S7‑1200
大型整线、多轴复杂运动、工厂主站：S7‑1500
需要安全急停逻辑：选带 F 型号 CPU（1200F/1500F）
现场点位分散布线麻烦：搭配 ET200SP 分布式 IO
S7‑300/400 只做旧设备维护，新项目不选。
