西门子S7系列PLC以太网通信能力解析
随着S7-200/S7-300系列逐步退出市场,S7-400成为西门子工业控制领域的核心DCS解决方案,当前西门子常用PLC产品线按性能层级就分为了3个梯队:经济型S7-200 SMART(小型设备控制)、紧凑型S7-1200(适用于离散自动化)、高性能S7-1500(复杂控制)。在工业以太网通信领域,Profinet与Modbus TCP形成互补方案——前者专攻高实时性控制,后者侧重低成本通用通信,两者在连接机制与效率上存在显著差异,现就这两种通信能力分别进行详细解析。
1、S7-200 SMART
全系列作为主站带PNIO的数量最大为8台。
Modbus TCP:8 个主动连接(客户端)+ 8 个被动连接(服务器),我们仅讨论带从机,即作为客户端模式。
2、S7-1200 (V4.5 版本)
PROFINET 通信口主要支持以下通信协议及服务:
①Profinet IO(最大16台)
②PG 通信(编程调试)
③HMI 通信
④S7 通信
⑤开放式用户通信(TCP、ISO on TCP、UDP、Modbus TCP、Email、安全开放式用户通信)
⑥Web 服务器
⑦OPC UA服务器
编程 PG 通信 | HMI 通信 | S7 通信 | 开放式用户通信 | Web服务器 | OPC UA | 动态资源 | |
固定连接数 | 4(1个PG) | 12 | 8 | 8 | 2 | 0 | 34 |
最大可用动态连接数 | 0 | 6 | 6 | 6 | 28 | 10 | |
最大连接数 | 4 | 18 | 14 | 14 | 30 | 10 |
参考链接
https://www.ad.siemens.com.cn/productportal/Prods/S7-1200_PLC_EASY_PLUS/11-Comm/01-Ethernet/01-Intro/03-Intro_Archive.htm
3、S7-1200 G2

详细参考S7-1200 G2 可编程逻辑控制器系统手册5.4章节
4、S7-1500
S7-1500作为西门子PLC里面的高端产品,其网口通信能力也较为复杂。不同型号的CPU、外加的通信模块以及CPU的最大通信能力均会影响。本文仅讨论CPU本体网口通信能力,对于模块的能力请详细查询模块的技术数据文档。PN的通信,RT(Real-Time,实时通信)和IRT(Isochronous Real-Time,等时同步实时通信)是两种不同的实时通信技术。它们的核心区别在于对实时性和同步性的要求不同。对于所有的IRT方式PNIO的最大数量均为64台。以下的数据仅为RT方式下的PNIO带机能力:
CPU型号 | 订货号 | 集成网口 | 最大PNIO设备数 |
CPU 1510SP-1 PN | 6ES7510-1DJ01-0AB0 | X1 | 64 |
CPU 1512SP-1 PN | 6ES7512-1DK01-0AB0 | X1 | 128 |
CPU 1511-1 PN | 6ES7511-1AK01-0AB0 | X1 | 128 |
CPU 1513-1 PN | 6ES7513-1AL01-0AB0 | X1 | 128 |
CPU 1515-2 PN | 6ES7515-2AM01-0AB0 | X1 | 256 |
X2 | 32 | ||
CPU 1516-3 PN/DP | 6ES7516-3AN01-0AB0 | X1 | 256 |
X2 | 32 | ||
CPU 1517-3 PN/DP | 6ES7517-3AP00-0AB0 | X1 | 512 |
X2 | 128 | ||
CPU 1518-4 PN/DP | 6ES7518-4AP00-0AB0 | X1 | 512 |
X2 | 128 | ||
X3 | 0 |
对于其它站连接资源如开放式用户通信(采用Modbus TCP)如下:
1511C | 1511 | 1512C | 513 | 1515 | 1516 | 1517 | 1518 | |
连接资源的最大数 | 96 | 128 | 128 | 128 | 256 | 256 | 320 | 384 |
固定预留资源 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 |
动态连接资源 | 86 | 118 | 118 | 118 | 246 | 246 | 310 | 374 |
CPU本体的连接资源 | 64 | 88 | 88 | 88 | 128 | 128 | 288 | 320 |
参考链接
https://support.industry.siemens.com/cs/mdm/59192925?c=181600696971&lc=zh-HK
详细信息可参考博图硬件配置CPU属性里面的连接资源,如下:

以上就是对于西门子常见的PLC的通信能力的分析,对于控制方案设计的选型,以及使用过程中扩容引起的通信异常具有重要意义。由于笔者个人水平限制以及查阅的资料的局限性,难免有地方不太准确,详细信息以及其它未提及的型号请查阅西门子提供的最新的技术数据。


