西门子SIMATIC PLC型号及模块选型配置指南
西门子PLC型号及模块完整配置指南_SIMATIC PLC选型与搭配案例
一、S7-1200系列（小型模块化控制器）
核心CPU型号及参数
| CPU型号 |
集成IO |
扩展能力 |
通信接口 |
典型应用 |
| CPU 1211C |
8DI/6DO/2AI |
1SB+3CM+2SM |
1×PROFINET |
小型单机设备 |
| CPU 1214C |
14DI/10DO/2AI |
1SB+3CM+8SM |
2×PROFINET |
中小型设备 |
| CPU 1217C |
24DI/16DO/4AI/2AO |
1SB+3CM+8SM |
2×PROFINET |
高端单机/分布式系统 |
| CPU 1214FC |
14DI/10DO/2AI |
1SB+3CM+8SM |
2×PROFINET |
小型故障安全场景 |
核心搭配模块
| 模块类型 |
代表型号 |
核心功能 |
| 信号板(SB) |
SB1231/1232/1241 |
直插CPU，扩展AI/AO/RS485，节省空间 |
| 信号模块(SM) |
SM1221/1222/1231/1232 |
扩展DI/DO/AI/AO/热电阻，支持8/16点 |
| 通信模块(CM) |
CM1243-1/1243-5 |
扩展PROFINET以太网/PROFIBUS DP |
| 安全模块 |
SM1226 F-DI/F-DO |
故障安全型IO，支持SIL2等级 |
二、S7-1500系列（中大型高性能控制器）
核心CPU型号及参数
| CPU型号 |
扩展能力 |
通信接口 |
位处理性能 |
典型应用 |
| CPU 1511-1PN |
最多64模块 |
1×PROFINET IRT |
36ns |
中型单机设备 |
| CPU 1515-2PN |
最多128模块 |
2×PROFINET IRT |
24ns |
中型分布式生产线 |
| CPU 1516F-3PN/DP |
最多128模块 |
2×PROFINET+1×DP |
24ns |
中型故障安全系统 |
| CPU 1518-4PN/DP |
最多128模块 |
4×PROFINET+1×DP |
10ns |
大型复杂控制系统 |
核心搭配模块
| 模块类型 |
代表型号 |
核心功能 |
| 电源模块(PS) |
PS1507 2A/5A/10A 24VDC |
系统稳定供电，适配CPU功率需求 |
| 信号模块(SM) |
SM521/522/531/532 |
扩展DI/DO/AI/AO，支持32点，兼容安全型 |
| 工艺模块(TM) |
TM Count/TM Pulse/TM Pos |
高速计数、脉冲输出、精确限制发布控制 |
| 通信模块(CM) |
CM543-1/543-5/544-1 |
扩展RS485/PROFIBUS/PROFINET IRT |
三、S7-300系列（中小型模块化控制器）
核心CPU型号及参数
| CPU型号 |
集成IO |
通信接口 |
扩展能力 |
典型应用 |
| CPU 313C-2DP |
16DI/16DO |
MPI+PROFIBUS DP |
最多32模块 |
中小型单机设备 |
| CPU 314C-2PN/DP |
24DI/16DO/4AI/2AO |
MPI+PN+DP |
最多32模块 |
中小型综合设备 |
| CPU 315-2DP |
无 |
MPI+PROFIBUS DP |
最多32模块 |
中小型分布式系统 |
| CPU 315F-2DP |
无 |
MPI+PROFIBUS DP |
最多32模块 |
中小型安全控制系统 |
核心搭配模块
| 模块类型 |
代表型号 |
核心功能 |
| 电源模块(PS) |
PS307 2A/5A/10A 24VDC |
AC/DC转换，为系统提供稳定24V供电 |
| 信号模块(SM) |
SM321/322/331/332 |
扩展DI/DO/AI/AO，主流16/32点规格 |
| 通信模块(CP) |
CP343-1/CP343-5 |
扩展以太网/PROFIBUS DP，实现网络交互 |
| 功能模块(FM) |
FM350-1/FM351/FM354 |
高速计数、限制发布控制、伺服联动 |
四、S7-400系列（大型冗余控制器）
核心CPU型号及参数
| CPU型号 |
扩展能力 |
通信接口 |
产品类型 |
典型应用 |
| CPU 414-2 |
最多300模块 |
MPI+DP+PN |
标准型 |
中型分布式系统 |
| CPU 416-2PN/DP |
最多300模块 |
MPI+DP+PN |
标准型 |
大型分布式系统 |
| CPU 414-5H |
最多300模块 |
MPI+DP+PN |
冗余型 |
中大型高可靠系统 |
| CPU 417-5H |
最多300模块 |
MPI+DP+PN |
全冗余型 |
电厂/化工关键工艺系统 |
核心搭配模块
| 模块类型 |
代表型号 |
核心功能 |
| 电源模块(PS) |
PS407 10A/20A/40A 230VAC |
高功率冗余供电，适配大型系统 |
| 接口模块(IM) |
IM460/461/463-2 |
多机架扩展，冗余总线连接，提升扩展能力 |
| 信号模块(SM) |
SM421/422/431/432 |
工业级IO扩展，支持32点，高稳定性 |
| 高级通信模块 |
CP443-1 Advanced |
冗余以太网，支持OPC UA，对接MES/ERP |
五、ET200SP系列（分布式IO控制器）
核心CPU型号及参数
| CPU型号 |
扩展能力 |
通信接口 |
产品特性 |
典型应用 |
| CPU 1510SP-1PN |
最多64模块 |
1×PROFINET IRT |
小型轻量化 |
小型分布式产线 |
| CPU 1512SP-1PN |
最多64模块 |
1×PROFINET IRT |
中性能 |
中型分布式产线 |
| CPU 1514SP-2PN |
最多64模块 |
2×PROFINET IRT |
高性能 |
大型分布式产线 |
| CPU 1511SP F-1PN |
最多64模块 |
1×PROFINET IRT |
故障安全型 |
分布式安全场景 |
核心搭配模块
| 模块类型 |
代表型号 |
核心功能 |
| 基座单元(BU) |
BU15-P16+A0+2B/BU15-P8+A0+2B |
提供电源和总线连接，支撑电子模块 |
| 电子模块(EM) |
131-6BH00/132-6BH00/134-6BH00 |
分布式DI/DO/AI/AO扩展，8点主流规格 |
| 总线适配器(BA) |
BA 2×RJ45/BA DP |
PROFINET/PROFIBUS总线连接，适配现场网络 |
| 工艺模块 |
TM Count 2x24V/TM Pulse |
分布式高速计数、脉冲输出，贴近现场工艺 |
六、工业实际应用案例（汽车零部件冲压生产线）
案例背景
该产线为汽车钣金冲压自动化产线，包含上料、冲压、传输、下料4个工序，需实现多工序联动、高速计数、温度检测、变频器控制，同时与车间MES系统通信，采用S7-1500+ET200SP分布式架构，兼顾控制性能和现场布线灵活性，总数字量IO约120点，模拟量IO16点，要求PROFINET通信，无冗余需求，局部工艺需高速计数。
完整配置清单（含30%工程余量）
| 组件类别 |
具体型号 |
数量 |
功能说明 |
| 主站CPU |
CPU 1515-2PN DC/DC/DC |
1 |
产线控制核心，2路PROFINET IRT，处理多工序联动逻辑 |
| 主站电源 |
PS 1507 10A 24VDC |
1 |
为主站CPU及模块提供稳定24VDC供电 |
| 数字量输入模块 |
SM 521 32DI 24VDC |
2 |
扩展64路DI，检测传感器/按钮/行程开关信号 |
| 数字量输出模块 |
SM 522 32DO 24VDC |
2 |
扩展64路DO，控制接触器/电磁阀/指示灯 |
| 模拟量输入模块 |
SM 531 8AI 4-20mA/RTD |
2 |
扩展16路AI，采集压力/温度/流量变送器信号 |
| 工艺模块 |
TM Count 2x24V 高速计数 |
1 |
采集编码器脉冲，实现传输机构精确限制发布 |
| 分布式接口模块 |
IM 155-6 PN ST |
2 |
连接ET200SP分布式IO站，减少现场布线量 |
| 分布式DI模块 |
ET200SP 131-6BH00(8DI) |
4 |
冲压/下料工位现场分布式输入信号采集 |
| 分布式DO模块 |
ET200SP 132-6BH00(8DO) |
4 |
冲压气缸/传输电机现场分布式输出控制 |
| 通信模块 |
CM 543-1 工业以太网 |
1 |
扩展以太网接口，与车间MES系统实现数据交互 |
| 辅件 |
TS 35 800mm导轨+接线端子 |
2 |
主站模块安装固定，标准化接线 |
★ 配置优势：分布式架构将IO模块贴近现场工位，减少电缆布线成本和信号干扰；S7-1500高处理性能满足多工序实时联动；PROFINET IRT实现高速网络通信；预留30%IO余量，支持后期产线升级改造。
七、PLC配置选型核心原则
- 按控制规模选型：小型单机（IO<50）选S7-1200，中大型产线（50≤IO≤200）选S7-1500，大型冗余系统选S7-400，多工位长距离产线选ET200SP分布式。
- 按IO点数选型：根据实际数字量/模拟量IO需求，结合CPU集成IO，预留20%~30%工程余量，避免后期扩展不足。
- 按通信需求选型：优先使用CPU集成通信接口，不足时扩展模块；车间高速通信选PROFINET，现场总线选PROFIBUS，第三方设备对接选RS485/Modbus。
- 按工艺功能选型：高速计数、限制发布、电子凸轮等工艺，选配专用工艺模块(TM)或功能模块(FM)，避免占用CPU资源。
- 按安全等级选型：冲压、起重、化工等危险场景，选择故障安全型(F)CPU和模块，满足SIL2/SIL3安全等级要求。
- 按可靠性需求选型：电厂、冶金、关键化工工艺，选择S7-400H/S7-1500R/H冗余系列，实现CPU/电源/网络全冗余，避免单点故障。
- 按性价比选型：小型简单场景优先选集成IO的CPU，减少扩展模块；中大型场景优先考虑模块通用性，降低采购和维护成本。
