接上篇，这一次为大家带来，S7-300/ET200M/ET200S到S7-1500/ET200MP/ET200SP，硬件方面替代的第三部分：工艺功能，S7-300/ET200M、ET200S系列有很多种工艺功能模块，包括高速计数模块、定位模块、脉冲输出模块等，在S7-1500系列中一般可以找到对应模块，或功能性替代。但是由于模块功能众多，这里只针对工艺模块的基本功能替代关系进行介绍，如果功能上希望完全替代，那么需要仔细检查所需功能。
由于工艺功能模块通常都会包含输入部分、输出部分以及工艺部分实现，所以替代表格也将按照这种方式展现。
高速计数模块：
S7-300/ET200M系列有三种模块或CPU：FM350-1、FM350-2、CPU300C
FM350-1功能强大，主要支持1路最高输入频率500kHz的5V差分编码器或1路最高输入频率200kHz的24V单端增量、脉冲编码器，前者可以使用S7-1500/ET200MP系列的TMPosInput2替代，而后者可以使用S7-1500/ET200MP系列的TMCount2×24V替代。
FM350-2，主要支持8路最高输入频率20kHz的24V单端增量、脉冲编码器，可以使用四个支持2路输入的S7-1500/ET200MP系列的TMCount2×24V模块替代。
如果只是功能简单的计数，可以使用两个S7-1500/ET200MP系列的TMTimerDIDQ16×24V模块替代，该模块支持最多4路增量、脉冲编码器。也可以使用两个S7-1500/ET200MP系列的DI16×24VDCHS模块替代，该模块支持最多4路脉冲编码器，2路最高频率20kHz，2路最高频率10kHz。
CPU300C，不同CPU型号支持的个数与最高频率不同，最多支持4路最高输入频率60kHz的24V单端增量、脉冲编码器。可以使用CPU1500C替代，或者使用FM350-2的替代。
ET200S系列有两种模块：1Count5V/500kHz、1Count24V/100kHz
1Count5V/500kHz，主要支持1路最高输入频率500kHz的5V差分编码器，可以使用ET200SP系列的TMPosInput1模块替代。
1Count24V/100kHz，主要支持1路最高输入频率100kHz的24V单端增量、脉冲编码器，可以使用ET200SP系列的TMCount1×24V模块替代。
以上替代关系总结见表1和表2：
表1S7-300/ET200M系列高速计数模块替代
表2ET200S系列高速计数模块替代
SSI模块：S7-300/ET200M系列有一种模块，SM338，支持3路最大帧长度为25位最大传输率1MHz的SSI绝对值编码器，可以使用两个TMPosInput2模块替代。ET200S系列有一种模块，1SSI，支持1路最大帧长度为25位最大传输率2MHz的SSI绝对值编码器，可以使用ET200SP系列的TMPosInput1模块完美替代。
以上替代关系总结见表3和表4：
表3S7-300/ET200M系列SSI模块替代
表4ET200S系列SSI模块替代
定位模块：
S7-300/ET200M系列有两种模块或CPU：FM351、CPU314C。
FM351支持2个轴，每个轴支持4个数字量输出，编码器支持5V差分编码器、24V单端增量编码器以及SSI编码器。S7-1500/ET200MP系列可以使用TMPosInput2模块或者TMCount2×24V模块连接编码器，普通DO连接输出。使用SIOS上的库实现软件功能，下载地址：
CPU314C支持1个轴，支持4个数字量输出或者模拟量输出，编码器支持24V单端增量编码器。可以使用CPU1500C功能性替代，或者使用TMCount2×24V模块连接编码器，普通AO连接输出，并配合SIOS上的库实现软件功能，下载地址同上。
ET200S系列有一种模块，1PosUniversal，支持1个轴，支持3个数字量输出，编码器支持5V差分编码器、24V单端增量编码器，SSI编码器。ET200SP可以使用TMPosInput1模块或者TMCount1×24V模块连接编码器，普通DO连接输出。使用SIOS上的库实现软件功能，下载地址同上。
以上替代关系总结见表5和表6：
表5S7-300/ET200M系列定位模块替代
表6ET200S系列定位模块替代
伺服定位、脉冲模块：
S7-300/ET200M系列有三种模块或CPU：FM353、FM354以及CPU300C。
FM353是开环脉冲定位模块，支持1路最高200kHz的5V差分信号输出控制步进电机。可以使用S7-1500/ET200MP系列的TMPTO4替代，TMPTO4支持最高4路输出。
FM354是闭环模拟量控制定位模块，支持1路±10V输出以及5V差分编码器、24V单端增量编码器、SSI编码器输入。可以使用S7-1500/ET200MP系列的任意AO模块，以及TMPosInput2模块或者TMCount2×24V模块连接编码器，实现功能替代。
FM353与FM354支持的数控常用的G代码功能，目前S7-1500不支持。
CPU300C，不同CPU型号支持的个数不同，最多支持4路最高输出频率2.5kHz的PWM输出。可以使用CPU1500C替代，或者使用TMTimerDIDQ16×24V实现该功能。
ET200S系列有两种模块：1STEP5V和2Pulse。
1STEP5V是开环脉冲定位模块，支持1路最高510kHz的5V差分信号输出控制步进电机。ET200SP有模块TMPTO2×24V支持控制步进电机，但是该模块不支持5V差分信号输出，如果步进电机侧可以更改信号类型为DC24V输出，则可以替代。否则需要使用S7-1500/ET200MP系列的TMPTO4进行功能性替代。
2Pulse是个多功能的脉冲输出模块，常用来实现PWM与脉冲串输出。可以使用ET200SP系列的TMPulse2×24V替代。
以上替代关系总结见表7和表8：
表7S7-300/ET200M系列脉冲伺服模块替代
表8ET200S系列脉冲伺服模块替代
凸轮输出模块：S7-300/ET200M系列有一种模块，FM352，支持1路5V差分编码器、24V单端增量编码器、SSI编码器，以及最多13路的凸轮输出。S7-1500/ET200MP系列没有直接替代的模块，目前可以使用TMPosInput2模块或者TMCount2×24V模块连接编码器，TMTimerDIDQ16×24V或者普通DO实现凸轮输出，需要使用外部编码器与凸轮输出的运动控制工艺对象。如果使用TMTimerDIDQ16×24V模块，需要所在主机架或站使用等时模式，例如使用接口模块IM155-5PNST/HF。如果不希望使用以上需要运动控制工艺对象的方式，可以使用ET200SP系列的DQ4×24VDC/2AHS配合TMPosInput1模块或者TMCount1×24V模块连接编码器，实现功能性替代。这种方法需要子站使用等时模式，例如使用接口模块IM155-6PNHF。
以上替代关系总结见表9：
表9FM352模块替代
PID模块：S7-300/ET200M系列有四种模块，FM355C/S、FM355-2C/S。这四种模块都是带4路PID的模块，支持各种模拟量输入，支持模拟输出（C）或者数字输出（S）。这种硬件PID模块在S7-1500/ET200MP系列没有替代产品，只能通过硬件输入输出模块以及软件PID功能实现功能替代。可以使用支持TC/RTD的AI模块连接热电偶/PT100等的输入，或者使用支持模拟量电压/电流的AI模块连接相关信号仪表输入。通过普通AO输出作为PID的模拟输出，或者使用普通DO模块作为PID的数字输出。软件功能取决于使用PID的具体功能。例如：加热制冷控制，使用PID_Temp指令，串级控制使用PID_Temp指令，多区控制使用PID_Temp指令，死区控制使用PID_Temp、PID_3Step指令，三步控制使用PID_3Step指令，常规PID使用PID_Compact指令等。对于CPU停止情况下的PID调节，目前S7-1500无法实现，只能通过增加CPU数量提高可靠性，例如使用S7-1500R/H。
以上替代关系总结见表10：
表10FM355模块替代
高速布尔处理器：S7-300/ET200M系列有两种模块：FM352-5源型输出/漏型输出。这是一种需要编程的独立处理器，可以实现极为高速的逻辑控制。模块支持1路5V差分编码器、24V单端增量编码器、SSI编码器，以及8个高速输入与输出。S7-1500/ET200MP系列目前没有替代产品，预计2023年将会出一款替代产品TMFAST模块，已经使用上TIAPortalV18的小伙伴有兴趣的话可以尝试去组态一下。目前的临时替代方案是使用CPU1518实现较短的时间周期，使用TMPosInput2模块、TMCount2×24V模块或者ET200SP系列的TMPosInput1模块、TMCount1×24V模块连接编码器，使用TMTimerDIDQ16×24V模块或者ET200SP系列的TMTimerDIDQ10×24V实现边沿检测，使用ET200SP系列的TMPulse模块实现极短的脉冲输出，通常还配合着等时同步模式来实现程序和通信的实时同步。这里就不展开介绍了，替代前需要仔细检查，必要时联系西门子帮助确认功能能否替代。
往期回顾
延续经典、舍我其谁——S7-1500替代S7-300全解析系列一
延续经典、舍我其谁——S7-1500替代S7-300全解析系列二
