任务3.3 认识与使用S7-1200 PLC

机床电气控制数控陕西工业职业技术学院认识与使用S7-1200PLC01掌握S7-1200PLC的外形与结构；02熟识S7-1200PLC常用模块的功能。知识目标：能力目标：01能正确识别S7-1200PLC本机的外形与结构，能正确安装、拆卸和电路接线。02能正确完成信号板、信号模块、通信模块、端子板的安装拆卸和电路接线。

S7-1200概述

S7-1200系列PLC(ProgrammableLogicController)是西门子公司推出的一款小型PLC，这款PLC主要面向简单而高精度的自动化任务。S7-1200采用模块化设计，集成了PROFINET接口，组态灵活，且具有功能强大的指令集，这些特点的组合使它成为各种控制应用场合的完美解决方案，可满足多种不同的自动化需求。

S7-1200概述

西门子公司推出的PLC产品主要有逻辑模块LOGO、SIMATICS7-200、SIMATICS7-200SMART、SIMATICS7-1200、SIMATICS7-1500、SIMATICS7-300和SIMATICS7-400等系列。S7-1200PLC由于采用模块化设计理念，具有很好的可扩展性与高度的灵活性，用户可根据自身的控制要求确定选择不同模块构成控制系统，后续的扩展也非常方便。

CPU模块

S7-1200的CPU模块将微处理器、电源、数字量输入/输出电路、模拟量输入/输出电路、PROFINET接口、高速运动控制功能组合到一个设计紧凑的外壳中。

S7-1200PLC的外形及结构如右图所示，其中①是3个CPU运行状态指示灯；②是集成I/O（输入/输出）状态指示灯；③是安装信号板处；④是PROFINET接口；⑤是存储器插槽；⑥是可拆卸的接线端子板。信号板

S7-1200PLC所有的CPU模块的正面都可以安装一块信号板，其优点是在不增加硬件安装空间的基础上，可以添加少量的I/O点数，从而提高CPU的性能。信号模块

数字量输入/输出（DI/DQ）模块和模拟量输入/输出（AI/AQ）模块统称为信号模块，信号模块可以为CPU系统扩展更多的I/O点数。信号模块包括数字量输入模块、数字量输出模块、数字量输入/输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、模拟量输入/输出模块等。集成的通信接口与通信模块01集成的PROFINET接口；02点对点（PtP）通信；03PROFIBUS通信；04AS-i通信；05I/O-Link主站模块；06通信模块。S7-1200PLC的电气接线

西门子S7-1200PLC的CPU1214CDC/DC/DC电气接线如右图所示，有以下几个特点：①外部传感器可以借用PLC的输入电源24VDC；②PLC的输入电源和输出电源可以采用同一个直流电源，也可以采用不同的直流电源；③24V直流输入可以采取PNP正电压类型输入，或NPN负电压类型输入。安装CPU模块

安装DIN导轨（隔75mm固定到安装板上）→将CPU挂到DIN导轨上→拉出CPU下方的DIN导轨卡夹→向下转动CPU使其在导轨上→推入卡夹将CPU锁定到导轨上。拆卸CPU模块

断开电源→将螺钉旋具放到信号模块上方的小接头旁→向下按使连接器与CPU相分离→将小接头完全滑到右侧→拉出DIN导轨卡夹从导轨上松开CPU→向上转动CPU使其脱离导轨，然后从系统中卸下CPU。安装信号模块

断开电源→卸下CPU右侧的连接盖（将螺钉旋具插入盖上方的插槽中，将其上方的盖轻轻撬出并卸下盖，收好盖以备再次使用）→将SM挂到DIN导轨上方，装在CPU旁边，拉出下方的DIN导轨卡夹以便将SM安装到导轨上→向下转动CPU旁的SM，使其就位，并推入下方的卡夹，将SM锁定到导轨上→将螺钉旋具放到SM上方的小接头旁。将小接头滑到最左侧，使总线连接器伸到CPU中。拆卸信号模块

断开电源→使用螺钉旋具缩回总线连接器→拉出下方的DIN导轨卡夹从导轨上松开SM，向上转动SM，使其脱离导轨→从系统中卸下SM，盖上CPU的总线连接器。安装通信模块

断开电源→卸下CPU左侧的总线盖，将螺钉旋具插入总线盖上方的插槽中，轻轻撬出上方的盖→使CM的总线连接器和接线柱与CPU上的孔对齐→用力将两个单元压在一起直到接线柱卡入到位→将CPU和CM安装到DIN导轨或面板上。

拆卸时，将CPU和CM作为一个完整单元从DIN导轨或面板上卸下。安装信号板

断开电源→卸下CPU上部和下部的端子板盖板→将螺钉旋具插入CPU上部接线盒盖背面的槽中→轻轻将盖撬起，并从CPU上卸下→将信号板直接向下放入CPU上部的安装位置中→用力将信号板压入该位置，直到卡入就位→重新装上端子板盖子。拆卸信号板

断开电源→卸下CPU上部和下部的端子板盖板→将螺钉旋具插入SB上部的槽中→轻轻将SB撬起，使其与CPU分离→将SB直接从CPU上部的安装位置中取出→重新装上SB盖→重新装上端子板盖子。安装端子板

断开电源→准备端子板安装组件→使连接器与单元上的插针对齐→将连接器的接线边对准连接器座沿的内侧→用力按下并转动连接器直到卡入到位→仔细检查以确保连接器已正确对齐并完全啮合。拆卸端子板

断开电源→打开CPU连接器的盖子→查看连接器的顶部，找到可插入螺钉旋具头的槽→将螺钉旋具插入槽中→撬起连接器顶部，使其与CPU分离，连接器从夹紧位置脱离→抓住连接器并将其从CPU上卸下。S7-1200的基本工作原理

S7-1200PLC的CPU有三种工作模式，而CPU模块上没有切换工作模式的模式选择开关，只能用STEP7在线工具中的CPU操作员面板或工具栏上的按钮来切换STOP或RUN工作模式。

（1）STOP模式：CPU不执行任何程序，过程映像也不会自动更新，而用户可以下载项目。CPU①处理所有通信请求（如果适用）并②执行自诊断。S7-1200的基本工作原理

（2）STARTUP模式：执行一次“起动OB”(如果存在)。在RUN模式的起动阶段，不处理任何中断事件。上电后CPU进入STARTUP模式，进行上电诊断和系统初始化。检查到某些错误时，将禁止CPU进入RUN模式，保持在STOP。

STARTUP模式处理内容包括：A复位I存储区（过程映像输入区）；B使用上一次RUN模式最后的值或替换值初始化输出；C执行起动OB块；D将物理输入的状态复制到I存储器；E将所有中断事件存储到要在RUN模式下处理的队列中；F将Q存储区(过程映像输出区)的值写到物理输出；S7-1200的基本工作原理

（3）RUN模式：重复执行扫描周期。中断事件可能会在程序循环阶段的任何点发生并进行处理。处于RUN模式下