西门子S7-1200PLC教程 课件 第1章 硬件

第1章硬件

1.1西门子S7-1200PLC1.2S7-1200CPU1.3S7-1200系列产品命名原则1.4存储器1.5S7-1200PLC的扩展能力计算1.6S7-1200CPU的安装1.7输入接线1.8输出接线1.9思考题

1.1西门子S7-1200PLC

1.2S7-1200CPU

以太网通信接口以太网通信指示灯通信扩展模块接口运行状态指示灯CPU供电接线端子传感器供电接线端子数字量输入接线端子模拟量输入接线端子存储卡接口信号扩展模块接口数字量输出接线端子选择器件：信号板&通信板&电池板LED状态指示灯1.2S7-1200CPU——网通信接口

I-DevicePROFINETPROFINBUS远距离控制通信点对点（PtP通信）USS通信ModbusRTUAS-II/OLinkMASTER1.2S7-1200CPU——运行状态指示灯CPU有三类状态指示灯，用于提供CPU模块运行状态信息STOP/RUN指示灯该指示灯的颜色为纯橙色时指示STOP模式，纯绿色时指示RUN模式，绿灯和橙色交替闪烁指示CPU正在启动。ERROR指示灯该指示灯为红色闪烁状态时指示有错误，如CPU内部错误、存储卡错误或者组态错误等，纯红色时指示硬件出现故障。MAINT指示灯该指示灯在每次插入存储卡时闪烁1.2S7-1200CPU——S7-1200CPU类型ACDCRLYPLC供电电源

AC:AC220VDC:DC24V

输入端电源信号PLC输出类型

DC:晶体管输出RLY:继电器输出1.3S7-1200系列产品命名原则S7-1200的PLC在扩展模块时，可以左侧和右侧同时进行扩展，左侧可以最多扩展3个通信模块，右侧可以最多扩展8个信号模块，在CPU上方还可以增加信号板的扩展。1.4存储器——装载存储器

装载存储器用于非易失性地存储用户程序、数据和组态。项目被下载到CPU后，首先存储在装载存储器中，每个CPU都具有内部装载存储器，该内部装载存储器的大小取决于所使用的CPU,该内部装载存储器可以用外部存储卡来替代，如果没插入存储卡，CPU将使用内部装载存储器，如果插入存储卡，CPU将使用该存储卡作为装载存储器1.4存储器——工作存储器

工作存储器是易失性存储器，用于在执行用户程序时存储用户项目的某些数据，CPU会将一些项目内容从装载存储器复制到工作存储器中，该易失性存储器将在断电后丢失，而在恢复供电时有CPU恢复。1.4存储器——保持性工作存储器

保持性工作存储器，用于非易失性地存储限量的工作存储器值，保持性存储器用于在断电时存储所选用户存储单元的值，如果发生断电或掉电，CPU将在上电时恢复这些保持值。1.4存储器——存储卡（MC卡）存储卡❶程序卡❷传送卡❸固件更新卡1.5S7-1200PLC的扩展能力计算

S7-1200的PLC具有极强的扩展能力，可以在CPU的左右两侧及正面进行扩展，PLC的扩展能力主要取决于两方面：❶CPU类型决定扩展能力CPU型号不一样，所支持的扩展能力也不一样❷CPU所提供的SM和CM总线电源的可用电流大小CPU型号不一样，所提供的SM和CM的总线电源的电流大小也不一样，所选择的模块不一样，每个模块所消耗SM总线电源的电流大小也不一样。1.5S7-1200PLC的扩展能力计算——信号模块的扩展1.5S7-1200PLC的扩展能力计算——通信扩展模块通信模块类型及作用CM1241RS485/RS422CM1241RS232CM1243-5PROFIBUSDP主站CM1242-5PROFIBUSDP从站CP1242-7GPRS通信模块CM1278I/O主站模块在左侧最多可以扩S7-1200CPU展3个通信模块1.5S7-1200PLC的扩展能力计算——信号板的扩展信号板的设计是S7-1200的一个亮点，使用嵌入式安装，并不增加安装空间，能扩展少量I/O点，从而提高控制系统的性价比。1.5S7-1200PLC的扩展能力计算CPU型号不一样，所支持的扩展能力也不一样3个CM/CP模块CPU1211C1个信号板CPU1212C1个SB3个CM/CP模块2个SM1.5S7-1200PLC的扩展能力计算CPU型号不一样，所支持的扩展能力也不一样CPU1214C/CPU1215C/CPU1217C1个SB3个CM/CP模块8个SM1.5S7-1200PLC的扩展能力计算每个CPU都会提供一个DC5V的电源（SM和CM总线电源）和一个DC24V(传感器电源)，当CPU连接扩展模块时，CPU会通过这个SM总线电源为这个扩展模块提供电源，如果扩展模块需要消耗的SM总线电源的电流超出CPU的SM总线电源提供电流，则必须拆下一个扩展模块CPU1214CCM1241SM1221DI16SM1222DQ16SM1231AI8SM1232

AQ4AQ21.5S7-1200PLC的扩展能力计算每个CPU都会提供一个DC5V的电源（SM和CM总线电源）和一个DC24V(传感器电源)，当CPU连接扩展模块时，CPU会通过这个SM总线电源为这个扩展模块提供电源，如果扩展模块需要消耗的SM总线电源的电流超出CPU的SM总线电源提供电流，则必须拆下一个扩展模块CPU1214CCM1241SM1221DI16SM1222DQ16SM1231AI8SM1232

AQ4AQ21600mA240mA3*130mA3*140mA90mA80mA240mA+3*130mA+3*140mA+90mA+80mA=1220mA1.5S7-1200PLC的扩展能力计算❶PLC提供的SM总线电源能否通过使用外接电源进行扩展？对于SM总线电源来讲，若PLC提供的SM总线电源的电流不足以满足模块消耗时，不能够通过外接电源进行扩展。❷PLC提供的DC24V传感器电源能否进行扩展？对于DC24V传感器电源来讲，容量比较小（300~400mA）因此在使用时，可以通过选择一个24V的开关电源进行扩展，但扩展时需要注意，不能使扩展的电源与PLC提供的24V传感器电源并联连接，但可以把两个电源的负端连接在一起做等电位的连接。1.6S7-1200CPU的安装

1.7输入接线

输入接线无源信号接线有源信号接线输出接线晶体管输出型继电器输出型1.7输入接线——无源信号

所谓的无源信号，指在使用时只需要给其工作电源的信号，通常用于接线触点的信号。如：按钮、开关、继电器触点等。1.7输入接线——有源信号所谓的有源信号，指在使用时除了需要给其工作电源外，还需要接入控制电源，常用的一些电子感应开关就是有源信号。如光电开关

接近开关

磁感应开关1.7输入接线——无源信号的接法

公共端1M接电源负极，称之为共阴极接法，也可以称之为漏极接法。1.7输入接线——无源信号的接法

公共端1M接电源正极，称之为共阳极接法，也可以称之为源极接法。1.7有源信号的接法

有源信号常用的是一些电子式元器件，如接近开关、磁感应开关、光电开关等，而对于这些电子式的感应开关来讲，市面上主要分为NPN型和PNP型两大类，不管是哪一类，在使用时只需要注意输出信号的类型，对于NPN型传感器来说，输出的信号类型为低电平，对于PNP型的传感器来说，输出类型为高电平。1.7输入接线——NPN型接近开关的接法1.7输入接线——PNP型接近开关的接法1.8输出接线继电器输出类型特点不同公共点之间可以带不同的交直流负载，且电压可以不同。响应速度慢，带载能力强，响应时间在10ms左右，带载负载电流可达2A/点。继电器输出型触点的使用寿命有限，一般几十万到几百万次之间。继电器输出型的PLC抗干扰能力相对更强。晶体管输出型特点适用于高频动作，响应时间短，一般为0.2ms。带载能力小，0.5A/点，只适合直流负载（一般为DC30V以下）可以用于发送高速脉冲实现对伺服、步进的定位控制S7-1200PLC的输出类型分为继电器输出和晶体管输出两种类型，对于输出信号模块同样分为继电器输出类型和晶体管输出类型。1.8输出接线——继电器输出型1.8输出接线——晶体管输出型1.9思考题PLC提供的SM总线电源能否通过使用外接电源进行扩展？PLC提供的DC24V传感器电源能否进行扩展？某工程项目经统计I/O点数为20个DI,直流24V输入，10个DO中继电器输出8个，2个DC输出，1路模拟量输入1路模拟量输出，选用S71200PLC,该如何选择？思考题❶PLC提供的SM总线电源能否通过使用外接电源进行扩展？对于SM总线电源来讲，若PLC提供的SM总线电源的电流不足以满足模块消耗时，不能够通过外接电源进行扩展。❷PLC提供的DC24V传感器电源能否进行扩展？对于DC24V传感器电源来讲，容量比较小（300~400mA）因此在使用时，可以通过选择一个24V的开关电源进行扩展，但扩展时需要注意，不能使扩展的电源与PLC提供的24V传感器电源并联连接，但可以把两个电源的负端连接在一起做等电位的连接。思考题③某工程项目经统计I/O点数为20个DI,直流24V输入，10个DO中继电器输出8个，2个DC输出，1路模拟量输入1路模拟量输出，选用S71200PLC,该如何选择？思考题③某工程项目经统计I/O点数为20个DI,直流24V输入，10个DO中继电器输出8个，2个DC输出，1路模拟量输入1路模拟量输出，选用S71200PLC,该如何选择？CPU功率计算5VDC24VDCCPU1214CAC/DC/RLY1600mA400mA减系统要求5VDC24VDCCPU1214C14点输入-14*4=56mA1个SM12235V电源145mA1个SM12238点输入-8*4=32mA1个SM12238点继电器输出-8*11=88mA总要求145mA176mA