《PLC控制技术及应用》课件-第一章 西门子S7-1200PLC概述

第一章西门子S7-1200PLC概述1.1S7-1200PLC的定义、组成及工作原理PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200S7-1200PLC的工作原理S7-1200PLC的组成目录

1.1S7-1200PLC的定义、组成及工作原理1PLC的定义23S7-1200PLC的组成S7-1200PLC的工作原理PLC的定义

一、PLC的定义可编程逻辑控制器，即可编程控制器，英文全称programmablelogiccontroller，简称PLC，PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作电子系统，专为工业现场应用而设计，采用可编程的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过输入／输出接口（又称I／O接口），控制各种类型的机械或生产过程。如图所示SIEMENSS7-1200PLCSIEMENSS7-1200硬件组成二、SIEMENSS7-1200PLC的组成

1．SIEMENSS7-1200PLC的硬件组成。PLC主要由CPU、存储器、输入／输出（I／O）接口电路、电源、通信接口、扩展接口等部分组成。如图所示SIEMENSS7-1200硬件组成如图所示（1）中央处理器单元（CPU）是PLC的核心，主要由控制器、运算器、寄存器及它们之间的地址总线、数据总线和控制总线构成。还有外围芯片、总线接口及有关电路。①电源端子；②传感器电源端子；③信号板盖板（此处用于安装信号板，安装时拆除盖板）；④数字量输入端子；⑤模拟量输入端子；⑥存储卡插槽；⑦输入状态LED指示灯；⑧输出状态LED指示灯；⑨数字量输出端子；⑩PROFINET（LAN）接口；⑪网络状态LED指示灯；⑫CPU运行状态LED指示灯。SIEMENSS7-1200硬件组成（2）存储器

（3）输入／输出接口电路

（4）电源

（5）通信接口（6）扩展接口如图所示SIEMENSS7-1200软件组成2．SIEMENSS7-1200PLC的软件组成

PLC的软件组成系统程序:相当于个人计算机的操作系统，能够完成PLC设计者规定的各种工作，主要功能是时序管理、存储空间分配、系统自检和用户程序编译等。用户程序:用户利用PLC厂家提供的编程语言，根据工业现场的控制要求来设计编写的程序。用户可以根据系统的不同控制要求，对原有的应用程序进行改写或删除。用户程序包括开关量逻辑控制程序、模拟量运算程序、闭环控制程序和操作站系统应用程序等。

SIEMENSS7-1200工作原理三、SIEMENSS7-1200PLC执行程序的过程分输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段（1）输入采样阶段：以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采样，并将各输入状态存入输入映像区中的相应单元内。（2）程序执行阶段：若程序用梯形图表示.PLC将按照从左到右、从上至下的顺序逐点扫描，并分别从输入映像区和输出映像区中读出输入、输出的状态（0或1），运算、处理用户程序，再将运算的结果存入输出映像区。（3）输出刷新阶段：当所有程序执行完毕后，进入输出刷新阶段。在这一阶段，PLC将输出映像区中所有输出继电器的状态（接通／断开）转存到输出锁存器中，并通过一定方式输出，驱动外部负载。PLC的工作方式是不断循环的顺序扫描工作方式，周而复始地重复上述循环扫描工作如图所示第一章西门子S7-1200PLC概述1.2S7-1200

硬件接线PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200目录1.2SIEMENSS7-1200硬件接线1SIEMENSS7-1200硬件接线SIEMENSS7-1200硬件接线一、SIEMENSS7-1200PLC的接线图1CPU1214CAC/DC/Rly模块外部接线图S7-1200PLC有交流和直流两种供电方式，其输出有继电器输出和直流（场效应管）输出两种。PLC的外部端子包括PLC电源端子、供外部传感器用的DC24V电源端子（L+、M）、数字量输入端子（DI）和数字量输出端子（DO）等，其主要完成电源、输入信号和输出信号的连接。S7-1200CPU模块硬件接线图2CPU1214CDC/DC/DC模块外部接线图说明：图1、图2中①24VDC传感器电源输出要获得更好的抗噪声效果，即使未使用传感器电源，也可将“M”连接到机壳接地。图1图2中②对于漏型输入，将“-”连接到“M”。对于源型输入，将“+”连接到“M”。两图中的X11连接器必须镀金。有关订货号，请参见S7-1200可编程控制器系统手册附录C“备件”S7-1200CPU模块硬件接线（1）

电源的接线

S7-1200PLCCPU模块上有两组电源端子，分别用于CPU的输入电源和接口电路所需的直流电源输出。其中L1、N是CPU的电源输入端子，采用工频交流电源供电，对电压的要求比较宽松，120～240V均可使用，接线时要分清端子上的“N”端（中性线）和“”端（接地）。PLC的供电线路要与其他大功率用电设备分开。采用隔离变压器为PLC供电，可以减少外界设备对PLC的影响。PLC的供电电源线应单独从机顶进入控制柜中，不能与其他直流信号线、模拟信号线捆在一起走线，以减少其他控制线路对PLC的干扰；L+、M是CPU为输入接口电路提供的内置DC24V传感器电源，输入回路一般使用该电源，图1、图2输入回路外接了一个DC24V电源。S7-1200CPU模块硬件接线（2）

输入接口器件的接线A漏型接线B源型接线图3S7-1200PLC数字量输入端子接线S7-1200CPU模块硬件接线a）无源触点输入的接线b）NPN输出型传感器输入的接线（源型）c）PNP输出型传感器输入的接线（漏型）图4无源和有源输入信号的接线S7-1200CPU模块硬件接线（3）输出接口器件的接线a）继电器输出PLC的接线方式b）直流输出PLC输出驱动交流负载的接线方式图5S7-1200PLC数字量输出端子的接线第一章西门子S7-1200PLC概述1.3西门子博途软件V16的安装方法和步骤PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200目录1.3西门子博途软件V16的安装方法和步骤西门子博途软件V16的安装方法和步骤1西门子博途软件V16的安装方法和步骤一、博途STEP7软件的安装1．计算机硬件和操作系统的配置要求（1）硬件配置处理器：IntelCorei5-6440EQ（最高3.4GHz）。内存：8GB或更高。硬盘：SSD，至少50GB的可用空间。网络：100Mbit／s或更高。屏幕：15.6＂全高清显示屏（1920x1080或更高）。（2）操作系统①Windows10（64位）。Windows10ProfessionalVersion1703。Windows10EnterpriseVersion1703。Windows10Enterprise2016LTSB。Windows10loTEnterprise2015LTSB。Windows10IoTEntrprise2016LTSB。②WindowsServer（64位）。WindowsServer2012R2StDE（完全安装）。WindowsServer2016Standard（完全安装）③Windows7（64位）。MSWindows7ProfessionalSP1。MSWindows7EnterpriscSPI。MSWindows7UltimateSPI。西门子博途软件V16的安装方法和步骤2．博途STEP7的安装步骤操作系统是Windows10专业版，安装STEP7ProfessionalV16软件，安装软件之前，建议关闭杀毒软件。（1）启动安装软件。将安装介质插入计算机的光驱，安装程序将自动启动，如果安装程序没有自动启动，则可通过双击“Start.exe”文件手动启动。（2）选择安装语言。安装语言图1西门子博途软件V16的安装方法和步骤（3）选择程序界面语言中文图2西门子博途软件V16的安装方法和步骤（4）选择要安装的产品典型图3西门子博途软件V16的安装方法和步骤（5）许可证条款对话框接受图4西门子博途软件V16的安装方法和步骤（6）安装信息概览概览图5西门子博途软件V16的安装方法和步骤（7）安装启动安装图6西门子博途软件V16的安装方法和步骤（8）许可证传送图7跳过许可证传送西门子博途软件V16的安装方法和步骤（9）安装成功重新启动图8西门子博途软件V16的安装方法和步骤（10）启动软件激活使用许可证密钥AutomationLicenseManager软件界面图9图10第一章西门子S7-1200PLC概述1.4博途STEP7软件的使用方法PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200

目录1.4博途STEP7软件的使用方法1博途STEP7软件的使用方法

博途STEP7软件的使用方法1．新建项目Portal视图图1Portal视图新手上路创建新项目创建新项目界面图2新手上路界面图3打开Portal视图1→创建新项目视图2→项目名称→设备组态→输入作者信息→创建→新手上路视图32022/4/203博途STEP7软件的使用方法2.添加新设备“添加新设备”对话框图41新手上路23新手上路界面图3新手上路→组态设备（或设备与网络）①→添加新设备②→控制器③→设备名称（PLC＿1）或（双击项目名）→SIMATICS7-1200”→“CPU”→“CPU1214CAC/DC/Rly→选择订货号→添加博途STEP7软件的使用方法3.硬件组态（1）设备组态的任务。设备组态（Configuring，配置/设置，在西门子自动化设备被译为“组态”）的任务就是在设备和网络编辑器中生成一个与实际的硬件系统对应的虚拟系统，模块的安装位置和设备之间的通信连接，都应与实际的硬件系统完全相同。（2）在设备视图中添加模块。设备组态的设备视图图5项目树中的PLC＿1”文件夹→设备组态→1号槽中的CPU模块CPU模块博途STEP7软件的使用方法“添加模块”对话框图6①用“拖放”的方法设置硬件对象

硬件目录→“DI／DQ＂→“DI8／DQ8x24VDC”→输入／输出8点的DI／DQ模块→CPU右边的2号槽→图6博途STEP7软件的使用方法完成设备组态和硬件组态的设备视图图7硬件目录→通信模块→“CM1241（RS422／485）”→CPU左侧的第101号槽→图7CPU博途STEP7软件的使用方法②用双击的方法放置硬件对象。用鼠标左键单击机架中需要放置模块的插槽，用鼠标左键双击目录中要放置的模块，该模块便出现在选中的插槽中。可以将信号模块插入已经组态的两个模块中间（只能用拖放的方法放置）。插入点右边的模块将向右移动一个插槽的位置，新的模块被插入到空出来的插槽上。（3）删除硬件组件：项目树中的“PLC＿I”→编译→错误信息→改正错误后重新进行编译（4）更改设备型号：更改型号的CPU→更改设备→新设备→确定（5）打开已有项目

→最近使用的”列表中项目（或单击“浏览”）→某个项目的文件夹→→打开该项目打开软件→项目视图→打开项目

（或“项目”→“打开”）→最近打开的某个项目→打开该项目浏览→某个项目的文件夹→打开该项目博途STEP7软件的使用方法4.设备组态编译单击图5工具栏上的“编译”图标，对项目进行编译。设备组态的设备视图图5博途STEP7软件的使用方法5.项目下载（1）CPU的IP地址设置设置CPU集成的以太网接口的IP地址图8项目树栏“PLC＿1”文件夹→设备组态→设备视图→属性→PROFINET接口→以太网地址→→IP地址和子网掩码博途STEP7软件的使用方法（2）计算机网卡的IP地址设置设置计算机网卡的IP地址图9，a：以太网属性对话框Windows10→“开始”图标

→Windows系统→控制面板→查看网络状态和任务→更改适配器设置→选择与CPU连接的网卡（以太网）→单击右键→属性→以太网属性→图9（a）博途STEP7软件的使用方法设置计算机网卡的IP地址图9，b:Internet协议版本（TCP/IPv4）属性以太网属性→此连接使用下列项目→Internet协议版本4（TCP／IPv4）→属性→使用下面的IP地址→192.168.0.10→图9（b）博途STEP7软件的使用方法（3）项目下载“扩展到下载设备”对话框图10PLC＿1→下载到设备图标（或执行菜单命令“在线”→“下载到设备”）→扩展下载到设备（图10）→“PN／IE”→以太网网卡名称→显示所有兼容的设备→开始搜索→S7-1200CPU和以太网地址博途STEP7软件的使用方法“下载预览”对话框11

选择列表中对应的硬件，“扩展下载到设备”对话框中“下载”按钮由灰色变为黑色，单击该按钮，打开“下载预览”对话框（此时“装载”按钮是灰色的），如图11所示。将“停止模块”设置为“全部停止”后，单击“装载”按钮，开始下载。博途STEP7软件的使用方法“下载结果”对话框图12下载结束后，弹出“下载结果”对话框，如图12所示，选择“启动模块”选择框，单击“完成”按钮，CPU切换到RUN模式，RUN／STOPLED指示灯变为绿色。S7-1200课程介绍知识延伸：西门子S7-1200PLC简介PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200目

录PLC基础定义与功能1S7-1200系列核心特点2典型应用场景分析3

PLC基础定义与功能PLC（可编程逻辑控制器）是一种专为工业环境设计的数字运算电子系统，通过编程实现逻辑运算、顺序控制、定时计数和算术操作等功能，广泛应用于自动化生产线、机械设备控制等领域。其核心优势在于高可靠性和实时性，能够替代传统继电器控制系统。自动化控制核心PLC采用模块化设计，支持通过信号模块、通信模块等进行功能扩展，满足不同规模的工业控制需求。例如，可通过模拟量模块处理温度、压力等连续信号，或通过通信模块实现与上位机、HMI设备的交互。模块化扩展能力PLC支持多种编程语言（如梯形图LAD、功能块图FBD、结构化文本ST等），用户可根据项目需求选择合适的方式编写控制逻辑，并通过编程软件（如TIAPortal）进行调试和优化。编程灵活性S7-1200系列核心特点S7-1200系列采用紧凑的模块化结构，体积小巧但功能强大，适合中小型自动化项目。其成本效益比高，集成了PROFINET接口，支持工业以太网通信，便于与HMI、驱动器等设备组网。紧凑设计与高性价比该系列提供丰富的指令集，包括PID控制、运动控制、字符串处理等高级功能，无需额外硬件即可实现复杂控制任务。例如，内置的PID控制器可用于温度、流量等闭环控制场景。集成化功能指令集通过TIAPortal（全集成自动化门户）软件，用户可完成硬件配置、编程、仿真和诊断一体化操作。软件支持拖拽式编程和在线监控，显著提升开发效率，缩短项目周期。高效开发环境

典型应用场景分析制造业自动化在智能楼宇中，S7-1200可管理照明、空调和安防系统。其模拟量模块能采集环境温湿度数据，结合逻辑控制实现节能运行；通信模块支持与BACnet设备互联，构建智能化管理网络。楼宇与基础设施控制小型过程控制适用于水处理、食品加工等需要模拟量处理的场景。例如，在小型反应釜控制中，通过模拟量输入监测液位和温度，输出信号调节加热器和泵的启停，确保工艺参数稳定。S7-1200广泛应用于装配线、包装机械和物料搬运系统。例如，在包装流水线中，通过数字量输入检测产品位置，控制气缸或伺服电机完成分拣和封装，同时利用PROFINET实现与上位管理系统的数据交互。S7-1200课程介绍知识延伸：整合与应用展望PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200目

录AI与PLC协同机制

1发展潜力与挑战3实际案例分析2

AI与PLC协同机制PLC负责实时采集设备运行数据（如温度、压力、振动等），AI通过机器学习模型分析历史数据与实时数据流，动态调整控制参数，实现自适应优化控制。例如在注塑机压力控制中，AI可基于材料特性自动修正PLC的PID参数。数据驱动决策现代PLC（如西门子S7-1500TMNPU型号）搭载专用AI加速芯片，可在设备端直接运行轻量化TensorFlowLite模型，实现毫秒级响应的缺陷检测或异常预警，避免云端传输延迟。边缘计算架构PLC将产线状态同步至虚拟模型，AI在数字孪生环境中模拟不同工况下的控制策略，验证可行后通过OPCUA协议反向写入PLC执行，形成"仿真-优化-部署"的完整闭环。数字孪生闭环实际案例分析某汽车焊装车间在S7-1200PLC上部署LSTM神经网络，通过分析焊枪电极压力曲线和电流波形，提前14天预测电极帽磨损，维护成本降低37%。系统采用ModbusTCP协议将PLC数据实时传输至边缘服务器进行模型推理。预测性维护实践食品包装线集成S7-1500PLC与工业相机，运行量化后的YOLOv5模型识别错位包装盒，触发气动剔除装置。相比传统光电传感器方案，误检率从5%降至0.3%，每分钟处理量提升至1200件。视觉引导分拣化工厂DCS系统通过强化学习算法动态调整PLC控制的压缩机群组运行组合，基于电价波动和需求预测实现用能成本最小化，年节省电费超280万元。能源优化案例发展潜力与挑战人才缺口制约既精通PLC梯形图编程又掌握PyTorch框架的复合型工程师稀缺，西门子TIAPortal已集成SCL-Python混合编程环境，支持直接调用sklearn库进行在线数据分析。安全合规难题需解决AI模型黑箱特性与IEC61508功能安全认证的冲突，罗克韦尔正在开发可解释性AI模块，为PLC控制逻辑提供决策依据的追溯链条。实时性突破方向采用时间敏感网络（TSN）技术可确保AI模型推理与PLC扫描周期的微秒级同步，当前贝加莱X20PLC已实现≤100μs的确定性通信，满足高速贴片机等场景需求。S7-1200顺控程序编写讲解知识延伸：基于GRAPH的S7-1200PLC顺控程序设计法PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200目录目录GRAPH设计法基础认知1GRAPH顺控程序设计步骤2实战案例：自动送料系统设计301GRAPH设计法基础认知GRAPH语言核心特性GRAPH语言核心特性顺控程序设计应用场景02GRAPH顺控程序设计步骤需求分析与流程拆解GRAPH程序结构搭建逻辑指令配置程序调试与优化03实战案例：自动送料系统设计系统控制要求GRAPH程序实现细节调试结果分析S7-1200顺控程序编写讲解知识延伸：基于SCL的S7-1200PLC顺控程序设计PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200目录目录SCL语言在顺控设计中的价值1SCL顺控程序设计流程2实战案例：机械手抓取SCL程序设计301SCL语言在顺控设计中的价值结构化编程优势与顺控逻辑的适配性02SCL顺控程序设计流程状态模型构建主程序框架编写功能块封装03实战案例：机械手抓取SCL程序设计动作流程分解SCL代码关键片段程序可扩展性设计S7-1200顺控程序设计法分析知识延伸：基于LAD/FBD的S7-1200PLC顺控程序设计法PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200目录目录LAD/FBD设计法核心特性1LAD/FBD顺控程序设计步骤2实战案例：自动洗车机LAD程序设计301LAD/FBD设计法核心特性语言特点与优势顺控设计适配场景02LAD/FBD顺控程序设计步骤继电器逻辑映射时序控制实现互锁与联锁设计03实战案例：自动洗车机LAD程序设计控制流程LAD程序关键回路抗干扰设计S7-1200顺控程序设计法分析知识延伸：基于状态机的S7-1200PLC顺控程序设计法PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200目录目录状态机设计法理论基础1状态机顺控程序设计框架2实战案例：自动灌装生产线3设计法综合对比与选型401状态机设计法理论基础有限状态机核心概念S7-1200实现优势02状态机顺控程序设计框架状态定义与编码核心控制逻辑编写事件处理机制03实战案例：自动灌装生产线状态划分与转换逻辑故障处理与调试04设计法综合对比与选型技术特性对比场景适配矩阵固件版本适配S1200外观及硬件接线知识延伸：PLC外观详细描述PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200目

录物理结构组件布局

1接口位置与功能2尺寸与重量规格32022/4/202

物理结构组件布局S7-1200采用标准DIN导轨安装的模块化结构，包含CPU模块、信号板、信号模块和通信模块，各模块通过背板总线连接，实现紧凑且灵活的硬件扩展。模块化设计正面布局侧面扩展槽CPU模块正面集成了状态指示灯（RUN/STOP/ERROR）、PROFINET接口、存储卡插槽和信号板插槽，便于实时监控和快速维护。右侧预留信号模块插槽（最多支持8个模块），左侧可安装3个通信模块（如RS485或PROFIBUS），满足不同工业场景的I/O和通信需求。2022/4/203接口位置与功能PROFINET以太网口位于CPU正面，支持编程设备连接、HMI通信及PLC间数据交换，同时兼容TCP/IP协议实现第三方设备集成。数字量I/O端子信号模块上的螺丝端子或弹簧端子提供24VDC输入/输出通道，支持直接连接传感器和执行器，部分型号支持高速计数（200kHz）。模拟量接口专用模拟量模块提供±10V或0-20mA信号输入/输出，精度达12位，适用于温度、压力等连续过程控制。尺寸与重量规格CPU1211C最小尺寸为90×100×75mm（宽×高×深），1215C等中端型号为110×100×75mm，适合空间受限的电气柜安装。紧凑型尺寸基础CPU重量约300-500g，每增加一个信号模块（如SM1223）增重约150g，整机最大配置重量不超过2.5kg。模块化扩展重量相邻模块间需保留至少2mm散热间隙，导轨安装时建议预留10%空间余量以保障散热和维护便利性。安装间距要求010203S1200外观及硬件接线知识延伸：硬件接线指南PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200目

录电源接线步骤1输入输出模块连接2安全操作注意事项32022/4/202

电源接线步骤电源规格确认首先需确认S7-1200PLC的电源需求为24VDC，并检查电源模块的额定输出是否匹配。使用万用表测量电源电压稳定性，确保波动范围在±10%以内，避免因电压不稳导致设备损坏或误动作。L+/M端子连接将24VDC电源正极接入CPU模块的L+端子，负极接入M端子。接线时需使用带绝缘保护的压接端子，防止短路。建议采用1.5mm²截面积的导线，并在电源入口处加装0.5A速熔保险丝作为过流保护。接地处理在电源侧配置独立的保护接地（PE），使用黄绿双色线连接至导轨接地端子，接地电阻应小于4Ω。对于存在高频干扰的环境，建议增加滤波磁环或隔离变压器。2022/4/203输入输出模块连接对于SB1221信号板，4路24VDC输入需通过光耦隔离。每路输入正极接传感器信号线，负极接1M公共端。注意NPN/PNP型传感器的兼容性，必要时需配置中间继电器转换信号电平。输入滤波时间可通过TIAPortal软件参数化设置（默认3ms）。数字量输入接线对于200kHz高速I/O（如SB1222），需采用阻抗匹配的同轴电缆或双绞线，布线长度不超过3米。避免与动力电缆平行走线，最小间隔距离应大于30cm以防止电磁干扰。高速脉冲处理安全操作注意事项断电操作规范进行任何接线修改前，必须切断PLC电源并悬挂警示牌。使用验电笔确认各端子无残留电压，特别是大容量电容所在的电源模块，需等待5分钟以上确保完全放电。防静电措施接触电子模块前需佩戴防静电手环，并将其可靠连接至接地桩。模块搬运和存储需使用防静电包装袋，环境湿度建议维持在40%-60%RH以消除静电积累风险。短路防护设计每个输出回路应单独配置断路器（如西门子5SX系列），额定电流为负载电流的1.5倍。对于感性负载（如继电器线圈），必须并联续流二极管（如1N4007），反向耐压需大于负载电压3倍以上。紧急停止电路所有安全相关信号（如急停按钮、安全门开关）必须通过硬线连接至专用安全继电器，不可仅依赖PLC程序处理。安全回路需符合ENISO13849-1标准中PLc级以上的设计要求。1200的编址和寻址方式知识延伸：S7-1200PLC的工作过程PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200S7-1200PLC的工作过程PLC是通过通用逻辑电路（硬件）和控制程序（软件）的结合来实现传统继电器-接触控制所谓“逻辑电路”的功能，用户所编制的控制程序体现了特定的输入输出之间的逻辑关系。S7-1200PLC的工作过程1、可编程控制器的等效电路:

PLC的等效电路如下图所示：S7-1200PLC的工作过程2、可编程控制器的工作过程

PLC的工作过程以循环扫描的方式进行，当PLC处于运行状态时，它的运行周期可以划分为3个基本阶段：1）输入采样阶段；2）程序执行阶段；3）输出刷新阶段。S7-1200PLC的工作过程1）输入采样阶段；PLC逐个扫描每个输入端口，将所有输入设备的当前状态保存到相应的存储区。2）程序执行阶段；在系统程序的指示下，CPU从用户程序存储区逐条读取用户指令，经解释后执行相应动作，产生相应结果，刷新相应的输出映像寄存器，期间需要用到输入映像寄存器、输出映像寄存器的相应状态。3）输出刷新阶段；系统程序将输出映像寄存器中的内容传送到输出锁存器中，经过输出接口、输出端子输出，驱动外部负载。S7-1200PLC的工作过程3、PLC工作过程的特点总结如下：1）PLC采用集中采样、集中输出的工作方式，这种方式减少了外界干扰的影响。2）PLC的工作过程是循环扫描的过程，循环扫描时间的长短取决于指令执行速度、用户程序的长度等因素。S7-1200PLC的工作过程3）输出对输入的响应有滞后现象。PLC采用集中采样、集中输出的工作方式，当采样阶段结束后，输入状态的变化将要等到下一个采样周期才能被接收，因此这个滞后时间的长短又主要取决于循环周期的长短。此外，还有硬件电路的滞后时间等。4）输出映像寄存器的内容取决于用户程序扫描执行的结果。5）输出锁存器的内容，由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定。6）PLC当前实际的输出状态，由输出锁存器的内容决定。S7-1200PLC的工作过程除了上面总结的6条外，需要补充说明的是，当系统规模较大，I/O点数众多，用户程序比较长时，单纯采用上面的循环扫描工作方式会使系统的响应速度明显降低，甚至会丢失、错漏高频输入信号，因此大多数大中型PLC在尽量提高程序指令执行速度的同时，也采取了一些其它措施来加快系统响应速度。例如采用定周期输入采样、输出刷新，直接输入采样、直接输出刷新，中断输入、输出，或者开发智能I/O模块，模块本身带有CPU，可以与主机的CPU并行工作，分担一部分任务，从而加快整个系统的执行速度。1200的编址和寻址方式知识延伸：S7-1200PLC的工作与运行模式PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200S7-1200PLC的工作与运行模式1、S7-1200CPU的工作模式S7-1200的CPU有三种工作模式：STOP（停止）模式、STARTUP（启动）模式RUN（运行）模式。CPU面板上的状态LED指示当前工作模式。S7-1200PLC的工作与运行模式在STOP模式下，CPU处理所有通信请求（如果有的话）并执行自诊断，但不执行用户程序，过程映像也不会自动更新。只有在CPU处于STOP模式时，才能下载项目。在STARTUP模式下，执行一次启动组织块（如果存在的话）。在RUN模式的启动阶段，不处理任何中断事件。在RUN模式下，重复执行扫描周期，即重复执行程序组织块OB1。中断事件会在程序循环阶段的任何点发生并进行处理。处于RUN模式下时，无法下载任何项目。S7-1200PLC的工作与运行模式2、S7-1200PLC的运行模式S7-1200PLC启动到运行的过程,如图3-7所示。启动过程中依次执行以下步骤：S7-1200PLC的工作与运行模式A清除输入映像存储器B使用上一个值或替换值对输出执行初始化C执行起动OB块D将物理输入的状态复制到输入映像存储器F启用将输出映像存储器的值写入到物理输出同时E将所有中断事件存储到在运行模式下处理的队列中。S7-1200PLC的工作与运行模式运行模式，依次执行以下步骤：①将输出映像存储器写入物理输出；②将物理输入的状态复制到输入映像存储器；③执行程序循环OB块；④执行自检诊断。请注意，运行时在扫描周期的任何阶段都可以处理中断和通信。1200的存储器知识延伸：S7-1200PLC的其他存储器PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200S7-1200PLC的其他存储器1、随机存储器随机存取存储器（RAM）是与CPU直接交换数据的内部存储器。它可以随时读写而且速度很快，RAM中的数据一旦断电所存储的数据将随之丢失，属于易失性存储器，通常作为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储介质。为了保存RAM中的用户程序和部分数据，可以用锂电池。S7-1200PLC的其他存储器2、只读存储器只读存储器（ROM）只能读出不能写入，ROM所存数据稳定，断电后所存数据也不会改变，属于非易失性存储器，一般存储PLC的操作系统。只读存储器的内容由可编程逻辑控制器制造商编写并永久固化。PLC断电后，ROM的内容不会丢失。用户只能阅读，不能重写。因此，ROM常用来存储系统程序，具有开机自检、键盘输入处理、用户程序翻译、信息传输、工作模式选择等功能S7-1200PLC的其他存储器3、可擦写只读存储器可擦写只读存储器包括可擦写可编程只读存储器（EPROM）和带电可擦写可编程只读存储器（EEPROM），可擦写只读存储器结合了RAM和ROM的可随机读取非易失的优势，用来存放用户程序和断电时所需保存的数据。西门子的SIMATIC存储卡是FEPROMSD存储卡，用来断电时保存用户程序和数据。在S7-1200PLC存储卡不是必需的。S7-1200PLC的其他存储器3、可擦写只读存储器EPROM是只读存储器。断电后，书面信息不会丢失。然而，当重写信息时，在重写之前必须用紫外光擦除原始信息。一些小型PLC厂商往往将系统程序驻留在EPROM中，用户调试的应用程序也可以固化在EPROM中。EEPROM也是只读存储器，但写入的信息需要用更高的电压擦除。1200的存储器知识延伸：添加数据块PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200添加数据块1.创建项目打开编程软件TIAPortal,在PORTAL视图下，单击创建新项目，默认项目名称，单击创建按钮，开始创建项目。添加数据块2.添加CPU在新手上路处点击组态设备选项。点开组态设备，选择添加新设备。单击控制器图标，添加一个PLC。在设备树中，单击CPU1214C，点击添加，则添加一个S7-1200，自动进入项目视图，如图所示。添加数据块3.添加HMI在项目树的项目名称下，点击“添加新设备”，则出现添加新设备的窗口，点击“HMI”，选择精简系列面板，选择一个触摸屏，点击“确定”按钮，则添加一台HMI。添加数据块3.添加HMI自动出现HMI与PLC连接界面。点击“浏览”，选择组态好的PLC与HMI进行连接，点击完成，则完成连接。添加数据块4.添加通信模块点开PLC1的设备组态窗口，点击CPU左侧101位置，点开右侧的硬件目录——通信模块——PROFIBUS——CM1242-5,双击通信模块，则选中的通信模块自动添加到导轨的101位置。添加数据块5.添加数字量输入模块在PLC1的设备组态窗口，点击CPU右侧2号槽位，点开右侧的硬件目录——DI——DI8x24VDC，选中一个数字量输入模块，双击模块，则选中的模块自动添加到导轨的2号位置。双击输入模块，在巡视窗口，进行其属性设置。修改其起始字节地址为2。添加数据块6.添加信号板在PLC1的设备组态窗口，点击CPU面板上的信号板位置，点开右侧的硬件目录——信号板——DI——DI4x5VDC，选中一个信号板，双击信号板，则选中的信号板自动添加到CPU上。添加数据块7.添加数据块点开项目数下的程序块，双击“添加新块”，出现添加新块对话框，选中“数据块”，修改名称为“control”,点击确定，即添加了一个名称为“control”的数据块。添加数据块8.生成数组current在数据块control中，生成一个数组current。添加数据块9.生成结构motor在数据块control中，生成一个结构motor，结构中包含两个Bool变量：Start和Stop，一个Real变量：speed。1200的数据类型知识延伸：S7-1200PLC的编程语言PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200S7-1200PLC的编程语言编程语言用来表示POU（程序、功能或功能块）中的算法。S7-1200控制器常见的编程语言：梯形图（LD）。1、梯形图的概念梯形图语言是以电气线路的示意图描述的图形化编程语言。