教学材料《S7-PLC使用》-1认识S7-10PLC

单元1认识S7-1200PLC一、PLC概述1、PLC的定义可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器，用于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，并通过数字式、模拟式的输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。单元1认识S7-1200PLC一、PLC概述2、PLC的特点1）可靠性高、抗干扰能力强2）编程简单易学3）设计、安装容易，调试周期短，维护简单4）模块品种丰富、通用性好、功能强大5）体积小、能耗低

单元1认识S7-1200PLC一、PLC概述3、PLC的应用1、顺序控制

利用PLC的逻辑运算、定时、计数等功能取代传统的继电器顺序控制，可实现对机床、自动生产线、电梯等的控制。2、位置控制

PLC具有单轴或多轴位置控制模块，可实现对步进电动机或伺服电动机的速度和加速度的控制，确保运行平滑。3、过程控制

PLC的模拟量输入输出和PID控制，可构成闭环控制系统，可应用于冶金、化工等行业。

4、数据处理

PLC具有数学运算、数据传递、转换、排序、查表等功能，也能完成数据的采集、分析和处理。

5、通信联网

PLC与PLC之间、PLC与上位计算机之间和它的智能设备之间的通信。单元1认识S7-1200PLC一、PLC概述4、PLC的分类1）按PLC的硬件结构类型分类根据PLC硬件结构形式不同，PLC主要可分为整体式和模块式两类。2）按PLC的I/O点数容量分类小型机，I/O点数在256点以内，用户程序内存在4KB以下，以开关量逻辑处理为主；中型机，I/O点数在256~2048点，用户程序内存在8KB以下，具有很强的数字计算处理功能。大型机，I/O点数在2048点以上，用户程序可达10MB，性能与工业计算机相当。

单元1认识S7-1200PLC一、PLC概述5、PLC的组成

PLC与计算机控制系统的组成十分相似，也具有中央处理器（CPU）、输入/输出（I/O）模块、电源、存储器、通信接口、编程器等部分组成。CPU输入接口输出接口存储器电源外围接口编程设备单元1认识S7-1200PLC5、PLC的组成输入部件：接收由主令元件、检测元件传来的信号；输出部件：控制现场设备进行工作；中央处理器(CPU)：PLC系统的核心，指挥PLC有条不紊地进行工作；存储器及存储器扩展：用来存放系统管理、用户指令解释、标准程序模块、系统调用等程序的存储器，目前常用FlashROM构成；通信接口：网络、编程器、其他设备进行数据交换扩展接口：增加PLC的功能模块编程器：程序编辑、控制PLC工作方式电源：为PLC系统供电单元1认识S7-1200PLC6、PLC的产品PLC的产品种类很多，主要分日系、欧美系、国产，主要的生产厂家有：西门子（德国）施耐德（法国）三菱（日本）

欧姆龙（日本）

松下（日本）ABB（美国）台达（台湾)

汇川（中国）

信捷（中国）单元1认识S7-1200PLC二、西门子PLC的认识1、西门子S7-1200PLC简介

S7-1200PLC控制器是西门子系列PLC的新产品，因其设计紧凑、组态灵活、扩展方便、功能强大，可用于控制各种各样的设备以满足自动化需求。

S7-1200CPU模块将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置PROFINET、高速运动控制I/O、多种工艺功能以及板载模拟量输入组合到一个设计紧凑的外壳中来形成功能强大的控制器，这些特点的组合使它成为各种控制应用中完美的解决方案。单元1认识S7-1200PLC1、西门子S7-1200PLC简介

模块化控制器的定位

应用复杂性I/O容量、程序规模、命令速度、通讯功能、…模块化小型PLC，用于中低端各种独立式自动化解决方案（小）SIMATICS7-1200S7-200CN模块化控制器，适用于各种中端自动化解决方案（中）SIMATICS7-300模块化控制器，适用于各种苛刻型应用和过程自动化的系统解决方案（大）SIMATICS7-400用于开关和控制解决方案的逻辑模块，适用于中低端独立式自动化应用LOGO!SIMATICS7-1500SIMATICS7-1500单元1认识S7-1200PLC1、西门子S7-1200PLC简介

S7-1200PLC的特点自动化系统SIMATICS7-1200PLC是一个具有低端性能的模块化微型控制器系统。可使用广泛的模块对其进行调整，以最佳满足自动化任务的要求。S7-1200PLC控制器包括一个配有数字量和模拟量信号输入与输出的CPU。若集成的输入与输出不足以满足特定任务的要求，则可以安装附加输入和输出模块（IO模块）。需要时，可添加用于RS232或RS485的通讯处理器。所有CPU都具有一个集成的TCP/IP接口。通过编写S7程序，可编程逻辑控制器(PLC)对机器或过程进行监视与控制。单元1认识S7-1200PLCS7-1200PLC的外形

①电源接口②存储卡插槽（上部保护盖下面）③可拆卸用户接线连接器（保护盖下面）④板载I/O的状态LED⑤PROFINET连接器（CPU的底部）单元1认识S7-1200PLC2、西门子S7-1200PLCCPU模块西门子S7-1200CPU的外部结构如右图所示

单元1认识S7-1200PLC3、西门子S7-1200PLC的

型号与参数S7-1200系列PLC的CPU有五种不同的型号，分别是CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C、CPU1217C。每种都可以根据需要进行扩展，CPU的正面可以增加一个信号板，左侧可以扩展通信模块，右侧可以扩展信号模块。单元1认识S7-1200PLC3、西门子S7-1200PLC的

型号与参数

CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C四款CPU，又根据电源信号、输入信号、输出信号的类型各有三种版本，分别为DC/DC/DC、DC/DC/RLY，AC/DC/RLY、其中DC表示直流、AC表示交流、RLY(Relay)表示继电器，如下表所示。CPU1217C型PLC只有DC/DC/DC一个版本。单元1认识S7-1200PLC3、西门子S7-1200PLC的

型号与参数

S7-1200PLC的型号与参数比较如下所示。单元1认识S7-1200PLC3、西门子S7-1200PLC的型号与参数

S7-1200PLC的型号与参数比较如右所示。

单元1认识S7-1200PLC4、S7-1200PLC的扩展模块信号板与信号模块信号板单元1认识S7-1200PLC信号板单元1认识S7-1200PLC4、S7-1200PLC的扩展模块信号板与信号模块信号模块单元1认识S7-1200PLC4、S7-1200PLC的扩展模块信号板与信号模块信号模块单元1认识S7-1200PLC4、S7-1200PLC的扩展模块

模块组合图用户获益：硬件延展性更好，可以实现具备高度灵活性的智能解决方案支持量身定制的通信功能，网络构建更加简单、高效编程和调试期间，工程组态更加直观、快捷单元1认识S7-1200PLC4、S7-1200PLC的扩展模块以太网接口（PROFINET接口）用于编程、HMI连接和CPU之间的通信。

通过开放式以太网协议，与第三方设备进行通信最多支持8个以太网连接通讯组态可以采用STEP7命令"T-Send/T-Receive"完成从固件版本2.0开始，用于控制器/设备的PROFINETIO功能单元1认识S7-1200PLC4、S7-1200PLC的扩展模块通信模块用于基于字符的串行通信S7-1200CPU支持点对点通信协议，具备最大自由度和灵活性组态和编程时可以使用扩展命令和库函数采用9芯D型连接器采用LED指示灯指示收发状态配有诊断LED指示灯通过CPU供电单元1认识S7-1200PLC4、S7-1200PLC的扩展模块电源模块电源模块PM107 输入:120/230VAC50/60Hz,1.2/0.7A输出:24VDC/2.5A紧凑型交换机模块CSM12774xRJ45插座，10/100Mbit/s单元1认识S7-1200PLC4、S7-1200PLC的扩展模块附件程序存储器

用于固件升级的介质

用于程序传输存储卡基于FlashEPROM(快闪存储器），用于在断电时保存用户程序和数据。单元1认识S7-1200PLC1）可以将PLC安装在面板或标准导轨上，并且可以水平或垂直安装。2）PLC采用自然冷却方式，要确保其安装位置与临近设备之间至少留出25mm的空间，并且与控制柜外壳之间的距离至少为25mm(安装深度)。3）当采用垂直安装方式时，其允许的最大环境温度要比水平安装方式低10℃，此时要确保CPU被安装在最下面。5、S7-1200PLC的安装与接线PLC的安装要注意以下几点：单元1认识S7-1200PLC5、S7-1200PLC的安装与接线无源触点接线示意图单元1认识S7-1200PLC5、S7-1200PLC的安装与接线有源直流输入接线示意图外部不同电源供电示意图单元1认识S7-1200PLC5、S7-1200PLC的安装与接线

晶体管输出形式的DO接线示意图继电器输出形式的DO接线示意图S7-1200PLC的外部接线图图(a)

CPU1215CAC/DC/RLY外部接线图S7-1200PLC的外部接线图图（b）CPU1215CDC/DC/RLY外部接线图S7-1200PLC的外部接线图图(c)

CPU1215CDC/DC/DC外部接线图单元1认识S7-1200PLC1）使用正确的导线，采用1.50mm2～0.50mm2的导线。2）尽量使用短导线，导线要尽量成对使用，用一根中性或公共导线与一根热线或信号线相配对。3）将交流线和高能量快速开关的直流线与低能量的信号线隔开。4）针对闪电式浪涌，安装合适的浪涌抑制设备。5）外部电源不要与DC输出点并联用作输出负载，这可能导致反向电流冲击输出，除非在安装时使用二极管或其它隔离栅。5、S7-1200PLC的安装与接线PLC的接线要注意以下几点：单元1认识S7-1200PLC6、PLC的编程语言PLC的控制是由编程实现的，常用的编程语言：梯形图（LAD）语句表（STL）功能块图（FBD）顺序功能图（一种程序设计方法）结构文本（高级语言）单元1认识S7-1200PLC

6、PLC的编程语言STEP7标准软件包配置了梯形图LAD、语句表（即IEC1131-3中的指令表）STL和功能块图FBD三种基本编程语言。梯形图是最常用的一种图形语言，与继电器控制电路的形式十分相似。梯形图的构成要素：梯形图由左右母线、连接线、接点、输出线圈、应用指令组成。程序由多电路构成。

PLC采用循环执行用户程序的方式，称为循环扫描工作方式。一个扫描过程周期如右图所示。启动组织块上电后执行一次循环监视时间开始读取输入信号状态，并存储在输入映像区执行OB1程序包括中断程序将输出映像区状态写到实际输出设备一个扫描周期单元1认识S7-1200PLC7、西门子S7-1200PLC的工作原理简介单元1认识S7-1200PLC

S7-1200CPU三种工作模式：STOP、STARTUP和RUN模式RUN

①将Q存储器写入物理输出

②将物理输入的状态复制到I存储器③执行程序循环OB

④执行自检诊断⑤在扫描周期的任何阶段处理中断和通信

STARTUPA清除I（映像）存储区B使用上一个值或替换值对输出执行初始C执行启动OBD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进入RUN模式后处理的队列中

F启用Q存储器到物理输出的写入操作单元1认识S7-1200PLC

在STOP（停止）运行模式下，CPU不执行程序；用户可以加载项目。在STARTUP（调试）运行模式下，CPU执行调试。在RUN（运行）运行模式下，将循环执行程序。在CPU的RUN模式下，不能加载项目。

该CPU没有用于切换运行模式的物理开关。运行模式（STOP或RUN）可使用软件的操作员面板上的按钮来切换。另外，该操作员面板还提供了用于执行全面存储器复位的按钮MRES，并具有可显示CPU状态的LED指示灯。单元1认识S7-1200PLC

位于CPU前面的LEDRUN/STOP的颜色指示出CPU的当前运行模式。●橙色灯指示STOP模式。●绿色灯指示RUN模式。●闪烁灯指示STARTUP模式。

另外，还有用于指示错误的LED灯(ERROR)和用于指示需要维护的LED灯(MAINT)。单元1认识S7-1200PLC

I/O状态指示灯以太网接口存储卡插槽CPU状态指示灯安装信号板处7、西门子S7-1200PLC的工作原理简介