《西门子S7-1200 PLC工程实例精解》全套课件 李震球 任务1-7 PLC基础知识 - 车间设备维护提醒控制系统设计

PLC的产生和发展

目录CONTENTSPLC的定义PART01PLC的产生PART02PLC的发展PART03PLC的定义01PLC的定义

PLC是可编程序控制器（ProgrammableController）的简称。实际上可编程序控制器的英文缩写为PC，为了与个人计算机（PersonalComputer）相区别，人们就将最初用于逻辑控制的可编程序控制器（ProgrammableLogicController）叫做PLC。可编程序控制器（ProgrammableLogicController）一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器，用来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的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。PLC的产生02一、继电器控制系统的地位

在PLC诞生之前，继电器控制系统已广泛应用于工业生产的各个领域。随着生产规模的逐步扩大，继电器控制系统已越来越难以适应现代工业生产的要求。继电器控制系统通常针对某一固定的动作顺序或生产工艺而设计，它的控制功能也局限于逻辑控制、定时、计数等一些简单的控制，一旦动作顺序或生产工艺发生变化，就必须重新进行设计、布线、装配和调试，造成时间和资金的严重浪费。继电器控制系统体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差。二、PLC的产生

1968年，当时，美国通用公司生产的汽车型号不断更新，品种不断增加，需要经常变更生产工艺，而每一次工艺变更都需要重新设计和安装继电器控制装置，十分费时、费工、费料，延长了工艺改造的周期，显得非常麻烦。美国通用公司为了适应发展，急需采用一种新的控制方式来取代继电器控制，提出了可编程逻辑控制器的十条技术指标在社会上公开招标。三、通用公司的十条技术指标1）编程简单，可在现场修改程序；2）维护方便，采用插件式结构；3）可靠性高于继电器控制柜；

4）体积小于继电器控制柜；5）成本可与继电器控制柜竞争；6）可将数据直接送入计算机；7）可直接使用115V交流输入电压；8）输出采用115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等；9）通用性强，扩展方便;10）能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB。

1969年，美国赫赫有名的数字设备公司（DEC）根据招标的要求，研制出了世界上第一台可编程逻辑控制器PDP-14，并在通用公司汽车生产线上首次应用成功。四、世界上第一台PLC研制成功PLC的发展03PLC的发展PLC的出现引起了世界各国的普遍重视，日本日立公司从美国引进了PLC技术并加以消化后，于1971年试制成功了日本第一台PLC,1973年德国西门子公司独立研制成功了欧洲第一台PLC,我国从1974年开始研制，1977年开始工业应用。1971年1969年1973年1974年1979年从PLC产生到现在，已发展到第四代产品。其过程基本可分为：第一代PLC(1969～1975年）：大多用一位机或

4位微处理器开发，用磁心存储器存储，只具有单一的逻辑控制功能，机种单一，没有形成系列化。

第二代PLC(1976～1982年）：采用了

8位微处理器及半导体存储器，增加了数字运算、传送、比较等功能，能实现模拟量的控制，开始具备自诊断功能，初步形成系列化。

从PLC产生到现在，已发展到第四代产品。其过程基本可分为：第三代PLC(1983～1990年）：随着

8位微处理器性能的提高及16位微处理器的推出，PLC的处理速度大大提高，从而促使它向多功能及联网通信方向发展，增加了多种特殊功能，如浮点数的运算、三角函数、表处理、脉宽调制输出等，自诊断功能及容错技术发展迅速。从PLC产生到现在，已发展到第四代产品。其过程基本可分为：第四代PLC(1991年～现在）：不仅全面使用16位、32位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，RISC(ReducedInstructionSetComputer)精简指令系统CPU等高级CPU,而且在一台PLC中配置多个微处理器，进行多通道处理，同时生产了大量内含微处理器的智能模块，使得第四代PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。同一时期，由PLC组成的PLC网络也得到飞速发展。感谢观看主讲：蒋明红主讲：蒋明红PLC的特点和应用

目录CONTENTSPLC的特点PART01PLC的功能应用PART02PLC之父的故事PART03PLC的特点01PLC的特点

PLC的种类虽然多种多样，但是在现代工业自动化生产中它们有着许多共同的特点。(1)抗干扰能力强，可靠性高。工业生产对电气控制系统的可靠性要求是非常高的。PLC由于采用了现代大规模集成电路技术，它的工作可靠程度是使用机械触点的继电器无法比拟的。此外，为了保证PLC能够适应恶劣的工作环境，在硬件和软件的设计与制造过程中均采取了一些抗干扰的措施。(1)抗干扰能力强，可靠性高。具体采取了一些抗干扰的措施如下：1)PLC一般都采用光合器来传递信号，有效抑制了外部电路与PLC内部之间的电磁干扰。2)主机的输人、输出电路采用独立电源供电，避免了电源之间的干扰。3)在PLC的电源和输人、输出电路中设置多种滤波电路，避免了高频信号的干扰。4)PLC内部设置联锁、故障检测和诊断电路，出现问题时可及时发出警报信息，保证其工作安全性。5)在应用程序中，技术人员还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护，在软件方面提高了可靠性。6)

PLC采用密封、防尘、抗振的外壳封装，可以在恶劣的环境下工作。PLC的特点(2)

功能完善，适应性强。

目前的PLC已经标准化、系列化和模块化，不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能，还具有A/D、D/A转换、算术运算及数据处理、通信联网和生产过程监控等功能。它能根据实际需要，方便灵活地组装成大小各异、功能不-的控制系统:可以控制一台单机、一条生产线，也可以控制一组机器、多条生产线;可以进行现场控制，也可以实现远程控制。(3)

编程语言易学易用。

作为通用工业控制装置，PLC的编语言简单易学，梯形图语言的图形符号、表达方式与继电器电路图相当接近，使不懂计算机原理和汇编语言的技术人员也能很容易地掌握。(4)

调试、使用、维修方便。

PLC用软件编程代替传统控制装置的硬件接线，大大减少了控制设备的外部接线，使控制系统设计及建造周期大大缩短。它的模块化结构，使得系统构成十分灵活。PLC的故障率很低，一旦发生故障可以依靠系统的自诊断能力和指示灯的状态迅速查明原因，排除故障。(5)

易于实现机电一体化。

由于小型的PLC体积小，很容易装入机械内部，因此它是实现机电一体化的理想控制设备。PLC的功能应用02一、PLC的功能应用

目前，PLC已经广泛应用于冶金、化工、建材、电力、矿山、机械制造、轻纺和交通行业。PLC的控制功能概括起来，有以下6个方面。（1）

开关量控制

开关量控制也就是逻辑控制，这是PLC最初的应用领域，运用在机控制、多机群控和自动生产线控制方面，如机床电气控制、起重机、传送带运输机、包装机械的控制、注塑机的控制和电梯的控制等，如图所示。一、PLC的功能应用

（2）

模拟量控制。

目前各种型号的PLC基本都有模拟量处理功能通过模拟量IO模块可对温度、压力、速度、流量等连续变化的模拟量进行控制，编程非常方便，如自动焊机控制、锅炉运行控制、轧机的速度和位置控制等都是典型的闭环过程控制的应用，如图所示。一、PLC的功能应用

（3）

运动控制

也称为位置控制，通过高速计数模块和位置控制模块进行单轴或多轴控制，实现直线运动或圆周运动。早期PLC通过开关量IO块与位置传感器和执行机构的连接来实现这一功能，现在一般都使用专用的运动控制模块来完成，目前广泛应用在金属切削机床、电梯、机器人等各种机械设备上典型的例子如:PLC和计算机数控装置CNC组合成一体，构成先进的数控机床，如图所示。

一、PLC的功能应用

（4）

数据处理

现代PLC能够完成数学运算(函数运算、矩阵运算、逻辑运算)，数据的移位、比较、传递，数值的转换和查表等操作，对数据进行采集、分析和处理，比如柔性制造系统、机器人控制系统、多点同步运行控制系统等。（5）

监控功能PLC能监视系统各部分运行状态和进程，对系统出现的异常情况进行报警和记录，甚至自动终止运行;也可在线调整、修改控制程序中的定时、计数等设定值或强制V0状态，如图所示。

一、PLC的功能应用

（6）

通信联网

指PLC与PLC之间、PLC与上位计算机或PLC与能仪表和智能执行装置(如变频器)之间的通信，利用PLC和计算机的RS232或RS422接口、PLC的专用通信模块，用双绞线和同轴电缆或光缆将它们连成网络，可实现相互间的信息交换，构成“集中管理、分散控制”的多级分布式控制系统，建立自动化网络，如图所示。

PLC与工业互联网、工业物联网结合已经成为新技术的热点，新型PLC集PC、OPC服务器、边缘网管于一体，具有监测、控制、数据采集、可视化设备、过程控制、云服务等功能，实质上是一个工业物联网结构。PLC之父的故事03PLC之父——迪克·莫利的故事迪克·莫利（Richard

"Dick"

Morley，1932-2017）被公认为“PLC之父”，他的发明奠定了现代工业自动化的基础。【个人轶事】

“疯狂

科学家”形象：莫利以不拘一格的思维方式著称，常提出颠覆性创意。

专利与荣誉：他拥有超过20项专利，1994年入选美国自动化名人堂，2004年获IEEE终身成就奖。

晚年贡献：退休后投身于新兴技术研究，包括纳米技术、

电动汽车和可再生能源

。

思政教育【关键贡献】

1.发明第一台PLC（1968年）：

莫利当时是**Bedford

Associates**公司的工程师，应通用汽车（GM）的需求，带领团队开发了**Modicon

084**（Modular

Digital

Controller），这是世界上第一台商业化PLC。

Modicon

084采用固态电子元件替代继电器，支持编程逻辑，可通过软件修改控制流程。2.

技术突破：模块化设计：允许灵活扩展输入/输出模块。梯形图编程：沿用继电器逻辑符号，降低工程师学习成本。抗干扰能力：适应工厂恶劣环境，可靠性远超继电器系统。3.商业化与推广：

莫利创立Modicon公司（后被施耐德电气收购），推动PLC在汽车、化工等行业的普及。

到1970年代，PLC已成为工业控制的核心设备。感谢观看主讲：蒋明红主讲：蒋明红PLC的硬件结构

目录CONTENTSPLC的分类PART01PLC的硬件组成PART02PLC的分类01PLC的分类

一般PLC分为整体式和两类:整体式机型大多应用于小型单机控制，组合式机型应用于大型多机网络式控制。整体式组合式PLC种类很多，但结构大同小异，PLC的主机一般由CPU、存储器（EPROM、RAM）、输入/输出单元、外设I/O接口、通信接口、扩展接口及电源组成。对于整体式PLC，这些部件都在同一个机壳内。而对于模块式PLC，各部件独立封装，称为模块，各模块通过机架和电缆连接在一起。主机内的各个部分均通过电源总线、控制总线、地址总线和数据总线连接，根据实际控制对象的需要配备一定的外部设备，构成不同的PLC控制系统。PLC的硬件结构02

PLC硬件结构组成示意图1.CPU

CPU又称中央处理器，为PLC的控制中心，它通过总线（包括数据总线、地址总线和控制总线）与存储器和各种接口连接，以控制它们有条不紊地工作。PLC的档次越高，所用的CPU的位数也越多，运算速度也越快，功能越强。CPU的主要功能有：1）

接收通信接口送来的程序和信息，并将其存入存储器。2）

采用循环检测（即扫描检测）方式不断检测输入接口送来的状态信息，以判断输入设备的输入状态。3）逐条运行存储器中的程序，并进行各种运算，再将运算结果存储下来，然后通过输出接口输出，以对输出设备进行有关控制。4）监测和诊断内部各电路的工作状态。

2.存储器

PLC配有系统存储器和用户存储器两种存储器。在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序，包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序和系统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在EPROM中，用户不能直接存取。它和硬件一起决定了该PLC的性能。用户存储器用来存放用户编制的控制程序。存储器常用类型有ROM、RAMEPROM和EEPROM。3输入/输出（I/O）部件（接口）

输入/输出部件（即输入/输出电路）又称I/O接口或I/O模块，是PLC与外围设备之间的连接桥梁。PLC通过输入接口电路检测输入设备的状态，以此作为对输出设备控制的依据，同时又通过输出接口电路对输出设备进行控制。PLC的I/O接口能接收的输入和输出信号个数称为PLC的I/O点数。I/O点数是选择PLC的重要依据之一。PLC外围设备提供或需要的信号电平是多种多样的，而PLC内部CPU只能处理标准电平信号，所以I/O接口要能进行电平转换；另外，为了提高PLC的抗干扰能力，I/O接口一般具有光电隔离和滤波功能；此外，为了便于了解I/O接口的工作状态，I/O接口还带有状态指示灯。

（1）开关量I/O接口1）开关量输人接口

被控对象的现场信号通过开关、按钮或传感器，以开关量的形式，由开关量输人接口送入CPU进行处理，开关量输人接口组成框图如下图所示。通常开关量输人接口按信号电源的不同分为三种类型:DCI2~24V输入、AC100~120V或200~240V输入和ACDCI2~24V输入，常用的是DC24V的输入模块。1）开关量输人接口

PLC所控制的现场执行元件有电磁阀、继电器、接触器、指示灯、电动机等，CPU输出的控制信号，经输出模块驱动执行元件。开关量输出接口组成框图如图9-11所示，其中输出电路常由隔离电路和功率放大电路组成。开关量输出接口的输出形式有三种;继电器输出、品闸管输出和品体管输出。目前常用的是继电器输出和品体管输出。2）开关量输出接口PLC所控制的现场执行元件有电磁阀、继电器、接触器、指示灯、电动机等，CPU输出的控制信号，经输出模块驱动执行元件。开关量输出接口组成框图如图所示，其中输出电路常由隔离电路和功率放大电路组成。

开关量输出接口的输出形式有三种;继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出。目前常用的是继电器输出和晶体管输出。①

继电器输出(AC/DC)模块。继电器输出模块原理图如图1-12所示，在图中，继电器既是输出开关器件，又是隔离器件:电阻R1和LED指示灯组成输出状态显示器;电阻R2和电容器C组成RC灭弧电路，消除继电器触点火花。当CPU输出一个接通信号时,LED指示灯亮,继电器线圈得电,其常开触点闭合，使电源、负载和触点形成回路。继电器触点动作的响应时间约为10ms。继电器输出模块的负载回路，可选用直流电源，也可选用交流电源。外接电源及负载电源的大小由继电器的触点决定，通常在电阻性负载时，继电器输出的最大负载电流为2A/点。②

晶闸管输出（AC）模块。晶闸管输出模块原理图如图所示，在图中，双向晶闸管为输出开关器件，由它组成的固态继电器(ACSSR)具有光电隔离作用，作为隔离元件。电阻R2和电容器C组成高频滤波电路，减小高频信号干扰。压敏电阻作为消除尖峰电压的浪涌吸收器。当CPU输出一个接通信号时，LED指示灯亮，固态继电器中的双向晶闸管导通，负载得电。双向晶闸管开通响应时间不大于1ms，关断时间不大于10ms。由于双向晶闸管的特性，因此输出负载回路中的电源只能选用交流电源。③

晶体管输出（AC）模块晶体管输出模块原理图如图所示，在图中，晶体管V1作为输出开关器件，光电耦合器为隔离器件，稳压管VS和熔断器FU分别用于输出端的过电压保护和过电流保护,二极管VD可禁止负载电源反相接入。当CPU输出一个接通信号时，LED指示灯亮。该信号通过光电耦合器使V1导通，负载得电。晶体管输出模块所带负载只能使用直流电源。采用电阻型负载时，晶体管输出的最大负载电流通常为0.5A点，通断响应时间均小于0.1ms。（2）

模拟量I/O接口在实际的生产过程中，经常需要检测连续变化的模拟量信号，如温度、流量、压力等将其转变为PLC能处理的数字信号;处理完成，又需要把数字信号变换成模拟信号，去制现场设备。因此，PLC需要具有模拟量处理的能力。1)模拟量输入模块。生产现场中连续变化的模拟量信号，如温度、流量、压力，通过变送器转换成DC0~5V、DC1~5V、DC0~I0V、DC10~10V、DC0~20mA、DC4~20mA等标准电压、电流信号。模拟量输入模块的作用是把这些连续变化的电压、电流信号转换成CPU能处理的数字信号。模拟量输入模块一般由变送器、模/数转换(AD)、光电隔离等部分组成，其组成框图如图所示。2）

模拟量输出模块。模拟量输出模块的作用是将CPU处理后的若位数字信号转换成相应的模拟量信号输出，以满足生产控制过程中需要模拟信号的要求。模拟量输出模块组成框图如图所示。CPU的控制信号由输出锁存器经光电隔离、数/模转换(D/A)和运算放大器，变换成模拟量信号输出。模拟量输出为DC0~5V、DCI~5V、DC0~10V、DC-10~10V、DC0~20mA、DC4~20mA等标准电压、电流信号。注意：AD、D/A转换的主要参数有分辨率、精度、转换速度、输入阻抗、输出阻抗、最大允许输入范围、内部电流消耗等。4电源部件

PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。PLC配有开关稳压电源的电源模块，用来将外部供电电源转换成供PLC内部CPU、存储器I/O接口等电路工作所需的直流电源。同时，有的还为输入电路提供24V的工作电源，用于对外部传感器供电，避免由于外部电源污染或不合格电源引起的故障。小型PLC的电源往往和CPU单元合为一体，大、中型PLC都有专用电源部件。5I/O扩展单元扩展口是PLC的总线接口，当用户所需的I/O点数超出主机点数时，可以通过加接I/O扩展单元来解决，主机与I/O扩展单元通过扩展口连接。PIC具有多种I/O模块，常见的有A/D、D/A模块，另外有快速响应模块、高速计数模块、通信接口模块、温度控制模块、中断控制模块和定位控制模块等种类繁多、功能各异的专用I/O模块和智能I/O模块。针对不同的工业控制应用场合，选择I/O功能模块与基本单元连用，可充分发挥PLC灵活、通用可靠、迅捷的优势。6外设接口外部设备通过外设接口与PLC联系，完成人机对话，如外存储器、EPROM写人器、人机接口（触摸屏）；也可以通过此接口与专用编程器或计算机相连，进行编写PLC控制。输人程序、调试程序、修改程序，以及在线监视PLC的工作状态等。感谢观看主讲：蒋明红主讲：蒋明红PLC的工作过程

目录CONTENTSPLC的工作方式PART01PLC程序执行的过程PART02PLC的工作方式01PLC的工作方式

PLC采用循环扫描工作方式，当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输人装置的状态和数据，并分别存入输入映像存储器，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定将执行逻辑或算术运算的结果送入输出映像寄存器或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将输出映像寄存器的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，完成一个扫描周期。如此循环，直到停止运行，如图所示。每个扫描过程顺序分为3个阶段，每重复一次就是一个扫描周期，用T0表示。PLC程序执行的过程021.输入采样阶段

这一阶段也称为输入刷新阶段，即PLC以扫描方式按顺序先将所有输入端的信号状态读入输入映像存储器。输入采样结束后，即使输入信号状态发生改变，输入映像存储器中的相应内容也不会发生改变。

2.程序执行阶段

PLC将按梯形图从上至下、从左到右的顺序，对由各种继电器、定时器、计数器等的接点构成的程序控制电路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新输出寄存器的状态。3.输出刷新阶段

当所有的指令执行完毕时，PLC输出映像寄存器中所有状态通过输出电路输出驱动用户输出设备(负载)，也就是PLC的输出刷新阶段。输出刷新后，PLC再次执行输入采用，开始一个新的扫描周期。

讨论：我们知道PLC采用循环扫描工作方式，为什么会出现输出滞后的现象呢？

请按下暂停键

图1所示为继电器控制:用一个按钮SB1(输人信号)控制3个输出量KM1、KM2和KM3。电路中KM2与KM3具有相同的响应速度(SB1闭合→KM1接通→KM2、KM3同时接通)。用PLC转换成同样的梯形图程序，用一个输人信号I0.0控制3个输出量Q0.1、Q0.2和Q0.3，如图2所示。

图1继电器控制

图1-18PLC梯形图第一个周期:输人端子信号还未进入映像区，I0.0输人映像寄存器中的状态为“OFF”，所有输出Q0.1、Q0.2、Q0.3均为“OFF"。第二个周期:在输入采样阶段,I0.0输入信号进人映像区，I0.0输入映像寄存器中的状态变为“ON”。由于先扫描到Q0.2时，Q0.2尚处在断开状态，所以Q0.2=“OFF”;而在第二个周期中，Q0.1在输出映像寄存器中的状态在程序执行后变为“ON”，所以，后扫描的Q0.3在其输出映像寄存器中的状态也变为“ON”。这样，第二个周期的结果为:输出端子Q0.2=“OFF”，Q0.1=Q0.3=“ON"。第三个周期:由于Q0.1在其输出映像寄存器中的状态已为“ON”此时Q0.2才能接通为“ON”。显然，Q0.2的响应滞后Q0.3一个扫描周期，在输入条件为“ON”时。以3个扫描周期(见左图)来说明控制过程中输出的滞后问题。Q0.2的输出延迟响应。若在梯形图中，将00.2和00.3互换位置，则执行结果使Q0.3的响应滞后于00.2一个扫描周期。实际上，输入输出滞后现象除了与上述PLC的“集中输入刷新，顺序扫描工作方式有关，还与输入滤波器的时间常数以及输出继电器机械滞后有关。对于一般工业控制设备这些滞后现象是完全允许的。但对于有些设备，需要I/O迅速响应的，则应采用快速响应模块、高速计数模块及中断处理，并且编制程序应尽量简捷，选择扫描速度快的PLC机型从而减少滞后时间。

感谢观看主讲：蒋明红主讲：蒋明红PLC的编程语言

目录CONTENTSPLC编程语言分类PART01PLC编程语言介绍PART02PLC编程语言分类01PLC编程语言分类

IEC61131-3是世界上第一个，也是至今唯一的工业控制系统的编程语言标准，已经成为DCS、IPC、FCS、SCADA和运动控制系统的软件标准。IEC61131-3的5种编程语言如下：●

梯形图(LadderDiagram，LD)，在西门子中简称LAD。●

功能块图(FunctionBlockDiagram,FBD)。●

结构文本(StucturedText,ST),西门子S7-1200为结构化控制语言(StructuredControlLanguage,SCL)。●指令表(InstructionList,IL)。●

顺序功能图(SequentialFunctionChart,SFC)。

西门子公司为S7-1200PLC提供了3种标准编程语言:梯形图(LAD)、功能块图(FBD)和结构化控制语言(SCL)。如下图所示：梯形图(LAD)能块图(FBD)结构化控制语言(SCL)常见编程语言应用场景

LAD是基于电路图来表示的一种图形编程语言,FBD是基于布尔代数中使用的图形逻辑符号来表示的一种编程语言，SCL是一种基于文本的高级编程语言。当创建代码块时，应选择该块要使用的编程语言。用户程序可以使用由任意编程语言创建的代码块。PLC编程语言介绍021)LAD

LAD沿用了继电器、触头、串/并联等类似的图形符号，并简化了符号，还向多种功能(如数学、定时器、计数器和移动等)提供功能框指令。LAD是融逻辑操作、控制于一体，面向对象的、实时的、图形化的编程语言。LAD首先按自上而下、从左到右的顺序排列，最左边的竖线称为起始母线(也称左母线)，然后按一定的控制要求和规则连接各个节点，最后以继电器线圈或功能框指令(或再接右母线)结束，称为一个逻辑行或一个“梯级”。通常一个LAD程序段中有若干逻辑行(梯级)，形似梯子，“梯形图”由此而得名。LAD信号流向清楚、简单、直观、易懂，很适合电气工程人员及初学者使用。LAD在PLC中应用非常广泛。各厂家各型号PLC都把LAD作为第一编程语言。

LAD由触点、线圈和用方框表示的指令框组成。触点代表逻辑输入条件，如外部的开关、按钮、传感器，内部的定时器、计数器触点等。线圈代表逻辑运算的结果，常用来控制外部的负载和内部的标志位等。指令框用来表示定时器、计数器或运算、控制等指令。触点和线圈等元素组成的电路称为程序段，英文名称为Network（网络），博途软件自动为程序段编号。①

不能创建如图1-21（a）所示可能导致反向能流的分支；②

不能创建如图1-21（b）所示可能导致短路的分支。③每个LAD程序段都必须使用线圈或功能框指令来终止。④梯形图是在继电器电路图基础之上演变过来的，其结构和继电器电路十分相似。在梯形图中以左母线和右母线（通常不画出）代替电源线，而用“能流”（能量流）的概念来代替继电器电路中的电流。和真实电流一样，梯形图中的能流只能单向流动。创建LAD程序段时应注意以下规则：梯形图（LAD）编程规则2）FBD

函数块图类似于普通的逻辑功能图，它沿用了半导体逻辑电路的逻辑框图的表达方式，使用布尔代数的图形逻辑符号来表示控制逻辑，使用指令框来表示复杂的功能，有基本功能模块和特殊功能模块两类。基本功能模块如AND、OR、XOR等，特殊功能模块如脉冲输出、计数器等。一般用一种功能方框表示一种特定的功能，框图内的符号表达了该功能块图的功能。如图所示，第一个框表示进行时间比较，比较的结果和第二个框的“I0.0”进行与运算，与运算的结果控制“Q0.0”的状态。3）SCL

结构化控制语言（StructuredControlLanguage，SCL）是用于SIMATICS7CPU的基于PASCAL的高级编程语言。SCL支持STEP7的块结构，还可以将用LAD和FBD编写的程序块包括在用SCL编写的程序块中，例如:结构化控制语言（SCL）

SCL指令使用标准编程运算符，例如，用“:=”表示赋值，算术功能(+表示相加，-表示相减，*表示相乘，/表示相除)。SCL使用标准PASCAL程序控制操作，如I-THEN-ELSE、CASE、REPEAT-UNTIL、GOTO和RETURN。许多SCL的其他指令(如定时器和计数器)与LAD和FBD指令匹配。由于SCL能像PASCAL一样提供条件处理、循环和嵌套控制结构，因此在SCL中可以比在LAD或FBD中更轻松地实现复杂的算法。感谢观看主讲：蒋明红主讲：蒋明红认识西门子PLC家族

目录CONTENTS西门子公司简介PART01常见西门子PLCPART02西门子公司简介01西门子公司简介

西门子公司为满足工业4.0的需求，提供了完整的数字化软件套件解决方案。方案涵盖了产品设计、生产规划、生产工程、生产制造及服务等环节，集产品生命周期管理(PLM)、制造执行系统(MES)、全集成自动化(TIA)于一体，基于共有的数据平台(Teamcenter)，实现了对整个项目数据的统一管理。西门子公司在自动化技术领域的产品主要有自动化系统、识别系统、低压控制与保护产品、工业软件、操作控制和监控系统、电源、过程控制系统、过程仪表特殊应用产品等。

西门子PLC是其在自动化技术领域中的一个产品门类。西门子PLC的种类齐全，在航空航天、汽车、冶金和化工等领域都有应用。西门子公司的PLC系列产品主要包括LOGO!、S7200、S7-1200、S7-300、S7-1500、S7-400等。西门子PLC系列产品定位如图所示。

西门子PLC的种类比较多，上图我们看到的是其中的一部分常用类型。简单来讲，西门子PLC分为以下几种系列。大型:SIMATICS7-400系列。中型:SIMATICS7-1500系列、SIMATICS7-300系列。小型:SIMATICS7-1200系列、SIMATICSMART-200和S7-200系列、LOGO!系列。常见西门子PLC02

1.西门子SIMATICS7-400

SIMATICS7-400采用模块化无风扇的设计，坚固耐用，容易扩展和广泛的通讯能力，容易实现的分布式结构以及用户友好的操作使SIMATICS7-400成为中、高档性能控制领域中首选的理想解决方案。S7-400可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。SIMATICS7-400的应用领域主要包括自动化工业生产线、机械工程、建筑系统自动化、食品和饮料加工、工艺工程等较大型的应用场景。

1.西门子SIMATICS7-400图片2.西门子SIMATICS7-1500

西门子PLCS7-1500系列是西门子PLC新一代产品，它通过多方面的创新，为用户提供了更高性价比的产品，提高了用户的工程实施效率。西门子PLCS7-1500为用户在自动化控制系统中提供了更高的运行能力，而且简单易用，节省了大量的系统开发时间，西门子PLCS7-1500系列有很强的通讯功能，和扩展能力，为用户提供了多种性能优异的解决方案。其中全新的CPU模块，相应时间快速，集成了显示面板，具有相应的调试诊断功能，大幅度的提升了生产效率，降低了成本。

2.西门子SIMATICS7-1500图片

S7-300是西门子公司1994年第一批发布的S7系列中一款中小型PLC，它具有高效、节能、易操作等特点。与大型PLC相比，S7-300的体积更小，价格更便宜，因此更适合于一些空间有限、成本敏感的场合。例如，在机械加工、包装、物流等领域，S7-300得到了广泛的应用。大多数S7-300的PLC没有以太网口，而具有拓展以太网口的CP模块又价值昂贵，作为中型PLC，无法满足工业4.0和智能制造的发展需求，越来越多的新技术和设备涌现出来，这使S7-300逐渐失去了竞争优势。西门子宣布SIMATICS7-300产品在2023年10月1日退市，推荐适应SIMATICS7-1500/1200产品代替IMATICS7-300产品。3.西门子SIMATICS7-3003.西门子SIMATICS7-300图片

SIMATICS7-1200是西门子PLC系列的新产品，它将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置PROFINET、高速运动控制IO、多种工艺功能及板载模拟量输入等紧凑地集成到一起。由于其设计紧凑、组态灵活、扩展方便、功能强大，可满足各种各样的自动化控制需求，因此成为了各种控制应用中比较完美的解决方案。SIMATICS7-1200标配PROFINET接口，集成了强大的以太网通信功能。其最多可以支持23个以太网连接，数据传输速率达100MbPS。如果将SIMATICS7-1200和西门子NET工业无线局域网组件一起使用，则可以达到一个全新的组网规模。

4.西门子SIMATICS7-12004.西门子SIMATICS7-1200图片标准型SIMATICS7-1200CPU模块的主要技术数据如表所示。主要技术参数CPU型号CPU1211CCPU1212CCPU1212FCCPU1214CCPU1214FCCPU1215CCPU1215FCCPU1217C标准

CPUDC/DC/DC，AC/DC/RLY，DC/DC/RLYDC/DC/DC故障安全

CPU——DC/DC/DC，DC/DC/RLY-物理尺寸(mm)90x100x75110x100x75130x100x75150x100x75用户存储器工作存储器50KB75KB100KB100KB125KB125KB150KB150KB装载存储器1MB2MB2MB4MB4MB4MB4MB4MB保持性存储器10KB10KB10KB10KB10KB10KB10KB10KB本体集成I/O数字量6入/出8入/6出14入/10出14入/10出模拟量2输入2输入2输入2输入/2输出过程映像大小1024字节输入(I)和1024字节输出(Q)位存储器(M)4096个字节8192个字节信号模块扩展无28信号板1最大本地

I/O数字量1482284最大本地

I/O-模拟量3196769通信模块3(左侧扩展)高速计数器总计最多可组态

6个使用任意内置输入或SB输入的高速计数器差分1MHz————————Ib.2到Ib.5100kHzIa.0到Ia.530kHz

Ia.6到Ia.7Ia.6到Ib.5Ia.6到Ib.1使用

SB1223DI2x24VDC，DQ2x24VDC时可达30/20kHz。200kHz使用

SB1221DI4x24VDC，200kHz、SB1221DI4x5VDC，200kHz、SB1223DI2x24VDC/DQ2x24VDC，200kHz、SB1223DI2x5VDC/DQ2x5VDC，200kHz时最高可达200kHz。脉冲输出总计最多可组态

4个使用DC/DC/DCCPU任意内置输出或SB输出的脉冲输出差分

Qa.0到Qa.3100kHzQa.0到Qa.3

Qa.4到Qb.120kHz-Qa.4到Qa.5Qa.4到Qb.1-使用

SB1223DI2x24VDC，DQ2x24VDC时可达20kHz。200kHz使用

SB1222DQ4x24VDC，200kHz、SB1222DQ4x5VDC，200kHz、SB1223DI2x24VDC/DQ2x24VDC，200kHz、SB1223DI2x5VDC/DQ2x5VDC，200kHz时最高可达200kHz。存储卡SIMATIC存储卡(选件)实时时钟保持时

间通常为

20天，40ºC时最少12天PROFINET接口1个以太网通信端口，支持PROFINET通信2个以太网端口，支持PROFINET通信实数数学运算执行速度2.3μs/指令布尔运算执行速

度0.08μs/指令

S7-200系列PLC是西门子收购产品，是市场上占有率较高的一款小型PLC设备，常用于小型的生产控制，该设备与2017年10月1日全面停产。西门子公司顺应市场需求针对中国市场新推出了西门子S7-200SMARTPLC。S7-200SMART经济实用，具有很高性价比。其配合SMARTLINE人机界面和SINAMICV20变频器使用，为小型自动化控制系统提供了理想的解决方案。S7-200SMART的IO点数非常丰富，单体点数最高可达60，可满足大部分小型自动化设备的控制需求。另外，CPU模块配备标准型和经济型供用户选择，针对不同的应用需求，灵活地配置产品，从而最大限度地控制成本。S7-200SMART标配PROFINET接口，集成了强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC中，方便快捷，可以省去专用的编程电缆。通过以太网接口还可与其他CPL模块、触摸屏、计算机进行通信，轻松实现组网。5.西门子SIMATICS7-200和SIMATICS7-200SMART

小巧、灵活、智能，还可直接连接云端，简单、易用、方便。它的最新版本可透用于更多的应用场景。无论在工业领域、楼宇自动化领域还是日常应用领域，LOGO!都是实现快速、简单和节省空间的自动化控制系统的理想选择。在工业领域，可以使用LOGO!将生产过程自动化。例如，通过LOGO!可以控制压缩机、

传送带和门控制系统等。在楼宇自动化领域，基于LOGO!丰富的控制功能，可有效提高建筑的宜居性和安全性。在日常应用领域，LOGO!可提供简单而智能的自动化解决方案。例如，要控制一个移动鸡舍，农场主利用LOGO!可以将云端与鸡舍联系起来，能更高效地对多个鸡舍进行监视和控制，通过网页可以实现诸如照明、打开/关闭闸门及视频监控鸡舍喂食等操作。如果出现状况和故障，设备将通过云端向农场主报警。6.西门子LOGO!

按生产时间的先后顺序可将众多西门子PLC的产品排个顺序：LOGO!--->>S7-200--->>S7-200smart--->>S7-1200--->>S7-300--->>S7-400--->>S7-1500其中：LOGO!控制器使用LOGO!SoftComfor软件编程。S7-200使用STEP7Microwin软件编程。S7-200使用STEP7-Micro/WINSMART软件编程。S7-300和S7-400使用STEP7软件进行编程。TIAPortal是西门子最新的编程软件，支持的PLC有S7-1200,S7-300,S7-400，S7-1500感谢观看主讲：蒋明红1200PLC硬件系统

--S7-1200PLC硬件组成目录CONTENTS中央处理器CPU模块PART01信号板（SB）和通信板（CB）PART02信号模块（SM）PART03通信模块（CM）PART04SIMATIC内存卡（SD卡）PART05精简系列面板PART06S7-1200硬件部分主要由CPU模块、信号板、信号模块、通信模块、精简系列面板等组成。所有的信号板、信号模块和通讯模板都不支持通电时的插入和拔除。中央处理器CPU模块011.CPU模块S7-1200的CPU模块将微处理器、数字量输入/输出电路、模拟量输入/输出电路、Profinet以太网接口、通信模块接口、信号模块接口、信号板（通信板、电池板）接口、电源、高速运动控制I/O板载模拟量输入接口组合到一个设计紧凑的外壳中，形成功能强大的控制器。西门子公司推出了一系列S7-1200PLC主控模块，并以CPU为前缀，如CPU1211C、CPU1212C、CPU1212FC、CPU1214C、CPU1214FC、CPU1215C、CPU1215FC、CPU1217C。名称中的字母“C”，代表标准CPU,“FC”,代表故障安全型CPU。1.CPU模块根据CPU模块供电方式和数字量输出方式的不同，CPU模块又细分成三种型号，以CPU模块后缀来区分。图2-2所示为S7-1200CPU模块后缀说明，包括AC/DC/RIy、DC/DC/RIy、DC/DC/DC三种。CPU型号为CPU121□C

/△/▽其中□为1200中具体系列

为PLC工作电源类型（DC20.4V-DC28.8V/AC85----264V）△为PLC输入端工作电源类型（DC）▽为PLC输出端类型继电器（Relay）或晶体管(DC)品体管和继电器输出类型区别为:晶体管通断速度快，但只能过低压直流，有极性；继电器通断速度慢，但可以交直流和交流，为无极性触点信号板（SB）和通信板（CB）02信号板（SB）每个CPU模块上可以安装一个信号板（SB）或一个通信板（CB）或一个电池板（BB），不改变CPU模块的外形和体积就可以扩展CPU模块的功能。通信板（CB）S7-1200的所有CPU模块都可以安装一块通信板（CB），采用内嵌式安装，与信号板的连接类似，通信板（CB）内插在CPU模块中，用于提供串行通信口，是一种简单经济的串口解决方案。信号模块（SM）03DI、DQ、DI/DQ、AI、AQ、AI/AQ模块统称为信号模块，安装在CPU

模块右侧，最多可扩展8个信号模块。输入模块用来接收和采集输入信号，

输出模块用来控制输出设备和执行器。信号模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。另外，工艺模块和信号模块共用PLC右侧8个位置。信号模块信号板和信号模块区别

第一，尺寸方面：安装信号板不影响CPU的安装尺寸，信号模块装在CPU的外侧，则影响CPU的尺寸。

第二，适用性：信号板适用于所有的CPU模块，信号模块不适用于CPU1211C。

第三，扩展点数：信号板用于少数I/O点的扩展，信号模块用于较多点数、更灵活的I/O扩展。通信模块（CM）04通信模块（CM）通信模块安装在CPU模块左侧，最多可安装3块通信模块。可以使用的通信模块有工业远程通信模块、PROFIBUS通信模块、点到点通信模块、AS-接口模块等。SIMATIC内存卡（SD卡）05SIMATIC内存卡存储卡基于FlashEPROM(快闪存储器），用于在断电时保存用户程序和数据程序存储器

用于固件升级的介质

用于程序传输采用常见的读卡器可以进行编程。精简系列面板06精简系列面板西门子SIMATIC

HMI（Human-Machine

Interface，简称HMI）包括。基本型HMI： 和 ；增强型HMI： 和和。各种面板可用TIA博途中的WinCC组态，其中精简面板专为S7-1200配套。感谢观看主讲：王树亮主讲：王树亮1200PLC硬件系统

--S7-1200PLC硬件安装目录CONTENTS安装步骤PART01安装要求PART02各部件装配方法PART03安装步骤01

安装一个西门子S7-1200PLC硬件系统的基本步骤如下：西门子S7-1200模块的设计易于安装，尺寸较小，可以有效的利用空间。S7-1200可以安装在面板或标准导轨上，既可以水平安装，也可以垂直安装。无论安装在面板上还是安装在标准DIN导轨上,其紧凑型设计都有利于有效利用空间。安装要求02

使用模块上的导轨夹具可以使模块固定到导轨上,导轨夹具上螺孔的内径是4.3mm。S7-1200可以实现自然对流冷却，为保证通风散热，必须在设备的上方和下方留出至少25毫米的空隙。另外，模块前端与机柜内壁之间至少应留出25毫米的深度。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降低10℃，此时要确保CPU被安装在最下面。S7-1200PLC安装导轨西门子S7-1200模块的设计易于安装，尺寸较小，可以有效的利用空间,（1）安装环境注意事项:①可以将S7-1200安装在面板或标准导轨上，并且可以水平或垂直安装S71200。②S7-1200采用自然冷却方式，因此要确保其安装位置的上、下部分与临近设备之间至少留出25mm的空间，并且S7-1200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降低10℃，此时要确保CPU被安装在最下面。（2）各模块的安装，拆卸①安装和拆卸CPU模块。②安装和拆卸信号模块③安装和拆卸信号板。④安装和拆卸通信模块

首先将全部通信模块连接到CPU上，

然后将它们作为一个单元来进行安装。各部件装配方法03CPU的安装通过CPU背部的导轨卡夹可以很方便地将其安装到标准DIN导轨或面板上，如图15所示。如果有通信模块，则首先要将全部通信模块连接到CPU上，然后将它们作为一个单元来安装。将CPU安装到DIN导轨上的步骤如下：①确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。②安装DIN导轨，将导轨按照每隔75mm的距离分别固定到安装板上。③将CPU背部的导轨卡夹挂接在DIN导轨上方。④拉出CPU下方的DIN导轨卡夹，以便将CPU安装到导轨上。⑤向下转动CPU使其在导轨上就位。⑥推入卡夹将CPU锁定到导轨上。CPU的拆卸若要准备拆卸CPU，先断开CPU的电源及其I/O连接器、接线或电缆。将CPU和所有相连的通信模块作为一个整体单元拆卸。如果信号模块已连接到CPU，则需要先缩回总线连接器，图16所示，拆卸步骤如下：①确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。②将螺钉旋具放到信号模块上方的小接头旁。③向下按，使连接器与CPU分离。④将小接头完全滑到右侧。⑤拉出DIN导轨卡夹，从导轨上松开CPU。⑥向上转动CPU，使其脱离导轨，然后从系统中卸下CPU。信号模块的安装信号模块的安装与CPU的安装类似，具体步骤如下：①确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。②卸下CPU右侧的连接器盖。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，收好以备再次使用。③将SM挂到DIN导轨上方，拉出下方的DIN导轨卡夹，以便将SM安装到导轨上。④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。⑤伸出总线连接器，即为信号模块建立了机械和电气连接。信号模块的拆卸具体步骤如下：①确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。②使用螺钉旋具缩回总线连接器。③拉出信号模块下方的ＤＩＮ导轨卡夹，从导轨上松开信号模块并向上转动，使其脱离导轨。④盖上ＣＰＵ的总线连接器盖。安装通信模块首先将通信模块连接到CPU上，然后再将整个组件作为一个单元，安装到DIN导轨或面板上。具体做法如下。①确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。②卸下CPU左侧的总线盖:-将螺丝刀插入总线盖上方的插槽中。轻轻撬出上方的盖。③卸下总线盖。收好盖以备再次使用。④将通讯模块连接到CPU上，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。⑤将通讯模块连接到CPU上，然后再将整个组件作为一个单元安装到DIN导轨或面板上。拆卸通信模块将CPU和CM作为-一个完整单元从DIN导轨或面板上卸下。①确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。②拆除CPU和通讯模块上的l/O连接器和所有接线及电缆。③对于DIN导轨安装，将CPU和CM上的下部DIN导轨卡夹掰到伸出位置。④从DIN导轨或面板，上卸下CPU和通讯模块。⑤用力抓住CPU和通讯模块M，并将它们分开。安装信号板①确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。②卸下CPU.上部和下部的端子板盖板。③将螺丝刀插入CPU上部接线盒盖背面的槽中。④轻轻将盖撬起并从CPU上卸下。⑤将模块直接向下放入CPU上部的安装位置中。⑥用力将模块压入该位置直到卡入就位。⑦重新装上端子板盖子。拆卸端子板连接器CPU、信号板、信号模块和通讯模块提供了方便接线的可拆卸连接器。通过卸下CPU的电源并打开连接器上的盖子，准备从系统中拆卸端子板连接器。①确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。②查看连接器的顶部并找到可插入螺丝刀头的槽。③将螺丝刀插入槽中。④轻轻撬起连接器顶部使其与CPU分离。连接器从夹紧位置脱离。⑤抓住连接器并将其从CPU.上卸下。重新安装端子板连接器通过断开CPU的电源并打开连接器的盖子，准备端子板安装的组件。①确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。②使连接器与单元上的插针对齐。③将连接器的接线边对准连接器座沿的内侧。④用力按下并转动连接器直到卡入到位。⑤仔细检查以确保连接器已正确对齐并完全啮合。如何插入/拔出存储卡将CPU上挡板向下掀开，可以看到右上角有一MC卡槽，将存储卡缺口向上插入，需要拔出时，垂直与插槽扣拔出即可，如图所示注意：于S7-1200CPU，存储卡不是必须的，将存储卡插到一个处于运行状态的CPU上，会造成CPU停机。感谢观看主讲：王树亮主讲：王树亮1200PLC硬件系统

--S7-1200PLC模块接线目录CONTENTSPLC供电电源端口接线PART01PLC本体数字量输入接口接线PART02PLC本体数字量输出接口接线PART03传感器电源接口接线PART04PLC供电电源端口接线01型号CPU1211CAC/DC/RLYCPU1211CDC/DC/RLYCPU1211CDC/DC/DC电源范围AC120----240VDC24V功耗10W8W型号CPU1212CAC/DC/RLYCPU1212CDC/DC/RLYCPU1212CDC/DC/DC电源范围AC120----240VDC24V功耗11W9W型号CPU1214CAC/DC/RLYCPU1214CDC/DC/RLYCPU1214CDC/DC/DC电源范围AC120----240VDC24V功耗14W12W型号CPU1217CDC/DC/DC电源范围DC24V功耗12W①直流电源②交流电源第一个/前面字母表示CPU的电源电压，如果是DC表示电源电压为DC24V；如果是AC表示电源电压为AC85~264V，对于我国来说采用电源电压AC220V。PLC本体数字量输入接口接线02NPN(漏型)输入接法NPN(漏型)使用内部电源NPN(漏型)使用外部电源传感器接入PLC直流NPN型接近开关源型接法把PNP传感器接入西门子PLC。要把PNP传感器接入PLC，要求PLC的DI（或DI模块）必须是漏型。把PLC的DI端口的1M端子与24VDC电源的-V端子接在一起，电流的流向为：+V（24VDC电源）→传感器24V→传感器OUT→I0.2（电流流入I0.2）→1M（I端口）→-V（24VDC）。PNP(源型)输入接法PNP(源型)使用内部电源PNP(源型)使用内部电源传感器接入PLC直流NPN型接近开关源型接法把NPN传感器接入西门子PLC。要求PLC的DI（或DI模块）必须是源型。把PLC的I端口的1M端子与24VDC电源的+V端子接在一起，电流的流向为：+V（24VDC）→1M（DI端口）àI0.2（电流从I0.2流出）→à传感器OUT→传感器GND（蓝）→-V（24VDC）。PLC本体数字量输出接口接线03继电器输出的PLC与晶体管输出的PLC区别在哪里？l）负载电压、电流类型不同。晶体管只能带直流负载，而继电器带交、直流负载均可；晶体管电流为0.2～0.3A，继电器电流为2A。2）负载能力不同。晶体管带负载的能力小于继电器带负载的能力，用晶体管时，有时候要加继电器、固态继电器等来带动大负载。3）晶体管的响应速度快于继电器的响应速度。继电器输出型通过闭合的触点驱动外部负载，响应慢（约10ms）。晶体管输出型通过光耦合使晶体管通断，响应快（约0.2ms甚至更小）。一般用于高速输出，如伺服／步进等，用于动作频率高的输出。PLC数字量输出R1VD1

COM

FU负载－＋

内部电路R2＋U

LEDR3VT1

VT2

输出指示VD2

KALEDR1COMFU负载－＋内部电路KA＋－~VD输出指示继电器输出晶体管输出传感器电源接口接线04西门子PLCS7-1200系列的CPU有一个24V直流传感器电源，它能为CPU集成的输入点、扩展模块输入点，扩展模块的继电器线圈提供24V直流电源（1211C/1212C电流供应300mA，1214C/1215C/1217C电流供应400mA）。如果实际电源需求超过了CPU模块的电源额定值，用户可以增加一个24V直流电源模块来为扩展模块进行供电。感谢观看主讲：王树亮主讲：王树亮S7-1200PLC数据存储与地址

--S7-1200PLC的数据存储目录CONTENTS物理性质存储器PART01逻辑功能存储区PART02物理上的划分一般称为存储器，逻辑上的划分一般称为存储区。物理性质存储器01(1）随机存储器（RAM）。随机存取存储器可读可写，其工作速度快、价格便宜、改写方便，但断电后储存的信息会丢失。(2）只读存储器（ROM）。只读存储器只能读出不能写入，是非易失性存储器，断电后只读储存器中的数据不会消失，一般用来存放PLC的操作系统。(3）快闪存储器（快可擦编程只读存储器Flash

EPROM）简称为FEPROM，可电擦除可编程的只读存储器简称为EEPROM。FEPROM和EEPROM兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取优点，但工作速度相对不快，写入数据的时间比RAM长，可用来存放用户程序和断电时需要保存的重要数据。

PLC物理存储器逻辑功能存储区02以S7-1200PLC为例，存储区可分为用户存储区和系统存储区。用户存储区用户存储区：包括装载存储区、工作存储区和保持存储区。系统存储区系统存储区：包含输入过程映像区、输出过程映像区、位存储区、临时数据存储区、数据块存储区。存储区功能描述过程映像输入区（I）在扫描周期开始时，将输入模块的输入值复制到过程映像输入表物理输入区（I:_P）立即读取

CPU、SB

和

SM

上的物理输入点通过该区域直接访问集中式和分布式输入模块过程映像输出区（Q）在扫描周期开始时，将过程映像输出表中的值复制到输出模块物理输出区（Q:_P）立即写入

CPU、SB

和

SM

上的物理输出点通过该区域直接访问集中式和分布式输出模块位存储区（M）控制和数据存储器。用于存储用户程序的中间运算结果或标志位临时局部存储区（L）块的临时局部数据，数据只能供块内部调用数据块（DB）数据存储区与FB的参数存储区1、过程映像输入区（I）过程映像输入区I是CPU用于接收外部输入信号的区域。在每个扫描周期的开始，CPU对输入模块进行采样，并将采样值写入过程映像输入区中。程序执行时从该过程映像输入区中读取对应的状态进行运算。2、过程映像输出区（Q）过程映像输出区的标识符为Q。程序执行的运算结果并不会直接写入到物理输出端子上，而是存入过程映像输出区。在每一个扫描周期结束时，CPU才将过程映像输出区的内容复制到物理输出端，从而驱动外部负载动作。3、位存储区（M）位存储区M常用来存储运算时的中间操作状态或其他控制信息，相当于传统继电器控制电路中的中间继电器。位存储器不能直接驱动负载。4、临时存储区（L）临时存储器用于存储在处理代码块时使用的临时数据。CPU按照“按需访问”的策略分配临时存储器。代码块启动时，CPU将临时存储器区分配给代码块；代码块执行结束后，CPU将重新分配临时存储器，用于执行其它代码块。临时存储器是局部的，只能在生成它的代码块内使用，不能与其他代码块共享。5、数据块（DB）数据块（DataBlock）简称DB，用于存储各代码块使用的各种类型的数据，包括中间操作状态、FB的其他控制信息参数，以及某些指令（如定时器、计数器）需要的数据结构。S7-1200CPU中新建的DB块默认采用优化块的访问方式。感谢观看主讲：王树亮主讲：王树亮S7-1200PLC数据存储与地址

--S7-1200PLC数据存储格式目录CONTENTS数据存储区地址格式PART01寻址方式PART02数据存储区地址格式01数据存储区地址格式每个存储单元都有唯一的地址，用户程序利用这些地址访问存储单元中的信息。存储地址访问方式如图所示，由以下元素组成:●存储区标识符(如I、Q或M);●要访问的数据的大小(“B”表示Byte、“W”表示Word或“D”表示DWord);●数据的起始地址(如字节3或字3)。位、字节、字、双字地址寻址方式02寻址方式S7-1200的寻址方式有立即数寻址、直接寻址、间接寻址三大类。●立即数寻址的数据在指令中以常数形式出现。●直接寻址是指在指令中直接给出要访问的存储器或寄存器的名称和地址编号，直接寻址又可以分为绝对寻址和符号寻址（使用变量名寻址）。直接寻址有位寻址、字节寻址、字寻址和双字寻址。●间接寻址是指使用地址指针间接给出要访问的存储器或寄存器地址。存储区说明存储区说明强制保持过程映像输入(I)从扫描周期开始，从物理输入复制无无物理输入(I:P)立即读取CPU的SB

和SM

的物理输入点支持无过程映像输出(Q)在扫描周期开始后复制到物理输出无无物理输出(Q:P)立即写入CPU、SB、SM上的物理输出点支持无位存储器/辅助存储区(M)用于存储用户程序的中间运算结果或标志位无支持（可选）临时存储区(L)存储块的临时数据，这些数据仅在该块本地范围有效，只能通过符号寻址来访问无无数据块(DB)数据存储器，同时也是FB的参数存储器无支持（可选）感谢观看主讲：王树亮主讲：王树亮S7-1200PLC数据存储与地址

--S7-1200CPU的基本数据类型目录CONTENTS位数据类型PART01位字符串数据类型PART02整数数据类型PART03浮点数数据类型PART04时间数据类型PART05日期、字符数据类型PART06分类