第1章硬件

1.1西門子S7-1200PLC1.2S7-1200CPU1.3S7-1200系列產(chǎn)品命名原則1.4存儲器1.5S7-1200PLC的擴(kuò)展能力計算1.6S7-1200CPU的安裝1.7輸入接線1.8輸出接線1.9思考題

1.1西門子S7-1200PLC

1.2S7-1200CPU

以太網(wǎng)通信接口以太網(wǎng)通信指示燈通信擴(kuò)展模塊接口運(yùn)行狀態(tài)指示燈CPU供電接線端子傳感器供電接線端子數(shù)字量輸入接線端子模擬量輸入接線端子存儲卡接口信號擴(kuò)展模塊接口數(shù)字量輸出接線端子選擇器件：信號板&通信板&電池板LED狀態(tài)指示燈1.2S7-1200CPU——網(wǎng)通信接口

I-DevicePROFINETPROFINBUS遠(yuǎn)距離控制通信點(diǎn)對點(diǎn)（PtP通信）USS通信ModbusRTUAS-II/OLinkMASTER1.2S7-1200CPU——運(yùn)行狀態(tài)指示燈CPU有三類狀態(tài)指示燈，用于提供CPU模塊運(yùn)行狀態(tài)信息STOP/RUN指示燈該指示燈的顏色為純橙色時指示STOP模式，純綠色時指示RUN模式，綠燈和橙色交替閃爍指示CPU正在啟動。ERROR指示燈該指示燈為紅色閃爍狀態(tài)時指示有錯誤，如CPU內(nèi)部錯誤、存儲卡錯誤或者組態(tài)錯誤等，純紅色時指示硬件出現(xiàn)故障。MAINT指示燈該指示燈在每次插入存儲卡時閃爍1.2S7-1200CPU——S7-1200CPU類型ACDCRLYPLC供電電源

AC:AC220VDC:DC24V

輸入端電源信號PLC輸出類型

DC:晶體管輸出RLY:繼電器輸出1.3S7-1200系列產(chǎn)品命名原則S7-1200的PLC在擴(kuò)展模塊時，可以左側(cè)和右側(cè)同時進(jìn)行擴(kuò)展，左側(cè)可以最多擴(kuò)展3個通信模塊，右側(cè)可以最多擴(kuò)展8個信號模塊，在CPU上方還可以增加信號板的擴(kuò)展。1.4存儲器——裝載存儲器

裝載存儲器用于非易失性地存儲用戶程序、數(shù)據(jù)和組態(tài)。項(xiàng)目被下載到CPU后，首先存儲在裝載存儲器中，每個CPU都具有內(nèi)部裝載存儲器，該內(nèi)部裝載存儲器的大小取決于所使用的CPU,該內(nèi)部裝載存儲器可以用外部存儲卡來替代，如果沒插入存儲卡，CPU將使用內(nèi)部裝載存儲器，如果插入存儲卡，CPU將使用該存儲卡作為裝載存儲器1.4存儲器——工作存儲器

工作存儲器是易失性存儲器，用于在執(zhí)行用戶程序時存儲用戶項(xiàng)目的某些數(shù)據(jù)，CPU會將一些項(xiàng)目內(nèi)容從裝載存儲器復(fù)制到工作存儲器中，該易失性存儲器將在斷電后丟失，而在恢復(fù)供電時有CPU恢復(fù)。1.4存儲器——保持性工作存儲器

保持性工作存儲器，用于非易失性地存儲限量的工作存儲器值，保持性存儲器用于在斷電時存儲所選用戶存儲單元的值，如果發(fā)生斷電或掉電，CPU將在上電時恢復(fù)這些保持值。1.4存儲器——存儲卡（MC卡）存儲卡?程序卡?傳送卡?固件更新卡1.5S7-1200PLC的擴(kuò)展能力計算

S7-1200的PLC具有極強(qiáng)的擴(kuò)展能力，可以在CPU的左右兩側(cè)及正面進(jìn)行擴(kuò)展，PLC的擴(kuò)展能力主要取決于兩方面：?CPU類型決定擴(kuò)展能力CPU型號不一樣，所支持的擴(kuò)展能力也不一樣?CPU所提供的SM和CM總線電源的可用電流大小CPU型號不一樣，所提供的SM和CM的總線電源的電流大小也不一樣，所選擇的模塊不一樣，每個模塊所消耗SM總線電源的電流大小也不一樣。1.5S7-1200PLC的擴(kuò)展能力計算——信號模塊的擴(kuò)展1.5S7-1200PLC的擴(kuò)展能力計算——通信擴(kuò)展模塊通信模塊類型及作用CM1241RS485/RS422CM1241RS232CM1243-5PROFIBUSDP主站CM1242-5PROFIBUSDP從站CP1242-7GPRS通信模塊CM1278I/O主站模塊在左側(cè)最多可以擴(kuò)S7-1200CPU展3個通信模塊1.5S7-1200PLC的擴(kuò)展能力計算——信號板的擴(kuò)展信號板的設(shè)計是S7-1200的一個亮點(diǎn)，使用嵌入式安裝，并不增加安裝空間，能擴(kuò)展少量I/O點(diǎn)，從而提高控制系統(tǒng)的性價比。1.5S7-1200PLC的擴(kuò)展能力計算CPU型號不一樣，所支持的擴(kuò)展能力也不一樣3個CM/CP模塊CPU1211C1個信號板CPU1212C1個SB3個CM/CP模塊2個SM1.5S7-1200PLC的擴(kuò)展能力計算CPU型號不一樣，所支持的擴(kuò)展能力也不一樣CPU1214C/CPU1215C/CPU1217C1個SB3個CM/CP模塊8個SM1.5S7-1200PLC的擴(kuò)展能力計算每個CPU都會提供一個DC5V的電源（SM和CM總線電源）和一個DC24V(傳感器電源)，當(dāng)CPU連接擴(kuò)展模塊時，CPU會通過這個SM總線電源為這個擴(kuò)展模塊提供電源，如果擴(kuò)展模塊需要消耗的SM總線電源的電流超出CPU的SM總線電源提供電流，則必須拆下一個擴(kuò)展模塊CPU1214CCM1241SM1221DI16SM1222DQ16SM1231AI8SM1232

AQ4AQ21.5S7-1200PLC的擴(kuò)展能力計算每個CPU都會提供一個DC5V的電源（SM和CM總線電源）和一個DC24V(傳感器電源)，當(dāng)CPU連接擴(kuò)展模塊時，CPU會通過這個SM總線電源為這個擴(kuò)展模塊提供電源，如果擴(kuò)展模塊需要消耗的SM總線電源的電流超出CPU的SM總線電源提供電流，則必須拆下一個擴(kuò)展模塊CPU1214CCM1241SM1221DI16SM1222DQ16SM1231AI8SM1232

AQ4AQ21600mA240mA3*130mA3*140mA90mA80mA240mA+3*130mA+3*140mA+90mA+80mA=1220mA1.5S7-1200PLC的擴(kuò)展能力計算?PLC提供的SM總線電源能否通過使用外接電源進(jìn)行擴(kuò)展？對于SM總線電源來講，若PLC提供的SM總線電源的電流不足以滿足模塊消耗時，不能夠通過外接電源進(jìn)行擴(kuò)展。?PLC提供的DC24V傳感器電源能否進(jìn)行擴(kuò)展？對于DC24V傳感器電源來講，容量比較?。?00~400mA）因此在使用時，可以通過選擇一個24V的開關(guān)電源進(jìn)行擴(kuò)展，但擴(kuò)展時需要注意，不能使擴(kuò)展的電源與PLC提供的24V傳感器電源并聯(lián)連接，但可以把兩個電源的負(fù)端連接在一起做等電位的連接。1.6S7-1200CPU的安裝

1.7輸入接線

輸入接線無源信號接線有源信號接線輸出接線晶體管輸出型繼電器輸出型1.7輸入接線——無源信號

所謂的無源信號，指在使用時只需要給其工作電源的信號，通常用于接線觸點(diǎn)的信號。如：按鈕、開關(guān)、繼電器觸點(diǎn)等。1.7輸入接線——有源信號所謂的有源信號，指在使用時除了需要給其工作電源外，還需要接入控制電源，常用的一些電子感應(yīng)開關(guān)就是有源信號。如光電開關(guān)

接近開關(guān)

磁感應(yīng)開關(guān)1.7輸入接線——無源信號的接法

公共端1M接電源負(fù)極，稱之為共陰極接法，也可以稱之為漏極接法。1.7輸入接線——無源信號的接法

公共端1M接電源正極，稱之為共陽極接法，也可以稱之為源極接法。1.7有源信號的接法

有源信號常用的是一些電子式元器件，如接近開關(guān)、磁感應(yīng)開關(guān)、光電開關(guān)等，而對于這些電子式的感應(yīng)開關(guān)來講，市面上主要分為NPN型和PNP型兩大類，不管是哪一類，在使用時只需要注意輸出信號的類型，對于NPN型傳感器來說，輸出的信號類型為低電平，對于PNP型的傳感器來說，輸出類型為高電平。1.7輸入接線——NPN型接近開關(guān)的接法1.7輸入接線——PNP型接近開關(guān)的接法1.8輸出接線繼電器輸出類型特點(diǎn)不同公共點(diǎn)之間可以帶不同的交直流負(fù)載，且電壓可以不同。響應(yīng)速度慢，帶載能力強(qiáng)，響應(yīng)時間在10ms左右，帶載負(fù)載電流可達(dá)2A/點(diǎn)。繼電器輸出型觸點(diǎn)的使用壽命有限，一般幾十萬到幾百萬次之間。繼電器輸出型的PLC抗干擾能力相對更強(qiáng)。晶體管輸出型特點(diǎn)適用于高頻動作，響應(yīng)時間短，一般為0.2ms。帶載能力小，0.5A/點(diǎn)，只適合直流負(fù)載（一般為DC30V以下）可以用于發(fā)送高速脈沖實(shí)現(xiàn)對伺服、步進(jìn)的定位控制S7-1200PLC的輸出類型分為繼電器輸出和晶體管輸出兩種類型，對于輸出信號模塊同樣分為繼電器輸出類型和晶體管輸出類型。1.8輸出接線——繼電器輸出型1.8輸出接線——晶體管輸出型1.9思考題PLC提供的SM總線電源能否通過使用外接電源進(jìn)行擴(kuò)展？PLC提供的DC24V傳感器電源能否進(jìn)行擴(kuò)展？某工程項(xiàng)目經(jīng)統(tǒng)計I/O點(diǎn)數(shù)為20個DI,直流24V輸入，10個DO中繼電器輸出8個，2個DC輸出，1路模擬量輸入1路模擬量輸出，選用S71200PLC,該如何選擇？思考題?PLC提供的SM總線電源能否通過使用外接電源進(jìn)行擴(kuò)展？對于SM總線電源來講，若PLC提供的SM總線電源的電流不足以滿足模塊消耗時，不能夠通過外接電源進(jìn)行擴(kuò)展。?PLC提供的DC24V傳感器電源能否進(jìn)行擴(kuò)展？對于DC24V傳感器電源來講，容量比較?。?00~400mA）因此在使用時，可以通過選擇一個24V的開關(guān)電源進(jìn)行擴(kuò)展，但擴(kuò)展時需要注意，不能使擴(kuò)展的電源與PLC提供的24V傳感器電源并聯(lián)連接，但可以把兩個電源的負(fù)端連接在一起做等電位的連接。思考題③某工程項(xiàng)目經(jīng)統(tǒng)計I/O點(diǎn)數(shù)為20個DI,直流24V輸入，10個DO中繼電器輸出8個，2個DC輸出，1路模擬量輸入1路模擬量輸出，選用S71200PLC,該如何選擇？思考題③某工程項(xiàng)目經(jīng)統(tǒng)計I/O點(diǎn)數(shù)為20個DI,直流24V輸入，10個DO中繼電器輸出8個，2個DC輸出，1路模擬量輸入1路模擬量輸出，選用S71200PLC,該如何選擇？CPU功率計算5VDC24VDCCPU1214CAC/DC/RLY1600mA400mA減系統(tǒng)要求5VDC24VDCCPU1214C14點(diǎn)輸入-14*4=56mA1個SM12235V電源145mA1個SM12238點(diǎn)輸入-8*4=32mA1個SM12238點(diǎn)繼電器輸出-8*11=88mA總要求145mA176mA