西门子KP700按键式面板

数字量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等设备。为适应不同负载需要，各类PLC的数字量输出都有3种方式，即继电器输出、晶体管输出及晶闸管输出。继电器输出方式常用，适用于交、直流负载，其特点是带负载能力强，但动作频率与响应速度慢；晶体管输出适用于直流负载，其特点是动作频率高，响应速度快，但带负载能力小；晶闸管输出适用于交流负载，响应速度快，带负载能力不大的场合。

模拟量输出模块用来控制调节阀、变频器等执行装置。

输入/输出模块除了传递信号外，还具有电平转换与隔离的作用。此外，输入/输出点的通断状态由发光二极管显示，外部接线一般接在模块面板的接线端子上，或使用可拆卸的插座型端子板，不需断开端子板上的外部连线，就可以迅速地更换模块。4.编程装置

编程装置是用来对PLC进行编程和设置各种参数的。通常PLC编程有两种方法：一是采用手持式编程器，体积小，价格便宜，它只能输入和编辑指令表程序，又叫作指令编程器，便于现场调试和维护；另一种方法是采用安装有编程软件的计算机和连接计算机与PLC的通信电缆，这种方式可以在线观察梯形图中触点和线圈的通断情况及运行时PLC内部的各种参数，便于程序调试和故障查找。程序编译后下载到PLC，也可将PLC中的程序上载到计算机。程序可以存盘或打印，通过网络还可以实现远程编程和传送。5.电源

PLC使用220V交流电源或24V直流电源。内部的开关电源为各模块提供5V、±12V、24V等直流电源。小型PLC一般都可以为输入电路和外部的电子传感器（如接近开关等）提供24V直流电源，驱动PLC负载的直流电源一般由用户提供。6.外围接口

通过各种外围接口，PLC可以与编程器、计算机、PLC、变频器、EEPROM写入器和打印机等连接，总线扩展接口用来扩展I/O模块和智能模块等。

2.2 S7-1200 PLC的硬件结构

S7-1200的CPU将微处理器、集成电源、输入电路和输出电路组合到一个设计紧凑的外壳中，以形成功能强大的PLC。S7-1200 PLC作为紧凑型自动化产品的新成员，目前有5款CPU，CPU 1211C、CPU 1212C、CPU 1214C、CPU 1215C和CPU 1217C

每款CPU根据电源信号和输入/输出信号的类型有不同的型号，其本机自带数字量输入/输出点数亦有所差异，具体数据见表1-1。

S7-1200的CPU都支持扩展一个信号板（Signal Board），而对于信号模块（SignalModule），CPU 1211C不支持，CPU 1212C支持2个，CPU 1214C、1215C、1217C支持多8个。S7-1200 PLC都自带至少一个PROFINET接口，都支持多3个扩展通信模块。

S7-1200 PLC的附件还包括存储卡、电源和以太网交换机等。通过存储卡，将一个程序转移到多个CPU，只需简单地将内存卡安装到CPU中并执行一个上电周期，处理过程中CPU内的用户程序不会丢失。

2.2.1 S7-1200 PLC的CPU模块

S7-1200 PLC不同型号的CPU面板是类似的

CPU有3类状态指示灯，用于提供CPU模块的运行状态信息。

（1）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，绿色和橙色交替闪烁时指示CPU正在启动。

（2）ERROR指示灯

该指示灯的颜色为红色闪烁时指示有错误，如CPU内部错误、存储卡错误或组态错误（模块不匹配）等，纯红色时指示硬件出现故障。

S7-1200 PLC提供了各种I/O信号模块用于扩展其CPU能力，信号模块包括数字量输入模块、数字量输出模块、数字量输入/直流输出模块、数字量输入/交流输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、热电偶和热电阻模拟量输入模块以及模拟量输入/输出模块等，各种信号模块

各数字量信号模块还提供了指示模块状态的诊断指示灯。其中，绿色指示模块处于运行状态，红色指示模块有故障或处于非运行状态。

各模拟量信号模块为各路模拟量输入和输出提供了I/O状态指示灯。其中，绿色指示通道已组态且处于激活状态，红色指示个别模拟量输入或输出处于错误状态。此外，各模拟量信号模块还提供有指示模块状态的诊断指示灯。其中，绿色指示模块处于运行状态，而红色指示模块有故障或处于非运行状态。

 S7-1200 PLC的通信模块

S7-1200的CPU多可以添加3个通信模块，支持PROFIBUS主从站通信，RS485和RS232通信模块可以实现点对点的串行通信。SIMATIC STEP 7 Basic工程组态系统中有各种扩展指令或库功能，如USS驱动协议、Modbus RTU主站和从站协议等，能够实现相关通信的组态和编程。

S7-1200的CPU家族提供各种各样的通信选项以满足用户的网络要求，如I-Device、PROFINET、PROFIBUS、远距离控制通信、点对点（PtP）通信、USS通信、Modbus RTU、AS-i及I/O Link MASTER等。

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S7-1200 PLC本机集成的PROFINET接口允许与以下设备通信：编程设备、HMI设备及其他SIMATIC控制器等；支持以下协议：TCP/IP、ISO-on-TCP及S7通信（服务器端）。

S7-1200 PLC通信接口由一个抗干扰的RJ45连接器组成。该连接器具有自动交叉网线（Auto-Cross-Over）功能，支持多23个以太网连接，数据传输速率达10/100Mbit/s。为了使布线少并提供大的组网灵活性，可以将紧凑型交换机模块CSM 1277和S7-1200 PLC一起使用，从而组建成一个统一或混合的网络（具有线形、树形或星形的拓扑结构）。

采用公开的用户通信和分布式I/O指令，S7-1200的CPU可以和以下设备通信：其他的CPU、PROFINET I/O设备（如ET 200和SINAMICS）、使用标准的TCP通信协议的设备。。2. PROFIBUS

通过使用PROFIBUS主站和从站通信模块，S7-1200的CPU支持PROFIBUS通信标准。PROFIBUS主站通信模块同时支持下列通信连接，

1）为人机界面与CPU通信提供3个连接。

2）为编程设备与CPU通信提供1个连接。

3）为主动通信提供8个连接，采用分布式I/O指令。

4）为被动通信提供3个连接，采用S7通信指令。

通过使用PROFIBUS-DP从站通信模块CM 1242-5，S7-1200 PLC可以作为一个智能DP从站设备与任何PROFIBUS-DP主站设备通信。

TS适配器IE Basic拥有为各种通信技术精选的TS模块，如Modem、ISDN、GSM及RS232等，支持所有远程服务功能，不需要现场的PG/PC，不需要人员经常到现场，节省因售后服务而产生的差旅费用

S7-1200 PLC紧凑型控制器定位在原有的SIMATIC S7-200 PLC和S7-300 PLC产品之间。它与S7-200 PLC和S7-300 PLC的区别和差异主要体现在硬件、通信、工程、存储器、功能块、计数器、定时器及工艺功能等方面。

在硬件扩展方面，S7-200 PLC多支持7个扩展模块，S7-300 PLC主机架多支持8个扩展模块，且扩展模块全部在CPU的右侧（若水平放置），而S7-1200 PLC支持扩展多8个信号模块和多3个通信模块，在CPU本机输入/输出点及其信号面板方面，以CPU 224XP、CPU 313C和CPU 1214C为例来说明，S7-1200 PLC支持通过信号面板来根据需要增加I/O点，而S7-200 PLC和S7-300 PLC则是固定的。

在硬件组态方面，S7-200 PLC的地址自动分配，不能改变；而S7-1200 PLC和S7-300 PLC的地址可以由用户手动重新分配。

在通信方面，S7-200 PLC、S7-300 PLC和S7-1200 PLC都支持通过RS232和RS485实现点对点通信，支持ASCII、USS和Modbus等通信协议。S7-200 PLC需要RS232转换器实现RS232的串口通信，S7-300 PLC需要选用带PtP接口的CPU或者CP模块实现RS232的串口通信，而S7-1200 PLC通过RS232通信模块即可实现。S7-1200 PLC本机集成了PROFINET以太网接口，支持与编程设备、HMI和其他CPU的通信。

S7-1200 PLC的编程软件STEP 7 Basic提供了一个易用、集成的工程框架，可以用于S7-1200 PLC、精简HMI面板和伺服系统的组态。

在存储器方面，S7-200 PLC的程序存储器和数据存储器的大小是固定不变的，而S7-1200 PLC和S7-300 PLC的则是浮动的。

在装载存储区方面，S7-1200的CPU符号表和注释可以在线获得，即S7-1200的CPU符号表和注释可以保存在CPU中，而S7-200和S7-300的CPU皆不支持此功能。

S7-1200 PLC中利用“符号化存取”，可以优化分配数据块所占的存储区；而在S7-300 PLC中，由于是混合声明数据块中的数据类型，这使得存储区的分配使用非常杂乱

在保持存储区方面，S7-200 PLC仅有数据区可以设置为保持性的，S7-300 PLC是以字节为单位进行保持性设置的，而S7-1200 PLC多可以设置2048B的保持区，可以对数据块中的离散变量设置保持性。

在存储卡大小上，S7-1200 PLC的存储卡大可到24MB。对于S7-200 PLC和S7-1200 PLC，存储卡都是可选的，可以存放的内容是相同的。而S7-300 PLC的存储卡是必需的，且S7-300 PLC的存储卡无法存放配方和数据记录等。此外，S7-1200 PLC的存储卡还将用来实现存储区扩展、程序分配及固件升级等功能。

在块的类型方面，S7-200 PLC有主程序、子程序、中断子程序及数据区V区等，而S7-1200 PLC和S7-300 PLC类似，有OB、FB、FC及数据块DB等。

在程序结构方面，S7-200 PLC调用子程序，大嵌套深度为8，所有程序块共用一个通用数据块；而S7-1200 PLC像S7-300 PLC一样具有FC、FB和OB等，高度模块化，且可以重复利用，大嵌套深度为16。S7-200 PLC中将事件分配给中断，中断事件触发相应的子程序；而S7-1200 PLC和S7-300 PLC类似，都是通过组织块分配事件。