西门子KP900触摸屏

存储器在PLC中有两种存储器：系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序存储器用来存放由PLC生产厂家编写好的系统程序，并固化在ROM（只读存储器）内，用户不能直接更改。存储器中的程序负责解释和编译用户编写的程序、监控I/O接口的状态、对PLC进行自诊断、扫描PLC中的用户程序等。用户程序存储器是用来存放用户根据控制要求而编制的应用程序。目前大多数PLC采用可随时读写的快闪存储器（Flash）作为用户程序存储器，它不需要后备电池，掉电时数据也不会丢失。

用户程序存储器属于随机存储器（RAM），主要用于存储中间计算结果和数据、系统管理，主要包括I/O状态存储器和数据存储器。

（3）输入/输出模块PLC的输入/输出模块是PLC与工业现场设备相连接的接口。PLC的输入和输出信号可以是数字量或模拟量，其接口是PLC内部弱电信号和工业现场强电信号联系的桥梁。接口主要起到隔离保护作用（电隔离电路使工业现场与PLC内部进行隔离）和信号调整作用（把不同的信号调整成CPU可以处理的信号）。2.PLC的特点（1）编程简单，容易掌握

梯形图是使用多的PLC编程语言，其电路符号和表达式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图的电气技术人员很快就能学会梯形图语言，并用来编制用户程序。（2）功能强，

PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元器件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器控制系统相比，具有很高的性价比。（3）硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强

PLC产品已经标准化、系列化和模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。（4）可靠性高，抗干扰能力强

传统的继电器控制系统使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障。PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，PLC外部仅剩下与输入和输出有关的少量硬件元器件，因触点接触不良造成的故障大为减少。

（5）系统的设计、安装、调试及维护工作量少

模块式PLC是将CPU、输入和输出单元、电源单元以及各种功能单元集成一体。各模块结构上相互独立，构成系统时，则根据要求搭配组合，灵活性强。（3）按控制性能分：低档机、中档机和机

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低档PLC具有基本的控制功能和一般运算能力，工作速度比较低，可配置的输入和输出模块数量比较少，输入和输出模块的种类也比较少。

中档PLC具有较强的控制功能和较强的运算能力，它不仅能完成一般的逻辑运算，也能完成比较复杂数据运算，工作速度比较快。

PLC具有强大的控制功能和较强的数据运算能力，可配置的输入和输出模块数量很多，输入和输出模块的种类也很全面。这类PLC不仅能完成中等规模的控制工程，也可以完成规模很大的控制任务。在联网中一般作为主站使用。2.PLC的应用

（1）数字量控制

PLC用“与”“或”“非”等逻辑控制指令来实现触点和电路的串、并联，代替继电器进行组合逻辑控制、定时控制与顺序逻辑控制。

（2）运动控制

PLC使用专用的运动控制模块，对直线运行或圆周运动的位置、速度和加速度进行控制，可以实现单轴、双轴、三轴和多轴位置控制。

（3）闭环过程控制

闭环过程控制是指对温度、压力和流量等连续变化的模拟量的闭环控制。PLC通过模拟量I/O模块，实现模拟量和数字量之间的相互转换，并对模拟量实行闭环的PID控制。

（4）数据处理

现代的PLC具有数学运算、数据传送、转换、排序、查表和位操作等功能，可以完成数据的采集、分析与处理。

存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序相当于个人计算机的操作系统，它使可编程控制器具有基本的智能，能够完成可编程控制器设计者规定的各种工作。系统程序由可编程控制器生产厂家设计并固化在ROM中，用户不能读取。用户程序由用户设计，它使可编程控制器完成用户要求的特定功能。存储器的容量以字节为单位。可编程控制器使用以下物理存储器。1.随机存取存储器（RAM）

用户可以用编程装置读出RAM的内容，也可以将用户程序写入RAM，因此RAM又叫读写存储器，它是易失性的存储器，它的电源中断后，存储的信息将会丢失。RAM的工作速度快，价格便宜，改写方便。在关断可编程控制器的外部电源后，可用锂电池保存在RAM中的用户程序和某些数据，锂电池可用2～5年，需要更换锂电池时，由可编程控制器发出信号，通知用户。现在部分可编程控制器仍用RAM来存储用户程序。2.只读存储器（ROM）

ROM的内容只能读出，不能写入。它是非易失性的，它的电源消失后，仍能保存存储的内容。ROM一般用来存放可编程控制器的用户程序。3.可电擦除可编程的只读存储器（E2PROM）

它是非易失性的，但是可以用编程装置对它编程，兼有ROM的非易失性和RAM的随机存取的优点，但是将信息写入它需要的时间比RAM长得多。E2PROM用来存放用户程序和断电时需要保存的重要数据。

1.2 S7-1200的硬件S7-1200是西门子公司的新一代小型PLC，它将微处理器、集成电源、输入和输出电路组合到一个设计紧凑的外壳中以形成强大的功能，它具有集成的PROFINET接口、强大的工艺集成性

 CPU模块

打开其编程软件可见S7-1200目前有7种型号CPU模块，CPU 1211C、CPU 1212C、CPU 1214C、CPU 1215C、CPU 1217C、CPU 1214FC、CPU 1215FC，CPU模块类型。

S7-1200 PLC的外形及结构（已拆卸上、下两盖板），其中①是3个指示CPU运行状态的LED（发光二极管）；②是集成I/O（输入/输出）的状态LED；③是信号板安装处（安装时拆除盖板）；④是PROFINET以太网接口的RJ-45连接器；⑤是存储器插槽（在盖板下面）；⑥是可拆卸的接线端子板。1.CPU面板

S7-1200 PLC不同型号的CPU面板是类似的，在此以CPU 1214C为例进行介绍：CPU有3类运行状态指示灯，用于提供CPU模块的运行状态信息。

集成的通信接口与通信模块1.集成的PROFINET接口

工业以太网是现场总线发展的趋势，已经占有现场总线的半壁江山。PROFINET是基于工业以太网的现场总线，是开放式的工业以太网标准，它使工业以太网的应用扩展到了控制网络底层的现场设备。

通过以太网通信协议TCP/IP，S7-1200提供的集成PROFINET接口可用于编程软件STEP 7通信，以及与SIMATIC HMI精简系列面板通信，或与其他PLC通信。此外它还通过开放的以太网通信协议TCP/IP和ISO-on-TCP支持与第三方设备的通信。该接口的RJ-45连接器具有自动交叉网线功能，数据传输速率为10Mbit/s或100Mbit/s，支持多16个以太网连接。该接口能实现快速、简单、灵活的工业通信。

CSM 1277是一个4端口的紧凑型交换机，用户可以通过它使S7-1200 PLC连接到多3个附加设备。除此之外，如果将S7-1200和SIMATIC NET工业无线局域网组件一起使用，还可以构建一个全新的网络。

2.通信模块

S7-1200 PLC多可以增加3个通信模块和1个通信信号板，如CM 1241 RS232、CM 1241 RS485、CP1241 RS232、CP1241 RS485、CB1241 RS485，它们安装在CPU模块的左边和CPU的面板上

S7-200 SMART标准型CPU集成了以太网口，可以使用一根普通的网线将程序下载到CPU中，省去了专用编程电缆的费用，经济方便。该以太网口具有强大的以太网通信功能，可以与人机界面（HMI）、其他CPU模块及第三方以太网通信设备进行通信，可以十分方便地组建局域网。从V2.4版本开始该网口还支持PROFINET通信。

（7）CPU模块集成工艺功能

S7-200 SMART CPU模块支持高速脉冲输入计数。以CPU ST40为例，多支持6个高速脉冲计数器（HSC），如果使用单相输入，高支持200kHz的输入频率；如果使用A/B相输入，高支持100kHz的输入频率。

S7-200 SMART CPU模块支持高速脉冲输出。CPU ST40多支持3个100kHz的高速脉冲输出，支持脉冲串输出（PTO）和脉宽调制（PWM）两种方式，可以用来控制伺服驱动器进行调速或定位。

CPU模块集成的这些工艺功能，可以进行PID控制和运动控制。同时其内部提供了PID和运动控制的指令库，编程十分方便。

（8）更加友好的编程开发环境

STEP7 Micro-WIN/SMART是西门子专门为S7-200 SMART PLC打造的软件编程开发平台，秉承西门子编程软件的强大功能，融入了很多人性化的设计（例如全新的软件界面、新颖的带状菜单、移动式窗口界面、方便的程序注释及强大的密码保护功能），可以更快、更方便地进行编程开发。

2019年3月，V2.4版本的S7-200 SMART标准型CPU集成的以太网口正式支持PROFINET协议。这标志着SMART系列PLC已经完全融入SIMATIC家族，这必将对SMART系列产品的更广泛的应用打下更加坚实的基础。V2.4版本的S7-200 SMART标准型CPU多支持8个PROFINET设备，每台设备大支持128个字节的输入和128个字节输出；PROFINET网络多可以有64个模块。

2020年1月，V2.5版本发布，新版本可以使S7-200 SMART标准型CPU作为智能设备（I-Device）使用，大支持128个输入字节和128个输出字节的数据交换区。

　电源模块

2.1.1　供电功率计算

S7-200 SMART的CPU模块可以向外提供两种电源：直流24V （DC）电源和直流 5V （DC）电源。直流24V电源用于模块的输入通道、输出继电器线圈及其他外部的传感器的供电。若输入/输出及外部传感器消耗的电流总和超过了CPU模块的供电能力，可以通过外接24V DC电源的方法进行补充。直流5V 电源用来给扩展模块和信号板供电。

CPU模块提供的5V DC的电流的大小，决定了能连接的模块的数量。若系统对5V DC电流需求的总和超过了CPU可提供的大电流，则不能通过增加外部5V电源的方法进行补充，必须移除某些模块。