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西门子产品S7-1200主要由CPU模块（简称为CPU）、信号板、信号模块、通信模块和编程软件组成，各种模块安装在标准导轨上。S7-1200的硬件组成具有高度的灵活性，用户可以根据自身需求确定plc的结构，系统扩展十分方便。
1、CPU模块
S7-1200的CPU模块（见图1）将微处理器、电源、数字量输入/输出电路、模拟量输入/输出电路、PROFINET以太网接口、高速运动控制功能组合到一个设计紧凑的外壳中。每块CPU内可以安装一块信号板（见图2），安装以后不会改变CPU的外形和体积。
微处理器相当于人的大脑和心脏，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出，存储器用来储存程序和数据。

S7-1200集成的PROFINET接口用于与编程计算机、hmi（人机界面）、其他PLC或其他设备通信。此外它还通过开放的以太网协议支持与三方设备的通信。

2、信号模块
输入（Input）模块和输出（Output）模块简称为I/O模块，数字量（又称为开关量）输入模块和数字量输出模块简称为DI模块和DO模块，模拟量输入模块和模拟量输出模块简称为AI模块和AO模块，它们统称为信号模块，简称为SM。
信号模块安装在CPU模块的右边，扩展能力强的CPU可以扩展8个信号模块，以增加数字量和模拟量输入、输出点。
信号模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号，数字量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等来的数字量输入信号。模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号，或者直接接收热电阻、热电偶提供的温度信号。
数字量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报置等输出设备，模拟量输出模块用来控制电动调节阀、变频器等执行器。
CPU模块内部的工作电压一般是DC5V，而PLC的外部输入/输出信号电压一般较高，例如DC24V或AC220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU中的元器件，或使PLC不能正常工作。在信号模块中，用光耦合器、光敏晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的输入、输出电路。信号模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。
3、通信模块
通信模块安装在CPU模块的左边，多可以添加3块通信模块，可以使用点对点通信模块、PROFIBUS模块、工业远程通信模块、AS-i接口模块和IO-Link模块。
4、SIMATIC HMI精简系列面板
与S7-1200配套的二代精简面板的64K色高分辨率宽屏显示器的尺寸有4.3in、7in、9in和12in这4种，支持垂直安装，用TIA博途中的WinCC组态。它们有一个RS-422/RS-485接口或一个RJ45以太网接口，还有一个USB 2.0接口。USB接口可连接键盘、鼠标或条形码扫描仪，可用优盘实现数据记录。
5、编程软件
TIA是Totally Integrated Automation（全集成自动化）的简称，TIA博途（TIA Portal）是西门子自动化的全新工程设计软件平台。S7-1200用TIA博途中的STEP 7 Basic（基本版）或STEP 7 Professional（专业版）编程。

 数字量输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器，例如光电开关和接近开关等。数字量输入模块将来自现场的外部数字量信号的电平转换为plc内部的信号电平。输入电流一般为数毫安。

    图1是直流输入模块的内部电路和外部接线图，图中只画出了一路输入电路，M或N是同一输入组内各内部输入电路的公共点。当图1中的外部电路接通时，光耦合器中的发光二管( LED)点亮，光敏三管饱和导通；外部电路断开时，光耦合器中的LED熄灭，光敏三管截止，信号经背板总线接口传送给CPU模块。

    交流输入模块的额定输入电压为AC 120 V或230 V。图2的电路用电容隔离输入信号中的直流成分，用电阻限流，交流成分经桥式整流电路转换为直流电流。外部电路接通时，光耦合器中的发光二管和显示用的发光二管点亮，光敏三管饱和导通。外部电路断开时，光耦合器中的发光二管熄灭，光敏三管截止，信号经背板总线接口传送给CPU模块。

   直流输入电路的延迟时间较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接，DC 24 V是一种安全电压。如果信号线不是很长，PLC所处的物理环境较好，应考虑**选用DC 24 V的输入模块。交流输入方式适合在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

    数字量输入模块可以直接连接两线式BERO接近开关，后者的输出信号为0状态时，其输出电流（空载电流）不为0。在选型时应保证两线式BERO的空载电流小于输入模块允许的静态电流，否则将会产生错误的输入信号。

    根据输入电流的流向，可以将输入电路分为源输入电路和漏输入电路。漏输入电路（见图1）的输入回路电流从模块的信号输入端流进来，从模块内部输入电路的公共点M流出去。PNP集电开路输出的传感器应接到漏输入的数字量输入模块。

    在源输入电路的输入回路中，电流从模块的信号输入端流出去，从模块内部输入电路的公共点M流进来。NPN集电开路输出的传感器应接到源输入的数字量输入模块。

    数字量模块的输入/输出电缆的大长度为1000 m（屏蔽电缆）或600 m（非屏蔽电缆）

西门子plc编程的工作原理：当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

输入采样

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

用户程序执行

在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

输出刷新

当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。

同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

西门子plc编程中应该注意的问题：

1.中断程序中可以调用子程序

累加器和逻辑堆栈式的存蓄器在中断程序和被调用的子程序中都是共用的

2.中断程序和主程序下数据是可以共享的

中断程序虽说是可以共享的，但是我们要注意的是中断事件中事情异步特性的因数影响，来解决共享数据的一致性问题，在中断事件中主程序执行的任何一个地方都是有可能出现的。

3.通信接口的中断

PLC的串行通信口是可以有梯形图或者语句表程序控制的。通信口的这种操作模式称为自有端口的模式。在自由的情况下，就可以用程序定义波特率，每个字节的位数等等，在执行主程序的过程中，申请中断，才能定义自由端口模式，利用接收和发送中断可以简化程序对通信的控制。

4.I/O中断

I/O中断包括上升或下降沿中断，告诉计数器中断和脉冲串输出中断。

S7-200CPU用输入I0.0~I0.3的上升或下降产生了中断，则发生的事件被输入端子捕获，这样的上升沿或者下降可被用来指示当某个事件发生时必须引起注意的条件。

5.时基中断

6.中断的**级和排队

7.中断的限制

8.中断程序编程步骤

西门子S7-1200 plc属于中小型的PLC，在接地过程中，应注意以下原则：
◆ 将应用设备接地的佳方式是确保S7-1200 PLC和相关设备的所有公共端和接地连接在同一个点接地。
◆ 该点应该直接连接到系统的大地接地。
◆ 所有地线应尽可能地短且应使用大线径，例如2mm(14AWG)。
◆ 确定接地点时，应考虑安全接地要求和保护性中断装置的正常运行。

①CPU及系统供电
1、交流供电系统
系统取交流电源(L1、N、PE)给S7-1200 PLC系统供电。须将CPU的PE端子连接到系统的PE进行接地处理，如图2所示。

其中CPU还为其他模板或负载提供了DC24V供电电源。在大部分的安装中，可以把该DC24V电源的M端接地(例如连接到机壳接地)，以获得佳的噪声抑制效果。
2、直流供电系统
同样，对于直流供电的CPU，在大部分的应用中，把所有的DC电源的M接到地可以得到佳的噪声抑制；在未接地的DC电源的公共端与保护地间可并联电阻与电容。电阻提供了静电释放通路，电容提供高频噪声通路