任務(wù)3.3 認(rèn)識(shí)與使用S7-1200 PLC

機(jī)床電氣控制數(shù)控陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院認(rèn)識(shí)與使用S7-1200PLC01掌握S7-1200PLC的外形與結(jié)構(gòu)；02熟識(shí)S7-1200PLC常用模塊的功能。知識(shí)目標(biāo)：能力目標(biāo)：01能正確識(shí)別S7-1200PLC本機(jī)的外形與結(jié)構(gòu)，能正確安裝、拆卸和電路接線。02能正確完成信號(hào)板、信號(hào)模塊、通信模塊、端子板的安裝拆卸和電路接線。

S7-1200概述

S7-1200系列PLC(ProgrammableLogicController)是西門(mén)子公司推出的一款小型PLC，這款PLC主要面向簡(jiǎn)單而高精度的自動(dòng)化任務(wù)。S7-1200采用模塊化設(shè)計(jì)，集成了PROFINET接口，組態(tài)靈活，且具有功能強(qiáng)大的指令集，這些特點(diǎn)的組合使它成為各種控制應(yīng)用場(chǎng)合的完美解決方案，可滿(mǎn)足多種不同的自動(dòng)化需求。

S7-1200概述

西門(mén)子公司推出的PLC產(chǎn)品主要有邏輯模塊LOGO、SIMATICS7-200、SIMATICS7-200SMART、SIMATICS7-1200、SIMATICS7-1500、SIMATICS7-300和SIMATICS7-400等系列。S7-1200PLC由于采用模塊化設(shè)計(jì)理念，具有很好的可擴(kuò)展性與高度的靈活性，用戶(hù)可根據(jù)自身的控制要求確定選擇不同模塊構(gòu)成控制系統(tǒng)，后續(xù)的擴(kuò)展也非常方便。

CPU模塊

S7-1200的CPU模塊將微處理器、電源、數(shù)字量輸入/輸出電路、模擬量輸入/輸出電路、PROFINET接口、高速運(yùn)動(dòng)控制功能組合到一個(gè)設(shè)計(jì)緊湊的外殼中。

S7-1200PLC的外形及結(jié)構(gòu)如右圖所示，其中①是3個(gè)CPU運(yùn)行狀態(tài)指示燈；②是集成I/O（輸入/輸出）狀態(tài)指示燈；③是安裝信號(hào)板處；④是PROFINET接口；⑤是存儲(chǔ)器插槽；⑥是可拆卸的接線端子板。信號(hào)板

S7-1200PLC所有的CPU模塊的正面都可以安裝一塊信號(hào)板，其優(yōu)點(diǎn)是在不增加硬件安裝空間的基礎(chǔ)上，可以添加少量的I/O點(diǎn)數(shù)，從而提高CPU的性能。信號(hào)模塊

數(shù)字量輸入/輸出（DI/DQ）模塊和模擬量輸入/輸出（AI/AQ）模塊統(tǒng)稱(chēng)為信號(hào)模塊，信號(hào)模塊可以為CPU系統(tǒng)擴(kuò)展更多的I/O點(diǎn)數(shù)。信號(hào)模塊包括數(shù)字量輸入模塊、數(shù)字量輸出模塊、數(shù)字量輸入/輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入/輸出模塊等。集成的通信接口與通信模塊01集成的PROFINET接口；02點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（PtP）通信；03PROFIBUS通信；04AS-i通信；05I/O-Link主站模塊；06通信模塊。S7-1200PLC的電氣接線

西門(mén)子S7-1200PLC的CPU1214CDC/DC/DC電氣接線如右圖所示，有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①外部傳感器可以借用PLC的輸入電源24VDC；②PLC的輸入電源和輸出電源可以采用同一個(gè)直流電源，也可以采用不同的直流電源；③24V直流輸入可以采取PNP正電壓類(lèi)型輸入，或NPN負(fù)電壓類(lèi)型輸入。安裝CPU模塊

安裝DIN導(dǎo)軌（隔75mm固定到安裝板上）→將CPU掛到DIN導(dǎo)軌上→拉出CPU下方的DIN導(dǎo)軌卡夾→向下轉(zhuǎn)動(dòng)CPU使其在導(dǎo)軌上→推入卡夾將CPU鎖定到導(dǎo)軌上。拆卸CPU模塊

斷開(kāi)電源→將螺釘旋具放到信號(hào)模塊上方的小接頭旁→向下按使連接器與CPU相分離→將小接頭完全滑到右側(cè)→拉出DIN導(dǎo)軌卡夾從導(dǎo)軌上松開(kāi)CPU→向上轉(zhuǎn)動(dòng)CPU使其脫離導(dǎo)軌，然后從系統(tǒng)中卸下CPU。安裝信號(hào)模塊

斷開(kāi)電源→卸下CPU右側(cè)的連接蓋（將螺釘旋具插入蓋上方的插槽中，將其上方的蓋輕輕撬出并卸下蓋，收好蓋以備再次使用）→將SM掛到DIN導(dǎo)軌上方，裝在CPU旁邊，拉出下方的DIN導(dǎo)軌卡夾以便將SM安裝到導(dǎo)軌上→向下轉(zhuǎn)動(dòng)CPU旁的SM，使其就位，并推入下方的卡夾，將SM鎖定到導(dǎo)軌上→將螺釘旋具放到SM上方的小接頭旁。將小接頭滑到最左側(cè)，使總線連接器伸到CPU中。拆卸信號(hào)模塊

斷開(kāi)電源→使用螺釘旋具縮回總線連接器→拉出下方的DIN導(dǎo)軌卡夾從導(dǎo)軌上松開(kāi)SM，向上轉(zhuǎn)動(dòng)SM，使其脫離導(dǎo)軌→從系統(tǒng)中卸下SM，蓋上CPU的總線連接器。安裝通信模塊

斷開(kāi)電源→卸下CPU左側(cè)的總線蓋，將螺釘旋具插入總線蓋上方的插槽中，輕輕撬出上方的蓋→使CM的總線連接器和接線柱與CPU上的孔對(duì)齊→用力將兩個(gè)單元壓在一起直到接線柱卡入到位→將CPU和CM安裝到DIN導(dǎo)軌或面板上。

拆卸時(shí)，將CPU和CM作為一個(gè)完整單元從DIN導(dǎo)軌或面板上卸下。安裝信號(hào)板

斷開(kāi)電源→卸下CPU上部和下部的端子板蓋板→將螺釘旋具插入CPU上部接線盒蓋背面的槽中→輕輕將蓋撬起，并從CPU上卸下→將信號(hào)板直接向下放入CPU上部的安裝位置中→用力將信號(hào)板壓入該位置，直到卡入就位→重新裝上端子板蓋子。拆卸信號(hào)板

斷開(kāi)電源→卸下CPU上部和下部的端子板蓋板→將螺釘旋具插入SB上部的槽中→輕輕將SB撬起，使其與CPU分離→將SB直接從CPU上部的安裝位置中取出→重新裝上SB蓋→重新裝上端子板蓋子。安裝端子板

斷開(kāi)電源→準(zhǔn)備端子板安裝組件→使連接器與單元上的插針對(duì)齊→將連接器的接線邊對(duì)準(zhǔn)連接器座沿的內(nèi)側(cè)→用力按下并轉(zhuǎn)動(dòng)連接器直到卡入到位→仔細(xì)檢查以確保連接器已正確對(duì)齊并完全嚙合。拆卸端子板

斷開(kāi)電源→打開(kāi)CPU連接器的蓋子→查看連接器的頂部，找到可插入螺釘旋具頭的槽→將螺釘旋具插入槽中→撬起連接器頂部，使其與CPU分離，連接器從夾緊位置脫離→抓住連接器并將其從CPU上卸下。S7-1200的基本工作原理

S7-1200PLC的CPU有三種工作模式，而CPU模塊上沒(méi)有切換工作模式的模式選擇開(kāi)關(guān)，只能用STEP7在線工具中的CPU操作員面板或工具欄上的按鈕來(lái)切換STOP或RUN工作模式。

（1）STOP模式：CPU不執(zhí)行任何程序，過(guò)程映像也不會(huì)自動(dòng)更新，而用戶(hù)可以下載項(xiàng)目。CPU①處理所有通信請(qǐng)求（如果適用）并②執(zhí)行自診斷。S7-1200的基本工作原理

（2）STARTUP模式：執(zhí)行一次“起動(dòng)OB”(如果存在)。在RUN模式的起動(dòng)階段，不處理任何中斷事件。上電后CPU進(jìn)入STARTUP模式，進(jìn)行上電診斷和系統(tǒng)初始化。檢查到某些錯(cuò)誤時(shí)，將禁止CPU進(jìn)入RUN模式，保持在STOP。

STARTUP模式處理內(nèi)容包括：A復(fù)位I存儲(chǔ)區(qū)（過(guò)程映像輸入?yún)^(qū)）；B使用上一次RUN模式最后的值或替換值初始化輸出；C執(zhí)行起動(dòng)OB塊；D將物理輸入的狀態(tài)復(fù)制到I存儲(chǔ)器；E將所有中斷事件存儲(chǔ)到要在RUN模式下處理的隊(duì)列中；F將Q存儲(chǔ)區(qū)(過(guò)程映像輸出區(qū))的值寫(xiě)到物理輸出；S7-1200的基本工作原理

（3）RUN模式：重復(fù)執(zhí)行掃描周期。中斷事件可能會(huì)在程序循環(huán)階段的任何點(diǎn)發(fā)生并進(jìn)行處理。處于RUN模式下