S7-1200 PLC屬於(yu) S7家族中新一代小型PLC，它結構緊湊、功能全麵、擴展方便，其CPU模塊集成有工業(ye) 以太網通信接口和多種工藝功能，可以作為(wei) 一個(ge) 組件集成在完整的綜合自動化係統中。

  S7-1200 PLC主要由CPU模塊(簡稱CPU)、信號板、信號模塊、通信模塊和編程軟件組成，各種模塊安裝在標準導軌上。通過CPU模塊或通信模塊上的通信接口，PLC被連接到通信。

 (2)CPU模塊

  ①型號與(yu) 規格 S7-1200 PLC現有3種型號的CPU模塊。此外還有計劃中在開發的CPU1215C和CPU1217C。②CPU的共性

  a.集成的24V傳(chuan) 感器/負載電源可供傳(chuan) 感器和編碼器使用，也可以用作輸入回路的電源。b.2點集成的模擬量輸入(0～10V)，輸入電阻100kΩ，10位分辨率。c.2點脈衝(chong) 列輸出(PTO)或脈寬調製(PWM)輸出，最高頻率100kHz。

  d.每條位運算、字運算和浮點數數學運算指令的執行時間分別為(wei) 0.1μs、12μs和18μs。e.最多可以設置2048B有掉電保持功能的數據區(包括位處理器、功能塊的局部變量和全局數據塊中的變量)。

  通過可選的SIMATIC存儲(chu) 卡，可以方便地將程序傳(chuan) 輸到其他CPU。存儲(chu) 卡還可以用來存儲(chu) 各種文件或更新PLC係統的固件。f.過程映像輸入、輸出各1024B。數字量輸入、輸出各1024B。

  數字量輸入電路的電壓額定值為(wei) DC24V，輸入電流4mA。1狀態允許的最小電壓/電流為(wei) DC15V/2.5mA，0狀態允許的最大電壓/電流為(wei) DC5V/1mA。可組態輸入延遲時間(0.2～12.8ms)和脈衝(chong) 捕獲功能。在過程輸入信號的上升沿或下降沿可以產(chan) 生快速響應的中斷輸入。

  繼電器輸出的電壓範圍為(wei) DC5～30V或5～250V。最大電流2A，白熾燈負載為(wei) DC30W 或AC200W。

  DC/DC/DC型MOSFET的1狀態最小輸出電壓為(wei) DC20V，輸出電流0.5A;0狀態允許的最大電壓為(wei) DC0.1V。最大白熾燈負載為(wei) 5W。

  g.可以擴展3塊通信模塊和一塊信號板，CPU可以用信號板擴展一路模擬量輸出或高速數字量輸入/輸出。

  h. 4個(ge) 時間延遲與(yu) 循環中斷，分辨率為(wei) 1ms。

  i.硬件實時時鍾的緩存時間典型值為(wei) 10天，最小值6天，25℃時的最大誤差為(wei) 60s/月。j.集成的帶隔離的PROFINET以太網接口，可使用TCP/IP和ISO-on-TCP兩(liang) 種協議。支持S7通信，可以作服務器和客戶機，傳(chuan) 輸速率10Mbit/s或100Mbit/s，可建立最多16個(ge) 連接。自動檢測傳(chuan) 輸速率，RJ-45連接器有自協商和自動交叉網線(Auto-Cross-Over)功能。後者是指用一條直通網線或者交叉網線都可以連接CPU和其他以太網設備或交換機。

  k.可以使用梯形圖設備和功能塊圖這兩(liang) 種編程語言。

  1.可以用可選的SIMATIC存儲(chu) 卡擴展存儲(chu) 器的容量和更新PLC係統的固件，還可以用存儲(chu) 卡來方便地將程序傳(chuan) 輸到其他CPU。

  m.有16個(ge) 參數自整定的PID控製器。

  n.可選的仿真器(小開關(guan) 板)為(wei) 數字量輸入點提供輸入信號來測試用戶程序。③CPU的技術規範 每種CPU有板有3種具有不同電源電壓和輸入、輸出電壓的版本。圖2-111是CPU 1214C AC/DC/Relay(繼電器)型的外部接線圖。輸入回路一般使用CPU內(nei) 置的DC24V電源，此時需要去除外接DC電源，將輸出回路的1M端子與(yu) 24V電源的端子連接起來，將24V電源的L 端子接到外接觸點的公共端。

  CPU 1214C DC/DC/Relay 的電源電壓為(wei) DC24V。

  CPU 1214C DC/DC/DC的接線圖見圖 2-112，其電源電壓、輸入/輸出回路電壓均為(wei) DC24V。輸入回路也可以使用內(nei) 置的DC24V電源。

  ④ CPU集成的工藝功能 S7-1200 PLC集成了高速計數與(yu) 頻率測量、高速脈衝(chong) 輸出、PWM控製、運動控製和PID功能。

  a.高速計數器。S7-1200的CPU最多有6個(ge) 高速計數器，用於(yu) 對來自增量式編碼器和其他設備的頻率信號計數，或對過程事件進行高速計數。3點集成的高速計數器的最高頻率為(wei) 100kHz(單相)或80kHz(互差90°的AB相信號)。其餘(yu) 各點的最高頻率為(wei) 30kHz(單相)或20kHz(互差90°的AB相信號)。

  b.高速輸出。S7-1200集成了兩(liang) 個(ge) 100kHz的高速脈衝(chong) 輸出，組態為(wei) PTO時，它們(men) 提供最高頻率為(wei) 100kHz的50%占空比的高速脈衝(chong) 輸出，可以對步進電動機或伺服驅動器進行開環控製和定位控製，通過兩(liang) 個(ge) 高速計數器對高速脈衝(chong) 輸出進行內(nei) 部反饋。組態為(wei) PWM輸出時，將生成一個(ge) 具有可變占空比、周期固定的輸出信號，經濾波後，得到與(yu) 占空比成正比的模擬量，可以用來控製電動機速度和閥門位置等。

  c.PLC open運動功能塊。S7-1200支持使用步進電動機和伺服驅動器進行開環速度控製和位置控製。通過一個(ge) 軸工藝對象和STEP7 Basic中通用的PLC open運動功能塊，就可以實現對該功能的組態。除了返回原點和點動功能外，還支持絕對位置控製、相對位置控製和速度控製。

  STEP7 Basic 中的驅動調試控製麵板簡化了步進電動機和伺服驅動器的啟動和調試過程。它為(wei) 單個(ge) 運動軸提供了自動和手動控製以及在線診斷信息。

  d.用於(yu) 閉環控製的PID功能。S7-1200支持多達16個(ge) 用於(yu) 閉環過程控製的PID控製回路(S7-200隻支持8個(ge) 回路)。

  這些控製回路可以通過一個(ge) PID控製器工藝對象和STEP7Basic中的編程器輕鬆地進行組態。除此之外，S7-1200還支持PID參數自調整功能，可以自動計算增益、積分時間和微分時間的最佳調節值。

  STEP7 Basic中的PID調試控製麵板簡化了控製回路的調試過程，可以快速精確地調節PID控製回路。它除了提供自動調節和手動控製方式之外，還提供用於(yu) 調試過程的趨勢圖。