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西門子S7-1200小型PLC具有集成PROFINET接口、強(qiáng)大的集成工藝功能和靈活的可擴(kuò)展性等特點(diǎn)為各種工藝任務(wù)提供了簡(jiǎn)單的通信，被廣泛地應(yīng)用于汽車、電子、電池、物流、包裝、暖通、智能樓宇和水處理等行業(yè)。 本節(jié)圍繞S7-1200PLC安裝與接線，來介紹PLC的產(chǎn)生、定義、應(yīng)用領(lǐng)域、特點(diǎn)、硬件組成、工作原理及安裝與接線。 1968年美國(guó)通用汽車公司（GM）提出研制一種新型控制器的要求： （1）編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序； （2）維護(hù)方便，好是插件式； （3）可靠性高于繼電器控制柜； （4）體積小于繼電器控制柜； （5）可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)； （6）在成本上可與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)； （7）輸入可以是交流115V（即用美國(guó)的電網(wǎng)電壓）； （8）輸出為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥； （9）通用性強(qiáng)，擴(kuò)展方便； （10）用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4KB。 1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了世界上臺(tái)可編程序控制器，并應(yīng)用于通用汽車公司的生產(chǎn)線上。
國(guó)產(chǎn)PLC主要為中小型，具有代表性企業(yè)的產(chǎn)品有：無錫信捷電氣有限公司生產(chǎn)的XC、XD、XG及XL系列，深圳市矩形科技有限公司生產(chǎn)的N80、N90及CMPAC系列，南大傲拓科技江蘇股份有限公司生產(chǎn)的NJ200小型PLC、NJ300中型PLC、NJ400中大型PLC、NA2000智能型PLC等，深圳市匯川技術(shù)股份有限公司生產(chǎn)的HU系列小型PLC（H2U系列、H3U系列、H5U系列）、AM600系列中型PLC等多種產(chǎn)品已具備了一定的規(guī)模并在工業(yè)產(chǎn)品中獲得了應(yīng)用。
近年來，國(guó)產(chǎn)PLC發(fā)展非常迅猛，盡管目前我國(guó)國(guó)產(chǎn)PLC與歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的PLC仍有一定的差距，但是，我們相信，通過國(guó)人的不懈努力，在不久的將來我們將迎頭趕上甚至超越。
國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）1987年在PLC標(biāo)準(zhǔn)草案第3稿中定義：
PLC的硬件主要由CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）接口電路、電源、通信接口、擴(kuò)展接口等部分組成。  圖為PLC硬件組成示意圖 7.2 輸入輸出接口電路 圖為直流輸入接口電路（漏型） 圖為繼電器輸出接口電路（數(shù)字量輸出） 圖為場(chǎng)效應(yīng)管輸出接口電路（數(shù)字量輸出） 7.3 PLC的軟件組成
7.4 編程語言 7.4.1 梯形圖（LAD）
7.4.2 功能塊圖（FBD）
圖為S7-1200 CPU啟動(dòng)和運(yùn)行機(jī)制示意圖 階段A：將物理輸入的狀態(tài)復(fù)制到過程映像輸入?yún)^(qū)（I）。 階段B：將過程映像輸出區(qū)（Q）初始化為零、上一值或替換值將 PB（Profibus）、PN（Profinet） 和 AS-i（Actuator sensor interface） 輸出設(shè)為零。 階段C：將非保持性 M 存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)塊初始化為其初始值，并啟用組態(tài)的循環(huán)中斷事件和時(shí)鐘事件。執(zhí)行啟動(dòng)OB。 階段D：（整個(gè)啟動(dòng)階段）將中斷事件保存到中斷隊(duì)列，以便在RUN模式進(jìn)行處理。 階段E：?jiǎn)⒂脤⑦^程映像輸出區(qū)（Q）到物理輸出的寫入操作。 ①將過程映像輸出區(qū)（Q）寫入物理輸出。 ②將物理輸入的狀態(tài)復(fù)制到過程映像輸入?yún)^(qū)（I）。 ③執(zhí)行程序循環(huán) OB。 ④執(zhí)行自檢診斷。 ⑤在掃描周期的任何階段處理中斷和通信。
①電源接口 ②存儲(chǔ)卡插槽 ③可拆卸用戶接線連接器 ④板載I/O的狀態(tài)LED ⑤集成以太網(wǎng)口（PROFINET 連接器位于CPU底部） ⑥運(yùn)行狀態(tài)
①電源端子； ②傳感器電源端子； ③信號(hào)板蓋板（此處用于安裝信號(hào)板，安裝時(shí)拆除蓋板）； ④數(shù)字量輸入端子； ⑤模擬量輸入端子； ⑥存儲(chǔ)卡插槽 ； ⑦輸入狀態(tài)LED指示燈； ⑧輸出狀態(tài)LED指示燈； ⑨數(shù)字量輸出端子； ⑩PROFINET（LAN）接口； ?網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)LED指示燈； ?CPU運(yùn)行狀態(tài)LED指示燈。
圖為信號(hào)板SB(signal board) 信號(hào)模塊：DI、DQ、AI、AQ模塊統(tǒng)稱為信號(hào)模塊SM，安裝在CPU模塊的右邊，最多可以擴(kuò)展8個(gè)信號(hào)模塊。輸入模塊用來接收和采集輸入信號(hào)，輸出模塊用來控制輸出設(shè)備和執(zhí)行器。信號(hào)模塊除了傳遞信號(hào)外，還有電平轉(zhuǎn)換與隔離的作用。
圖為信號(hào)模塊SM(signal module) 9.4 通信模塊
圖為通信模塊CM(communication module) 9.5 S7-1200PLC的指示燈
Profinet是基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線，CPU集成的PROFINET接口可以與計(jì)算機(jī)、其他S7 CPU、PROFINET I/O設(shè)備和使用標(biāo)準(zhǔn)的TCP協(xié)議的設(shè)備通信。該接口使用具有自動(dòng)交叉網(wǎng)線功能的RJ45連接器，支持TCP/IP、ISO-on-TCP、UDP、S7和Modbus TCP通信協(xié)議。波特率10M/100 Mbit/s。 一定要動(dòng)手操作軟件，建議一邊看書一邊打開有關(guān)的例程，進(jìn)行仿真操作。 |
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