S7-1200 PLC屬于S7家族中新一代小型PLC，它結構緊湊、功能全面、擴展方便，其CPU模塊集成有工業(yè)以太網(wǎng)通信接口和多種工藝功能，可以作為一個組件集成在完整的綜合自動化系統(tǒng)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型號與規(guī)格 S7-1200 PLC現(xiàn)有3種型號的CPU模塊。此外還有計劃中在開發(fā)的CPU1215C和CPU1217C。②CPU的共性

  a.集成的24V傳感器/負載電源可供傳感器和編碼器使用，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點脈沖列輸出(PTO)或脈寬調制(PWM)輸出，最高頻率100kHz。

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

  通過可選的SIMATIC存儲卡，可以方便地將程序傳輸?shù)狡渌鸆PU。存儲卡還可以用來存儲各種文件或更新PLC系統(tǒng)的固件。f.過程映像輸入、輸出各1024B。數(shù)字量輸入、輸出各1024B。

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

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

  DC/DC/DC型MOSFET的1狀態(tài)最小輸出電壓為DC20V，輸出電流0.5A;0狀態(tài)允許的最大電壓為DC0.1V。最大白熾燈負載為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(shù)字量輸入/輸出。

  h. 4個時間延遲與循環(huán)中斷，分辨率為1ms。

  i.硬件實時時鐘的緩存時間典型值為10天，最小值6天，25℃時的最大誤差為60s/月。j.集成的帶隔離的PROFINET以太網(wǎng)接口，可使用TCP/IP和ISO-on-TCP兩種協(xié)議。支持S7通信，可以作服務器和客戶機，傳輸速率10Mbit/s或100Mbit/s，可建立最多16個連接。自動檢測傳輸速率，RJ-45連接器有自協(xié)商和自動交叉網(wǎng)線(Auto-Cross-Over)功能。后者是指用一條直通網(wǎng)線或者交叉網(wǎng)線都可以連接CPU和其他以太網(wǎng)設備或交換機。

  k.可以使用梯形圖設備和功能塊圖這兩種編程語言。

  1.可以用可選的SIMATIC存儲卡擴展存儲器的容量和更新PLC系統(tǒng)的固件，還可以用存儲卡來方便地將程序傳輸?shù)狡渌鸆PU。

  m.有16個參數(shù)自整定的PID控制器。

  n.可選的仿真器(小開關板)為數(shù)字量輸入點提供輸入信號來測試用戶程序。③CPU的技術規(guī)范 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DC24V。輸入回路也可以使用內置的DC24V電源。

  ④ CPU集成的工藝功能 S7-1200 PLC集成了高速計數(shù)與頻率測量、高速脈沖輸出、PWM控制、運動控制和PID功能。

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

  b.高速輸出。S7-1200集成了兩個100kHz的高速脈沖輸出，組態(tài)為PTO時，它們提供最高頻率為100kHz的50%占空比的高速脈沖輸出，可以對步進電動機或伺服驅動器進行開環(huán)控制和定位控制，通過兩個高速計數(shù)器對高速脈沖輸出進行內部反饋。組態(tài)為PWM輸出時，將生成一個具有可變占空比、周期固定的輸出信號，經(jīng)濾波后，得到與占空比成正比的模擬量，可以用來控制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(huán)速度控制和位置控制。通過一個軸工藝對象和STEP7 Basic中通用的PLC open運動功能塊，就可以實現(xiàn)對該功能的組態(tài)。除了返回原點和點動功能外，還支持絕對位置控制、相對位置控制和速度控制。

  STEP7 Basic 中的驅動調試控制面板簡化了步進電動機和伺服驅動器的啟動和調試過程。它為單個運動軸提供了自動和手動控制以及在線診斷信息。

  d.用于閉環(huán)控制的PID功能。S7-1200支持多達16個用于閉環(huán)過程控制的PID控制回路(S7-200只支持8個回路)。

  這些控制回路可以通過一個PID控制器工藝對象和STEP7Basic中的編程器輕松地進行組態(tài)。除此之外，S7-1200還支持PID參數(shù)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(jié)值。

  STEP7 Basic中的PID調試控制面板簡化了控制回路的調試過程，可以快速精確地調節(jié)PID控制回路。它除了提供自動調節(jié)和手動控制方式之外，還提供用于調試過程的趨勢圖。