西门子S7-1200PLC编程及应用教程 课件 第1章 S7-1200 PLC 硬件系统

第一章

S7-1200PLC硬件系统PLC概述1信号板（SB）2信号模块（SM）3通信模块（CM）4接线方法5S7-1200PLC硬件系统常见问题6安装与拆卸CPU、SB、CB、BB、SM、CM7S7-1200PLC的供电接线、信号模块接线、通信模块连接8第一章

S7-1200PLC硬件系统1.1PLC概述1、PLC的产生PLC全称为可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController）。上世纪20年代，美国通用汽车公司在生产中发现继电器、接触器控制系统存在维护调试不方便，设备体积大以及可靠性差等缺点。因此，美国数字设备公司于1969年研究出第一台可编程控制器。随着科技的发展PLC名称变更为可编程序控制器（ProgrammableController），为了与PC（PersonalComputer）进行区分，故而称为PLC。1.1PLC概述2、PLC的结构PLC一般由CPU（中央处理器）、存储器（系统程序存储器ROM和用户程序存储器ROM）、输入模块、输出模块、电源、通信模块等功能单元组成。编程方便，易于掌握功能强大，性价比高高可靠性，抗干扰能力强使用方便，适应性强易于维护3、PLC的特点1.1PLC概述结构化文本梯形图功能块图顺序功能图文本化编程语言PLC的编程语言4、编程语言1.1PLC概述1.1PLC概述CPU模块外形及结构S7-1200PLC结构紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集，其CPU模块将微处理器、集成的电源、输入和输出电路、内置PROFINET、高速运动控制I/O等元素结合在一个紧凑的外壳中，构建成一个功能强大的控制器。执行用户编写的故障安全程序，并通过故障安全协议（PROFIsafe）与故障安全模块进行通信。把标准型CPU和故障安全型CPU进行升级，使其能够在一些极端环境下正常工作。标准型故障安全型SIPLUSextreme1.1PLC概述模块供电方式输出量输入供电方式数字量输出方式信号板（SB）信号板（SB）通信板（CB）电池板（BB）信号板和信号模块信号模块

DI/DQ模块AI/AQ模块热电偶和热电阻1.2信号板和1.3信号模块PROFIBUS对模块或子模块进行寻址、诊断和报警标识系统支持自由口（即自由构建）协议的PtP可提供最大的自由度和灵活性点到点1.4通信模块CM1242-5PROFIBUSDP作为从站运行，CM1243-5PROFIBUSDP作为1类DP主站运行1.5接线方法CPU供电接线CPU1214CAC/DC/Relay供电接线图1.5接线方法CPU供电接线CPU1214CDC/DC/Relay供电接线图1.5接线方法CPU供电接线CPU1214CDC/DC/DC供电接线图1.5接线方法数字量信号接线SM1223DI16x24VDC，DQ16x继电器接线图SM1223DI16x24VDC、DQ16x24VDC接线图1.5接线方法模拟量信号接线SM1234AI4x13位/AQ2x14位的连接器端子抑制频率（积分时间）所有通道的采样时间和模块更新时间400Hz（2.5ms）60Hz（16.6ms）50Hz（20ms）10Hz（100ms）4通道x13位SM0.625ms4.17ms5ms25ms8通道x13位SM1.25ms4.17ms5ms25ms4通道x16位SM0.417ms0.397ms0.400ms0.400ms信号模块故障通信故障CPU故障信号板故障1.6S7-1200PLC硬件系统的常见问题1.6S7-1200PLC硬件系统的常见问题1、CPU故障S7-1200的CPU故障可能表现为CPU不响应或CPU指示灯异常，CPU指示灯不同状态对应CPU故障的状态说明如表1-7所示。CPU故障原因可能是由于长期使用未得到维护等CPU自身原因导致，也可能是由于程序错误、内存问题等原因导致。可以重新启动PLC并重新下载程序。如果以上方法都无法解决问题，可能需要更换CPU或寻求技术支持的帮助。CPU还提供了两个可指示PROFINET通信状态的LED。打开底部端子块的盖子可以看到PROFINETLED。●Link（绿色）点亮指示连接成功●Rx/Tx（黄色）点亮指示传输活动CPU和各数字量信号模块（SM）为每个数字量输入和输出提供了I/OChannelLED。I/OChannel（绿色）通过点亮或熄灭来指示各输入或输出的状态。说明STOP/RUN黄色/绿色ERROR红色MAINT黄色断电灭灭灭启动、自检或固件更新闪烁（黄色和绿色交替）-灭停止模式亮（黄色）--运行模式亮（绿色）--取出存储卡亮（黄色）-闪烁错误亮（黄色或绿色）闪烁-请求维护●强制I/O●需要更换电池（如果安装了电池板）亮（黄色或绿色）-亮硬件出现故障亮（黄色）亮灭LED测试或CPU固件出现故障闪烁（黄色和绿色交替）闪烁闪烁CPU组态版本未知或不兼容亮（黄色）闪烁闪烁1.6S7-1200PLC硬件系统的常见问题2、信号模块故障S7-1200的信号模块故障可能表现为输入输出信号异常或模块不响应。如果输入输出信号异常，PLC接收到的输入信号或发送到输出端口的信号可能不正确。如果模块不响应，PLC将无法正常控制外部设备。信号模块故障可能是由于输入输出信号线接错、信号干扰等原因导致的。可以尝试重新插拔模块或更换新的模块，同时也要检查输入输出信号线是否接错，是否存在信号干扰等问题。信号模块故障时，信号模块的指示灯也会指示异常。说明DIAG（红色/绿色）I/OChannel（红色/绿色）现场侧电源关闭*呈红色闪烁呈红色闪烁没有组态或更新在进行中呈绿色闪烁灭模块已组态且没有错误亮（绿色）亮（绿色）错误状态呈红色闪烁

I/O错误（启用诊断时）-呈红色闪烁I/O错误（禁用诊断时）-亮（绿色）*状态仅在模拟信号模块上支持。1.6S7-1200PLC硬件系统的常见问题3、信号板故障各模拟量SB为各路模拟量输入和输出提供了I/OChannelLED。4、通信故障S7-1200的通信故障可能表现为通信连接不稳定或通信协议不匹配。通信连接不稳定，将导致PLC与其它设备无法正常通信，或者通信断断续续。通信协议不匹配，将导致PLC与其它设备无法交换数据。通信故障可能是由于网络线路问题、设备配置问题、通信协议不匹配等原因导致的。对于通信连接不稳定，可以检查网络线路是否正常，接头是否松动，线路是否老化等。对于通信协议不匹配，可以检查设备配置是否正确，协议类型是否匹配等。说明I/OChannel（红色/绿色）没有组态或更新在进行中灭信号板已组态且没有错误亮（绿色）I/O错误（启用诊断时）呈红色闪烁I/O错误（禁用诊断时）亮（绿色）1.7.1安装与拆卸CPU任务步骤

1.安装DIN导轨。每隔75mm将导轨固定到安装板上。2.确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。3.将CPU挂到DIN导轨上方。4.拉出CPU下方的DIN导轨卡夹以便能将CPU安装到导轨上。5.向下转动CPU使其在导轨上就位。6.推入卡夹将CPU锁定到导轨上。

在DIN导轨上安装CPU1.7.1安装与拆卸CPU将CPU从DIN导轨上卸下任务步骤

1.确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。2.从CPU（页67）断开I/O连接器、接线和电缆。3.将CPU和所有相连的通信模块作为一个完整单元拆卸。所有信号模块应保持安装状态。4.如果SM已连接到CPU，则需要缩回总线连接器：-将螺丝刀放到信号模块上方的小接头旁。-向下按使连接器与CPU相分离。-将小接头完全滑到右侧。5.卸下CPU：-拉出DIN导轨卡夹从导轨上松开CPU。-向上转动CPU使其脱离导轨，然后从系统中卸下CPU。

1.7.1安装与拆卸SB、CB、BB安装SB、CB或BB1297任务步骤

1.确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。2.卸下CPU上部和下部的端子板盖板。3.将螺丝刀插入CPU上部接线盒盖背面的槽中。4.轻轻将盖直接撬起并从CPU上卸下。5.将模块直接向下放入CPU上部的安装位置中。6.用力将模块压入该位置直到卡入就位。7.重新装上端子板盖子。

1.7.1安装与拆卸SB、CB、BB拆卸SB、CB或BB1297任务步骤

1.确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。2.卸下CPU上部和下部的端子板盖板。3.用螺丝刀轻轻分离以卸下信号板连接器（如已安装）。4.将螺丝刀插入模块上部的槽中。5.轻轻将模块撬起使其与CPU分离。6.不使用螺丝刀，将模块直接从CPU上部的安装位置中取出。7.将盖板重新装到CPU上。8.重新装上端子板盖子。

1.7.1安装与拆卸SM安装SM任务步骤

在安装CPU之后安装SM。1.确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。2.卸下CPU右侧的连接器盖：-将螺丝刀插入盖上方的插槽中。-将其上方的盖轻轻撬出并卸下盖。3.收好盖以备再次使用。

将SM连接到CPU：1.将SM装在CPU旁边。2.将SM挂到DIN导轨上方。3.拉出下方的DIN导轨卡夹以便将SM安装到导轨上。4.向下转动CPU旁的SM使其就位并推入下方的卡夹将SM锁定到导轨上。

伸出总线连接器即为SM建立了机械和电气连接。1.将螺丝刀放到SM上方的小接头旁。2.将小接头滑到最左侧，使总线连接器伸到CPU中。要接着信号模块再安装信号模块，请按照相同的步骤操作。任务步骤

可以在不卸下CPU或其它SM处于原位时卸下任何SM。1.确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。2.将I/O连接器和接线从SM（页67）上卸下。3.缩回总线连接器。-将螺丝刀放到SM上方的小接头旁。-向下按使连接器与CPU相分离。-将小接头完全滑到右侧。如果右侧还有SM，则对该SM重复该步骤。

卸下SM：1.拉出下方的DIN导轨卡夹从导轨上松开SM。2.向上转动SM使其脱离导轨。从系统中卸下SM。3.如有必要，用盖子盖上CPU的总线连接器以避免污染。要拆除信号模块旁的信号模块，请按照相同的步骤操作。1.7.1安装与拆卸SM拆卸SM1.7.1安装与拆卸CM或CP安装CM或CP任务步骤

1.确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。2.请首先将CM连接到CPU上，然后再将整个组件作为一个单元安装到DIN导轨或面板上。3.卸下CPU左侧的总线盖：-将螺丝刀插入总线盖上方的插槽中。-轻轻撬出上方的盖。4.卸下总线盖。收好盖以备再次使用。5.将CM或CP连接到CPU上：-使CM的总线连接器和接线柱与CPU上的孔对齐。-用力将两个单元压在一起直到接线柱卡入到位。6.将CPU和CP安装到DIN导轨或面板上。

1.7.1安装与拆卸CM或CP拆卸CM或CP任务步骤

将CPU和CM作为一个完整单元从DIN导轨或面板上卸下。1.确保CPU和所有S7-1200设备都与电源断开。2.拆除CPU和CM上的I/O连接器和所有接线及电缆。3.对于DIN导轨安装，将CPU和CM上的下部DIN导轨卡夹掰到伸出位置。4.从DIN导轨或面板上卸下CPU和CM。5.