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s7-1200 plc常见控制模块以及布线

s7-1200 plc的硬件主要包含电源芯片、cpu控制模块、数据信号控制模块、通讯模块和信号板（cb和sb）。s7-1200plc多能够拓展8个数据信号模块和3个通讯模块，大当地数据i/o点值为284个，大当地仿真模拟i/o点值为69个。s7-1200plc外观设计如下图2-1所显示，通讯模块安装于cpu模块左边，数据信号控制模块安装于cpu模块右边，西门子系统早期plc商品，扩展模块只有安装于cpu模块右边。

2.2.1　s7-1200 plc的cpu控制模块及布线

s7-1200 plc的cpu模组是s7-1200 plc系统中关键中的一员。现阶段，s7-1200plc的cpu有5类：cpu 1211c、cpu 1212c、cpu 1214c、cpu 1215c和cpu1217c。每种cpu控制模块又细分化三种规格型号：dc/dc/dc、dc/dc/rly和ac/dc/rly，包装印刷在cpu模块机壳上

ac/dc/rly的含义：cpu模块电源电压是交流电流，范围包括120～240vac；键入开关电源是直流稳压电源，范围包括20.4～28.8vdc；导出方式是继电器输出。

（1）cpu模块外界详细介绍

s7-1200plc的cpu控制模块将微控制器、集成电源、模拟量输入i/o点或好几个数字信号i/o点集成化在一个紧凑的小盒子中，形成能较为强悍的s7-1200系列产品小型plc，外观设计如下图2-3所显示。下列依照图上编号为次序详细介绍其外部各部件的能。

①电源插头。用以向cpu控制模块供电的插口，有交流和直流二种供电模式。

②内存卡扩展槽。坐落于上端防尘盖下边，用以组装simatic内存卡。

③布线射频连接器。又称为接线端子排，坐落于防尘盖下边。布线射频连接器具备脱卸式的优势，有利于cpu模块安装及维护保养。

④板载i/o状态led。根据板载i/o状态led显示灯（翠绿色）的开启或灭掉，标示各键入或输出情况。

⑤集成化以太网口（profinet射频连接器）。坐落于cpu底部，用以系统软件下载、机器设备组网方案。这也使得系统软件下载更为省时省力，节约了选购专用型通信光缆费用。

⑥工作状态led。用以表明cpu的工作环境，如工作状态、终止状况和强制性情况等，详细下面详细介绍。

（2）cpu模块基本标准

必须掌握s7-1200 plc的cpu的实际技术规格，一定要检查其基本标准

（3）s7-1200 plc的显示灯

①s7-1200 plc的cpu情况led显示灯　s7-1200plc的cpu上面有三盏情况led，各是stop/run、error和maint，用以标示cpu的工作环境，

②通讯状态下的led显示灯　s7-1200plc的cpu还配备了两个可标示profinet通讯状态下的led显示灯。开启底端接线端子块外盖能够看见这俩led显示灯，各是link和rx/tx，其照亮的内涵如下所示：

•link（翠绿色）照亮，表明通信连接成；

•rx/tx（淡黄色）照亮，表明通信传输正在进行中。

③安全通道led显示灯　s7-1200plc的cpu及各数字信号数据信号控制模块（sm）为每一个数字量输入和输出配置了i/o安全通道led显示灯。根据i/o安全通道led显示灯（翠绿色）的开启或灭掉，标示各键入或输出情况。比如q0.0安全通道led显示灯照亮，表明q0.0电磁线圈得电。

（4）cpu的工作模式

cpu有以下三种工作方式：stop方式、startup方式和run方式。cpu前面的情况led标示各项工作方式。

①在stop模式中，cpu不程序运行，但能免费下载新项目。

②在startup模式中，实行一次运行ob（如果出现）。在启动模式下，cpu不容易解决中断事件。

③在run方式，程序流程循环系统ob重复执行。可能会发生中断事件，并且在run方式里的随意点实行对应的中断事件ob。可以从run模式中免费下载工程项目的一些一部分。

cpu适用根据暖运行进到run方式。暖运行不包含存储芯片校准。实行暖运作时，cpu会复位每一个非维持性系统及用户信息，并保留全部维持性客户数据值。

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存储芯片校准将清除所有工作中存储芯片、维持性或非维持性存放区、将运载存储芯片拷贝到工作中存储芯片并把导出设为组态软件的“对cpustop的回应”（reaction to cpu stop）。

存储芯片校准不容易消除确诊缓冲区域，都不会消除保存起来的ip地址值。

留意：现阶段s7-1200/1500 cpu只有暖启动模式，而大多数s7-400 cpu有热启动和冷启。

（5）cpu模块布线

s7-1200 plc的cpu规格型号尽管比较多，但接法相近，因而这书只以cpu1215c为例子进行讲解，其他规格型号商品请读者参考有关指南。

①cpu 1215c（ac/dc/rly）的数字量输入接线端子的布线　s7-1200plc的cpu数字量输入端布线与三菱的fx系列plc的数字量输入端布线不一样，后面一种无须连接直流稳压电源，其开关电源需要由系统内部给予，而s7-1200plc的cpu输入端则需连接直流稳压电源。

下边以cpu 1215c（ac/dc/rly）为例子详细介绍数字量输入端布线。“1m”是键入端公共性接线端子，与24vdc电源相接，开关电源主要有两种连接方式，相匹配plc的npn型pnp型接线方法。当电源负级与公共性接线端子相接时，为pnp型接线方法，如下图2-4所显示，“n”和“l1”接线端子为交流电流的开关电源连接接线端子，电压范围为120～240vac，为plc给予开关电源。“m”和“l ”接线端子为24v dc的开关电源输出端子，可以向外场感应器给予开关电源

②cpu1215c（dc/dc/rly）的数字量输入接线端子的布线　但当电源正级与公共性接线端子1m相接时，为npn型接线方法

新手通常不易区别pnp型npn型的接线方法，常常搞混，若阅读者把握以内的方式，就不会错。把plc做为负荷，以键入电源开关（一般为限位开关）为主要目标，若数据信号从电源开关排出（数据信号从电源开关排出，向plc注入），则plc的填写为pnp型接线方法；把plc做为负荷，以键入电源开关（一般为限位开关）为主要目标，若数据信号从电源开关注入（数据信号从plc排出，向电源开关注入），则plc的填写为npn型接线方法。三菱的fx2系列产品plc只支持npn型接线方法。

【例2-1】有一台cpu1215c（ac/dc/rly），输入端有一只三线pnp限位开关和一只二线pnp限位开关，应如何接线？

解　针对cpu1215c（ac/dc/rly），公共端外接电源的负级。但对于三线pnp限位开关，只需把它正、负级分别向开关电源的反、负级相接，将usb线与plc的“i0.0”相接就可以；但对于二线pnp限位开关，只需把电源正级与其说正级相接，将usb线与plc的“i0.1”相接就可以

③cpu 1215c（dc/dc/rly）的数字信号输出端子的布线　cpu1215c的数字信号导出有两种方式，一种是24v直流电导出（即晶体三极管导出），另一种是继电器输出。标明为“cpu 1215c（dc/dc/dc）”的含义：个dc表明电源电流为24v dc，第二个dc表明键入端电源电流为24v dc，第三个dc表明导出为24vdc，在cpu的输出点接线端子排边上包装印刷有“24v dc outputs”字眼，含义晶体三极管导出。标明为“cpu 1215c（ac/dc/rly）”的含义：ac表明电源电流为120～240v ac，一般用220v ac，dc表明键入端电源电流为24vdc，“rly”表明导出为继电器输出，在cpu的输出点接线端子排边上包装印刷有“relayoutputs”字眼，含义继电器输出。

cpu1215c输出端子的布线（继电器输出）如下图2-7所显示。能够得知，导出是分类布置的，每一组既可以是直流稳压电源，还可以是交流电，并且每一组开关电源的电压尺寸能够不一样，接直流稳压电源时，cpu控制模块并没有专一性规定。

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在为cpu开展供电系统布线时，一定要注意分辨是哪一种供电模式，如果将220v ac收到24vdc供电的cpu上，或是一不小心收到24v dc传感器导出开关电源上，都会导致cpu的毁坏。

④cpu1215c（dc/dc/dc）的数字信号输出端子的布线　现阶段24v直流电导出只有一种方式，即pnp型导出，也就是俗称的上拉电阻导出，这一点与三菱fx系列产品plc不一样，三菱fx系列产品plc（fx3u以外，fx3u有pnp型npn型二种可选导出方式）为npn型导出，其实就是低电频导出，了解这一点十分重要，尤其是运用plc开展运动控制系统（如操纵步进电机）时，一定要考虑这一点。

cpu1215c输出端子的布线（晶体三极管导出）如下图2-8所显示，负荷开关电源也只能是直流稳压电源，且伤害高电平信号合理，因而是pnp导出。

⑤cpu 1215c的模拟量输入/输出端子的布线　cpu1215c控制模块搭载了2个模拟量输入通道和两个模拟量输出安全通道。模拟量输入通道测量范围范围是0～10v。模拟量输出通道测量范围范围是0～20ma。

cpu1215c的模拟量输入/输出端子的布线如下图2-9所显示。左侧的框架意味着模拟量输出的负荷，比较常见的负荷是变频调速器或阀门种类。右边的圆框意味着模拟量输入，一般与各种模拟量输入的控制器或智能变送器相互连接，圆框里的“”和“-”意味着感应器的反数据信号接线端子和负数据信号接线端子。