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PLC是Programmable Logic Controller的简称，又称可编程逻辑控制器。它是以微处理器、嵌入式芯片为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术发展而来的一种新型工业控制装置，是现代工业的主要控制手段和重要的基础设备之一。
国际电工委员会（IEC）曾于1982年11月和1985年1月颁布了PLC标准的第一稿和第二稿，对PLC做如下的定义：PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境的应用而设计，可采用可编程序存储器在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作命令，通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械和生产过程。PLC及其有关设备都应易于与工业控制系统联成一个整体，易于扩充功能。
图1-1是PLC工作示意图。PLC含有CPU，可以执行数字运算操作，将输入部分和输出部分通过指令集合进行逻辑运算、顺序控制等，实现对电动机M的控制。
在西门子工厂自动化系统中，最核心的就是PLC。它通过在现场层、控制层和管理层分别部署硬件产品和对应软件，实现管理控制一体化。西门子目前主流的PLC产品为S7系列PLC，包括S7-200SMART、S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500等。其中，S7-1200 PLC作为中小型PLC的典型代表，具有外观轻巧、速度敏捷、标准化程度高等特点，借助优异的网络通信能力和标准，可以构成复杂多变的控制系统。如图1-2所示，西门子S7-1200 PLC模块包括CPU、电源、输入信号处理回路、输出信号处理回路、存储区、RJ45端口和扩展模块接口等。
图1-1 PLC工作示意图
图1-2 S7-1200 PLC模块
从PLC的定义可以得出，S7-1200 PLC的本质为一台计算机，负责系统程序的调度、管理、运行和自诊断，并将用户程序做出编译解释处理以及调度用户目标程序运行。与之前西门子S7-200系列PLC模块的最大区别在于，它标准配置了以太网端口RJ45，可以采用一根标准网线与安装有博途软件的PC进行编程组态和工程应用。图1-3为S7-1200 PLC系统，包括CPU模块、SM信号模块、CM通信模块、电源模块和其他附件等。
目前，西门子公司提供CPU 1211C、CPU 1212C、CPU 1212FC、CPU 1214C、CPU 1214FC、CPU 1215C、CPU 1215FC、CPU 1217C等多种类型的CPU模块。
这些CPU模块的共同指标包括1024个字节输入（I）和1024个字节输出（Q）、扩展3个左侧通信模块、SIMATIC存储卡（选件）、实时时钟保持时间通常为20天（40℃时最少12天）、实数数学运算执行速度2.3μs/指令、布尔运算执行速度0.08μs/ 指令等。
不同型号CPU模块的技术指标见表1-1，包括用户存储器、本地集成I/O、信号扩展、高速计数器、脉冲输出、PROFINET接口等，如CPU 1215C有125KB工作存储器、4MB装载存储器、10KB保持型存储器、8192个字节位存储器，可以扩展8个模块，具有4路100kHz脉冲输出和2个PROFINET接口等。
图1-3 S7-1200 PLC系统
表1-1 不同型号CPU模块的技术指标
图1-4是CPU模块后缀说明。
图1-4 CPU模块后缀说明
S7-1200 PLC的扩展模块设计方便并易于安装，无论安装在面板上还是标准DIN导轨上，其紧凑型设计都有利于有效地利用空间。使用模块上的DIN导轨卡夹将设备固定到导轨上，导轨卡夹还能掰到一个伸出位置以提供将设备直接安装到面板上的螺钉安装位置，如图1-5所示。
图1-5 扩展模块的安装
S7-1200 PLC有三种类型的扩展模块：
（1）信号板（SB），仅为CPU提供几个附加的I/O点，SB安装在CPU的前端。
（2）信号模块（SM），提供附加的数字或模拟I/O点，连接在CPU的右侧。
（3）通信模块（CM），为CPU提供附加的通信端口（RS232或RS485），连接在CPU的左侧。
表1-2为常见S7-1200 PLC扩展模块的类型。
表1-2 常见S7-1200 PLC扩展模块的类型
信号模块用于扩展PLC的输入和输出点数，可以使CPU增加附加功能，连接在CPU模块的右侧，如图1-6所示。
图1-6 信号模块实物图
信号板（Signal Board）是S7-1200 PLC特有的，可以给CPU模块增加输入和输出点数。每一个CPU模块都可以添加一个具有数字量或模拟量I/O的SB。SB连接在CPU的前端，如图1-7所示。
通信模块安装在CPU模块的左侧，用于RS232、RS485、MODBUS通信，连接示意图如图1-8所示。
图1-7 信号板实物图
图1-8 CM连接示意图
内存模块主要用于存储用户程序，有的还为系统提供辅助工作内存。在结构上，内存模块都是附加在CPU模块中的，功能如下：
（1）作为CPU的装载存储区，用户项目文件可以仅存储在卡中，CPU中没有项目文件，离开存储卡无法运行。
（2）在有编程器的情况下，作为向多个S7-1200 PLC传送项目文件的介质。
（3）忘记密码时，清除CPU内部的项目文件和密码。
（4）24M卡可以用于更新S7-1200 CPU的固件版本。
要插入存储卡，首先需要打开CPU顶盖（见图1-9），然后将存储卡插入插槽，推弹式连接器可以轻松地插入和取出。存储卡要求正确安装。
图1-9 插入存储卡
采购西门子产品时采用非型号参数订购（专有订货号订购），订货号是唯一的，可通过选型样本或选型软件查询订货号。图1-10为目前S7系列PLC产品的订货号描述。
图1-10 S7系列PLC产品的订货号描述
S7-1200 PLC使用博途软件进行编辑、编译、调试、模拟。自从2009年发布第一款SIMATIC STEP7 V10.5（STEP 7 basic）以来，已经发布的博途软件版本有V10.5、V11、V12、V13、V14、V15、V16、V17等，支持西门子SIMATIC S7-1200/1500系列PLC，并向下兼容S7-300/400等系列PLC和WinAC控制器。
西门子的所有项目文件都有TIA图标
，且高版本兼容低版本。本书程序均以V16版本为编程环境，可以应用在大部分版本中。