第2章 S7-1200控制器基础知识

学习目标：

1.掌握S7-1215C PLC的结构组成和工作原理。

2.掌握TIA博途软件的使用方法。

机器人工作站的核心部件之一是主控系统，可以用作主控系统的处理器有单片机、ARM、DSP和PLC等。单片机、ARM和DSP在使用的时候都要根据需要设计相应的控制电路，设计、制造和调试的周期较长，当产品生产规模较小的时候，使得单个产品的成本较高。PLC的性能在大多数情况下低于采用ARM或DSP开发的专用处理器，但是PLC是标准的工业处理器，使用方便，开发容易，在机器人工作站中应用最为广泛。因此，本书以西门子公司的S7-1200系列PLC为例，讲述PLC在机器人工作站主控系统中的应用。

SIMATIC S7-1200是一款紧凑型、模块化的PLC，可完成简单逻辑控制、高级逻辑控制、触摸屏和网络通信等任务，具有支持小型运动控制系统、过程控制系统的高级应用功能，对于需要网络通信功能和单屏或多屏触摸屏的自动化系统，易于设计和实施，是单机小型自动化系统较为理想解决方案的首选。S7-1200 PLC将微处理器、集成电源、输入和输出电路、内置PROFINET、高速运动控制I/O以及板载模拟量输入输出组合到一个设计紧凑的外壳中来形成功能强大的控制器。在用户下载程序后，CPU将包含监控应用中设备所需的控制逻辑。CPU根据用户程序逻辑监视输入并更改输出，用户程序可以包含布尔逻辑、计数、定时、复杂数学运算、运动控制以及与其他智能设备的通信等。

目前SIMATIC S7-1200系统有五种不同的模块，分别为CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C和CPU1217C。每一种模块都可以进行扩展，以完全满足用户的系统需要。可以在任何CPU的前方加入一个信号板，轻松扩展数字或模拟量I/O，同时不影响控制器的实际大小；也可以将信号模块连接至CPU的右侧，进一步扩展数字量或模拟量I/O容量。CPU1212C可以连接2个信号模块，CPU1214C、CPU1215C和CPU1217C可以连接8个信号模块。所有的SIMATIC S7-1200 CPU控制器的左侧均可连接多达3个通信模块，便于实现端到端的串行通信。

SIMATIC S7-1200系列PLC有两种供电方式，分别是AC 220V和DC 24V，还有两种输出方式，分别是DC和Rly，因此组合成了三种类型不同的PLC，分别是AC/DC/Rly型、DC/DC/Rly型和DC/DC/DC型。本书以S7-1215C DC/DC/DC型PLC为例来讲述S7-1200系列PLC的基础知识和使用方法。

SIMATIC S7-1200常被选作机器人工作站中的主控系统。本章将系统地学习S7-1215C PLC的结构组成、工作原理以及TIA博途软件的安装与使用方法。