工业机器人周边控制系统—最常用的西门子PLC硬件详解

我们先来看看西门子：S7-1200在西门子PLC产品线中的定位。S7-1200处于中端定位，使用大多数应用环境，也拥有不错的性价比，这也是应用广泛的重要原因。

1、S7-1200 的硬件构成

1.1、CPU模块介绍

1.1.1、CPU模块技术参数

1.1.2、CPU的共性：

• 集成的24V传感器/负载电源可供传感器和编码器使用，也可以用做输入回路的电源。
• 集成的2点模拟量输入(0~10V)，输入电阻100kW，10位分辨率。
• 2点脉冲列输出(PTO)或脉宽调制(PWM)输出，最高频率为100kHz。
• 有16个参数自整定的PID控制器。
• 4个时间延迟与循环中断，分辨率为1ms。
• 可以扩展3块通信模块和一块信号板，CPU可以用信号板扩展一路模拟量输出或高速数字量输入/输出。

1.1.3、CPU的3种版本：

1.1.4、CPU1214C 外部接线图

CPU1214C AC/DC/Relay的外部接线图

CPU1214C DC/DC/DC的外部接线图

CPU1214C DC/DC/Relay的外部接线图

1.2、信号板SB (signal board)

通过信号板可以给 CPU 增加 I/O。 SB 连接在 CPU 的前端。

• 具有 4 个数字量 I/O（2 x DC 输入和 2 x DC 输出）的 SB
• 具有 1 路模拟量输出的 SB

1.2.1、信号板接线图

信号板SB 1221接线图

信号板SB 1222接线图

信号板SB 1223接线图

信号板SB 1232 1x模拟量输出接线图

1.3、信号模块 SM (signal module)

可以使用信号模块给 CPU 增加附加功能。信号模块连接在 CPU 右侧。

1.3.1、数字量I/O

可以选用8点、16点和32点的数字量输入/输出模块，来满足不同的控制需要。

1.3.2、模拟量I/O

在工业控制中，某些输入量(温度、压力、流量、转速等)是模拟量，某些执行机构(例如电动调节阀和变频器等)要求PLC输出模拟量信号，而PLC的CPU只能处理数字量。

模拟量I/O模块的任务就是实现A/D和D/A。

模拟量首先被传感器和变送器转换为标准量程的电压或电流，例如4~20mA，1~5V， 0~10V，PLC用模拟量输入模块的A/D转换器将它们转换成数字量。带正负号的电流或电压在A/D转换后用二进制补码来表示。

模拟量输出模块的D/A转换器将PLC中的数字量转换为模拟电压或电流，再去控制执行机构。

A/D和D/A的二进制位数反映了它们的分辨率，位数越多，分辨率越高。

1.4、集成的PROFINET接口

实时工业以太网是现场总线发展的趋势，PROFINET是基于工业以太网的现场总线，是开放式的工业以太网标准，它使工业以太网的应用扩展到了控制网络最底层的现场设备。

1.5、通信模块 (Communication module)

有两种通信模块：CM1241 RS232 和CM1241 RS485

• CPU 最多支持 3 个通信模块
• 各 CM 连接在 CPU 的左侧（或连接到另一 CM 的左侧）