第2章 S7-1200控制器基礎知識

學習目標：

1.掌握S7-1215C PLC的結構組成和工作原理。

2.掌握TIA博途軟件的使用方法。

機器人工作站的核心部件之一是主控系統，可以用作主控系統的處理器有單片機、ARM、DSP和PLC等。單片機、ARM和DSP在使用的時候都要根據需要設計相應的控制電路，設計、制造和調試的周期較長，當產品生產規模較小的時候，使得單個產品的成本較高。PLC的性能在大多數情況下低于采用ARM或DSP開發的專用處理器，但是PLC是標準的工業處理器，使用方便，開發容易，在機器人工作站中應用最為廣泛。因此，本書以西門子公司的S7-1200系列PLC為例，講述PLC在機器人工作站主控系統中的應用。

SIMATIC S7-1200是一款緊湊型、模塊化的PLC，可完成簡單邏輯控制、高級邏輯控制、觸摸屏和網絡通信等任務，具有支持小型運動控制系統、過程控制系統的高級應用功能，對于需要網絡通信功能和單屏或多屏觸摸屏的自動化系統，易于設計和實施，是單機小型自動化系統較為理想解決方案的首選。S7-1200 PLC將微處理器、集成電源、輸入和輸出電路、內置PROFINET、高速運動控制I/O以及板載模擬量輸入輸出組合到一個設計緊湊的外殼中來形成功能強大的控制器。在用戶下載程序后，CPU將包含監控應用中設備所需的控制邏輯。CPU根據用戶程序邏輯監視輸入并更改輸出，用戶程序可以包含布爾邏輯、計數、定時、復雜數學運算、運動控制以及與其他智能設備的通信等。

目前SIMATIC S7-1200系統有五種不同的模塊，分別為CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C和CPU1217C。每一種模塊都可以進行擴展，以完全滿足用戶的系統需要。可以在任何CPU的前方加入一個信號板，輕松擴展數字或模擬量I/O，同時不影響控制器的實際大小；也可以將信號模塊連接至CPU的右側，進一步擴展數字量或模擬量I/O容量。CPU1212C可以連接2個信號模塊，CPU1214C、CPU1215C和CPU1217C可以連接8個信號模塊。所有的SIMATIC S7-1200 CPU控制器的左側均可連接多達3個通信模塊，便于實現端到端的串行通信。

SIMATIC S7-1200系列PLC有兩種供電方式，分別是AC 220V和DC 24V，還有兩種輸出方式，分別是DC和Rly，因此組合成了三種類型不同的PLC，分別是AC/DC/Rly型、DC/DC/Rly型和DC/DC/DC型。本書以S7-1215C DC/DC/DC型PLC為例來講述S7-1200系列PLC的基礎知識和使用方法。

SIMATIC S7-1200常被選作機器人工作站中的主控系統。本章將系統地學習S7-1215C PLC的結構組成、工作原理以及TIA博途軟件的安裝與使用方法。