沧州西门子300CPU模块代理商 **原装正品

输入（Input）模块和输出（Output）模块简称为I/O模块，数字量（又称为开关量）输入模块和数字量输出模块简称为DI模块和DO模块，模拟量输入模块和模拟量输出模块简称为AI模块和AO模块，它们统称为信号模块，简称为SM。

信号模块安装在CPU模块的右边，扩展能力较强的CPU可以扩展8个信号模块，以增加数字量和模拟量输入、输出点。

信号模块是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号，数字量输入模块用来接收从按钮、选择开关、数字拨码开关、限位开关、

接近开关

、光电开关、压力

继电器

等来的数字量输入信号。模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号，或者直接接收热电阻、热电偶提供的温度信号。

数字量输出模块用来控制

接触器

、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出模块用来控制电动调节阀、

变频器

等执行器。

CPU模块内部的工作电压一般是DC5V，而PLC的外部输入/输出信号电压一般较高，例如DC24V或AC220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU中的

元器件

，或使PLC不能正常工作。在信号模块中，用光耦合器、光敏晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的输入、输出电路。信号模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。

3、通信模块

通信模块安装在CPU模块的左边，较多可以添加3块通信模块，可以使用点对点通信模块、PROFIBUS模块、工业远程通信模块、AS-i接口模块和IO-Link模块。

4、SIMATIC HMI精简系列面板

与S7-1200配套的*二代精简面板的64K色高分辨率宽屏显示器的尺寸有4.3in、7in、9in和12in这4种，支持垂直安装，用TIA博途中的WinCC组态。它们有一个RS-422/RS-485接口或一个RJ45以太网接口，还有一个USB 2.0接口。USB接口可连接键盘、鼠标或条形码扫描仪，可用优盘实现数据记录。

5、编程软件

TIA是Totally Integrated Automation（全集成自动化）的简称，TIA博途（TIA Portal）是西门子自动化的全新工程设计软件平台。S7-1200用TIA博途中的STEP 7 Basic（基本版）或STEP 7 Professional（专业版）编程。

 数字量输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器，例如光电开关和接近开关等。数字量输入模块将来自现场的外部数字量信号的电平转换为plc内部的信号电平。输入电流一般为数毫安。

图1是直流输入模块的内部电路和外部接线图，图中只画出了一路输入电路，M或N是同一输入组内各内部输入电路的公共点。当图1中的外部电路接通时，光耦合器中的发光二极管( LED)点亮，光敏三极管饱和导通；外部电路断开时，光耦合器中的LED熄灭，光敏三极管截止，信号经背板总线接口传送给CPU模块。

交流输入模块的额定输入电压为AC 120 V或230 V。图2的电路用电容隔离输入信号中的直流成分，用电阻限流，交流成分经桥式整流电路转换为直流电流。外部电路接通时，光耦合器中的发光二极管和显示用的发光二极管点亮，光敏三极管饱和导通。外部电路断开时，光耦合器中的发光二极管熄灭，光敏三极管截止，信号经背板总线接口传送给CPU模块。

数字量输入模块电路

数字量输入模块电路

图1    数字量输入模块电路

数字量输入模块电路

数字量输入模块电路

图2    数字量输入模块电路

直流输入电路的延迟时间较短，可以直接与接近开关、光电开关等电子输入装置连接，DC 24 V是一种安全电压。如果信号线不是很长，PLC所处的物理环境较好，应考虑优先选用DC 24 V的输入模块。交流输入方式适合在有油雾、粉尘的恶劣环境下使用。

数字量输入模块可以直接连接两线式BERO接近开关，后者的输出信号为0状态时，其输出电流（空载电流）不为0。在选型时应**两线式BERO的空载电流小于输入模块允许的静态电流，否则将会产生错误的输入信号。

根据输入电流的流向，可以将输入电路分为源输入电路和漏输入电路。漏输入电路（见图1）的输入回路电流从模块的信号输入端流进来，从模块内部输入电路的公共点M流出去。PNP集电极开路输出的传感器应接到漏输入的数字量输入模块。

在源输入电路的输入回路中，电流从模块的信号输入端流出去，从模块内部输入电路的公共点M流进来。NPN集电极开路输出的传感器应接到源输入的数字量输入模块。

数字量模块的输入/输出电缆的较大长度为1000 m（屏蔽电缆）或600 m（非屏蔽电缆）

西门子plc编程的工作原理：当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

输入采样

在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能**在任何情况下，该输入均能被读入。

用户程序执行

在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

输出刷新

当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。

同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，那么二者之间就没有什么区别了。

西门子plc编程中应该注意的问题：

1.中断程序中可以调用子程序

累加器和逻辑堆栈式的存蓄器在中断程序和被调用的子程序中都是共用的

2.中断程序和主程序下数据是可以共享的

中断程序虽说是可以共享的，但是我们要注意的是中断事件中事情异步特性的因数影响，来解决共享数据的一致性问题，在中断事件中主程序执行的任何一个地方都是有可能出现的。

3.通信接口的中断

PLC的串行通信口是可以有梯形图或者语句表程序控制的。通信口的这种操作模式称为自有端口的模式。在自由的情况下，就可以用程序定义波特率，每个字节的位数等等，在执行主程序的过程中，申请中断，才能定义自由端口模式，利用接收和发送中断可以简化程序对通信的控制。

4.I/O中断

I/O中断包括上升或下降沿中断，告诉计数器中断和脉冲串输出中断。

S7-200CPU用输入I0.0~I0.3的上升或下降产生了中断，则发生的事件被输入端子捕获，这样的上升沿或者下降可被用来指示当某个事件发生时必须引起注意的条件。

5.时基中断

6.中断的优先级和排队

7.中断的限制

8.中断程序编程步骤

属于中小型的PLC，在接地过程中，应注意以下原则：

◆ 将应用设备接地的较佳方式是确保S7-1200 PLC和相关设备的所有公共端和接地连接在同一个点接地。

◆ 该点应该直接连接到系统的大地接地。

◆ 所有地线应尽可能地短且应使用大线径，例如2mm(14AWG)。

◆ 确定接地点时，应考虑安全接地要求和保护性中断装置的正常运行。

S7-1200 PLC系统如图1所示。

图1  S7-1200 PLC系统①CPU及系统供电1、交流供电系统系统取交流电源(L1、N、PE)给S7-1200 PLC系统供电。须将CPU的PE端子连接到系统的PE进行接地处理，如图2所示。

图1  S7-1200 PLC系统①CPU及系统供电1、交流供电系统系统取交流电源(L1、N、PE)给S7-1200 PLC系统供电。须将CPU的PE端子连接到系统的PE进行接地处理，如图2所示。

图1  S7-1200 PLC系统

①CPU及系统供电

1、交流供电系统

系统取交流

电源

(L1、N、PE)给S7-1200 PLC系统供电。须将CPU的PE端子连接到系统的PE进行接地处理，如图2所示。

图2  S7-1200 PLC系统的交流供电及接地CPU侧的实际接线中，应将PE进行接地处理，如图3所示。

图2  S7-1200 PLC系统的交流供电及接地CPU侧的实际接线中，应将PE进行接地处理，如图3所示。

图2  S7-1200 PLC系统的交流供电及接地

CPU侧的实际接线中，应将PE进行接地处理，如图3所示。

图3  S7-1200 PLC交流电源端子处的PE做接地处理 其中CPU还为其他模板或负载提供了DC24V供电电源。在大部分的安装中，可以把该DC24V电源的M端接地(例如连接到机壳接地)，以获得较佳的噪声抑制效果。2、直流供电系统同样，对于直流供电的CPU，在大部分的应用中，把所有的DC电源的M接到地可以得到较佳的噪声抑制；在未接地的DC电源的公共端与保护地间可并联电阻与电容(RC元件/版权所有)。电阻提供了静电释放通路，电容提供高频噪声通路，如图4所示。

图3  S7-1200 PLC交流电源端子处的PE做接地处理 其中CPU还为其他模板或负载提供了DC24V供电电源。在大部分的安装中，可以把该DC24V电源的M端接地(例如连接到机壳接地)，以获得较佳的噪声抑制效果。2、直流供电系统同样，对于直流供电的CPU，在大部分的应用中，把所有的DC电源的M接到地可以得到较佳的噪声抑制；在未接地的DC电源的公共端与保护地间可并联电阻与电容(RC元件/版权所有)。电阻提供了静电释放通路，电容提供高频噪声通路，如图4所示。

图3  S7-1200 PLC交流电源端子处的PE做接地处理

其中CPU还为其他模板或负载提供了DC24V供电电源。在大部分的安装中，可以把该DC24V电源的M端接地(例如连接到机壳接地)，以获得较佳的噪声抑制效果。

2、直流供电系统

同样，对于直流供电的CPU，在大部分的应用中，把所有的DC电源的M接到地可以得到较佳的噪声抑制；在未接地的DC电源的公共端与保护地间可并联电阻与

电容

(RC元件/版权所有)。电阻提供了静电释放通路，电容提供高频噪声通路，如图4所示。

图4  S7-1200 PLC系统的直流供电及接地在CPU侧的实际接线中，应将PE进行接地处理，如图5所示。

图4  S7-1200 PLC系统的直流供电及接地在CPU侧的实际接线中，应将PE进行接地处理，如图5所示。

图4  S7-1200 PLC系统的直流供电及接地

在CPU侧的实际接线中，应将PE进行接地处理，如图5所示。

图5  S7-1200 PLC系统的直流供电及接地②数字量模板的使用A、数字量模板的接地及接地要求a、尽量采用可能短的导线◆ 数字量输入：较长为500m屏蔽线，或300m非屏蔽线； ◆数字量输出：较长为500m屏蔽线，或150m非屏蔽线。b、导线要尽量成对使用，用一根中性或公共导线与一根信号线或电源线相配对；c、数字量输出模块抑制保护。B、感性负载的使用准则◆ 数字量输出负载为感性负载时，为防止输出断开时的高压瞬变干扰，须增加抑制回路，否则可能导致PLC运行中断或至设备损坏； ◆ S7-1200 PLC的DC输出回路内部集成了抑制电路，该电路足以满足大多数应用对感性负载的要求；◆由于S7-1200 PLC继电器输出触点可用于开关直流或交流负载，所以未提供内部保护； ◆对于交流负载，可将压敏电阻(MOV)或其他电压抑制设备与并联RC电路配合使用，但不如单独使用有效。压敏电阻(MOV)通常会导致出现高达钳位电压的显着高频噪声。C、选择保护回路可以采用下面的指导来设计合适的抑制电路。设计的有效性取决于实际的应用，所以必须调整其参数以适应实际应用。要**所有的器件参数与实际应用相符合。 a、用于直流输出和控制直流负载的继电器输出的保护电路S7-1200 PLC的DC输出包括内部抑制电路，该电路足以满足大多数应用对感性负载的要求。由于S7-1200 PLC继电器输出触点可用于开关直流或交流负载，所以未提供内部保护。对于直流通道外加续流回路，其原理类似于继电器线圈外加浪涌抑制器，如图6所示。

图5  S7-1200 PLC系统的直流供电及接地②数字量模板的使用A、数字量模板的接地及接地要求a、尽量采用可能短的导线◆ 数字量输入：较长为500m屏蔽线，或300m非屏蔽线； ◆数字量输出：较长为500m屏蔽线，或150m非屏蔽线。b、导线要尽量成对使用，用一根中性或公共导线与一根信号线或电源线相配对；c、数字量输出模块抑制保护。B、感性负载的使用准则◆ 数字量输出负载为感性负载时，为防止输出断开时的高压瞬变干扰，须增加抑制回路，否则可能导致PLC运行中断或至设备损坏； ◆ S7-1200 PLC的DC输出回路内部集成了抑制电路，该电路足以满足大多数应用对感性负载的要求；◆由于S7-1200 PLC继电器输出触点可用于开关直流或交流负载，所以未提供内部保护； ◆对于交流负载，可将压敏电阻(MOV)或其他电压抑制设备与并联RC电路配合使用，但不如单独使用有效。压敏电阻(MOV)通常会导致出现高达钳位电压的显着高频噪声。C、选择保护回路可以采用下面的指导来设计合适的抑制电路。设计的有效性取决于实际的应用，所以必须调整其参数以适应实际应用。要**所有的器件参数与实际应用相符合。 a、用于直流输出和控制直流负载的继电器输出的保护电路S7-1200 PLC的DC输出包括内部抑制电路，该电路足以满足大多数应用对感性负载的要求。由于S7-1200 PLC继电器输出触点可用于开关直流或交流负载，所以未提供内部保护。对于直流通道外加续流回路，其原理类似于继电器线圈外加浪涌抑制器，如图6所示。

图5  S7-1200 PLC系统的直流供电及接地

②数字量模板的使用

A、数字量模板的接地及接地要求

a、尽量采用可能短的导线

◆ 数字量输入：较长为500m屏蔽线，或300m非屏蔽线；

◆数字量输出：较长为500m屏蔽线，或150m非屏蔽线。

b、导线要尽量成对使用，用一根中性或公共导线与一根信号线或电源线相配对；

c、数字量输出模块抑制保护。

B、感性负载的使用准则

◆ 数字量输出负载为感性负载时，为防止输出断开时的高压瞬变干扰，须增加抑制回路，否则可能导致PLC运行中断或至设备损坏；

◆ S7-1200 PLC的DC输出回路内部集成了抑制电路，该电路足以满足大多数应用对感性负载的要求；

◆由于S7-1200 PLC

继电器

输出触点可用于开关直流或交流负载，所以未提供内部保护；

◆对于交流负载，可将压敏电阻(MOV)或其他电压抑制设备与并联RC电路配合使用，但不如单独使用有效。压敏电阻(MOV)通常会导致出现高达钳位电压的显着高频噪声。

C、选择保护回路

可以采用下面的指导来设计合适的抑制电路。设计的有效性取决于实际的应用，所以必须调整其参数以适应实际应用。要**所有的器件参数与实际应用相符合。

a、用于直流输出和控制直流负载的继电器输出的保护电路

S7-1200 PLC的DC输出包括内部抑制电路，该电路足以满足大多数应用对感性负载的要求。由于S7-1200 PLC继电器输出触点可用于开关直流或交流负载，所以未提供内部保护。

对于直流通道外加续流回路，其原理类似于继电器线圈外加浪涌抑制器，如图6所示。

图6  直流继电器的外加续流回路在使用过程中，应将续流回路连接到模板上，并注意：◆在大多数应用中，只需在直流感性负载两端增加一个二极管，图7中的A；◆应用大电感或频繁开关的感性负载，要求更快的关闭时间，建议可再增加一个稳压二极管，如图7中的B。◆请确保正确选择稳压二极管，以适合输出电路中的电流量。

图6  直流继电器的外加续流回路在使用过程中，应将续流回路连接到模板上，并注意：◆在大多数应用中，只需在直流感性负载两端增加一个二极管，图7中的A；◆应用大电感或频繁开关的感性负载，要求更快的关闭时间，建议可再增加一个稳压二极管，如图7中的B。◆请确保正确选择稳压二极管，以适合输出电路中的电流量。

图6  直流继电器的外加续流回路

在使用过程中，应将续流回路连接到模板上，并注意：

◆在大多数应用中，只需在直流感性负载两端增加一个

二极管

，图7中的A；

◆应用大电感或频繁开关的感性负载，要求更快的关闭时间，建议可再增加一个稳压二极管，如图7中的B。

◆请确保正确选择稳压二极管，以适合输出电路中的电流量。

图7  DC线圈产生的浪涌的抑制回路说明：1指1N4001二极管或同等元件；2指8.2V稳压二极管（直流输出），36V稳压二极管（继电器输出）；3指输出点；4指M、24V参考b、用于开关AC感性负载的继电器输出的保护电路使用继电器输出控制AC115V/AC230V负载时，应当在继电器输出触点输出负载上跨接RC回路，如图8所示，或使用压敏电阻（MOV）来线制峰值电压，注意选择MOV的工作电压比正常的线电压至少高出20%。

图7  DC线圈产生的浪涌的抑制回路说明：1指1N4001二极管或同等元件；2指8.2V稳压二极管（直流输出），36V稳压二极管（继电器输出）；3指输出点；4指M、24V参考b、用于开关AC感性负载的继电器输出的保护电路使用继电器输出控制AC115V/AC230V负载时，应当在继电器输出触点输出负载上跨接RC回路，如图8所示，或使用压敏电阻（MOV）来线制峰值电压，注意选择MOV的工作电压比正常的线电压至少高出20%。

图7  DC线圈产生的浪涌的抑制回路

说明：1指1N4001二极管或同等元件；2指8.2V稳压二极管（直流输出），36V稳压二极管（继电器输出）；3指输出点；4指M、24V参考

b、用于开关AC感性负载的继电器输出的保护电路

使用继电器输出控制AC115V/AC230V负载时，应当在继电器输出触点输出负载上跨接RC回路，如图8所示，或使用压敏电阻（MOV）来线制峰值电压，注意选择MOV的工作电压比正常的线电压至少高出20%。

图8  AC线圈产生的浪涌的抑制说明：1指关于C值，请参见表格；2指关于R值，请参见表格；3指输出点对于继电器输出通道外加续流回路，其原理类似于交流接触器线圈外加吸收回路，如图9所示。

图8  AC线圈产生的浪涌的抑制说明：1指关于C值，请参见表格；2指关于R值，请参见表格；3指输出点对于继电器输出通道外加续流回路，其原理类似于交流接触器线圈外加吸收回路，如图9所示。

图8  AC线圈产生的浪涌的抑制

说明：1指关于C值，请参见表格；2指关于R值，请参见表格；3指输出点

对于继电器输出通道外加续流回路，其原理类似于交流

接触器

线圈外加吸收回路，如图9所示。

图9  继电器输出通道外加续流回路③模拟量模板的接地要求A、线缆的要求◆尽量采用可能短的导线，模拟量输入/输出：100m屏蔽双绞线；◆使用屏蔽线以便较好地防止电噪声。通常在S7-1200 PLC端将屏蔽层接地能获得较佳效果。连接方式参考S7-300 PLC的模拟量信号线的屏蔽层处理方式。B、模拟量输入连接a、连接4线制传感器连接4线制传感器，建议将传感器信号负端和电源M做等电位处理，同时将模块的PE和24V的M做好接地，防止干扰，如图10所示。

图9  继电器输出通道外加续流回路③模拟量模板的接地要求A、线缆的要求◆尽量采用可能短的导线，模拟量输入/输出：100m屏蔽双绞线；◆使用屏蔽线以便较好地防止电噪声。通常在S7-1200 PLC端将屏蔽层接地能获得较佳效果。连接方式参考S7-300 PLC的模拟量信号线的屏蔽层处理方式。B、模拟量输入连接a、连接4线制传感器连接4线制传感器，建议将传感器信号负端和电源M做等电位处理，同时将模块的PE和24V的M做好接地，防止干扰，如图10所示。

图9  继电器输出通道外加续流回路

③模拟量模板的接地要求

A、线缆的要求

◆尽量采用可能短的导线，模拟量输入/输出：100m屏蔽双绞线；

◆使用屏蔽线以便较好地防止电噪声。

通常在S7-1200 PLC端将屏蔽层接地能获得较佳效果。连接方式参考S7-300 PLC的模拟量信号线的屏蔽层处理方式。

B、模拟量输入连接

a、连接4线制

传感器

连接4线制传感器，建议将传感器信号负端和电源M做等电位处理，同时将模块的PE和24V的M做好接地，防止干扰，如图10所示。

图10  S7-1200 PLC连接4线制传感器示意图b、连接3线制传感器3线制传感器的电源负端和输出信号的负端都是公共的，可以取模块的24V电源给传感器供电，传感器输出的正接模块通道正，通道负接电源M，将木块的PE和24V的M做好接地，防止干扰，如图11所示。

图10  S7-1200 PLC连接4线制传感器示意图b、连接3线制传感器3线制传感器的电源负端和输出信号的负端都是公共的，可以取模块的24V电源给传感器供电，传感器输出的正接模块通道正，通道负接电源M，将木块的PE和24V的M做好接地，防止干扰，如图11所示。

图10  S7-1200 PLC连接4线制传感器示意图

b、连接3线制传感器

3线制传感器的电源负端和输出信号的负端都是公共的，可以取模块的24V电源给传感器供电，传感器输出的正接模块通道正，通道负接电源M，将木块的PE和24V的M做好接地，防止干扰，如图11所示。

图11  S7-1200 PLC连接3线制传感器示意图c、连接2线制传感器连接2线制传感器时，由于S7-1200 PLC通道无法向外供电，需要传感器外部串入DC24V电源。可以取模块的24V电源给传感器供电，24V的正接传感器的正端，传感器的负端和模块通道正连接，通道负接电源M，将模块的PE和M做好接地，防止干扰，如图12所示。

图11  S7-1200 PLC连接3线制传感器示意图c、连接2线制传感器连接2线制传感器时，由于S7-1200 PLC通道无法向外供电，需要传感器外部串入DC24V电源。可以取模块的24V电源给传感器供电，24V的正接传感器的正端，传感器的负端和模块通道正连接，通道负接电源M，将模块的PE和M做好接地，防止干扰，如图12所示。

图11  S7-1200 PLC连接3线制传感器示意图

c、连接2线制传感器

连接2线制传感器时，由于S7-1200 PLC通道无法向外供电，需要传感器外部串入DC24V电源。可以取模块的24V电源给传感器供电，24V的正接传感器的正端，传感器的负端和模块通道正连接，通道负接电源M，将模块的PE和M做好接地，防止干扰，如图12所示。