1、 第二章 S7-1200 的硬件結構和安裝維護1、S7-1200 PLC 由哪幾部分組成的？參考答案：微處理器、集成電源、輸入電路和輸出電路等。2、S7-1200 支持的通信類型有哪些？參考答案：I-Device，PROFINET， PROFIBUS，遠距離控制通信，點對點（PtP）通信，USS通信，Modbus RTU，AS-i，I/O Link MASTER 等。3、請總結 S7-200 與 S7-1200 的差異。參考答案：S7-1200 作為新推出的緊湊型控制器，定位在原有的SIMATIC S7-200和 S7-300 產品之間。它與 S7-200 之間的區別和差異主要體現在幾個方面：

2、硬件、通信、工程、存儲器、功能塊、計數器、定時器、工藝功能等。（1）硬件在硬件擴展方面，S7-200 最多支持 7 個擴展模塊，而 S7-1200 支持擴展最多 8 個信號模塊和最多 3 個通信模塊。硬件組態方面，S7-200 的地址自動分配，不能改變；而 S7-1200 的地址可以由用戶手動重新分配。（2）通信通信方面，S7-200 和 S7-1200 都支持通過 RS232 和 RS485 實現點對點通信，支持 ASCII，USS 和 Modbus 等通信協議。S7-200 需要 RS232 轉換器實現 RS232 的串口通信，而 S7-1200通過 RS232 通信模塊即可實現。S7-1

3、200 本機集成了 PROFINET 以太網接口，支持與編程設備，HMI 和其它 CPU 的通信。（3）工程應用S7-1200 的編程軟件STEP 7 Basic提供了一個易用、集成的工程框架，可以用于 SIMATICS7-1200 PLC、精簡 HMI 面板和伺服系統的組態。（4）存儲器存儲器方面，S7-200 的程序存儲器和數據存儲器的大小是固定不變的，而 S7-1200 的則是浮動的。裝載存儲區方面，S7-1200 CPU的符號表和注釋可以在線獲得，即 S7-1200 CPU的符號表和注釋可以保存在 CPU 中，而 S7-200 不支持此功能。保持存儲區方面，S7-200 僅有數據區可以

4、設置為保持性的，而 S7-1200 最多可以設置2048 字節的保持區，可以對數據塊中的離散變量設置保持性。存儲卡大小上，S7-1200 的存儲卡最大可到 24MB。對于 S7-200 和 S7-1200，存儲卡都是可選的，可以存放的內容是雷同的。此外，S7-1200 的存儲卡還將用來實現存儲區擴展、程序分配及固件升級等功能。（5）功能塊塊的類型方面，S7-200 有主程序、子程序、中斷子程序及數據區 V 區等，而 S7-1200 有 OB 塊，FB 塊，FC 塊及數據塊 DB 等。程序結構方面，S7-200 調用子程序，最大嵌套深度為 8，所有程序塊公用一個通用數據塊；而 S7-1200 具

5、有 FC、FB 和 OB 塊等，高度模塊化，且可以重復利用，最大嵌套深度為16。S7-200 中將事件分配給中斷，中斷事件觸發相應的子程序；而 S7-1200 是通過組織塊分配事件。S7-1200 的新數據類型使應用更加靈活。例如用于日期和時間時，S7-200 需要讀取相應的 V 區數據，S7-300 通過調用 SFC 讀取日期時間數據，而 S7-1200 可以通過符號名訪問DTL 結構的所有組成部分。（6）計數器計數器指令上 S7-200 和 S7-1200 也有不同。S7-200 的計數器當計數值大于等于設定值時，計數器狀態位置位；而 S7-1200 的計數器當計數值大于等于設定值時，輸出

6、置位；S7-200 計數器的計數范圍是 0-32767， S7-1200 的計數范圍可以調整。（7）定時器定時器指令上，S7-200 和 S7-1200 也有差異。S7-200 的定時器當計時值大于等于設定值時，定時器狀態位置位；而S7-1200 的定時器當計時值大于等于設定值時，輸出置位；而且 S7-1200 的定時時間可以像 S7-300 的一樣直接輸入，不需要像 S7-200 那樣使用定時時基1 / 10 / 100 ms 進行換算。（8）工藝功能工藝功能方面，S7-200 一般是通過向導來實現的，而 S7-1200 則是通過調用相應的塊來實現的。4、請總結 S7-300 與 S7-12

7、00 的差異。S7-1200 作為新推出的緊湊型控制器，定位在原有的SIMATIC S7-200和 S7-300 產品之間。它與 S7-300 之間的區別和差異主要體現在幾個方面：硬件、通信、存儲器、功能塊、計數器、定時器等。（1）硬件在硬件擴展方面， S7-300 主機架最多支持 8 個擴展模塊，且擴展模塊全部在 CPU 的右側（若水平放置的話），而 S7-1200 支持擴展最多 8 個信號模塊和最多 3 個通信模塊。（2）通信通信方面，S7-300 和 S7-1200 都支持通過 RS232 和 RS485 實現點對點通信，支持 ASCII，USS 和 Modbus 等通信協議。S7-30

8、0 需要選用帶 PtP 接口的 CPU 或者 CP 模塊實現 RS232的串口通信，而 S7-1200 通過 RS232 通信模塊即可實現。S7-1200 本機集成了 PROFINET 以太網接口，支持與編程設備，HMI 和其它 CPU 的通信。（3）存儲器裝載存儲區方面，S7-1200 CPU的符號表和注釋可以在線獲得，即 S7-1200 CPU的符號表和注釋可以保存在 CPU 中，而 S7-300 不支持此功能。S7-1200 中利用“符號化存取”，可以最優化分配數據塊所占的存儲區；而在 S7-300 中，由于是混合聲明數據塊中的數絕類型，這使得存儲區的分配使用非常雜亂。保持存儲區方面，S

9、7-300 是以字節為單位進行保持性設置的；而 S7-1200 最多可以設置2048 字節的保持區，可以對數據塊中的離散變量設置保持性。存儲卡大小上，S7-1200 的存儲卡最大可到 24MB，而且存儲卡是可選的，可以存放的內容是雷同的。而 S7-300 的存儲卡是必須的。S7-300 的存儲卡無法存放配方和數據記錄等。此外，S7-1200 的存儲卡還將用來實現存儲區擴展、程序分配及固件升級等功能。 （4）功能塊S7-1200 的新數據類型使應用更加靈活。例如用于日期和時間時，S7-300 通過調用 SFC讀取日期時間數據，而 S7-1200 可以通過符號名訪問 DTL 結構的所有組成部分。（

10、5）計數器S7-300 的計數器當計數值大于 0 時，計數器輸出置位；而 S7-1200 的計數器當計數值大于等于設定值時，輸出置位；S7-300 S5 計數器的計數范圍是 0-999，S7-1200 的計數范圍可以調整。（6）定時器定時器指令上，S7-300 的定時器當計時值大于設定值時，定時器輸出置位；而S7-1200的定時器當計時值大于等于設定值時，輸出置位。5、總結 S7-1500 的特點。參考答案：S7-1500 是西門子公司近年新推出的模塊化結構的PLC，其主要特點概述如下。（1）更為強大的 CPU資源更為豐富充足。以 CPU 1516-3 PN 為例，其塊的總數最多為 6000

11、個，數據塊最大5MB，FB、FC、OB 最大 512KB，用于程序的工作存儲器 5MB，用于數據的工作存儲器 1MB。定時器、計數器分別有 2048 個 ，IEC 定時器、計數器的數量不受限制。位存儲器（M）16KB。I/O 模塊最多 8192 個，過程映像分區最多 32 個，過程映像輸入、輸出分別為 32KB，每個機架最多 32 個模塊。運動控制功能最多支持 20 個速度控制軸、定位軸和外部編碼器，有高速計數和測量功能。插槽式裝載存儲器最大 2GB，可存儲項目數據、歸檔、配方和有關的文檔。運算速度更快。以 CPU 1516-3 PN 為例，位操作指令的處理時間典型值為 10ns，浮點數運算指

12、令的處理時間典型值為 64ns。AI、AO 模塊的分辨率均為 16 位，8 點 AI 模塊每個模塊的轉換時間為 125s。數字量輸入模塊具有 50s 的超短輸入延時。用于計數、測量和定位輸入的工藝模塊 TM PosInput 的最高信號頻率為 1MHz，4 倍速時為 4MHz。可用 RS-422 接口連接脈沖編碼器，支持等式模式、診斷中斷和硬件中斷。采用PROFINET IRT通信可以保證確定的反應時間和高精度的系統響應，最短循環時間為250 s。（2） 集成各種工藝功能S7-1500 的運動控制功能集成在 CPU 模塊中，不需要附加的運動控制模塊。通過編程軟件博途（TIA Portal）創建

13、項目和組態工藝對象，利用博途提供的符合PLCopen 標準的運動控制指令控制工藝對象。運動控制可以使用具有PROFINET IO IRT和 PROFIdrive 接口的驅動器，或使用模擬量設定值的驅動器。運動控制功能支持速度控制軸、定位軸和外部編碼器工藝對象。S7-1500 的 CPU 都有集成的跟蹤（TRACE）和邏輯分析器功能，跟蹤功能可循環記錄最多 16 個變量，便于查找偶發錯誤，對程序和動作進行實時診斷，用于調試和優化用戶程序，尤其適用于運動控制和優化驅動器。記錄數據保存在設備上，在需要時可以用編程設備讀出和永久保存。可以用曲線圖和信號表來評估測量的結果，也可以將測量結果作為一個文件導

14、出和導入。S7-1500 CPU 集成的 PID 控制器有 PID 參數自整定功能。PID 3 步（3-Step）控制器是脈沖寬度調制輸出的控制器，此外還有適用于帶積分功能的外部執行器（如閥門）的PI 步進控制器。使用 F 型控制器，可實現故障安全自動化，故障安全程序和標準程序使用同樣的工程設計和操作理念。可以用安全管理編輯器定義和修改安全參數。 （3） 更全面的安全保護機制S7-1500 提供全面的安全保護機制，加密算法可以有效防范未經授權的訪問和修改，可以避免設備被仿造。可通過綁定 SIMATIC存儲卡或 CPU 的序列號，確保程序無法在其它設備中運行。這樣的程序不能拷貝，只能在指定的存儲

15、卡或 CPU 上運行。訪問保護功能提供一種全面的安全保護功能，可防止未經授權的項目計劃更改，專有的數據校驗機制可識別修改過的工程數據。可為各用戶組分別設置訪問密碼，確保具有不同級別的訪問權限。使用帶有安全功能的工業以太網模塊 CP 1543-1，加強了集成防火墻的訪問保護。系統對傳輸到控制器的數據進行保護，防止通過 HMI 進行未經授權的訪問。控制器可以識別發生變更的工程組態數據或者來自陌生設備的工程組態數據。通過 CPU 內置的顯示屏，可快速訪問各種文本信息和詳細的診斷信息，便于全面了解工廠的所有信息，從而實現全工廠透明化。支持在運行過程中對顯示屏進行熱插拔操作，可以通過博途軟件設置顯示屏的

16、操作密碼。（4） 更好的兼容性通過集成的移植工具，S7-300/400 的項目可以移植到 S7-1500，實現對現有專有知識的投資保護。可以通過復制功能將 S7-1200 的程序轉換到 S7-1500。通過將硬件數據上傳到工程組態，可實現各種硬件的快速準確識別。可上傳包括符號和注釋的整個項目，維修操作時無需打開當前項目。可通過 Web 瀏覽器或 SD 卡讀卡器，快速訪問設備組態數據，與控制器進行雙向數據交換。6、S7-1200 采用哪種供電方式？S7-1200 PLC 的供電電源可以是 110 或 220V 交流電源，也可以是 24V 直流電源，接線時有一定的區別及相應的注意事項。7、S7-1200 的數字量輸入點支持哪些信號類型？數字量輸入類型有源型和漏型兩種。S7-1200 CPU 集成的輸入點和信號模板的所有輸入點都既支持漏型輸入又支持源型輸入，而信號板的輸入點只支持源型輸入或者漏型輸入的一種。8、S7-1200 的數字量輸出點