PLC的编程语言有多种，如梯形图、功能图、语句表等。1.梯形图

梯形图是常用的一种程序设计语言，也称为LAD。梯形图来源于继电器控制电路图，CPU通过梯形图对来自电源的电流进行仿真，根据一系列的输入条件，由程序运行结果决定逻辑输出的允许条件。逻辑被分成小的部分，称为“网络”或“段”。

梯形图是由符号组成的图形化编程语言。梯形图与电路图十分相似，所不同的是在显示方式上梯形图分支的排列为上下横排，而电路图是左右竖排。

SIMATIC STEP 7 Basic是西门子公司开发的高集成度工程组态系统，包括面向任务的HMI智能组态软件SIMATIC WinCC Basic。上述两个软件集成在一起，也称为TIA（Totally-Integrated Automation，全集成自动化）Portal，它提供了直观易用的编辑器，用于对SIMATIC人机界面和精简系列面板进行高效组态。除了支持编程以外，STEP 7 Basic还为硬件和网络组态、诊断等提供通用的工程组态框架。

STEP 7 Basic的操作直观、上手容易、使用简单，使用户能够对项目进行快速而简单的组态。由于具有通用的项目视图、用于图形化工程组态的新用户接口技术、智能的拖放功能以及共享的数据处理等，有效地保证了项目的质量。

由于STEP 7 Basic（包括SIMATIC WinCC Basic）具有面向任务的智能编辑器，界面十分直观，因此它可以作为一个通用的工程组态软件框架，对S7-1200控制器进行编程和调试。功能强大的HMI软件WinCC Basic用于对精简系列面板进行高效的组态。

用户可以在两种不同的视图中选择一种适合的视图：

1）在Portal（门户）视图中，可以概览自动化项目的所有任务。初学者可以借助面向任务的用户指南，以及适合其自动化任务的编辑器来进行工程组态。

2）在项目视图中，整个项目（包括PLC和HMI设备）按多层结构显示在项目树中。本书主要使用项目视图。

3）可以使用拖放功能为硬件分配图标。用户可以在同一个工程组态软件框架下同时使用HMI和PLC编辑器，大大提高了效率。

4）图形编辑器保证了对设备和网络快速直观地进行组态，使用线条连接设备就可以完成对通信连接的组态。在线模式可以提供故障诊断信息。

该软件采用了面向任务的理念，所有的编辑器都嵌入到一个通用框架中，用户可以同时打开多个编辑器，并只需轻点鼠标，便可以在编辑器之间切换。

软件能自动保持数据的一致性，可确保项目的高质量。经修改的应用数据在整个项目中自动更新。交叉引用的设计保证了变量在项目的各个部分以及在各种设备中的一致性，因此可以统一进行更新。系统自动生成图标并分配给对应的I/O。数据只需输入一次，无需进行额外的地址和数据操作，从而降低了发生错误的风险。

通过本地库和全局库，用户可以保存各种工程组态的元素，例如块、变量、报警、HMI的画面、各个模块和整个站。这些元素可以在同一个项目或在不同的项目中重复使用。借助全局库，可以在单独组态的系统之间进行数据交换。

常用的命令可以保存在收藏夹中，所有的工程组态模块可以通过用户生成的库复制并添加到其他S7-1200项目中。1.2.2 SIMATIC S7-1200产品特性

SIMATIC S7-1200是西门子公司推出的一款新产品，主要面向简单而高精度的自动化任务，它集成了PROFINET接口，采用模块化设计并具备强大的工艺功能，适用于多种场合，满足不同的自动化需求。

SIMATIC S7-1200控制器具有模块化、结构紧凑、功能全面等特点，适用于多种应用领域，能够保障现有投资的长期安全。同时，控制器具有可扩展的灵活设计，拥有符合工业通信高标准的通信接口以及全面的集成工艺功能，可以作为一个组件集成在完整的综合自动化解决方案中。

SIMATIC HMI精简系列面板专注于简单应用，可以满足不同用户特殊的可视化需求，为实现创新的自动化解决方案提供了一种经济可行的选择。SIMATIC HMI精简系列面板拥有高对比度的图形显示屏（包括触摸屏和按键屏），其简便组网和无缝通信的特点使其成为适用于SIMATIC S7-1200的理想面板。

CPU的共性

1）集成的24V传感器/负载电源可供传感器和编码器使用，也可以用作输入回路的电源。

2）2点集成的模拟量输入（0～10V），输入电阻100kΩ，10位分辨率。

3）2点脉冲列输出（PTO）或脉宽调制（PWM）输出，高频率100kHz。

4）每条位运算、字运算和浮点数数学运算指令的执行时间分别为0.1μs、12μs和18μs。

5）多可以设置2048B有掉电保持功能的数据区（包括位存储器、功能块的局部变量和全局数据块中的变量）。通过可选的SIMATIC存储卡，可以方便地将程序传输到其他CPU。存储卡还可以用来存储各种文件或更新PLC系统的固件。

6）过程映像输入、输出各1024B。

数字量输入电路的电压额定值为DC 24V，输入电流为4mA。1状态允许的小电压/电流为DC 15V/2.5mA，0状态允许的大电压/电流为DC 5V/1mA。可组态输入延迟时间（0.2～12.8ms）和脉冲捕获功能。在过程输入信号的上升沿或下降沿可以产生快速响应的中断输入。

继电器输出的电压范围为DC 5～30V或AC 5～250V，大电流为2A，白炽灯负载为DC30W或AC 200W。DC/DC型MOSF.ET的1状态小输出电压为DC 20V，输出电流为0.5A。0状态大输出电压为DC 0.1V，大白炽灯负载为5W。

7）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。

8）时间延迟与循环中断，分辨率为1ms。

9）实时时钟的缓存时间典型值为10天，小值为6天，25℃时的大误差为60s/月。

10）带隔离的PROFINET以太网接口，可使用TCP/IP和ISO-on-TCP两种协议。支持S7通信，可以作服务器和客户机，传输速率为10Mbit/s、100 Mbit/s，可建立多16个连接。自动检测传输速率，RJ-45连接器有自协商和自动交叉网线（Auto Cross Over）功能。后者是指用一条直通网线或者交叉网线都可以连接CPU和其他以太网设备或交换机。

11）用梯形图和功能块图这两种编程语言。

12）可选的SIMATIC存储卡扩展存储器的容量和更新PLC的固件。还可以用存储卡来方便地将程序传输到其他CPU。

13）参数自整定的PID控制器。

14）仿真器（小开关板）为数字量输入点提供输入信号来测试用户程序。2.CPU的技术规范

S7-1200的3种CPU有着不同电源电压和输入、输出电压的版本S7-1200集成了高速计数与频率测量、高速脉冲输出、PWM控制、运动控制和PID控制功能。

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（1）高速计数器

S7-1200的CPU多有6个高速计数器，用于对来自增量式编码器和其他设备的频率信号计数，或对过程事件进行高速计数。3点集成的高速计数器的高频率为100kHz（单相）或80kHz（互差90°的AB相信号）。其余各点的高频率为30kHz（单相）或20kHz（互差90°的AB相信号）。

（2）高速输出

S7-1200集成了两个100kHz的高速脉冲输出，组态为PTO时，它们提供高频率为100kHz的50%占空比的高速脉冲输出，可以对步进电动机或伺服驱动器进行开环速度控制和定位控制，通过两个高速计数器对高速脉冲输出进行内部反馈。

组态为PWM输出时，将生成一个具有可变占空比、周期固定的输出信号，经滤波后，得到与占空比成正比的模拟量，可以用来控制电动机速度和阀门位置等。

（3）PLCopen运动功能块

S7-1200支持使用步进电动机和伺服驱动器进行开环速度控制和位置控制。通过一个轴工艺对象和STEP 7 Basic中通用的PLCopen运动功能块，就可以实现对该功能的组态。除了返回原点和点动功能以外，还支持位置控制、相对位置控制和速度控制。

STEP 7 Basic中的驱动调试控制面板简化了步进电动机和伺服驱动器的起动和调试过程。它为单个运动轴提供了自动和手动控制，以及在线诊断信息。

（4）用于闭环控制的PID功能

S7-1200支持多达16个用于闭环过程控制的PID控制回路（S7-200只支持8个回路）。

这些控制回路可以通过一个PID控制器工艺对象和STEP 7 Basic中的编辑器轻松地进行组态。除此之外，S7-1200还支持PID参数自调整功能，可以自动计算增益、积分时间和微分时间的佳调节值。

STEP 7 Basic中的PID调试控制面板简化了控制回路的调节过程，可以快速**地调节PID控制回路。它除了提供自动调节和手动控制方式之外，还提供用于调节过程的趋势图。2.1.2 信号模块及信号板

S7-1200信号模块连接到CPU的右侧，以扩展其数字量或模拟量I/O的点数，并且每一个正面都可以增加一块信号板，以扩展数字量或模拟量I/O。CPU 1212C只能连接两个信号模块，CPU 1214C可以连接8个信号模块。所有的S7-1200 CPU都可以在CPU的左侧安装。

S7-1200所有的模块都具有内置的安装夹，能方便地安装在一个标准的35mm DIN导轨上。S7-1200的硬件可以竖直安装或水平安装。所有的S7-1200硬件都配备了可拆卸的端子板，不用重新接线，就能迅速地更换组件。1.信号板

信号板可以用于只需要少量附加I/O的情况。所有的S7-1200 CPU模块都可以安装一块信号板，并且不会增加安装的空间。在某些情况下使用信号板，可以提高控制系统的性能价格比。只需要添加一块信号板，就可以根据需要增加CPU的数字量或模拟量I/O点。

安装时将信号板直接插入S7-1200 CPU正面的槽内即可。信号板有可拆卸的端子，因此可以很容易地更换信号板。

常见的信号板有两种：

1）SB 1223数字量输入/输出信号板。它的两点DC 24V输入有上升沿、下降沿中断和脉冲捕获功能。输入参数与CPU集成的输入点的基本上相同。用作高速计数器的时钟输入时，高输入频率为30kHz。