工业自动化软件：Siemens S7-1200二次开发_（2）.SiemensS7-1200硬件配置与选型.docx

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SiemensS7-1200硬件配置与选型

1.硬件概述

在工业自动化领域，SiemensS7-1200PLC（可编程逻辑控制器）是一种非常流行的控制设备。它以其紧凑的设计、强大的功能和易于使用的编程环境而著称。S7-1200系列PLC适用于各种中小型自动化应用，包括机械控制、过程控制和楼宇自动化等。

1.1S7-1200系列PLC的主要特点

紧凑设计：S7-1200系列PLC体积小，便于安装在紧凑的空间内。

高性能：处理速度快，支持多种通信协议和扩展模块。

易于使用：集成的编程环境TIAPortal使得编程和配置工作更加简单高效。

模块化设计：通过扩展模块可以灵活地满足不同应用需求。

集成安全功能：支持多种安全功能，如安全继电器、安全模块等。

1.2硬件组成

S7-1200PLC的主要硬件组成部分包括：

CPU模块：中央处理单元，负责执行用户程序和处理数据。

电源模块：为PLC提供稳定电源。

输入模块：接收来自传感器、开关等设备的信号。

输出模块：控制执行器、电机等设备。

通信模块：实现PLC与其他设备的通信，支持PROFINET、MODBUS、以太网等协议。

编程设备：如笔记本电脑、台式机等，用于编写和调试程序。

2.CPU模块选型

2.1CPU模块的种类

SiemensS7-1200系列PLC提供了多种CPU模块，以满足不同应用场景的需求。主要的CPU模块类型包括：

CPU1211C：入门级CPU，适用于简单的控制任务。

CPU1212C：适用于中小规模的控制任务，具有更多的数字I/O点。

CPU1214C：适用于中等规模的控制任务，具有更多的I/O点和更强的处理能力。

CPU1215C：适用于中等复杂度的控制任务，支持更多的通信接口。

CPU1217C：适用于中等复杂度的控制任务，具有更强的处理能力和更多的I/O点。

CPU1218C：适用于复杂的控制任务，具有最高的处理能力和最多的I/O点。

CPU1211C-1PN：适用于需要PROFINET通信的应用。

CPU1212C-1PN：适用于需要PROFINET通信的应用。

CPU1214C-1PN：适用于需要PROFINET通信的应用。

CPU1215C-1PN：适用于需要PROFINET通信的应用。

CPU1217C-1PN：适用于需要PROFINET通信的应用。

CPU1218C-1PN：适用于需要PROFINET通信的应用。

2.2选型考虑因素

选择合适的CPU模块时，需要考虑以下因素：

控制任务的复杂度：任务越复杂，需要的处理能力越强。

I/O点数量：根据应用需求确定所需的输入和输出点数量。

通信需求：如果需要与其他设备进行通信，应选择支持相应通信协议的CPU模块。

存储需求：程序和数据存储的需求，特别是对于大型程序。

集成安全功能：如果应用涉及安全控制，应选择支持安全功能的CPU模块。

成本预算：根据项目预算选择性价比高的CPU模块。

2.3选型示例

假设我们需要设计一个用于控制小型生产线的自动化系统，该系统需要以下功能：

控制10个数字输入点和10个数字输出点。

与上位机进行PROFINET通信。

实现基本的PID控制功能。

根据这些需求，我们可以选择CPU1214C-1PN，因为它具有足够的I/O点、支持PROFINET通信，并且具备较强的处理能力。

#选型示例代码

classCPU:

def__init__(self,name,io_points,communication_protocols,processing_power):

=name

self.io_points=io_points

munication_protocols=communication_protocols

cessing_power=processing_power

defis_suitable(self,required_io_points,required_protocol,required_power):

ifself.io_points=required_io_pointsand\

required_protocolinmunication_protocolsand\

cessing_power=required_power:

returnTrue

returnFalse

#定义CPU模块