S7-1200 PLC应用技术项目化教程 课上任务汇总 周海君 项目1--8 PLC控制系统认知 ---水塔水位变频控制.docx

项目一PLC控制系统认知

在以S7-1200PLC为核心的控制系统中，I/O部分用以接收信号或输出信号，便于与PLC进行人机对话。输入的有条码读入器、传感器、模拟量的电位器等；输出的有打印机、编程器、监控器等。随着技术的进步，这种设备将更加丰富。

PLC控制系统是在传统顺序控制器的基础上，引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制系统。其主要用于实现替代继电器执行逻辑，计时计数等顺序控制功能，建立柔性的远程控制系统，PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

随着计算机工业控制技术的不断发展，监控技术日趋完善，PLC在生产过程控制中的地位越来越重要，PLC具有性价比高可靠性高的特点，使其成为自动化工程的核心设备，在工业控制系统中为各式各样的自动化设备提供非常可靠的控制应用，PLC替代了大量的继电器，并能通过组态软件与工业以太网监控系统，成套设备和触摸屏结合，完成特定自动化生产，简化操作，在提高生产率的同时降低了员工的劳动强度。

任务1PLC认知

PLC定义：PLC是ProgrammableLogicController的简称，即可编程逻辑控制器。国际电工委员会（IEC）于1985年对可编程控制器作了如下定义：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统、专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、和算术运算等操作的指令，并通过数字、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC基本结构：PLC种类繁多，但其基本结构和工作原理相同。PLC的功能结构由中央处理器（CPU）、存储器、输入接口/输出接口、通信接口、扩展接口和电源部件等部分组成，如图所示。

PLC工作原理：PLC是一种存储程序的控制器。用户根据某一对象的具体控制要求，编制好控制程序后，用编程器将程序输入到PLC（或用计算机下载到PLC）的用户程序存储器中寄存。PLC的控制功能就是通过运行用户程序来实现的。

PLC品牌：国外品牌国外PLC产品可按地域分成三大流派：一个是美国产品，一个是欧洲产品，另一个是日本产品。

国产品牌我国自主品牌的PLC生产厂家有三十余家，但是在市场中所占份额较少。主要生产厂家有台湾的台达集团、永宏电动机股份有限公司、丰炜科技企业股份有限公司和大陆的北京和利时集团、无锡信捷电气股份有限公司、北京安控科技股份有限公司、台安科技（无锡）有限公司、黄石市科威自控有限公司、上海正航电子科技有限公司等。

任务2S7-1200PLC硬件认识

CPU模块：CPU模块是S71200PLC系统中最核心的成员。S71200PLC的CPU有五类：CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C和CPU1217C，每类CPU模块又细分三种规格：DC/DC/DC、DC/DC/RLY和AC/DC/RLY。

CPU的工作模式CPU有以下三种工作模式：STOP模式、STARTUP模式和RUN模式。CPU前面的状态LED指示当前工作模式。

信号板：信号板（SignalBoard）为西门子S7-1200PLC所特有的，各种CPU的正面都可以安装一块具有数字量或模拟量I/O的SB，不会增加安装的空间。可为CPU提供附加的I/O点或增加需要的功能，例如数字量输出信号板可使继电器输出的CPU具有高速输出的功能。

信号模块：信号模块（SM）是CPU与控制设备之间的接口，数字量输入/数字量输出（DI/DO）模块和模拟量输入/模拟量输出（AI/AO）模块统称为信号模块。用于扩展西门子S7-1200PLC的输入和输出点数，可以使CPU增加附加功能，连接在CPU模块的右侧。

通信模块（CM）：S7-1200具有非常强大的通信功能，提供下列的通信选项：I-Device（智能设备）、PROFINET、PROFIBUS、远距离控制通信、点对点（PtP）通信、USS通讯，ModbusRTU、AS-i和I/OlinkMASTER。通信模块规格较为齐全。

任务3TIAPortal初识

1．安装TIA博途软件的软硬件条件

（1）硬件要求TIA博途软件对计算机系统的硬件要求比较高，计算机最好配置固态硬盘（SSD）。

（2）操作系统要求专业版、企业版或者旗舰版的操作系统是TIA博途软件的必备条件，不支持家庭版操作系统。推荐64位的Windows7SP1或Windows8.1，以及某些Windows服务器，不支持WindowsXP。

2．安装TIA博途软件的注意事项

1）无论是Windows7还是Windows8.1系统的家庭（HOME）版，都不能安装西门子的TIA博途软件。

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