C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 1

(1)

______________

安装 2

PLC 概念 3

设备配置 4

编程概念 5

编写指令 6

PROFINET 7

点对点 (PtP) 通信 8

在线和诊断工具 9

技术规范 A

计算功率预算 B

订货号 C

SIMATIC

S7 S7-1200 可编程控制器

系统手册

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(2)

危险

表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。

警告

表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。

小心

带有警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。

小心

不带警告三角，表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。

注意

表示如果不注意相应的提示，可能会出现不希望的结果或状态。

当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。

合格的专业人员

本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。其操作必须遵照各自附带的文件说明，特别是其中的安全及警告提示。由于具备相关培训及经验，合格人员可以察觉本产品/系统的风险，并避免可能的危险。

按规定使用 Siemens 产品请注意下列说明：

警告

Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。如果要使用其他公司的产品和组件，必须得到 Siemens 推荐和允许。正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正常运行的前提。必须保证允许的环境条件。必须注意相关文件中的提示。

商标

所有带有标记符号 ® 的都是西门子股份有限公司的注册商标。标签中的其他符号可能是一些其他商标，这是出于保护所有者权利的目地由第三方使用而特别标示的。

责任免除

我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查。然而不排除存在偏差的可能性，因此我们不保证印刷品中所述内容与硬件和软件完全一致。印刷品中的数据都按规定经过检测，必要的修正值包含在下一版本中。

Siemens AG Industry Sector Postfach 48 48

文件订购号: 6ES7298-8FA30-8KH0

2009.

本公司保留技术更改的权利

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(3)

前言

手册用途

S7-1200 系列是一款可编程逻辑控制器 (PLC, Programmable Logic Controller)，可以控制各种自动化应用。 S7-1200 设计紧凑、成本低廉且具有功能强大的指令集，这些特点使它成为控制各种应用的完美解决方案。 S7-1200 型号和基于 Windows 的编程工具提供了解决自动化问题时需要的灵活性。

本手册提供了有关 S7-1200 PLC 的安装和编程信息，其主要用户是具备可编程逻辑控制器基本知识的工程师、编程人员、安装人员和电工人员。

所需的基本知识

要理解本手册，需要具备自动化和可编程逻辑控制器的基本知识。

手册适用范围

本手册适用于 STEP 7 Basic V10.5 和 S7-1200 产品系列。有关本手册中所述 S7-1200 产品的完整列表，请参见技术规范 (页 321)。

证书、CE 标签、C 标记和其它标准

请参见技术规范 (页 321)以获取更多信息。

服务与支持

除了文档之外，我们还在 Internet 的以下网址处提供了专业技术知识：

http://www.siemens.com/automation/support-request

如需要回答任何技术问题、培训或订购 S7 产品方面的帮助，请与西门子经销商或销售部联系。因为西门子销售代表都经过技术培训并掌握有关操作、过程和工业以及有关您使用的各种西门子产品的最具体的知识，所以他们能够最快最高效地回答您可能遇到的任何问题。

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(4)

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(5)

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(6)

4 设备配置...75

4.1 插入 CPU ...76

4.2 检测未指定的 CPU 的组态 ...77

4.3 组态 CPU 的运行...78

4.4 将模块添加到组态...79

4.5 组态模块的参数...80

4.6 创建网络连接...81

4.7 在项目中组态 IP 地址...82

5 编程概念...85

5.1 设计 PLC 系统的指南 ...85

5.2 构建用户程序...86

5.3 使用块来构建程序...87

5.3.1 组织块 (OB)...88

5.3.2 功能 (FC)...90

5.3.3 功能块 (FB) ...90

5.3.4 数据块 (DB)...92

5.4 了解数据一致性...92

5.5 选择编程语言...93

5.6 复制保护...95

5.7 下载程序的元素...95

5.8 上传程序的元素...96

5.9 调试和测试程序...97

6 编写指令...99

6.1 基本指令...99

6.1.1 位逻辑...99

6.1.1.1 置位和复位指令...102

6.1.1.2 上升沿和下降沿指令...104

6.1.2 定时器...106

6.1.3 计数器...110

6.1.3.1 计数器 ...110

6.1.3.2 CTRL_HSC 指令 ...113

6.1.3.3 高速计数器的使用方法 ...115

6.1.3.4 组态 HSC ...118

6.1.4 比较...120

6.1.5 数学...122

6.1.5.1 MOD 指令 ...123

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(7)

6.1.6 移动... 130

6.1.6.1 交换指令... 133

6.1.7 转换... 134

6.1.7.1 标定和标准化指令... 136

6.1.8 程序控制... 138

6.1.9 逻辑运算... 139

6.1.10 移位和循环 ... 144

6.2 扩展指令... 146

6.2.1 用于扩展指令的常见错误参数... 146

6.2.2 时钟和日历指令... 146

6.2.3 字符串和字符指令... 151

6.2.3.1 String 数据概述 ... 151

6.2.3.2 字符串转换指令 ... 152

6.2.3.3 字符串操作指令 ... 161

6.2.4 程序控制指令... 168

6.2.4.1 复位扫描循环监视狗指令... 168

6.2.4.2 停止扫描循环指令... 169

6.2.4.3 获取错误指令... 170

6.2.5 通信指令... 173

6.2.5.1 开放式以太网通信... 173

6.2.5.2 点对点指令 ... 188

6.2.6 中断指令... 189

6.2.6.1 附加和分离指令 ... 189

6.2.6.2 启动和取消延时中断指令... 192

6.2.6.3 禁用和启用报警中断指令... 194

6.2.7 PID 控制 ... 195

6.2.8 运动控制指令... 195

6.2.9 脉冲指令... 197

6.2.9.1 CTRL_PWM 指令 ... 197

6.3 全局库指令... 201

6.3.1 USS... 201

6.3.1.1 使用 USS 协议的要求... 201

6.3.1.2 USS_DRV 指令 ... 203

6.3.1.3 USS_PORT 指令... 207

6.3.1.4 USS_RPM 指令... 208

6.3.1.5 USS_WPM 指令 ... 209

6.3.1.6 USS 状态代码 ... 211

6.3.2 MODBUS ... 212

6.3.2.1 MB_COMM_LOAD ... 212

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(8)

7 PROFINET ... 241

7.1 与编程设备通信...242

7.1.1 建立硬件通信连接...243

7.1.2 配置设备...243

7.1.3 分配 Internet 协议 (IP) 地址...244

7.1.3.1 为编程设备和网络设备分配 IP 地址...244

7.1.3.2 在线分配 IP 地址 ...247

7.1.3.3 在项目中组态 IP 地址...249

7.1.4 测试 PROFINET 网络...251

7.2 HMI 到 PLC 通信...253

7.2.1 组态 HMI 与 CPU 之间的逻辑网络连接 ...255

7.3 PLC 到 PLC 通信 ...255

7.3.1 组态两个 CPU 之间的逻辑网络连接...257

7.3.2 组态传送（发送）和接收参数...257

7.3.2.1 组态 TSEND_C 指令传送（发送）参数...258

7.3.2.2 组态 TRCV_C 指令接收参数 ...262

7.4 引用信息...266

7.4.1 查找 CPU 上的以太网 (MAC) 地址...266

7.4.2 组态网络时间协议同步...268

8 点对点 (PtP) 通信 ... 271

8.1 使用 RS232 和 RS485 通信模块 ...271

8.2 组态通信端口...272

8.3 管理流控制...273

8.4 组态传送（发送）和接收参数...275

8.5 设计 PtP 通信...282

8.5.1 轮询架构...282

8.6 点对点指令...284

8.6.1 点对点指令的公共参数...284

8.6.2 PORT_CFG 指令...286

8.6.3 SEND_CFG 指令...288

8.6.4 RCV_CFG 指令...290

8.6.5 SEND_PTP 指令 ...297

8.6.6 RCV_PTP 指令...299

8.6.7 RCV_RST 指令 ...301

8.6.8 SGN_GET 指令...302

8.6.9 SGN_SET 指令 ...303

8.7 错误...304

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(9)

9 在线和诊断工具...309

9.1 状态 LED ... 309

9.2 转到在线并连接到 CPU ... 311

9.3 设置 IP 地址和日时钟 ... 312

9.4 在线 CPU 的 CPU 操作员面板 ... 313

9.5 监视循环时间和存储器使用情况... 313

9.6 显示 CPU 中的诊断事件 ... 313

9.7 用于监视用户程序的监视表格... 314

A 技术规范...319

A.1 常规技术规范... 319

A.2 CPU... 325

A.2.1 CPU 1211C 规范... 325

A.2.2 CPU 1212C 规范... 331

A.2.3 CPU 1214C 规范... 338

A.3 数字信号模块 (SM)... 345

A.3.1 SM 1221 数字输入规范 ... 345

A.3.2 SM 1222 数字输出规范 ... 347

A.3.3 SM 1223 数字输入/输出规范 ... 350

A.4 模拟信号模块 (SM)... 353

A.4.1 SM 1231、SM 1232、SM 1234 模拟量规范 ... 353

A.5 信号板 (SB) ... 363

A.5.1 SB 1223 2 X 24 VDC 输入/2 X 24 VDC 输出规范 ... 363

A.5.2 SB 1232 1 路模拟量输出规范... 366

A.6 通信模块 (CM)... 367

A.6.1 CM 1241 RS485 规范... 367

A.6.2 CM 1241 RS232 规范... 369

A.7 SIMATIC 存储卡... 370

A.8 输入仿真器... 370

A.9 I/O 扩展电缆 ... 372

B 计算功率预算...373

B.1 功率要求计算实例... 374

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(10)

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(11)

产品概述 1

1.1 S7-1200 PLC 简介

S7-1200 可编程逻辑控制器 (PLC, Programmable Logic Controller) 提供了控制各种设备以满足您自动化需要的灵活性和强大功能。 S7-1200 设计紧凑、组态灵活且具有功能强大的指令集，这些特点的组合使它成为控制各种应用的完美解决方案。

CPU 将微处理器、集成电源、输入电路和输出电路组合到一个设计紧凑的外壳中以形成功能强大的 PLC。在您下载用户程序后，CPU 将包含监控应用中的设备所需的逻辑。

CPU 根据用户程序逻辑监视输入并更改输出，用户程序可以包含布尔逻辑、计数、定时、复杂数学运算以及与其它智能设备的通信。

有多种安全功能可用于保护对 CPU 和控制程序的访问：

● 每个 CPU 都提供密码保护功能，用户通过它可以组态对 CPU 功能的访问。

● 可以使用“专有技术保护”隐藏特定块中的代码。有关详细信息，请参见“编程概念 (页 97)”一章。

CPU 提供一个 PROFINET 端口用于通过 PROFINET 网络通信。还可使用通信模块通过 RS485 或 RS232 网络通信。

① 电源接口

② 可拆卸用户接线连接器（保护盖下面）

② 存储卡插槽（上部保护盖下面）

③ 板载 I/O 的状态 LED

④ PROFINET 连接器（CPU 的底部）

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不同的 CPU 型号提供了各种各样的特征和功能，这些特征和功能可帮助用户针对不同的应用创建有效的解决方案。有关特定 CPU 的详细信息，请参见技术规范 (页 321)。

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(12)

特征 CPU 1211C CPU 1212C CPU 1214C 物理尺寸 (mm) 90 x 100 x 75 110 x 100 x 75 用户存储器

 工作存储器

 装载存储器

 保持性存储器

 25 KB

 1 MB

 2 KB

 50 KB

 2 MB

 2 KB 本地板载 I/O

 数字量

 模拟量

 6 点输入/4 点输出

 2 路输入

过程映像大小 1024 字节输入 (I) 和 1024 字节输出 (Q)

位存储器 (M) 4096 个字节 8192 个字节

信号模块扩展无 2 8

信号板 1

通信模块 3（左侧扩展）

高速计数器

 单相

 正交相位

3

 3 个，100 kHz

 3 个，80 kHz 4

 3 个，100 kHz 1 个，30 kHz

 3 个，80 kHz 1 个，20 kHz

6

 3 个，100 kHz 3 个，30 kHz

 3 个，80 kHz 3 个，20 kHz

脉冲输出 2

存储卡 SIMATIC 存储卡（选件）

实时时钟保持时间通常为 10 天/40 摄氏度时最少 6 天。

PROFINET 1 个以太网通信端口

实数数学运算执行速度 18 μs/指令布尔运算执行速度 0.1 μs/指令

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(13)

S7-1200 系列提供了各种信号模块和信号板用于扩展 CPU 的能力。还可以安装附加的通信模块以支持其它通信协议。有关特定模块的详细信息，请参见技术规范 (页 321)。

模块仅输入仅输出输入/输出组合

8 x DC 输入 8 x DC 输出 8 x 继电器输出

8 x DC 输入/8 x DC 输出 8 x DC 输入/8 x 继电器输出

数字量

16 x DC 输入 16 x DC 输出 16 x 继电器输出

16 x DC 输入/16 x DC 输出 16 x DC 输入/16 x 继电器输出

信号模块 (SM)

模拟量 4 x 模拟量输入

8 x 模拟量输入

2 x 模拟量输出 4 x 模拟量输出

4 x 模拟量输入/2 x 模拟量输出

数字量 - - 2 x DC 输入/2 x DC 输出信号板 (SB)

模拟量 - 1 x 模拟量输出 -

通信模块 (CM)

 RS485

 RS232

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(14)

1.2 信号板

通过信号板 (SB, Signal Board) 可以给 CPU 增加 I/O。可以添加一个具有数字量或模拟量 I/O 的 SB。SB 连接在 CPU 的前端。

● 具有 4 个数字量 I/O（2 x DC 输入和 2 x DC 输出）的 SB

● 具有 1 路模拟量输出的 SB

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① SB 上的状态 LED

② 可拆卸用户接线连接器

1.3 信号模块

可以使用信号模块给 CPU 增加附加功能。信号模块连接在 CPU 右侧。

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① 信号模块的 I/O 的状态 LED

② 总线连接器

③ 可拆卸用户接线连接器

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(15)

1.4 通信模块

S7-1200 系列提供了给系统增加附加功能的通信模块 (CM, Communication Module)。有两种通信模块： RS232 和 RS485。

● CPU 最多支持 3 个通信模块

● 各 CM 连接在 CPU 的左侧（或连接到另一 CM 的左侧）

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① 通信模块的状态 LED

② 通信连接器

1.5 STEP 7 Basic

STEP 7 Basic 软件提供了一个用户友好的环境，供用户开发、编辑和监视控制应用所需的逻辑，其中包括用于管理和组态项目中所有设备（例如 PLC 和 HMI 等设备）的工具。

STEP 7 Basic 提供了两种编程语言（LAD 和 FBD）用于方便高效地开发适合用户具体应用的控制程序，而且还提供了用于在项目中创建和组态 HMI 设备的工具。。

为了帮助用户查找需要的信息，STEP 7 Basic 提供了内容丰富的在线帮助系统。

要安装 STEP 7 Basic，请将 CD 插入计算机的 CD-ROM 驱动器中。安装向导自动启动并在整个安装过程中给出提示。有关详细信息，可参考自述文件。

说明

要在运行 Windows 2000、Windows XP 或 Windows Vista 操作系统的 PC 上安装 STEP 7 Basic 软件，必须以管理员权限登录。

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(16)

1.5.1 使工作更轻松的不同视图

为了帮助用户提高生产率，全集成自动化门户提供了两种不同的工具集视图：根据工具功能组织的面向任务的门户集（门户视图），或项目中各元素组成的面向项目的视图（项目视图）。请选择能让您的工作最高效的视图。只需通过单击就可以切换门户视图和项目视图。

门户视图提供项目任务的功能视图并根据要完成的任务（例如，

创建硬件组件和网络的组态）组织工具的功能。

用户可以很容易地确定如何继续以及选择哪个任务。

项目视图提供了访问项目中任意组件的途径。由于这些组件组织在一个视图中，所以您可以方便地访问项目的各个方面。项目包含已创建或已完成的所有元素。

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(17)

1.5.2 在您需要时提供的帮助

快速查找问题答案

为了帮助用户快速高效地解决问题，STEP 7 Basic 提供了智能的需求点帮助：

● 输入域提供“弹出式”帮助以帮助用户输入适合该域的正确信息（有效的范围和数据类型）。例如，如果输入无效值，则将弹出一个消息文本框来提供有效值的范围。

● 界面中的某些工具提示（例如，指令的工具提示）通过“层叠”提供更多信息。一些层叠工具提示会链接到在线信息系统（在线帮助）中的特定主题。

此外，STEP 7 Basic 还具有丰富全面的信息系统，完整介绍了 SIMATIC 工具的功能。

弹出式帮助和层叠工具提示

各种对话框和任务卡的输入域以消息框的形式提供反馈，这些消息框会弹出并给出所需的数据范围或类型。

软件界面上的元素提供工具提示来说明元素的功能。一些元素（例如，“打开”或“保存”

图标）不需要更多信息。但有些元素提供了可显示元素附加描述的机制。该附加信息

“层叠”在来自工具提示的框中。（工具提示旁的黑色三角形表示有更多信息。）

将光标悬停在软件界面的元素上会显示工具提示。要显示附加信息，只需将光标悬停在工具提示上。一些层叠工具提示还提供了指向信息系统中相关主题的链接。单击链接将显示具体的主题。

信息系统

STEP 7 Basic 提供了丰富全面的在线信息和帮助系统，该系统介绍了用户已安装的所有 SIMATIC 产品。该信息系统还包含参考信息和实例。要显示该信息系统，请从以下访问点进行选择：

● 从门户视图，选择起始门户并单击“帮助”(Help) 命令。

● 从项目视图，在“帮助”(Help) 菜单中选择“显示帮助”(Show help) 命令。

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(18)

单击信息系统中的“显示/隐藏目录”按钮可显示目录和移除帮助窗口。随后可以调整帮助窗口的大小。使用“目录”(Contents) 或“索引”(Index) 选项卡可以按主题或关键字搜索整个信息系统。

帮助窗口（默认）显示有目录的帮助窗口

说明

如果 STEP 7 Basic 已最大化，则单击“显示/隐藏目录”按钮将不会移除帮助窗口。单击

“向下恢复”按钮可移除帮助窗口。随后可以移动和调整帮助窗口的大小。

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(19)

从信息系统中打印主题

要从信息系统中打印，请单击帮助窗口中的“打印”(Print) 按钮。

通过“打印”(Print) 对话框可以选择要打印的主题。确保面板显示了主题。然后可以选择任何要打印的其它主题。

单击“打印”(Print) 按钮将所选主题发送到打印机。

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(20)

1.6 显示面板

由于可视化已成为大多数机器设计的标准组件，所以 SIMATIC HMI 基本型面板提供了用于执行基本操作员监控任务的触摸屏设备。所有面板的保护等级均为 IP65 并通过 CE、

UL、cULus 和 NEMA 4x 认证。

KTP 400 Basic PN

 单色（STN，灰度）

 4" 触摸屏，带 4 个触摸键

 纵向或横向

 尺寸：3.8"

 分辨率：320 x 240

 128 个变量

 50 个过程画面

 200 个报警

 25 条曲线

 32 KB 配方存储器

 5 个配方，20 条数据记录，20 个条目

KTP 600 Basic PN

 彩色（TFT，256 色）或单色

（STN，灰度）

 6" 触摸屏，带 6 个触摸键

 纵向或横向

 尺寸：5.7"

 分辨率：320 x 240

 128 个变量

 200 个报警

 25 条曲线

KTP1000 Basic PN

 彩色（TFT，256 色）

 10" 触摸屏，

带 8 个触摸键

 尺寸：10.4"

 分辨率： 640 x 480

 256 个变量

 200 个报警

 25 条曲线

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(21)

TP1500 Basic PN

 彩色（TFT，256 色）

 15" 触摸屏

 尺寸：15.1"

 分辨率： 1024 x 768

 256 个变量

 200 个报警

 25 条曲线

 32 KB 配方存储器（集成闪存）

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(22)

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(23)

安装 2

S7-1200 设备设计得易于安装。可以将 S7-1200 安装在面板或标准导轨上，并且可以水平或垂直安装 S7-1200。 S7-1200 尺寸较小，用户可以有效地利用空间。

警告

SIMATIC S7-1200 PLC 是敞开式控制器。需要将 S7-1200 安装在外壳、控制柜或电控室内。仅限获得授权的人员能打开外壳、控制柜或进入电控室。

不遵守这些安装要求可能会导致死亡、人员重伤和/或财产损失。

安装 S7-1200 PLC 时务必遵守这些要求。

将 S7-1200 设备与热辐射、高压和电噪声隔离开

作为布置系统中各种设备的基本规则，必须将产生高压和高电噪声的设备与 S7-1200 等低压逻辑型设备隔离开。

在面板上配置 S7-1200 的布局时，请考虑发热设备并将电子式设备布置在控制柜中较凉爽区域。少暴露在高温环境中会延长所有电子设备的使用寿命。

另外还要考虑面板中设备的布线。避免将低压信号线和通信电缆铺设在具有交流动力线和高能量快速开关直流线的槽中。

留出足够的空隙以便冷却和接线

S7-1200 被设计成通过自然对流冷却。为保证适当冷却，在设备上方和下方必须留出至少 25 mm 的空隙。此外，模块前端与机柜内壁间至少应留出 25 mm 的深度。

小心

垂直安装时，允许的最大环境温度将降低 10 摄氏度。请调整垂直安装的 S7-1200 系统的方位使 CPU 处于低端。

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(24)

规划 S7-1200 系统的布局时，应留出足够的空隙以方便接线和通信电缆连接。

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① 侧视图 ③ 垂直安装

② 水平安装 ④ 空隙区域

功率预算

CPU 有一个内部电源，用于为 CPU、信号模块、信号板和通信模块供电以及用于满足其它 24 VDC 用户的功率要求。

有关 CPU 所提供的 5 VDC 逻辑预算和信号模块、信号板和通信模块的 5 VDC 功率要求的信息，请参考技术规范 (页 321)。请参考“计算功率预算” (页 375)来确定 CPU 可以为您的配置提供多少电能（或电流）。

CPU 提供 24 VDC 传感器电源，该电源可以为输入点、信号模块上的继电器线圈电源或其它要求供给 24 VDC。如果您的 24 VDC 功率要求超出该传感器电源的预算，则必须给系统增加外部 24 VDC 电源。有关具体 S7-1200 CPU 的 24 VDC 传感器电源功率预算，

请参考技术规范 (页 321)。

如果需要外部 24 VDC 电源，请确保该电源不要与 CPU 的传感器电源并联。为提高电噪声防护能力，建议连接不同电源的公共端 (M)。

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(25)

警告

将外部 24 VDC 电源与 24 VDC 传感器电源并联会导致这两个电源之间有冲突，因为每个电源都试图建立自己首选的输出电压电平。

该冲突可能使其中一个电源或两个电源的寿命缩短或立即出现故障，从而导致 PLC 系统的运行不确定。运行不确定可能导致死亡、人员重伤和/或财产损失。

DC 传感器电源和任何外部电源应分别给不同位置供电。

S7-1200 系统中的一些 24 VDC 电源输入端口是互连的，并且通过一个公共逻辑电路连接多个 M 端子。例如，在数据表中指定为“非隔离”时，以下电路是互连的： CPU 的 24 VDC 电源、SM 的继电器线圈的电源输入或非隔离模拟输入的电源。所有非隔离的 M 端子必须连接到同一个外部参考电位。

警告

将非隔离的 M 端子连接到不同参考电位将导致意外的电流，该电流可能导致 PLC 和任何连接设备损坏或运行不确定。

不遵守这些准则可能会导致设备损坏或运行不确定，而后者可能导致死亡、人员重伤和/ 或财产损失。

务必确保 S7-1200 系统中的所有非隔离 M 端子都连接到同一个参考电位。

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(26)

2.2 安装和拆卸步骤

安装尺寸 (mm)

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S7-1200 设备宽度 A 宽度 B

CPU 1211C 和 CPU 1212C 90 mm 45 mm CPU：

CPU 1214C 110 mm 55 mm

8 和 16 点 DC 和继电器型（8I、16I、8Q、

16Q、8I/8Q）

模拟量（4AI、8AI、4AI/4AQ、2AQ、4AQ）

45 mm 22.5 mm 信号模块：

16I/16Q 继电器型 (16I/16Q) 70 mm 35 mm 通信模块： CM 1241 RS232 和 CM 1241 RS485 30 mm 15 mm

CPU、SM 和 CM 支持 DIN 导轨安装和面板安装。使用模块上的 DIN 导轨卡夹将设备固定到导轨上。这些卡夹还能掰到一个伸出位置以提供将设备直接安装到面板上的螺钉安装位置。设备上 DIN 卡夹的孔内部尺寸是 4.3 mm。

必须在设备的上方和下方留出 25 mm 的发热区以便空气自由流通。

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(27)

安装和拆卸 S7-1200 设备

CPU 可以很方便地安装到标准 DIN 导轨或面板上。可使用 DIN 导轨卡夹将设备固定到 DIN 导轨上。这些卡夹还能掰到一个伸出位置以提供设备面板安装时所用的螺钉安装位置。

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ཱ ཱི

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① DIN 导轨安装 ③ 面板安装

② DIN 导轨卡夹处于锁紧位置 ④ 卡夹处于伸出位置用于面板安装

在安装或拆卸任何电气设备之前，请确保已关闭相应设备的电源。同时，还要确保已关闭所有相关设备的电源。

警告

安装或拆卸已上电的 S7-1200 或相关设备可能会导致电击或意外设备操作。

如果在安装或拆卸过程中没有断开 S7-1200 或相关设备的所有电源，则可能会由于电击或意外设备操作而导致死亡、人员重伤和/或财产损失。

务必遵守适当的安全预防措施，确保在尝试安装或拆卸 S7-1200 CPU 或相关设备前断开 S7-1200 的电源。

务必确保无论何时更换或安装 S7-1200 设备，都使用正确的模块或同等设备。

警告

S7-1200 模块安装不当可能导致 S7-1200 中的程序工作异常。

如果不是用相同型号、方向或顺序来更换 S7-1200 设备，则可能会由于意外设备操作而导致死亡、人员重伤和/或财产损失。

S7-1200 设备，并确保设备的方向和位置放置正确。

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(28)

2.2.1 安装和拆卸 CPU

安装

可以将 CPU 安装到 DIN 导轨或面板上。

说明

将全部通信模块连接到 CPU 上，然后将该组件作为一个单元来安装。在安装 CPU 之后分别安装信号模块。

要将 CPU 安装到面板上，请按以下步骤操作：

1. 按照安装尺寸图所示的尺寸，执行定位、钻孔和攻丝以准备安装孔（M4 或美国标准 8 号）。

2. 从模块上掰出安装卡夹。确保 CPU 上部和下部的 DIN 导轨卡夹都处于伸出位置。

3. 使用放到卡夹中的螺钉将模块固定到面板上。

说明

如果系统处在多振动环境或采用垂直安装，则通过面板安装 S7-1200 将能提供更高的防护等级。

要将 CPU 安装到 DIN 导轨上，请按以下步骤操作：

1. 安装 DIN 导轨。每隔 75 mm 将导轨固定到安装板上。

2. 将 CPU 挂到 DIN 导轨上方。

3. 拉出 CPU 下方的 DIN 导轨卡夹以便能将 CPU 安装到导轨上。

4. 向下转动 CPU 使其在导轨上就位。

5. 推入卡夹将 CPU 锁定到导轨上。

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(29)

拆卸

若要准备拆卸 CPU，请断开 CPU 的电源及其 I/O 连接器、接线或电缆。将 CPU 和所有相连的通信模块作为一个完整单元拆卸。所有信号模块应保持安装状态。

如果信号模块已连接到 CPU，则需要缩回总线连接器：

1. 将螺丝刀放到信号模块上方的小接头旁。

2. 向下按使连接器与 CPU 相分离。

3. 将小接头完全滑到右侧。

卸下 CPU：

1. 拉出 DIN 导轨卡夹从导轨上松开 CPU。

2. 向上转动 CPU 使其脱离导轨，然后从系统中卸下 CPU。

2.2.2 安装和拆卸信号模块

安装

在安装 CPU 之后安装 SM。

卸下 CPU 右侧的连接器盖。

 将螺丝刀插入盖上方的插槽中。

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(30)

将 SM 装在 CPU 旁边。

1. 将 SM 挂到 DIN 导轨上方。

2. 拉出下方的 DIN 导轨卡夹以便将 SM 安装到导轨上。

3. 向下转动 CPU 旁的 SM 使其就位并推入下方的卡夹将 SM 锁定到导轨上。

伸出总线连接器。

1. 将螺丝刀放到 SM 上方的小接头旁。

2. 将小接头滑到最左侧，使总线连接器伸到 CPU 中。

伸出总线连接器即为 SM 建立了机械和电气连接。

要接着信号模块再安装信号模块，请按照相同的步骤操作。

拆卸

可以在不卸下 CPU 或其它 SM 处于原位时卸下任何 SM。若要准备拆卸 SM，请断开 CPU 的电源并卸下 SM 的 I/O 连接器和接线。

缩回总线连接器。

1. 将螺丝刀放到 SM 上方的小接头旁。

2. 向下按使连接器与 CPU 相分离。

3. 将小接头完全滑到右侧。

如果右侧还有 SM，则对该 SM 重复该步骤。

卸下 SM：

1. 拉出下方的 DIN 导轨卡夹从导轨上松开 SM。

2. 向上转动 SM 使其脱离导轨。从系统中卸下 SM。

3. 如有必要，用盖子盖上 CPU 的总线连接器以避免污染。

要拆除信号模块旁的信号模块，请按照相同的步骤操作。

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(31)

2.2.3 安装和拆卸通信模块

安装

请首先将 CM 连接到 CPU 上，然后再将整个组件作为一个单元安装到 DIN 导轨或面板上。

卸下 CPU 左侧的总线盖：

1. 将螺丝刀插入总线盖上方的插槽中。

2. 轻轻撬出上方的盖。

卸下总线盖。收好盖以备再次使用。

连接单元：

1. 使 CM 的总线连接器和接线柱与 CPU 上的孔对齐。

2. 用力将两个单元压在一起直到接线柱卡入到位。

将该组合单元安装到 DIN 导轨或面板上。

1. 若是 DIN 导轨安装，确保 CPU 和相连 CM 的上部 DIN 导轨卡夹处于锁紧（内部）

位置而下部 DIN 导轨卡夹处于伸出位置。

2. 如安装和拆卸 CPU (页 28) 中所示安装 CPU 与相连的 CM。

3. 将设备安装到 DIN 导轨上后，将下部 DIN 导轨卡夹推到锁紧位置以将设备锁定在 DIN 导轨上。

若是面板安装，确保将 DIN 导轨卡夹推到伸出位置。

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(32)

拆卸

将 CPU 和 CM 作为一个完整单元从 DIN 导轨或面板上卸下。

准备拆卸 CM。

1. 断开 CPU 的电源。

2. 拆除 CPU 和 CM 上的 I/O 连接器和所有接线及电缆。

3. 对于 DIN 导轨安装，将 CPU 和 CM 上的下部 DIN 导轨卡夹掰到伸出位置。

4. 从 DIN 导轨或面板上卸下 CPU 和 CM。

卸下 CM。

1. 用力抓住 CPU 和 CM。

2. 将它们分开。

请不要使用工具来分离这两个模块，因为这可能会损坏单元。

2.2.4 安装和拆卸信号板

安装

通过断开 CPU 的电源并卸下 CPU 上部和下部的端子板盖子，准备给 CPU 安装 SB。

要安装 SB，请按以下步骤操作：

1. 将螺丝刀插入 CPU 上部接线盒盖背面的槽中。

2. 轻轻将盖撬起并从 CPU 上卸下。

3. 将 SB 直接向下放入 CPU 上部的安装位置中。

4. 用力将 SB 压入该位置直到卡入就位。

5. 重新装上端子板盖子。

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(33)

拆卸

通过断开 CPU 的电源并卸下 CPU 上部和下部的端子板盖子，准备从 CPU 上卸下 SB。

要卸下 SB，请按以下步骤操作：

1. 将螺丝刀插入 SM 上部的槽中。

2. 轻轻将 SB 撬起使其与 CPU 分离。

3. 将 SB 直接从 CPU 上部的安装位置中取出。

4. 重新装上 SB 盖。

5. 重新装上端子板盖子。

2.2.5 拆卸和重新安装 S7-1200 端子板连接器

CPU、SB 和 SM 模块提供了方便接线的可拆卸连接器。从系统中拆卸端子板连接器的准备工作：

● 断开 CPU 的电源。

● 打开连接器上方的盖子。

要卸下连接器，请按以下步骤操作：

1. 查看连接器的顶部并找到可插入螺丝刀头的槽。

2. 将螺丝刀插入槽中。

3. 轻轻撬起连接器顶部使其与 CPU 分离。连接器从夹紧位置脱离。

4. 抓住连接器并将其从 CPU 上卸下。

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(34)

要安装连接器，请按以下步骤操作：

1. 通过断开 CPU 的电源并打开端子板的盖子，准备端子板安装的组件。

2. 使连接器与单元上的插针对齐。

3. 将连接器的接线边对准连接器座沿的内侧。

4. 用力按下并转动连接器直到卡入到位。

仔细检查以确保连接器已正确对齐并完全啮合。

2.3 接线准则

所有电气设备的正确接地和接线非常重要，因为这有助于确保实现最佳系统运行以及为您的应用和 S7-1200 提供更好的电噪声防护。请参考技术规范 (页 321)以查看 S7-1200 的接线图。

先决条件

在对任何电气设备进行接地或者接线之前，请确保设备的电源已经断开。同时，还要确保已关闭所有相关设备的电源。

确保在对 S7-1200 和相关设备接线时遵守所有适用的电气规程。请根据所有适用的国家和地方标准来安装和操作所有设备。请联系当地的管理机构确定哪些规范和标准适用于您的具体情况。

警告

安装已上电的 S7-1200 或相关设备或者为这些设备接线可能会导致电击或意外设备操作。如果在安装或拆卸过程中没有断开 S7-1200 或相关设备的所有电源，则可能会由于电击或意外设备操作而导致死亡、人员重伤和/或财产损失。

务必遵守适当的安全预防措施，确保在尝试安装或拆卸 S7-1200 或相关设备前断开 S7- 1200 的电源。

在您规划 S7-1200 系统的接地和接线时，务必考虑安全问题。电子控制设备（如 S7- 1200）可能会失灵和导致正在控制或监视的设备出现意外操作。因此，应采取一些独立于 S7-1200 的安全措施以防止可能的人员受伤或设备损坏。

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(35)

警告

控制设备在不安全情况下运行时可能会出现故障，从而导致受控设备的意外操作。这种意外操作可能会导致死亡、人员重伤和/或财产损失。

应使用紧急停止功能、机电超控功能或其它独立于 S7-1200 的冗余安全功能。

绝缘准则

S7-1200 交流电源和 I/O 与交流电路的边界经过设计，经验证可以在交流线路电压与低压电路之间实现安全隔离。根据各种适用的标准，这些边界包括双重或加强绝缘，或者基本绝缘加辅助绝缘。跨过这些边界的组件（例如，光耦合器、电容器、变压器和继电器）已通过安全隔离认证。满足这些要求的绝缘边界在 S7-1200 产品数据页中被标识为具有 1500 VAC 或更高的绝缘度。该标识是通过准许的方法采用 (2Ue + 1000 VAC) 或等效电压进行常规工厂测试得来的。 S7-1200 的安全隔离边界已通过高达 4242 VDC 的典型试验。

根据 EN 61131-2，集成有交流电源的 S7-1200 的传感器电源输出、通信电路和内部逻辑电路属于 SELV（安全超低电压）电路。

要维持 S7-1200 低压电路的安全特性，到通信端口、模拟电路以及所有 24 V 额定电源和 I/O 电路的外部连接必须由合格的电源供电，该电源必须满足各种标准对 SELV、PELV、

二类、限制电压或受限电源的要求。

警告

若使用非隔离或单绝缘电源通过交流线路给低压电路供电，可能会导致本来应当可以安全触摸的电路上出现危险电压，例如，通信电路和低压传感器线路。

这种意外的高压可能会引起电击而导致死亡、人员重伤和/或财产损失。

只应当使用合格的高压转低压整流器作为可安全接触的限压电路的供电电源。

S7-1200 的接地准则

将应用设备接地的最佳方式是确保 S7-1200 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，2 mm² (14 AWG)。

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S7-1200 的接线准则

规划 S7-1200 的接线时，应提供一个可同时切断 S7-1200 CPU 电源、所有输入电路和所有输出电路电力供应的隔离开关。请提供过流保护（例如，熔断器或断路器）以限制电源线中的故障电流。考虑在各输出电路中安装熔断器或其它电流限制器提供额外保护。

为所有可能遭雷电冲击的线路安装合适的浪涌抑制设备。

避免将低压信号线和通信电缆铺设在具有交流线和高能量快速开关直流线的槽中。始终成对布线，中性线或公共线与火线或信号线成对。

使用尽可能短的电线并确保线径适合承载所需电流。连接器接受 2 mm² 到 0.3 mm²（14 AWG 到 22 AWG）的线径。使用屏蔽线以便最好地防止电噪声。通常在 S7-1200 端将屏蔽层接地能获得最佳效果。

在给通过外部电源供电的输入电路接线时，应在电路中安装过流保护装置。由 S7-1200 的 24 VDC 传感器电源供电的电路不需要外部保护，因为该传感器电源的电流已经受到限制。

所有 S7-1200 模块都有供用户接线的可拆卸连接器。要防止连接器松动，请确保连接器固定牢靠并且导线被牢固地安装到连接器中。为避免损坏连接器，小心不要将螺丝拧得过紧。连接器螺钉的最大扭矩为 0.56 N-m（5 英寸-磅）。

为了有利于防止安装中出现意外的电流，S7-1200 在某些点提供绝缘边界。在您规划系统的接线时，应考虑这些绝缘边界。有关所提供的绝缘程度和绝缘边界位置的信息，请参见技术规范。不要相信额定值小于 1500 VAC 的绝缘边界是安全边界。

感性负载的使用准则

应当为感性负载安装抑制电路，限制在关闭控制输出时的电压上升。抑制电路可保护输出，防止关闭感性负载时产生的高压导致其过早损坏。此外，抑制电路还能限制开关感性负载时产生的电噪声。布置一个外部抑制电路使其从电路上跨接在负载两端并且在位置上接近负载，这样对降低电气噪声最有效。

说明

给定的抑制电路是否有效取决于实际的应用，必须针对具体应用检验其有效性。务必确保抑制电路中使用的所有元件都适合您的具体应用。

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(37)

控制直流感性负载

A B

① I1N4001 二极管或同等元件

② 8.2 V 稳压二极管（直流输出），

36 V 稳压二极管（继电器输出）

S7-1200 的 DC 输出包括抑制电路，该电路足以抑制大多数应用的感性负载。由于继电器可用于直流或交流负载，所以未提供内部保护。下图显示了一个直流负载抑制电路实例。

在大多数应用中，在感性负载两端增加一个二极管 (A) 就可以了，但如果您的应用要求更快的关闭时间，则建议再增加一个稳压二极管 (B)。

③ 输出点请确保正确选择稳压二极管，以适合输出电路中的电流量。

MOV

① 0.1 μ F

② 100 到 120 Ω 控制交流负载的继电器输出

使用继电器输出开关 115 V/230 VAC 负载时，

请在交流负载两端并联一个电阻/电容网络，如图所示。也可以使用金属氧化物变阻器 (MOV) 限制尖峰电压。请确保 MOV 的工作电压至少比额定线电压高出 20%。

③ 输出点

灯负载的使用准则

由于接通浪涌电流大，灯负载会损坏继电器触点。该浪涌电流通常是钨灯稳态电流的 10 到 15 倍。对于在应用期间将进行大量开关操作的灯负载，建议安装可更换的插入式继电器或浪涌限制器。

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(38)

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(39)

PLC 概念 3

3.1 用户程序的执行

CPU 支持以下类型的代码块，使用它们可以创建有效的用户程序结构：

● 组织块 (OB) 定义程序的结构。有些 OB 具有预定义的行为和启动事件，但用户也可以创建具有自定义启动事件的 OB。

● 功能 (FC) 和功能块 (FB) 包含与特定任务或参数组合相对应的程序代码。每个 FC 或 FB 都提供一组输入和输出参数，用于与调用块共享数据。 FB 还使用相关联的数据块

（称为背景数据块）来保存执行期间的值状态，程序中的其它块可以使用这些值状态。

● 数据块 (DB) 存储程序块可以使用的数据。

用户程序的执行顺序是：从一个或多个在进入 RUN 模式时运行一次的可选启动组织块 (OB) 开始，然后执行一个或多个循环执行的程序循环 OB。 OB 也可以与中断事件（可以是标准事件或错误事件）相关联，并在相应的标准或错误事件发生时执行。

功能 (FC) 或功能块 (FB) 是指可从 OB 或其它 FC/FB 调用的程序代码块，可下至以下层级：

● 16（从程序循环 OB 或启动 OB 开始）

● 4（从延时中断、循环中断、硬件中断、时间错误中断或诊断错误中断 OB 开始）

FC 不与任何特定数据块 (DB) 相关联，而 FB 与 DB 直接相关并使用 DB 来传送参数以及存储中间值和结果。

用户程序、数据及组态的大小受 CPU 中可用装载存储器和工作存储器的限制。在可用工作存储器空间范围内，对所支持的块数量没有限制。

每个周期都包括写入输出、读取输入、执行用户程序指令以及执行系统维护或后台处理。

该周期称为扫描周期或扫描。

只有在通电时，才会对信号板、信号模块和通信模块进行检测和注册。

说明

不支持在通电时（热）插入和拔出信号板、信号模块和通信模块。唯一的例外是

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(40)

在默认组态中，所有数字量和模拟量 I/O 点都通过内部存储区（即过程映像）与扫描周期同步更新。过程映像包含物理输入和输出（CPU、信号板和信号模块上的物理 I/O 点）

的快照。

CPU 执行以下任务：

● CPU 将过程映像输出区中的输出值写入到物理输出。

● CPU 仅在用户程序执行前读取物理输入，并将输入值存储在过程映像输入区。这样可确保这些值在整个用户指令执行过程中保持一致。

● CPU 执行用户指令逻辑，并更新过程映像输出区中的输出值，而不是写入实际的物理输出。

这一过程通过在给定周期内执行用户指令而提供一致的逻辑，并防止物理输出点可能在过程映像输出区中多次改变状态而出现抖动。

用户可以指定是否将数字量和模拟量 I/O 点存储到过程映像中。如果在设备视图中插入模块，则其数据将默认存储到 S7-1200-CPU 的过程映像中。 CPU 在过程映像更新期间自动处理模块和过程映像间的数据交换。要从过程映像自动更新中删除数字量或模拟量点，请在设备配置中选择相应的设备，查看“属性”(Properties) 选项卡，在必要时展开以查找所需 I/O 点，然后选择“IO 地址/硬件标识符”(IO addresses/HW identifier)。然后将

“过程映像：”(Process image:) 对应的条目从“循环 PI”(Cyclic PI) 更改为“---”。要将这些点重新添加到过程映像自动更新中，请将该选项再更改为“循环 PI”(Cyclic PI)。

可以在指令执行时立即读取物理输入值和立即写入物理输出值。无论 I/O 点是否被组态为存储到过程映像中，立即读取功能都将访问物理输入的当前状态而不更新过程映像输入区。立即写入物理输出功能将同时更新过程映像输出区（如果相应 I/O 点组态为存储到过程映像中）和物理输出点。如果想要程序不使用过程映像，直接从物理点立即访问 I/O 数据，则在 I/O 地址后加后缀“:P”。

组态启动参数

使用 CPU 属性可组态 CPU 在通电周期后的启动方式。

选择 CPU 是在 STOP 模式、RUN 模式还是上一个模式（通电周期之前）下启动。

CPU 在进入 RUN 模式前执行暖启动。暖启动会将所有非保持性存储器复位为默认初始值，但保留保持性存储器中存储的当前值。

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(41)

说明

下载完成后 CPU 总是会执行重新启动

每次下载完项目元素（例如程序块、数据块或硬件配置），CPU 都会在下一次切换到 RUN 模式时先执行重新启动。除清除输入、初始化输出以及初始化非保持性存储器之外，重新启动还会初始化保持性存储区。

在紧随下载的重新启动完成之后，所有随后的 STOP 到 RUN 切换均会执行暖启动（不会初始化保持性存储器）。

3.1.1 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。

● 在 STOP 模式下，CPU 不执行任何程序，而用户可以下载项目。

● 在 STARTUP 模式下，执行一次启动 OB（如果存在）。在 RUN 模式的启动阶段，

不处理任何中断事件。

● 在 RUN 模式下，重复执行扫描周期。中断事件可能会在程序循环阶段的任何点发生并进行处理。

处于 RUN 模式下时，无法下载任何项目。

CPU 支持通过暖启动进入 RUN 模式。暖启动不包括储存器复位。在暖启动时，所有非保持性系统及用户数据都将被初始化。保留保持性用户数据。

存储器复位将清除所有工作存储器、保持性及非保持性存储区，并将装载存储器复制到工作存储器。存储器复位不会清除诊断缓冲区，也不会清除永久保存的 IP 地址值。

可以使用编程软件指定 CPU 的上电模式以及重启方法。该组态项目出现在 CPU“设备配置”(Device Configuration) 的“启动”(Startup) 下。通电后，CPU 将执行一系列上电诊断检查和系统初始化操作。然后 CPU 进入适当的上电模式。检测到的某些错误将阻止 CPU 进入 RUN 模式。 CPU 支持以下上电模式：

● STOP 模式

● 暖启动后转到 RUN 模式

● 暖启动后转到上一个模式

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(42)

使用编程软件在线工具中的“STOP”或“RUN”命令，可以更改当前工作模式。也可在程序中包含 STP 指令，以使 CPU 切换到 STOP 模式。这样就可以根据程序逻辑停止程序的执行。

在 STOP 模式下，CPU ① 处理所有通信请求（如果适用）并 ② 执行自诊断。

在 STOP 模式下，CPU 不执行用户程序，过程映像也不会自动更新。

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只有在 CPU 处于 STOP 模式时，才能下载项目。

在 RUN 模式下，CPU 执行下图所示的任务。

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STARTUP RUN

A 清除 I 存储区 ① 将 Q 存储器写入物理输出 B 使用上一个值或替换值对输出执行

初始化

② 将物理输入的状态复制到 I 存储器

C 执行启动 OB ③ 执行程序循环 OB

D 将物理输入的状态复制到 I 存储器 ④ 执行自检诊断 E 将所有中断事件存储到要在 RUN

模式下处理的队列中

⑤ 在扫描周期的任何阶段处理中断和通信

F 启用 Q 存储器到物理输出的写入操作

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(43)

STARTUP 过程

只要工作状态从 STOP 切换到 RUN，CPU 就会清除过程映像输入、初始化过程映像输出并处理启动 OB。启动 OB 中的指令对过程映像输入进行任何读访问时，读取到都只有零，而不是当前物理输入值。因此，要在启动模式下读取物理输入的当前状态，必须执行立即读取操作。接着再执行启动 OB 以及任何相关的 FC 和 FB。如果存在多个启动 OB，则按照 OB 编号依次执行各启动 OB，OB 编号最小的先执行。

每个启动 OB 都包含帮助您确定保持性数据和日时钟有效性的启动信息。可以在启动 OB 中编写指令，以检查这些启动值，从而采取适当的措施。启动 OB 支持以下启动位置：

输入数据类型说明

LostRetentive BOOL 如果保持性数据存储区丢失，该位为真 LostRTC BOOL 如果日时钟（实时时钟）丢失，该位为真在启动过程中，CPU 还会执行以下任务。

● 在启动阶段，对中断进行排队但不加以处理

● 在启动阶段，不执行任何循环时间监视

● 在启动模式下，可以更改 HSC（High-Speed Counter，高速计数器）、PWM

（Pulse-Width Modulation，脉冲宽度调制）以及 PtP（Point-to-Point communication，点对点通信）模块的组态

● 只有在 RUN 模式下才会真正运行 HSC、PWM 和点对点通信模块

执行完启动 OB 后，CPU 将进入 RUN 模式并在连续的扫描周期内处理控制任务。

在 RUN 模式下处理扫描周期

在每个扫描周期中，CPU 都会写入输出、读取输入、执行用户程序、更新通信模块、执行内部处理工作以及响应用户中断事件和通信请求。在扫描期间会定期处理通信请求。

以上操作（用户中断事件除外）按先后顺序定期进行处理。对于已启用的用户中断事件，则根据优先级按其发生顺序进行处理。

系统要保证扫描周期在一定的时间段内（即最大循环时间）完成；否则将生成时间错误事件。

● 在每个扫描周期的开始，从过程映像重新获取数字量及模拟量输出的当前值，然后将

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(44)

● 随后在该扫描周期中，将读取 CPU、SB 和 SM 模块上组态为自动 I/O 更新（默认组态）的数字量及模拟量输入的当前值，然后将这些值写入过程映像。通过指令访问物理输入时，指令将访问物理输入的值，但输入过程映像不会更新。

● 读取输入后，系统将从第一条指令开始执行用户程序，一直执行到最后一条指令。其中包括所有的程序循环 OB 及其所有关联的 FC 和 FB。程序循环 OB 根据 OB 编号依次执行，OB 编号最小的先执行。

在扫描期间会定期处理通信请求，这可能会中断用户程序的执行。

自诊断检查包括定期检查系统和检查 I/O 模块的状态。

中断可能发生在扫描周期的任何阶段，并且由事件驱动。事件发生时，CPU 将中断扫描循环，并调用被组态用于处理该事件的 OB。 OB 处理完该事件后，CPU 从中断点继续执行用户程序。

组织块 (OB)

OB 控制用户程序的执行。每个 OB 的 OB 编号必须唯一。 200 以下的一些默认 OB 编号被保留。其它 OB 编号必须大于或等于 200。

CPU 中的特定事件将触发组织块的执行。 OB 无法互相调用或通过 FC 或 FB 调用。只有启动事件（例如，诊断中断或时间间隔）可以启动 OB 的执行。CPU 按优先等级处理 OB，即先执行优先级较高的 OB 然后执行优先级较低的 OB。最低优先等级为 1（对应主程序循环），最高优先等级为 27（对应时间错误中断）。

OB 控制以下操作：

● 程序循环 OB 在 CPU 处于 RUN 模式时循环执行。主程序块是程序循环 OB。用户在其中放置控制程序的指令以及调用其它用户块。允许使用多个程序循环 OB，它们按编号顺序执行。 OB 1 是默认循环 OB。其它程序循环 OB 必须标识为 OB 200 或更大。

● 启动 OB 在 CPU 的工作模式从 STOP 切换到 RUN 时执行一次，包括处于 RUN 模式时和执行 STOP 到 RUN 切换命令时上电。之后将开始执行主“程序循环”OB。允许有多个启动 OB。 OB 100 是默认启动 OB。其它启动 OB 必须是 OB 200 或更大。

● 通过启动中断 (SRT_DINT) 指令组态事件后，时间延迟 OB 将以指定的时间间隔执行。延迟时间在扩展指令 SRT_DINT 的输入参数中指定。指定的延迟时间结束时，

时间延迟 OB 将中断正常的循环程序执行。对任何给定的时间最多可以组态 4 个时间延迟事件，每个组态的时间延迟事件只允许对应一个 OB。时间延迟 OB 必须是 OB 200 或更大。

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● 循环中断 OB 以指定的时间间隔执行。循环中断 OB 将按用户定义的时间间隔（例如，每隔 2 秒）中断循环程序执行。最多可以组态 4 个循环中断事件，每个组态的循环中断事件只允许对应一个 OB。该 OB 必须是 OB 200 或更大。

● 硬件中断 OB 在发生相关硬件事件时执行，包括内置数字输入端的上升沿和下降沿事件以及 HSC 事件。硬件中断 OB 将中断正常的循环程序执行来响应硬件事件信号。

可以在硬件配置的属性中定义事件。每个组态的硬件事件只允许对应一个 OB。该 OB 必须是 OB 200 或更大。

● 时间错误中断 OB 在检测到时间错误时执行。如果超出最大循环时间，时间错误中断 OB 将中断正常的循环程序执行。最大循环时间在 PLC 的属性中定义。 OB 80 是唯一支持时间错误事件的 OB。可以组态没有 OB 80 时的动作：忽略错误或切换到 STOP 模式。

● 诊断错误中断 OB 在检测到和报告诊断错误时执行。如果具有诊断功能的模块发现错误（如果模块已启用诊断错误中断），诊断 OB 将中断正常的循环程序执行。 OB 82 是唯一支持诊断错误事件的 OB。如果程序中没有诊断 OB，则可以组态 CPU 使其忽略错误或切换到 STOP 模式。

3.1.2 事件执行的优先级与排队

CPU 处理操作受事件控制。由事件触发中断 OB 的执行。事件对应的中断 OB 在创建块期间、设备配置期间或者使用 ATTACH 或 DETACH 指令指定。有些事件定期发生，例如，程序循环或循环事件。而其它事件只发生一次，例如，启动事件和延时事件。有些事件在出现硬件触发的变化时发生，例如，输入点上的沿事件或高速计数器事件。还有些事件只有在出现错误时才发生，例如，诊断错误和时间错误事件。事件优先级、优先级组和队列用于确定事件中断 OB 的处理顺序。

程序循环事件在每个程序循环（扫描）期间发生一次在程序循环期间，CPU 写入输出、

读取输入和执行程序循环 OB。程序循环事件是必需的，并且一直启用。您可以不为程序循环事件选择程序循环 OB，也可选择多个 OB。程序循环事件触发后，将执行编号最小的程序循环 OB（通常是 OB1）。在程序循环中，其它程序循环 OB 按编号顺序依次执行。

用户可通过循环中断事件组态中断 OB 以指定的时间间隔执行。时间间隔在创建 OB 并将其选为循环中断 OB 时组态。循环事件此后可中断程序循环并执行循环中断 OB（循环事件的优先级比程序循环事件的优先级高）。只能将一个循环中断 OB 连接到一个循环

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用户可以通过延时中断事件组态中断 OB 在指定的延迟时间过后执行。延迟时间使用 SRT_DINT 指令指定。延时事件将中断程序循环以执行延时中断 OB。只能将一个延时中断 OB 连接到一个延时事件。 CPU 支持 4 个延时事件。

硬件中断事件在硬件有变化时触发，例如，输入点上的上升沿/下降沿事件或者 HSC

（High Speed Counter，高速计数器）事件。可以为每个硬件中断事件选择一个中断 OB。硬件事件在设备配置中启用。在硬件配置中或在用户程序中使用 ATTACH 指令为事件指定 OB。 CPU 支持多个硬件中断事件。具体事件数取决于 CPU 型号和输入点数。

时间和诊断错误中断事件在 CPU 检测到错误时触发。这些事件的优先级比其它中断事件的优先级高，因此可以中断延时、循环和硬件中断事件的执行。对一个时间错误和诊断错误中断事件只能指定一个中断 OB。

了解事件执行的优先级与排队

单一来源的未决（排队的）事件数量通过各种事件类型的不同队列加以限制。达到给定事件类型的未决事件限值后，下一个事件将丢失。有关队列溢出的更多信息，请参见后面的“了解时间错误事件”部分。

每个 CPU 事件都有一个关联的优先级，而事件优先级分为若干个优先级组。下表汇总了受支持 CPU 事件的队列深度、优先级组及优先级。

说明

不能更改优先级或优先级组的分配，也不能更改队列深度。

通常，事件按优先级顺序进行处理（优先级最高的最先进行处理）。优先级相同的事件按

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“先到先得”的原则进行处理。

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事件类型 (OB) 数量有效 OB 编号队列深度

优先级组

优先级

程序循环 1 个程序循环事件允许多个 OB

1（默认）

200 或更大

1 1

启动 1 个启动事件 ¹ 允许多个 OB

100（默认）

200 或更大

1

延时 4 个延时事件

每个事件 1 个 OB

200 或更大 8 3

循环 4 个循环事件

每个事件 1 个 OB

200 或更大 8 4

沿 16 个上升沿事件

16 个下降沿事件每个事件 1 个 OB

200 或更大 32 5

HSC 6 个 CV = PV 事件 6 个方向更改事件 6 个外部复位事件每个事件 1 个 OB

200 或更大 16 6

诊断错误 1 个事件仅限 82 8

2

9 时间错误事件

/MaxCycle 时间事件

1 个时间错误事件 1 个 MaxCycle 时间事件

仅限 80 8 3 26

2xMaxCycle 时间事件

1 个 2xMaxCycle 时间事件

不调用 OB - 3 27

1 启动事件的特殊情况

 启动事件和程序循环事件永远不会同时发生，因为在启动事件运行完成之后才会启动程序循环事件（由操作系统控制）。

 没有什么事件可以中断启动事件。启动事件期间发生的事件因此将排队等到启动事件完成后再进行处理。

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但是，较高优先级组中的事件可中断当前 OB，而 CPU 随后将执行较高优先级事件对应的 OB。较高优先级 OB 完成后，CPU 将根据较高优先级组内的优先级，执行该组中排队的任何其它事件的 OB。如果该较高优先级组中没有其它未决（排队的）事件，CPU 将返回到较低优先级组，并从被预占 OB 处理的中断点继续处理该 OB。

中断等待时间

如果中断事件发生时程序循环 OB 是唯一激活的事件服务例程，则中断事件等待时间（该时间是指从通知 CPU 发生了事件到 CPU 开始执行处理该事件的 OB 中的第一条指令）

约为 210 µs。

了解时间错误事件

出现几种不同时间错误情况中的任何一种都会引起时间错误事件。所支持的时间错误有以下几种：

● 超出最大循环时间

● 请求的 OB 无法启动

● 发生队列溢出

如果程序循环在指定的最大扫描周期时间内未完成，就会出现超出最大循环时间这种情况。有关最大循环时间情况、如何组态最大扫描周期时间以及如何复位循环定时器的更多信息，请参见“监视循环时间 (页 45)”部分。

如果循环中断或延时中断请求 OB，但请求的 OB 已经在执行，就会出现请求的 OB 无法启动这种情况。

如果中断的出现频率超过其处理频率，就会出现发生队列溢出这种情况。各种事件类型的未决（排队的）事件数量通过不同的队列加以限制。如果某个事件在相应的队列已满时发生，将生成时间错误事件。

所有时间错误事件都可触发 OB 80（如果存在）的执行。如果 OB 80 不存在，CPU 将忽略该错误。如果在同一程序循环中出现两次超出最大循环时间的情况且没有复位循环定时器，则无论 OB 80 是否存在，CPU 都将切换到 STOP 模式。请参见“监视循环时间 (页 45)”部分。

OB 80 中包含的启动信息有助于您确定生成时间错误的事件和 OB。可以在 OB 80 中编写指令，以检查这些启动值以及采取适当的措施。 OB 80 支持以下启动位置：