产品规格模块式包装说明全新
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西门子全新推出S7-1200系列PLC
制造行业中的系统解决方案——模块化控制器SIMATIC S7-1200 控制器具有模块化、结构紧凑、功能等特点，适用于多种应用，能够现有投资的长期。由于该控制器具有可扩展的灵活设计，符合工业通讯标准的通讯接口，以及的集成工艺功能，因此它可以作为一个组件集成在完整的综合自动化解决方案中。
通讯模块集成工艺
集成的 PROFINET 接口用于编程、HMI 通讯和 PLC 间的通讯。此外它还通过开放的以太网协议支持与三方设备的通讯。该接口带一个具有自动交叉网线（auto-cross-over）功能的 RJ45 连接器，提供10/100 Mbit/s 的速率，它支持多 16 个以太网连接以及下列协议：TCP/IPnative、ISO-on-TCP 和 S7 通讯。
SIMATIC S7-1200 CPU 多可以添加三个通讯模块。RS485和 RS232 通讯模块为点到点的串行通讯提供连接。对该通讯的组态和编程采用了扩展指令或库功能、USS 驱动协议、Modbus RTU 主站和从站协议，它们都包含在 SIMATICSTEP 7 Basic 工程组态系统中。
高速输入
SIMATIC S7-1200 控制器带有多达6个高速计数器。其中3个输入为100kHz，3个输入为30kHz，用于计数和测量。
高速输出
SIMATIC S7-1200 控制器集成了两个100kHz的高速脉冲输出，用于步进电机或控制伺服驱动器的速度和位置。这两个输出都可以输出脉宽调制信号来控制电机速度、阀位置或加热元件的占空比。
存储器
用户程序和用户数据之间的可变边界可提供多50KB容量的集成工作内存。同时还提供了多2MB 的集成装载内存和 2 KB 的掉电保持内存。SIMATIC 存储卡可选，通过它可以方便地将程序传输至多个CPU。该卡还可以用来存储各种文件或新控制器系统的固件。
可扩展的灵活设计
信号模块
－－－－－－多达8个信号模块可连接到扩展能力的CPU，以支持多的数字和模拟量输入/输出信号。
信号板
－－－－－－一块信号板就可连接至所有的CPU，由此您可以通过向控制器添加数字或模拟量输入/输出信号来量身定做CPU，而不必改变其体积。SIMATIC S7-1200控制器的模块化设计允许您按照自己的需要准确地设计控制器系统。
SIMATIC S7-1200 I/O模块
信号模块和通讯模块具有大量可供选择的信号板，可量身定做控制器系统以满足需求，而不必增加其体积。
多达8个信号模块可连接到扩展能力的CPU。一块信号板就可连接至所有的 CPU，由此您可以通过向控制器添加数字或模拟量输入/输出信号来量身定做 CPU，而不必改变其体积。
SIMATIC S7-1200 CPU
信号板、信号模块、通讯模块
SIMATIC S7-1200 系统的 CPU 有三种不同型号：CPU 1211C、CPU 1212C 和 CPU1214C。每一种都可以根据您机器的需要进行扩展。任何一种 CPU 的都可以增加一块信号板，以扩展数字或模拟 I/O，而不必改变控制器的体积。信号模块可以连接到 CPU 的右侧，以进一步扩展其数字或模拟 I/O 容量。CPU 1212C 可连接 2 个信号模块，CPU 1214C 则可连接 8 个。所有的 SIMATIC S7-1200 CPU 都可以配备多3 个通讯模块（连接到控制器的左侧）以进行点到点的串行通讯。
安装简单方便
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件都具有内置夹，能够方便地安装在一个标准的 35 mmDIN 导轨上。这些内置的夹子可以咬合到某个伸出位置，以便在需要进行面板安装时提供安装孔。SIMATIC S7-1200 硬件可进行竖直安装或水平安装。这些集成功能在安装过程中为用户提供了大的灵活性，同时也使得 SIMATIC S7-1200 成为众多应用场合的理想选择。
紧凑的结构
所有的 SIMATIC S7-1200 硬件在设计时都力求紧凑，以节省控制面板中的空间。例如，CPU 1214C 的宽度仅有 110 mm，CPU 1212C 和 CPU 1211C 的宽度也仅有90 mm。通讯模块和信号模块的体积也十分小巧，使得这个紧凑的模块化系统大大节省了空间，从而在安装过程中为您提供了的效率和灵活性。
快速、简单、灵活的工业通讯
集成 PROFINET 接口
新型的 SIMATIC S7-1200 配备了集成PROFINET 接口，提供与下列组件的无缝通讯：集成 SIMATIC STEP 7 Basic 工程组态系统（用于编程）；SIMATIC HMI 精简系列面板（用于可视化）；其它控制器（用于 PLC 间的通讯）；三方设备（用于可选的集成）。
组网简单
SIMATIC S7-1200 通讯接口由一个抗干扰的 RJ45 连接器组成。该连接器具有自动交叉网线（auto-cross-over）功能，支持多 16 个以太网连接，速率达10/100 Mbit/s。为了使布线少并提供大的组网灵活性，可以将紧凑型交换机模块 CSM 1277 和 SIMATIC S7-1200 一起使用，以便轻松组建一个统一或混合的网络（具有线型、树型或星型的拓扑结构）。CSM 1277 是一个 4 端口的非托管交换机，用户可以通过它将 SIMATIC S7-1200连接到多 3 个附加设备。除此之外，如果将 SIMATIC S7-1200 和 SIMATIC NET 工业无线局域网组件一起使用，您还可以获得一个全新的组网规模。
与其它控制器和 HMI 设备进行通讯
为了保证与其它控制器和 HMI 设备之间的通讯，SIMATIC S7-1200 可以连接到多个S7 控制器和 HMI 设备，使用成熟的 S7 通讯协议进行通讯。
与三方设备进行通讯
SIMATIC S7-1200 上的集成接口不仅可以与其它厂商的设备进行无缝集成，还可以通过开放式以太网协议 TCP/IP native 和ISO on TCP 与多个三方设备进行连接和通讯。集成的工程组态系统 SIMATIC STEP7 Basic 还为 SIMATIC S7-1200 提供了标准 T-Send/T-Receive 指令，因此用户在设计自动化解决方案时能够获得高的灵活性。
将强大的工艺功能集于一身
用于计数和测量的高速输入
集成了多达6个高速计数器（3个100kHz，3个30kHz），用于监视增量编码器、频率计数或对过程事件进行高速计数。
用于速度、定位或占空比控制的高速输出
SIMATIC S7-1200 控制器中集成了 2 个高速输出，可用作高速脉冲输出或脉宽调制输出。当组态成 PTO 时，它们将提供频率为 100kHz 的 50% 占空比高速脉冲输出，以便对步进电机或伺服驱动器进行开环速度控制和定位控制。通过 2 个高速计数器对高速脉冲输出进行内部反馈。当组态成 PWM 输出时，将生成一个具有可变占空比的固定周期输出来控制电机速度、阀位置或加热元件的占空比。
PLCopen 运动功能块
SIMATIC S7-1200 支持对步进电机和伺服驱动器进行开环速度控制和位置控制。对该功能的组态十分简单：通过一个轴工艺对象和通用的 PLCopen 运行功能块（包含在工程组态系统 SIMATIC STEP 7 Basic中）即可实现。除了返回（home）和点动（jog）功能以外，还支持、相对和速度运动。
驱动调试控制面板
工程组态系统 SIMATIC STEP 7 Basic 中的驱动调试控制面板简化了步进电机和伺服驱动器的启动和调试过程。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。
用于闭环控制的 PID 功能
在简单过程控制应用中，SIMATIC S7-1200支持多达 16 个 PID 控制回路。这些控制回路可以通过一个 PID 控制器工艺对象和SIMATIC STEP 7 Basic 中的编辑器轻松进行组态。除此之处，SIMATIC S7-1200 还支持PID自动调节功能，可以自动计算增益、积分时间和微分时间的调节值。
PID调试控制面板
SIMATIC STEP 7 Basic 中包含的PID调试控制面板简化了控制回路的调节过程。对于单个控制回路，它除了提供了自动调节和手动控制方式之外，还提供调节过程的图形化趋势图。
就全世界自动化市场的过去、现在和可以预见的未来而言，PLC仍然处于一种地位。在近几个月出现在美国、欧洲和国内有关探讨PLC发展的论文中，这个结论是众口一词的，尽管对PLC的未来发展有着许多不同的意见。
PLC软硬配套发展
对于PLC企业来说，在工业自动化领域的竞争可谓是日趋白热化。那么，在如今自动化企业着力提升“硬实力”的形势下，与PLC相配套的“软实力”将会何去何从呢
现如今中国工业软件市场正发生着一次深刻的变革。离散工业生产过程的信息化，一直是国内企业的短板，这也将是行业内今后工作的，即将于2012年出台的“智能制造装备‘十二五’规划”，也将进一步深入推动信息化的发展；从工业用户的角度来看，随着设备硬件性逐渐提高，软件的重要性日益凸显。
众所周知，国外商品化的工业控制软件的编程系统平台的发展模式是化与集中化，也就是说，由为数不多的、且专门从事工业控制基础软件的小型企业承担，他们向工控界提供一类不具体地依赖于特定的PLC或其他控制系统硬件产品的开放式编程软件包。一些工控厂商在该软件基础上再进行工作量不大的二次开发，或基于此再将其高附加值的诀窍和控制算法嵌入其中。
因此，标准化的平台为工控软件带来的是灵活的应用，同时，也让工业软件贴合终用户的具体需求。近年来，PLC产品领域也是如此。谈起PLC产品，厂商占据的市场份额不可小觑，而近年来一些中小型企业的异军突起也让业内人士重新审视PLC产品的市场前景。据了解，许多厂家在软件功能以及为用户提供的灵活的平台，其PLC产品在业内了不错的市场业绩。由此可见，具备标准化平台的软件产品对于工控产品的推动作用确实十分明显。"
PLC三大发展趋势
PLC发展至今已有近40年的历史，随着半导体技术、计算机技术和通信技术的发展，工业控制领域已有翻天覆地的变化，PLC亦再不断的发展，挣朝着新的技术发展。
一是PLC网络化技术的发展，其中有两个趋势：一方面，PLC网络系统已经不再是自成体系的封闭系统，而是向开放式系统发展，各大PLC除外形成自己各具特色的PLC网络系统，完成设备控制任务之外，还可以与上位计算机管理系统联网，实现信息交流，成为整个信息管理系统的一部分；另一方面，现场总线技术得到广泛的采用，PLC与其他安装在现场的智能化设备，比如智能仪表、传感器、智能型电磁阀、智能型驱动执行机构等，通过一根传输介质(比如双绞线、同轴电缆、光缆)链接起来，并按照同一通信规约互相传输信息，由此构成一个现场工业控制网络，这种网络与单纯的PLC远程网络相比，配置灵活，扩展方便，造价低，性能价格比好，也具开放意义。
二是PLC向小型化方向发展，PLC的功能正越来越丰富，而体积则越来越小。比如三菱的FX-IS系列PLC，小的机种，体积仅为60×90×75mm，相当于一个继电器，但却具有高速计数、斜坡、交替输出及16位四则运算等能力，还具有可调电位器时间设定功能。PLC已不再是早期那种只能进行开关量逻辑运算的产品了，而是具有越来越强的模拟量处理能力，以及其他过去只有在计算机上才能具有的处理能力，如浮点数运算、PID调节、温度控制、定位、步进驱动、报表统计等。
从这种意义上说，PLC系统与DCS(集散控制系统)的差别越来越小了，用PLC同样可以构成一个过程控制系统。
三是PLC操作向简易化方向发展。目前PLC推广的难度之一就是复杂的编程使得用户望而却步，而且不同厂商PLC所有编程的语言也不尽相同，用户往往需要掌握多种编程语言，难度较大。PID控制、网络通信、高速计数器、位置控制、数据记录、配方和文本显示器等编程和应用也是PLC程序设计中的难点，用普通的方法对它们编程时，需要熟悉有关的特殊存储器的意义，在编程时对它们赋值，运行时通过访问它们来实现对应的功能。这些程序往往还与中断有关，编程的过程既繁琐又容易出错，阻碍了PLC的进一步推广应用。PLC的发展必然朝着操作简化对复杂任务的编程，在这一点上西门子就充当了者，西门子S7-200的编程软件设计了大量的编程向导，只需要在对话框中输入一些参数，就可以自动生成包括中断程序在内的用户程序，大大方便了用户的使用。
编者语：在通用控制（GC）与嵌入式控制（EC）的竞争中，行业KNOWHOW无疑是通用控制产品供应商的优势。基于深耕多年的经验，通过集成行业应用需求，为用户提供面向应用、减少二次开发成本的产品，是通用控制领域的一大进步。
通用控制产品的“客制化”已是一种趋势。所谓客制化，就是面向特定的行业应用，提供的控制产品，这就是控制器。
控制器可以是物理封装的单元产品，也可以是由单元产品组合而成的系统。不论哪种形式，控制器的不在硬件，而是在其行业应用软件功能块。对系统产品而言，得益于主流供应商统一软件架构体系的实施。
在通用控制（GC）与嵌入式控制（EC）的竞争中，行业KNOWHOW无疑是通用控制产品供应商的优势。基于深耕多年的经验，通过集成行业应用需求，为用户提供面向应用、减少二次开发成本的产品，是通用控制领域的一大进步。
因此控制器体现出了强烈的行业属性，这表现在控制器一般应用于“窄缝”市场，相对封闭。虽然控制器已经在很多细分市场领域了相当的市场份额，比如塑料机械、电梯等。但是每个细分市场的控制器供应商都是不同的。比如塑机的供应商主要是：珊星、宏讯、盟立等；而电梯行业的供应商主要是新时达、蓝光等。
至于小型PLC与控制器的优劣，则很难一言以蔽之。可以肯定的是，随着用户个性化需求的不断涌现，控制器将在多的窄缝市场侵占小型PLC的市场空间，但是短期内远远无法撼动小型PLC的主流控制地位。而小型PLC的厂商也在不断的用开发行业模块、降价、升级产品等方式捍卫自己的市场空间。
如何由PLC到PAC升级控制系统
在过去的几十年里，可编程控制器(PLC)一直被广泛用于自动化领域，而在可预知的未来，可编程控制器仍将长盛。面向离散控制而设计PLC的实际上已经成为工业领域一个具有伟大意义的统治性工具。
然而，随着工业用机器和工厂系统的复杂性的增加，PLC已经很难而且也不可能成为完成所有自动化任务。现在的自动化系统已经了PLC的功能范围，使得工业机器领域的工程师在自动化系统中集成多的I/O、处理和控制策略。
新的可编程自动化控制器(PAC)硬件系统就是这样一个非凡的PLC系统扩展方案，能够很容易整合到PLC系统中，给工业机器增加多的功能，并提高机器的效率。
1、需求：如何提高机器的效率
如何提高机器的效率?让我们来看看IntegratedIndustrialSystems(I2S)公司是如何做的。I2S在现有的PLC系统上实现大的改进。这是一个来自美国的私有原始设备制造商，数十年以来一直致力于制造的轧制设备和控制系统，用于全世界的铁和非铁金属行业。在这一领域的雄厚技术底蕴使之成为的。
I2S也曾经长期使用PLC来自动化和控制生产的轧制设备。近几年他们一直在试图新轧制设备控制系统，以提率和质量。为了提高炼钢设备的效率和质量，他们主要对其伽马测量系统进行了改进，以便能准确地控制金属厚度。
数年以来，伽马测量系统一直是I2S产品家族中的标志性产品，现在依然广受欢迎，但是系统的很多硬件和软件特征都已经过时了。为了新该系统并改进其机器，I2S公司需要一个具有的模拟输入分辨率的方案，以连接伽马测量传感器和信号处理，从而从传感器中模拟信号，实现高度的厚度测量，再由PLC使用在轧制机器的控制系统中。
2、伽马测量仪技术
伽马测量仪使用“镅”作为恒发射源，这一发射源位于“C”框架组装的较低部。结构的部是一个和前置放大器。当通过发射源和之间的间隔时，金属带会吸收一部分辐射，吸收量视其厚度和密度而定。剩下的一部分就由进行测量，并转化成带厚度测量。
步：现有设备试验
为了节省时间和费用，I2S先试着在已有的PLC系统中进行模拟测量和处理。但是，PLC的模拟I/O和信号处理无法达到所需的度。I2S公司要确保运行于PLC中的控制系统不会因为额外I/O和处理的增加而减少。
因此，他们需要这么一个系统，这个系统能够从伽马传感器中模拟信号并进行处理以计算的厚度测量值，并能将这个厚度测量插入到PLC控制系统中。但是，所用的PLC不适合处理和高速模拟I/O。
二步：如果现有设备无法奏效，就试试其它方法
在认识到PLC无法提供连接伽马测量传感器所需的I/O和处理后，I2S转向了PAC技术。它选择了国家仪器的CompactRIOPAC，以提供改进轧制机器质量所的附加功能。CompactRI/O是一个可重置嵌入式系统，既结合了传统PLC的优点和性，又能提供多I/O和处理。国家仪器的所有PAC都可以通过其LabVIEW图形编程工具来编程，因此可以很容易进行编程和配置。
三步：添加I/O
CompactRIO有一个嵌入式现场可编程门阵列(FPGA)芯片和实时处理器，可通过内置的LabVIEW功能块来编程。另外，它还拥有过30个模拟和数字I/O模块，具有内置信号调节(反锯齿、隔离、ADC、DAC等)、高速计时(模拟I/O速度达到800kHz，数字I/O速度达到30MHz)和高分辨率(24bADC)，可与任何工业传感器或者触发器连接。
I2S使用CompactRIO模拟输入模块来连接伽马级厚度传感器，以提供测量所需的高速计时和分辨率。由于每个I/O模块都是直接和FPGA相连的，工程师们于是能使用LabVIEWFPGA来轻松自定义CompactRIO的模拟I/O速率。
四步：添加处理
从伽马传感器获得模拟数据之后，CompactRIO使用内置的NILabVIEW实时浮点功能块来在实时处理器中对数据进行处理，并将之转化成的厚度测量。
LabVIEW的实时功能块对数据进行确定的对数处理(如下面的等式1和等式2所示)，以进行计算厚度测量值。由于LabVIEWReal-Time具有内置计算和分析功能，PAC能够很容易进行这一操作。
等式1：logI=(logI0)y/μ=(y/μ)logI0
等式2:y/μ=logI0/logI=log(I0-I)
CompactRIO系统在FPGA和实时处理器中进行所有的I/O和信号处理，并将高度厚度测量传输到相连的PLC上，又不会降低现有PLC控制系统的速率。借助于CompactRIO的性能，I2S的工程师可以为伽马级传感器添加这一自定义测量和分析功能，而不需要牺牲轧制机器的控制速度。
五步：整合PAC
每个轧制机器都带有三个形成网络的CompactRIO系统。这三个系统都是智能节点，能利用一个工业标准Modbus/TCP、TCP/IP或UDP协议进行通信。其中有两个系统与伽马级传感器连接，并进行模拟输入测量和处理，来计算厚度测量值。
三个CompactRIO系统则从另外两个系统中厚度值，并转换成模拟输出测量值，输入到正在控制轧制机器的PLC上。所有三个系统都通过以太网连接实现了互连，并使用一个UDP以太网信息协议来传输厚度测量值计算。将PAC连接到现有PLC架构上有三个基本方法：
1.基本模拟和数字I/O。模拟/数字信号能够从PAC输出到PLC中。这是将PAC整合到PLC的一个基本的方法。I2S公
司就是运用这种方法来将处理过的数据从CompactRIOPAC传输到运行轧制机器控制系统的PLC上的。
2.工业网络。大多数PAC产品都支持工业协议，如DeviceNet、Profibus、CANopen以及基于以太网的协议如TCP/IP、UDP和ModbusTCP/IP。这使得工程师在连接PAC到PLC上时有很多网络选择。I2S公司运用的是以太网协议来在CompactRIOPAC之间传输数据，并将PAC和PLC连接到形成网络的HMI。
3.OPCConnectivityPAC还可以作为OPC客户端或者服务器，并通过OPC标签来收发网络数据到PLC或其它PAC上。OPC标准提供了一套标准的流程，让不同厂商的自动化系统之间可以很容易实现连接。
处理过的数据会以不到20毫秒的间隔在通过以太网互连的CompactRIO系统之间传输。CompactRIO测量值的获得、处理和传输速度都很快，因此，将厚度测量值键入到PLC控制系统的过程丝毫不会降低整个系统的速度。
I2S公司可以很容基于LAN的CompactRIO系统和10/100Mbps以太网接口将系统连接到形成网络的AllenBradleyPLC，并利用一个标准的TCP/IP协议将之连接到人机接口(HMI)系统。轧制机器中的所有仪器都通过以太网实现了连接，因此不需要在一个电器噪音嘈杂的环境下长距离地传输模拟信号了。
3、总结
在未来的几年，PLC仍将继续用于自动化领域。但是随着机器的改进和自动化效率提高的需求，PLC不再是的。PAC技术给PLC提供了很好的，增加了传统PLC所不能提供的I/O和处理。将PAC连接到现有PLC架构中的方法有很多，所以工程师们将能够很容易地改进其基于PLC的自动化系统。
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