西門(mén)子這個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的巨人在SIMATIC產(chǎn)品的歷史長(zhǎng)河里又一次投了一顆礫石激起了一片漣漪而這顆礫石的名字就叫作S7-1200，從產(chǎn)品命名上來(lái)看更像是S7-200的一個(gè)延伸或者升級(jí)，在這里筆者想詳細(xì)的講解一下這款產(chǎn)品，在講解之前我覺(jué)得應(yīng)該了解一下西門(mén)子PLC的家族史。
1、西門(mén)子plc的歷史
從西門(mén)子公司1872進(jìn)入中國(guó)以來(lái)，中國(guó)自動(dòng)化前進(jìn)的之路一直有西門(mén)子自動(dòng)化產(chǎn)品相伴，說(shuō)到西門(mén)子的PLC大家都能說(shuō)出那些耳熟能詳?shù)男吞?hào)S7-200/300/400，但是可能大家并不知道這些產(chǎn)品并非所有都是西門(mén)子的德國(guó)血統(tǒng)，S7-300/400采用的是STEP7編程而S7-200則采用STEP7Micro/win編程，曾經(jīng)有很多人都嘆息過(guò)為什么熟悉了S7-300產(chǎn)品之后再去學(xué)習(xí)S7-200產(chǎn)品仿佛換了一個(gè)公司產(chǎn)品而需要從頭學(xué)起反之亦然。這是為什么呢？這就是因?yàn)镾7-200產(chǎn)品是西門(mén)子利用收購(gòu)的一家美國(guó)公司開(kāi)發(fā)軟件和產(chǎn)品，為了能夠爭(zhēng)奪PLC的低端市場(chǎng)而整合上市的。相信大家也看出來(lái)S7-200的編程模式和SM特殊寄存器設(shè)置都能夠找到一些美日式PLC編程模式的痕跡，而西門(mén)子也一直尋找合適的時(shí)機(jī)開(kāi)發(fā)屬于德國(guó)血統(tǒng)的低端PLC產(chǎn)品，就在2009年S7-1200這款產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。
2、S7-1200的市場(chǎng)定位
有控友說(shuō)S7-1200是S7-200的一個(gè)簡(jiǎn)單的升級(jí)，可以說(shuō)這句話說(shuō)得知其然而不知其所以然，因?yàn)樗_實(shí)不是升級(jí)而是替代，為什么這樣說(shuō)呢！因?yàn)镾7-1200的這個(gè)產(chǎn)品是西門(mén)子低端PLC產(chǎn)品的一記重拳。西門(mén)子已經(jīng)停止除在中國(guó)的S7-200CN系列以外的S7-200生產(chǎn)線，S7-200CN以其低廉的價(jià)格還要爭(zhēng)奪第三發(fā)展中國(guó)家的自動(dòng)化市場(chǎng)份額。而在歐美低端市場(chǎng)將全部被S7-1200產(chǎn)品覆蓋。在中國(guó)有很多廠商相繼推出兼容S7-200的模塊這也使得西門(mén)子在低端市場(chǎng)的份額占去一部分，所以為了降低成本而保住市場(chǎng)還要延續(xù)200CN系列的輝煌，而西門(mén)子將會(huì)把最新的通訊和控制技術(shù)應(yīng)用在S7-1200這款產(chǎn)品上同樣西門(mén)子也將會(huì)用S7-1200這款產(chǎn)品強(qiáng)力打造全球PLC中低端市場(chǎng)。
3、S7-1200的產(chǎn)品定位
S7-1200這款產(chǎn)品的定位還是相當(dāng)明確的，瞄準(zhǔn)的正是中低端小型PLC產(chǎn)品線，硬件結(jié)構(gòu)由緊湊模塊化結(jié)構(gòu)組成，系統(tǒng)IO點(diǎn)數(shù)、內(nèi)存容量，均比S7-200多出30%，充分滿足市場(chǎng)的針對(duì)小型PLC的需求，現(xiàn)在很多離散行業(yè)和過(guò)程控制行業(yè)的小型單元和系統(tǒng)點(diǎn)數(shù)均是在離散點(diǎn)200以內(nèi)、模擬點(diǎn)在36-48點(diǎn)之內(nèi)，所以在這個(gè)時(shí)候S7-200將不能應(yīng)對(duì)，客戶只能選購(gòu)S7-300中型PLC以大馬拉小車(chē)形式來(lái)面對(duì)工程這也給客戶造成了一定成本上的浪費(fèi)。而S7-1200這款產(chǎn)品容量上的設(shè)計(jì)是在充分積累客戶多年需求之上而得。
4、S7-1200的產(chǎn)品新特性
a)緊湊模塊化結(jié)構(gòu)
S7-1200產(chǎn)品延續(xù)了200緊湊式結(jié)構(gòu)，CPU1214C的寬度僅有110mm，CPU1212C和CPU1211C的寬度也僅有90mm。通訊模塊和信號(hào)模塊的體積也十分小巧，使得這個(gè)緊湊的模塊化系統(tǒng)大大節(jié)省了空間，從而在安裝過(guò)程中為您提供了最高的效率和靈活性。另外S7-1200增加一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的IO模塊叫做信號(hào)板，它是鑲嵌在CPU箱體上的分別為2DI/O和1AO這正是西門(mén)子設(shè)計(jì)精髓之道可以隨時(shí)定制所需要補(bǔ)充的IO模塊，中小型工程的問(wèn)題突顯之處就是工程的不確定性，很有可能在工程實(shí)施過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)DI/O和AO不夠用，而AI卻是能夠較為富裕信號(hào)通道。
b)強(qiáng)大的控制功能
系統(tǒng)集成了16路PID的控制回路，并且PID都是能夠支持自適應(yīng)的快速功能塊，并且提供了PID參數(shù)調(diào)試和觀測(cè)的控制畫(huà)面，可以讓用戶在并不熟悉PID參數(shù)如何調(diào)整的情況下把工藝參數(shù)控制到所需標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)集成了多達(dá)6個(gè)高速計(jì)數(shù)器（3個(gè)100kHz，3個(gè)30kHz），用于精確監(jiān)視增量編碼器、頻率計(jì)數(shù)或?qū)^(guò)程事件進(jìn)行高速計(jì)數(shù)。系統(tǒng)集成了2個(gè)高速輸出，可用作高速脈沖輸出或脈寬調(diào)制輸出。當(dāng)組態(tài)成PTO時(shí)，它們將提供最高頻率為100kHz的50%占空比高速脈沖輸出，以便對(duì)步進(jìn)電機(jī)或伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行開(kāi)環(huán)速度控制和定位控制。通過(guò)2個(gè)高速計(jì)數(shù)器對(duì)高速脈沖輸出進(jìn)行內(nèi)部反饋。當(dāng)組態(tài)成PWM輸出時(shí)，將生成一個(gè)具有可變占空比的固定周期輸出來(lái)控制電機(jī)速度、閥位置或加熱元件的占空比。系統(tǒng)支持對(duì)步進(jìn)電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行開(kāi)環(huán)速度控制和位置控制。對(duì)該功能的組態(tài)十分簡(jiǎn)單：通過(guò)一個(gè)軸工藝對(duì)象和通用的PLCopen運(yùn)行功能塊即可實(shí)現(xiàn)。除了返回（home）和點(diǎn)動(dòng)（jog）功能以外，還支持絕對(duì)、相對(duì)和速度運(yùn)動(dòng)。
c)經(jīng)典的編程模式
S7-1200使用SIMATICSTEP7Basic工具編程，而這款的工具的使用風(fēng)格基本與STEP7Professional一樣，提供LAD和FBD兩種編程語(yǔ)言并采用OB組織塊FB功能塊FC功能函數(shù)DB數(shù)據(jù)塊的編程形式（通過(guò)背景DB的支持可以實(shí)現(xiàn)功能塊參數(shù)化調(diào)用），這次西門(mén)子公司終于把全線產(chǎn)品的編程風(fēng)格統(tǒng)一了。
d)復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)意味著什么呢！其實(shí)就是數(shù)組、結(jié)構(gòu)等這樣的多元素組成的數(shù)據(jù)單位，而市面上很少會(huì)有低端PLC的編程語(yǔ)言能夠支持復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，都是采用扁平式的數(shù)據(jù)類(lèi)型（BOOL、INT、WORD、DWORD、REAL）。S7-1200這款產(chǎn)品繼承了300/400中高端PLC所具備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)開(kāi)始支持?jǐn)?shù)組和結(jié)構(gòu)等。
e)指令參數(shù)的多態(tài)性
在西門(mén)子的經(jīng)典的編程指令當(dāng)中都是采用數(shù)據(jù)類(lèi)型一致分類(lèi)，例如加/減/乘/除的指令根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類(lèi)型是不同的指令，而在對(duì)S7-1200編程時(shí)不分?jǐn)?shù)據(jù)類(lèi)型只是調(diào)用功能，讓功能塊放置在network中時(shí)才會(huì)讓用戶選擇是哪種的數(shù)據(jù)類(lèi)型，這就輕松實(shí)現(xiàn)了參數(shù)的多態(tài)性。
f) 基于控制對(duì)象編程
剛才上文提到了S7-1200增加了DB數(shù)據(jù)塊和STRUCKT數(shù)據(jù)類(lèi)型，正因?yàn)榫哂辛诉@兩個(gè)必備的條件這才引出此系統(tǒng)的一個(gè)很重要的功能，這就是基于控制對(duì)象的編輯和編程，添加控制對(duì)象也只需要單擊一下鼠標(biāo)。 添加新的對(duì)象（如一個(gè)軸或一個(gè) PID 控制器）時(shí)，工程組態(tài)系統(tǒng)的“添加新對(duì)象”（Add new object）窗口中會(huì)顯示相關(guān)設(shè)置。根據(jù)對(duì)象的功能為對(duì)象命名。微調(diào)各種對(duì)象時(shí)，用戶可以使用功能描述，分配完對(duì)象的所有信息后，編輯器中會(huì)立即打開(kāi)該對(duì)象。
g) 集成 HMI 工程組態(tài)
SIMATIC STEP 7 Basic 包括功能強(qiáng)大的HMI 軟件 SIMATIC WinCC Basic，用于對(duì)SIMATIC HMI 精簡(jiǎn)系列面板進(jìn)行高效的編程和組態(tài)。高效的工程組態(tài)包括，例如：通過(guò)智能拖放功能直接使用 HMI 項(xiàng)目中的控制器過(guò)程值。HMI 是整個(gè)項(xiàng)目的一部分，HMI 數(shù)據(jù)可始終保持一致性。HMI 和PLC 之間的連接可以集中定義。還可以創(chuàng)建多個(gè)模板并分配給其它畫(huà)面。完全集成的HMI 功能使組態(tài) SIMATIC HMI 精簡(jiǎn)系列面板變得十分方便且高效。
h) 通訊集成Profinet接口
在當(dāng)前自動(dòng)化推崇工業(yè)以太網(wǎng)通訊的趨勢(shì)中，西門(mén)子的全線產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)始“頂盔貫甲”全部武裝上了Profinet的接口，而唯獨(dú)低端產(chǎn)品S7200還是停留在以太網(wǎng)通訊S7協(xié)議的這個(gè)層面上，這是為什么呢！因?yàn)槲鏖T(mén)子已經(jīng)把具有Profinet接口的S7-1200引領(lǐng)上市了。S7-1200支持傳統(tǒng)的以太網(wǎng)S7通訊同樣也支持Profinet工業(yè)以太網(wǎng)總線通訊主要是用于SIMATIC HMI 精簡(jiǎn)系列面板（用于可視化）；其它控制器（用于 PLC 間的通訊）；第三方設(shè)備（用于可選的高級(jí)集成）
i) 靈活的第三方通訊
與第三方方設(shè)備通訊一直都是PLC自動(dòng)化廠商的軟肋，而S7-1200配備了CM模塊支持RS232/485以及自身以太網(wǎng)口通訊。針對(duì)串行通訊RS232/485采用使用功能塊配置幀通訊的方式來(lái)完成數(shù)據(jù)流的通訊，并且S7-1200支持SEND_PTP 和 RCV_PTP功能塊串行通訊的封裝這樣就意味著很容易封裝出來(lái)各種串行通訊協(xié)議。而針對(duì)以太網(wǎng)S7-1200提供了TCP和UDP的兩種通訊方式，并且提供了標(biāo)準(zhǔn) T-Send/T-Receive 功能塊完善通訊的解決方案，例如完全可以利用這兩組指令封裝出來(lái)modbus-TCP協(xié)議庫(kù)提供給用戶。另外系統(tǒng)提供了豐富字符處理的指令庫(kù)（LEFT、RIGHT、DELETE、INSERT、REPLACE、VAL_STRG、STRG_VAL 和S_CONV）這就意味著增強(qiáng)了這款產(chǎn)品對(duì)通訊中ASCII字符處理的能力，可以和大量第三方進(jìn)行自定義字符通訊（稱(chēng)重、二次儀表、單片機(jī)等）。
5、 S7-1200的產(chǎn)品展望
上邊說(shuō)了這么多S7-1200的一些特點(diǎn)，但并不表示這款產(chǎn)品就沒(méi)有不足，“金無(wú)足赤人無(wú)完人”而且這款產(chǎn)品還是在成長(zhǎng)過(guò)程當(dāng)中，他在很多功能方面都不完善，例如：不支持Profinet CAB和IO組態(tài)；不支持PPI、MPI和profibus通訊；不支持配方功能等，但是這些功能對(duì)于西門(mén)子開(kāi)發(fā)并不是問(wèn)題這也僅僅西門(mén)子為了能及早上市，把某些通訊模塊和軟件功能相繼隨后推出和規(guī)劃在下一版本的軟件中，所以用戶現(xiàn)在可以因地制宜根據(jù)自己的項(xiàng)目范圍使用此款產(chǎn)品，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速?gòu)?fù)蘇和歐美經(jīng)濟(jì)的衰退，現(xiàn)在正是出現(xiàn)大量中國(guó)設(shè)備出口的局面，而S7200CN系列沒(méi)有CE等認(rèn)證是不能出口到歐美，而S7-1200正是良好的一款低端緊湊型PLC產(chǎn)品非常適合中小型開(kāi)發(fā)項(xiàng)目和設(shè)備，并且如果需要與大量第三方設(shè)備通訊這款產(chǎn)品真是物盡其用，筆者在這里覺(jué)得這款產(chǎn)品將會(huì)在未來(lái)3年的自動(dòng)化市場(chǎng)處處開(kāi)花
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