西门子S7-1200组态订货号

本章节对 S7-1200 进行基本介绍，此外提供了 CPU 订货号、IO 模块订货号、其他相关部件订货号以及 SIPLUS 订货号的介绍。

上海西门子销售部

周先生138-1655-06-76 

SIMATIC S7-1200 PLC

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指令集，这些特点使它成为控制各种应用的解决方案。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。

SIMATIC S7-1200 PLC 与新型 SIMATIC HMI 的匹配确保自动化任务特别高效、易于开发和调试。

TIA PORTAL 用于 SIMATIC S7-1200 的工程系统，具有直观的处理特性。

SIMATIC S7-1200 的硬件组成

SIMATIC S7-1200 是 SIMATIC S7 可编程控制器系列中的新型模块化微型 PLC，其组成为：

1. 控制器，带有集成 PROFINET 接口，用于编程设备、HMI 或其它 SIMATIC 控制器之间通信

2. 信号板，可直接插入到控制器

3. 信号模块，用于扩展控制器输入和输出通道

4. 通信模块，用于扩展控制器通信接口

5. 附件，如电源、开关模块、电池板或 SIMATIC 存储卡

SIMATIC S7-1200 的特性

下面列出的是 SIMATIC S7-1200 的显著特性概述：

1. 集成的Profinet接口

2. 以宽幅 AC 或 DC 电源形式集成的电源 (85 - 264 V AC 或 24 V DC)

3. 集成数字量输出 24V DC 或继电器

4. 集成 24V DC 数字量输入

5. 集成模拟量输入 0-10V

6. 频率高达 100 kHz 的脉冲序列输出 (PTO)

7. 频率高达 100 kHz 的脉宽调制 (PWM) 输出

8. 频率高达 100 kHz 的高速计数器 (HSC)

9. 通过连接附加通信模块 (如：RS 485 或 RS232) 实现了模块化和可裁剪性

10. 通过信号板直接在 CPU 上扩展模拟量或数字量信号实现了模块化和可裁剪性 (同时保持 CPU 原有空间)

11. 通过信号模块的大量模拟量和数字量输入和输出信号实现模块化和可裁剪性 (CPU 1211C 除外)

12. 可选的存储器 (SIMATIC 存储卡)

13. PLCopen 运动控制，用于简单的运动控制

14. 带自整定功能的 PID 控制器

15. 集成实时时钟

16. 密码保护

17. 时间中断

18. 硬件中断

19. 库功能

20. 在线 / 离线诊断

21. 所有模块上的端子都可拆卸

22. S7-1200 最新参数汇总如下：

23. S7-1200 PLC 基本功能

24. 1. S7-1200 CPU 实时时钟保持时间

25. 通常为 20 天，40℃ 时最少为 12 天（免维护超级电容）；

26. 使用 BB1297 电池板和 CR1025 电池实时时钟断电保持时间大约为 1 年。

27. 2. S7-1200 CPU 数据断电保持时间

28. 设置了断电保持的数据理论上断电保持的时间是无限的，实际保持时间可能与运行环境、电源、EMC 等有关，所以尽可能按照安装要求进行安装、供电等。

29. 3. S7-1200 CPU 断电保持数据区大小

30. 固件版本为 V4.0 - V4.4 的 CPU 保持性存储器大小为 10k Byte

31. 固件版本为 V4.5 及其以上的 CPU 保持性存储器大小为 14k Byte

S7-1200 CPU 固件常见问题

本文档简要 S7-1200 系列 CPU 的固件常见的升降级、组态、兼容性相关问题。

1. 什么是固件

CPU 操作系统将各种功能集成在固件之中，如果需要在 CPU 中增加功能，则需要在固件更新包中集成新功能，加载到 CPU ，配合在软件中的 CPU 的版本去实现，此外固件更新包也会修复之前版本中的一些错误。所以对于客户来说，需要操作的是将网上的固件更新包下载下来，加载到 CPU 中，尽可能保证当前 CPU 的固件是当前订货号能够加载的最新固件。

目前的固件版本号形如 x.y.z，其中软件组态只关注 x.y ，第 2 个小数点后面的数字，在软件中无法组态，大多数情况只是修复错误，不影响功能使用，但是有这一位的固件变化也是建议更新。

对于每个产品不同订货号的固件最高版本是不一样的，例如 CPU 1211C DC/DC/DC，订货号 6ES7211-1AD30-0XB0，这个订货号的 CPU 1211 只能通过固件更新到版本 V2.2.0，而订货号为 6ES7211-1AE40-0XB0 的 CPU 1211，目前是可以升级到当前最新的 V4.6.1。

在软件层面，不同版本的 TIA Portal 软件支持的 CPU 最高版本不同，具体参见表 2。需要确保 CPU 中实际固件版本要 ≥ 软件中组态的版本，例如使用 TIA PORTAL V16 ，软件能够组态的最高固件版本是 V4.4，如果使用的 CPU 固件版本是 V4.5，这样是可以正常使用的。但是如果使用 TIA Portal V17，组态 CPU 固件版本 V4.5，但实际 CPU 固件版本是 V4.4，这种情况是不能够装载组态的。

对于已经进行过固件升级的 CPU 理论上是也能再通过固件更新的方法降级回去，但是一般不建议，毕竟升级后的固件即使不使用新功能，也是修复了错误，即使软件组态不了较新版本，也是可以正常使用不会报错，没有必要再降级回去的。如果从出厂版本再往下降，一般情况下是不能降级的。

SIMATIC S7-1200 PLC V2.0 简介

SIMATIC STEP7 Professional/Basic V11，或更高版本软件可以组态 V2.0 的 S7-1200 CPU。

S7-1200 V1.0 固件版本 CPU 可以通过存储卡无限制升级到CPU固件 V2.0 版本。

SIMATIC S7-1200 PLC V2.0 的新功能

除了已有的产品功能外，SIMATIC S7-1200 V2.0 还增加了以下机制和功能： ,

1. 集成的 PROFINET-IO 控制器接口，带有集成 PROFINET 接口

2. Profibus DP 主站（通过通信模块）

3. Profibus DP 从站（通过通信模块）

4. 具有标准互联网网站的 Web 服务器

5. 集成 Web 服务器中的用户网站

6. 数据日志功能

7. RTM（运行时间计数器）

8. S7 通信(客户端)

9. 增强的闭环控制器 PID 功能（3点控制器）

10. 使用 MC_Commandtable 处理表格中命令，增强了PLCopen 包络的运动控制

有两个新的通信模块可用于 Simatic S7-1200 PLC到 Profibus 的连接： Profibus DP主站模块 CM1243-5，可将多达16个DP从站连接到一个 SIMATIC S7-1200 PLC，例如分布式 I/O 模块 Simatic ET200。该模块同时也支持 S7 和 PG/OP 到其它控制器及 HMI 和编程设备的通信。 CM1242-5 可将 SIMATIC S7-1200 PLC 作为 Profibus DP 从站使用并连接到任何 Profibus DP 主站。两种通信模块插入CPU的左侧，并可通过 S7-1200 背板总线轻松通信

S7-1200 固件 V4.1 版本较 V4.0 版本在工作存储器上有较大提升，CPU 1212C 在固件 V4.2 版本较 V4.1 版本在装载存储器上有所提升，此外还增加了故障安全型 CPU，在 V4.5 版本增加了保持性存储器。

其各型号工作存储器、装载存储器、保持性存储

基本数据类型

基本数据类型：包括位、位序列、整数、浮点数、日期时间。通常字符也属于基本数据类型，请参见字符串相关文档。

此外 BCD 码虽然不属于数据类型，但也是一种数字表示方式，将在本文最后予以介绍。

1.位和位序列

注意：虽然位序列有数值表示方式，但一般不直接用于数学运算。通常在控制字、状态字、错误代码、标志字、状态位集合等处使用位序列。而数学运算使用下面的整数数据类型与浮点数数据

为什么在组态了系统存储器后， "常 1"信号在程序中却不生效？

答：组态或修改了系统存储器后，要确保将配置重新下载到 CPU，否则组态不生效。

3. CPU 属性的"启动"特性中, 设置的"比较预设与实际组态匹配"，这里的"匹配"或者"兼容"是什么含义？

答：匹配（兼容性）是指与当前的模块的输入和输出数量相匹配，而且电气和功能特性也相匹配。兼容模块必须能够替换已组态的模块；功能性可以更多，但不能比替换的模块少。
举例说明，16 个通道的数字量输入模块可作为8个通道的数字量输入模块的兼容替换模块。反之则不兼容；16 个通道的晶体管数字量输出模块不可作为 16 个通道的继电器数字量输出模块的兼容替换模块。
所以，如果设置“仅在兼容时，才启动 CPU"并且插入组态的模块兼容时，CPU 启动；如果插入的模块不兼容，则 CPU 无法启动。
如果选择“即使不兼容也启动 CPU" 的设置，此时如果插槽中插入一个模拟量输出模块或不插入任何模块，则与实际的 16 个通道数字量输入的信号模块不兼容。虽然无法访问所组态的输入，但 CPU 仍可启动。

4. 为什么 CPU 上电后无法启动？

答：若 CPU 上电后无法启动进入到 RUN 模式，可按如下步骤确认：

1. 在如图 1 所示的 CPU 硬件组态中确认“启动"项中上电后启动是否为“暖启动-RUN模式"，若不是此时应修改组态为“暖启动-RUN模式"，并重新编译、下载硬件组态。

• 若设置为“暖启动-断电前的操作模式"，此时如果是断电前 CPU 因故障停止，，CPU也会延续断电前的状态，保持 STOP 模式。

• 若设置成“不重新启动"，则 CPU 上电后直接进入 STOP 模式。

2. 如果此时 CPU 仍然无法启动，需要在线查看 CPU 的诊断缓冲区，查看导致 CPU 无法启动的具体原因，如图 2 所示。

例如，诊断中报错“没有可用于中央设备选件处理的数据记录或无效"。

诊断缓冲区

这是因为在 CPU 属性的“组态控制"中已激活“允许通过用户程序重新组态设备"，如图 3 所示，但启动 OB 未传送一个有效的组态数据记录，则 CPU 从启动模式返回到 STOP 模式

3 组态控制

3. CPU 还有可能因如下故障进入 STOP 状态

• 中央机架上的硬件模块出现故障

• 中央机架的模块进行热插拔

• CPU 供电不稳定或供电线路上受到干扰

• CPU 插入存储卡

• 同一程序循环中出现两次“超出最大周期时间"情况且没有复位循环定时器

为什么 CPU 读取的本地时间与当前实际时间相差 7 小时或者 8 小时?

因为当前的实际时间是中国的北京时间，而CPU属性中"时间"的默认时区为东一区：UTC+01:00，并且有些版本默认激活夏令时，在 CPU 属性中，必须先将本地时间的"时区"设置为中国所在的东八区：UTC+08：00，然后取消夏令时设置，并将配置下载到 CPU 后，才能读取到正确的本地时间。

为什么在 CPU 的属性中，"保护/防护与安全"页面的"连接机制"中，无法激活"允许从远程伙伴（PLC，HMI，OPC...)使用 PUT/GET 访问"，显示为灰色？

造成这个现象的原因是因为已经将CPU的保护等级设置为最高"不能访问（保护））必须设置成其他保护等级，才能激活该选项。

如何解决 CPU 诊断缓冲区报错“伙伴错误

CPU 诊断缓冲区报错“伙伴错误——错误的伙伴端口"，如图 6 所示，因为 CPU 组态了拓扑视图，但实际物理拓扑与组态拓扑不一致。

类似的错误，如：“伙伴错误——检测不到相邻方"，也因组态的拓扑与实际不一致。

解决方法：修改为正确的拓扑，或者删除拓扑视

 诊断缓冲区

时间中断 OB10

时间中断的功能

时间中断 OB 用于在时间可控的应用中定期运行一部分用户程序，可实现在某个预设时间到达时只运行一次；或者在设定的触发日期到达后，按每分/小时/天/周/月等周期运行。

只有在设置并激活了时间中断，且程序中存在相应组织块的情况下，才能运行时间中断。

时间中断 OB 的设置和激活方法

1、方法1

通过组态设置激活时间中断，如图 1 所示

通过组态设置激活时间中断

2、方法2

通过调用 SET_TINTL 设置时间中断，调用 ACT_TINT 激活时间中断，如图 2、3 所示

激活时间中断

时钟中断 OB 的使用示例：

例如：从设定时间开始每分钟执行时钟中断 OB10 ，每次进入时钟中断将 MD200 加 1。具体实现过程如下：

1、按如下步骤创建延时中断 OB10 。如图 4 所

创建时间中断 OB10

2、OB10 中编程，当触发时间中断时执行 MD200 加1。如图 5 所示。

OB10 中编程

3、OB1 中编程，设置时间中断、激活时间中断、取消时间中断、查询时间中断。如图

项目的新建

TIA Portal STEP 7 软件向用户提供了非常简便、灵活的项目创建、编辑和下载方式。用户不需要购买专用编程电缆，仅使用以太网卡和以太网线即可实现对 S7-1200 CPU 的监控和下载。

快速创建新项目

以 TIA PORTAL V14SP1 为例，在桌面中双击图标启动软件，软件界面包括 Portal 视图和项目视图，两个界面中都可以新建项目。

在 Portal 视图中，单击“创建新项目"，并输入项目名称，路径和作者等信息，然后点击“创建"即可生成新项目，如图 1 所示。

创建新项目

之后用户需要切换到项目视图，即点击“项目视图"，如图 2 所示，

图 2.切换到项目视图

硬件组态

用户创建 S7-1200 项目有两种办法：手动组态和在线上载。

一、手动组态

手动组态通常在已知所有产品的完整订货号的情况下采用，这种方式的优点是可以离线进行设备组态，组态过程中不需要设备在线。

1、添加 PLC

S7-1200 自动化系统需要对各硬件进行组态、参数配置和通信互连。项目中的组态要与实际系统一致，系统启动时 CPU 会自动监测软件的预设组态与系统的实际组态是否一致，如果不一致会报错，此时 CPU 能否启动取决于启动设置。

下面介绍在项目视图中如何进行项目硬件组态。进入项目视图，在左侧的项目树中，单击“添加新设备"，如图 3 所示，随即弹出添加新设备对话框，如图 4 所示。在该对话框中选择与实际系统匹配的设备即可。

图 4.选择新设备

①选择“控制器"；

②选择 S7-1200 CPU 的型号；

③选择 CPU 的版本；

④设置设备名称；

⑤点击“确定"完成新设备添加。

从 V4.5 版本开始，添加完成设备后会弹出 PLC 安全设置对话框。

在添加完成新设备后，与该新设备匹配的机架也会随之生成。所有通信模块都要配置在 S7-1200 CPU 左侧，而所有信号模块都要配置在 CPU 的右侧，在 CPU 本体上可以配置一个扩展板。配置方法如图 5 所示。

在硬件配置过程中，TIA 博途会自动检查模块的正确性。在硬件目录下选择模板后，则机架中允许配置该模块的槽位边框变为蓝色，不允许配置该模块的槽位边框无变化。

如果需要更换已经组态的模块，可以直接选中该模块，在鼠标右键菜单中选择“更改设备类型"命令，然后在弹出的菜单中选择新的模块。

图 5.硬件配置步骤

①单击打开设备视图；

②打开硬件目录；

③选择要配置的模板；

④选择模板的正确版本号；

⑤拖拽到机架上相应的槽位；

⑥通信模块配置在 CPU 的左侧槽位；

⑦IO 及工艺模板配置在 CPU 的右侧槽位；

⑧信号板，通信板及电池板，则配置在 CPU 的本体上（仅能配置 1 个）。

S7-1200 系列模块的连接特点是：

• 信号模板插于 CPU 上，最多可以连接一个

• I/O 模块连接在 CPU 右侧，CPU 1214(F)C/1215(F)C/1217C 最多允许连接 8 个，CPU 1212(F)C 最多允许连接 2 个，CPU 1211C 无法连接 I/O 模块

• 通信模块连接在 CPU 左侧，最多可以连接 3 个

二、自动检测上载硬件信息

需要参见后续章节。

网络组态

组态好 PLC 硬件后，可以在网络视图中组态PROFIBUS ，PROFINET网络，创建以太网的S7连接或HMI连接等，如图 6 所示。

图 6. 网络组态步骤

①单击打开“网络视图"；

②以图形方式将接口进行联网；

③单击选择“连接"；

④选中 CPU 后，在这里选择要创建的连接类型；

⑤以拖拽的方式建立连接，视图会出现一个轨道连接，表示连接已经创建。

注意： 网络视图的以太网连接中虽然有多种连接选项，但对于 S7-1200 PLC V4.4 及其之前只能在此创建 S7 或 HMI 连接。从 V4.5 开始 TCP、UDP、ISO-on-TCP 可以在此创建连接。

添加程序块

设备配置完成后，用户可继续根据自动化任务设计用户程序。用户可以在 CPU 中添加：

• OB：组织功能块

• FC：功能块

• FB：带背景数据的功能块

• DB：数据块

用户点击左侧的项目树中的“添加新块"即可打开添加新块的窗口，如下图 7 所示：

图 7. 添加新程序块

STEP 7 (TIA Portal) V14 SP1 项目创建

使用 STEP 7 V14 SP1 软件能在创建新项目时选择项目版本为 V14 或者 V14 SP1，如图 8 所示。

创建后， STEP 7 V14 SP1 与 STEP7 V14 项目

S7-1200 CPU 工作存储器大小

1. 订货号：