S7-1200 PLC入门：程序结构与执行原理

PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种工业自动化设备，用于控制各种生产过程和设备。在本篇介绍中，主要针对西门子S7-1200系列PLC进行讲解。 S7-1200是西门子公司的一款高性能控制器，它的核心概念包括用户程序的执行流程。用户程序在PLC中以组织块（OB）、功能（FC）和功能块（FB）等形式组织。组织块负责程序的整体结构，部分OB具有预设的功能，如启动事件，而用户也可自定义事件驱动的OB。功能块和FC是可重复使用的程序段，它们通过输入和输出参数与调用它们的OB或其它FC/FB进行数据交换。背景数据块(DB)用于存储FB实例的数据值，确保每次调用时的数据独立性。 在程序执行过程中，PLC按特定顺序操作：首先可能是某些启动组织块的单次执行，然后进入周期性的循环执行，响应标准事件或错误事件时执行相关的OB。FC和FB的调用深度有一定限制，分别是16层和6层，取决于它们被调用的位置。FC不与特定DB绑定，而FB则直接关联DB以传递参数和存储中间结果。 PLC的用户程序、数据和配置受CPU内存的限制，包括装载存储器（长期存储程序）和工作存储器（临时存储）。同时，虽然块的数量没有特殊限制，但总数量不能超过1024个。每个扫描周期，PLC会完成输出刷新、输入读取、执行用户指令和后台处理等任务。 在硬件层面，S7-1200自动化解决方案通常由中央机架构成，包括一个或多个CPU和附加模块。这些模块在通电状态下才进行检测和记录，且不支持在CPU通电时进行热插拔操作，以防止可能引发的问题。插入或拔出模块时需要遵守安全规定，确保操作在CPU断电后进行。 PLC编程涉及程序结构设计、数据管理、事件驱动和硬件连接等多个方面，理解这些概念对于初学者至关重要，能够帮助他们高效地编写和调试控制程序，实现工业自动化流程的精确控制。