"第1章S71200PLC的硬件与硬件组态简介及历史发展"

20世纪60年代末，美国通用汽车公司面临着用于自动装配线的传统继电器控制系统不断更新的需求，希望能找到一种更灵活、功能更完善、并且能够尽可能减少重新设计和重新接线工作的控制装置，以降低成本并缩短周期。为此，他们设想将计算机的通用性与继电器控制系统的简易性结合起来，同时简化计算机编程和程序输入方式，使不熟悉计算机的人也能方便地使用。 1969年，美国数字设备公司成功研制出了第一台可编程逻辑控制器（PLC），并在通用汽车公司的自动装配线上进行了成功的试用。PLC最初只能进行计数、定时和开关量逻辑控制，但随着计算机技术的发展，其功能不断扩展和完善，远远超出了逻辑控制的范围，具有了PID控制、模拟/数字转换、数字/模拟转换、算术运算、智能控制、监控和通信联网等多方面的功能。因此，PLC已经成为一种实际意义上的工业控制计算机。 随后，美国电器制造商协会正式将之命名为可编程序控制器（Programmable Controller），并逐步在工业自动化领域得到了广泛的应用。PLC的出现不仅大大提高了工业生产效率和产品质量，还极大地减少了因人为操作引起的事故和损失，成为了工业自动化领域不可或缺的重要设备。 在PLC的发展过程中，西门子公司作为该领域的领军者，于是推出了S7-1200系列的PLC。S7-1200系列PLC作为西门子全新推出的一款中小型控制系统，具有模块化、灵活性和高性能的特点，能够满足不同规模、不同性能要求的工控系统应用。该系列PLC的硬件设计和硬件组态方面同样取得了极大的成功，使得用户能够更加快速、方便地进行控制系统的设计和搭建。 S7-1200系列PLC的硬件部分主要包括CPU、数字量输入/输出模块、模拟量输入/输出模块、通信模块、电源模块等几个核心组成部分。其中，CPU是整个PLC系统的核心，具有逻辑处理、通信、计时和计数等多方面的功能，而输入/输出模块则负责采集外部信号和输出控制信号，通信模块则用于实现PLC之间或PLC与上位机之间的数据通信，电源模块则提供给整个系统稳定的电源供应。 此外，S7-1200系列PLC还支持通过硬件模块的灵活组态来满足用户不同的控制需求，通过对不同输入/输出模块的组合，可以实现不同规模、不同功能的控制系统设计。而且，S7-1200系列PLC还拥有丰富的功能模块库，通过简单的拖放操作，用户就可以方便地配置PLC的硬件组态，大大提高了设计的效率。 总体来说，S7-1200系列PLC的硬件设计与硬件组态不仅满足了用户对于控制系统性能和灵活性的需求，而且通过简化的操作界面和丰富的功能库，用户能够更加快速、方便地进行控制系统的设计和搭建，大大提高了工业自动化领域的生产效率和产品质量。西门子公司的S7-1200系列PLC不仅代表着PLC硬件设计与组态技术的最新成果，也标志着PLC在工业自动化领域的持续发展和进步。