西门子 S7-1200 系列作为中小型 PLC（可编程逻辑控制器）的核心产品，采用模块化设计，除核心的 CPU 模块外，需搭配各类功能模块实现完整的自动化控制功能。这些组成部分可按 “信号采集 - 逻辑控制 - 执行驱动 - 人机交互 - 通信互联” 的控制流程分类，具体如下：
一、信号输入 / 输出模块（I/O 模块）：实现 “信号交互”
I/O 模块是 PLC 与现场设备（如传感器、执行器）的直接接口，负责采集外部信号（输入）或输出控制指令（输出），是自动化系统的 “神经末梢”。根据信号类型，可分为以下几类：
| 模块类型 | 功能说明 | 常见型号示例 | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| 数字量输入模块 | 采集外部开关信号（如按钮、接近开关、光电传感器的通 / 断信号），信号类型多为 24V DC。 | SM 1221（如 16 点输入） | 检测电机启停按钮状态、传送带到位信号、门控开关状态等。 |
| 数字量输出模块 | 输出开关信号，驱动外部执行器（如继电器、接触器、指示灯、电磁阀），支持晶体管或继电器输出。 | SM 1222（如 16 点输出） | 控制电机启停、电磁阀通断、报警灯亮灭、气缸伸缩等。 |
| 模拟量输入模块 | 采集连续变化的模拟信号（如温度、压力、流量、液位的电信号，通常为 0-10V DC 或 4-20mA）。 | SM 1231（如 4 通道输入） | 检测温度传感器（如 PT100）信号、压力变送器数据、液位传感器反馈等。 |
| 模拟量输出模块 | 输出连续变化的模拟信号，控制需精准调节的设备（如变频器转速、调节阀开度）。 | SM 1232（如 2 通道输出） | 调节变频器频率（控制电机转速）、控制调节阀开度（调节流量 / 压力）等。 |
二、工艺功能模块：实现 “专项控制”
针对特定工业场景（如运动控制、称重、高速计数），S7-1200 需搭配专用工艺模块，弥补 CPU 自带功能的不足，满足高精度、高速度的控制需求：
三、通信模块：实现 “数据互联”
S7-1200 需通过通信模块扩展接口类型，实现与其他设备（如 HMI、变频器、上位机、其他 PLC）的互联互通，是自动化系统的 “信息桥梁”。常见通信模块包括：
| 模块类型 | 通信协议 / 接口 | 功能说明 | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| ** Profinet 通信模块 ** | Profinet（RJ45） | 扩展 Profinet 接口，支持与 Profinet 设备（如西门子变频器 G120、远程 I/O）高速通信，支持 IRT（等时实时）协议。 | 组建高速实时控制网络，如生产线设备协同控制。 |
| ** Modbus RTU 模块 ** | RS485 | 支持 Modbus RTU 主站 / 从站模式，与第三方设备（如仪表、变频器、传感器）通过 RS485 总线通信。 | 连接非西门子设备（如第三方温度仪表、变频器），实现数据交互。 |
| ** Ethernet 模块 ** | Ethernet（RJ45） | 扩展以太网接口，支持 TCP/IP、UDP 协议，实现与上位机（如 PC）、HMI（如西门子 TP 系列）的通信。 | 上位机监控（如 WinCC）、HMI 人机交互、跨网络数据传输。 |
| ** Profibus-DP 模块 ** | Profibus-DP（RS485） | 支持 Profibus-DP 主站 / 从站模式，兼容传统 Profibus 设备，实现远距离、多设备的总线通信。 | 对接旧版 Profibus 设备（如西门子 S7-300/400 PLC、Profibus 仪表），实现系统兼容。 |
四、电源模块：提供 “稳定供电”
S7-1200 的 CPU 和各类模块需外部直流电源供电，西门子专用电源模块（PS 1207） 为系统提供稳定、可靠的电源，避免因电压波动导致设备故障：
五、人机交互（HMI）：实现 “人机对话”
虽然 HMI（人机界面）不属于 PLC 的 “核心模块”，但 S7-1200 系统需搭配 HMI 实现 “操作人员 - 设备” 的交互，是自动化系统的 “操作面板”：
六、其他辅助组件：保障 “系统稳定运行”
除上述核心功能模块外，S7-1200 系统还需以下辅助组件：
总结：S7-1200 系统的 “模块化逻辑”
S7-1200 的组成遵循 “核心 CPU + 功能扩展模块” 的设计理念：
这种设计让 S7-1200 可根据实际需求灵活配置，既适用于简单的开关控制（如单机设备），也能满足复杂的中小型自动化系统（如生产线、包装线）需求。
