西门子 S7-1200 + TIA Portal 硬件组态分步实操指南

S7-1200 在 TIA Portal 的硬件组态核心是 “离线创建数字镜像→精确匹配硬件→配置参数→下载验证”，全程需保证模块型号、固件版本、物理顺序与软件组态完全一致，以下是可直接落地的完整流程（以 TIA Portal V17 为例）。

一、 组态前准备（必做）

1. 硬件清单确认

• 记录 CPU 型号（如 CPU 1214C DC/DC/DC）、订货号、固件版本（如 V4.5），扩展模块（SM 12xx 系列）的型号、订货号、安装槽位顺序。

• 准备编程电缆（以太网 / USB），确保 PLC 断电完成物理连接（CPU 右侧插信号模块，左侧插通信模块，信号板插 CPU 正面插槽）。

2. 软件与固件匹配

• 安装 TIA Portal 并更新硬件支持包（HSP），确保软件能识别最新模块；若模块固件过低，需通过软件升级。

3. 通信准备

• 规划 CPU 的 PROFINET IP 地址（如 192.168.0.1），确保电脑与 PLC 在同一网段。

二、 新建项目与添加 CPU

1. 打开 TIA Portal，点击 **“创建新项目”**，输入项目名、保存路径，点击 “创建” 进入项目视图。

2. 在项目树中右键 **“添加新设备”**，或点击工具栏 “添加新设备” 图标。

3. 在弹出的窗口中依次选择：控制器→SIMATIC S7-1200→对应 CPU 型号，核对固件版本与实物一致，输入设备名称（如 “PLC_ProductionLine”），点击 “确定”。

4. 软件自动生成 CPU 机架视图，左侧为硬件目录，右侧为设备视图（所见即所得）。

三、 添加扩展模块（本地扩展）

S7-1200 的扩展规则：CPU 右侧最多 8 个信号模块（SM 12xx），左侧最多 3 个通信模块，正面 1 个信号板（SB），组态顺序必须与物理安装顺序完全一致。

1. 打开设备配置：双击项目树中 “PLC→设备配置”，进入机架编辑界面。

2. 添加信号模块（SM）

• 在左侧硬件目录展开 **“SIMATIC S7-1200→信号模块”**，找到目标模块（如 SM 1221 8DI DC24V）。

• 拖拽模块到 CPU 右侧的槽位（槽 1 开始，依次递增），软件自动分配 I/O 地址（如 DI 模块为 I0.0-I0.7，DO 模块为 Q0.0-Q0.7）。

3. 添加通信模块

• 硬件目录展开 **“通信模块”**，选择模块（如 CM 1241 RS485），拖拽到 CPU 左侧的槽位（如 101 槽），配置通信参数（波特率、地址）。

4. 添加信号板（SB）

• 硬件目录展开 **“信号板”**，选择模块（如 SB 1231 AI 4x13bit），拖拽到 CPU 正面的信号板插槽，自动分配地址（如 AIW0-AIW6）。

四、 模块参数配置（关键）

双击机架中的模块，打开 “属性” 界面，按模块类型配置核心参数：

示例：SM 1231 模拟量模块配置

1. 双击 SM 1231，进入 “属性→输入”。

2. 通道 0 选择 “电流（4-20mA）”，量程 “0-20mA”，滤波时间 “32ms”。

3. 勾选 “诊断中断” 和 “断线检测”，点击 “确定” 保存。

五、 CPU 核心参数配置

双击 CPU 模块，打开 “属性” 界面，配置以下关键参数：

1. 常规设置：修改 PLC 名称，设置启动模式（暖启动 / 冷启动，默认暖启动）。

2. PROFINET 接口：设置 IP 地址（如 192.168.0.1）、子网掩码（255.255.255.0）、设备名称（如 “PLC_1214C”）。

3. 系统与时钟：设置时间同步，启用看门狗（默认 1000ms）。

4. 安全设置（V4.5+ CPU）：配置密码保护，防止非法访问。

六、 编译与下载组态

1. 编译组态：点击工具栏 “编译”，软件自动检查模块兼容性、地址冲突，若报错需修正（如模块型号错误、槽位占用）。

2. 建立通信：点击 “在线→访问路径”，选择通信方式（以太网 / USB），软件自动搜索 PLC，选中目标 CPU，点击 “连接”。

3. 下载组态：

• 点击 “下载”，勾选 “硬件组态”，确认下载对象为目标 CPU。

• 若 PLC 处于运行状态，软件提示 “停止 PLC”，点击 “是”，等待下载完成。

4. 验证组态：

• 下载完成后，PLC 的RUN 灯常亮，SF 灯熄灭，表示组态成功。

• 在线状态下，双击 “设备配置”，可查看模块状态（正常 / 故障）。

七、 远程扩展组态（PROFINET IO）

若通过 PROFINET 连接远程 IO 模块（如 ET 200SP），步骤如下：

1. 在项目树中添加远程 IO 站（分布式 IO→ET 200SP→对应型号）。

2. 在网络视图中，拖拽 CPU 的 PROFINET 接口与远程 IO 站的接口建立连接。

3. 配置远程 IO 站的 IP 地址、从站地址，在硬件目录中添加远程模块，分配 I/O 地址。

4. 编译后下载 CPU 与远程 IO 站的组态，通过 “在线诊断” 确认通信正常。

八、 常见问题与解决方案

九、 优化与维护建议

1. 地址规划：按功能分区分配 I/O 地址（如 DI0.0-DI0.7 用于传感器，Q0.0-Q0.0 用于阀门），便于程序编写与维护。

2. 备份组态：将硬件组态导出为 XML 文件，或备份整个项目，防止组态丢失。

3. 定期诊断：在线查看模块诊断信息，及时发现接线松动、信号异常等问题。