S7-300PLC
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业精于西门子S7系列PLC1-1、S7-300的硬件结构S7-300为标准模块式结构化PLC,各种模块相互独立,并安装在固定的机架上,构成一个完整的PLC应用系统系统背版总线连接器电源模块(选配)CPU模块信号模块信号模块前连接器模块前门盖板状态及故障指示灯模式开关MMC存储卡(CPU313以上)DC 24V电源连接器后备电池(CPU313以上)MPI多点接口1-2、S7-300 CPU模块1-2-1、CPU的分类种)紧凑型CPU(六种):CPU 312CCPU 313C革新型CPU(五种):CPU 312(新型)CPU 314(新型)故障安全型CPU(三种):CPU 315FCPU 315F-2DP特种型CPU(两种):CPU 317T-2DPCPU 317-2PN/DP1-2-2、S7-300CPU的主要特性:1-2-3、S7-300 CPU的操作:1、运行模式开关RUN-P:可编程运行模式。
在此模式下,CPU不仅可以执行用户STOP:停机模式。
在此模式下,CPU不执行用户程序,但可以通过编程设备(如装有STEP 7的PG、装有STEP 7的计算机等)从C P U中读出或修改用户程序。
在此位置可以拔出钥S7-300 CPU工作时需要使用存储卡来存储用户程序和数据,在训练过程中,经常性地对存储卡进行写入程序的操作,会在存储卡中留下很多垃圾程序,造成存储卡的容量不足或者格式混乱,可以使2、状态及故障显示SF(红色):系统出错/故障指示灯。
CPU硬件或软14配):+5V电源指示灯。
CPU和S7-300总线的5V):强制作业有效指示灯。
至少有一个I/O被状态时亮;LEDSTOP(黄色):停止状态指示灯。
CPU处于“STOP”或“HOLD”或“Startup”状态时亮;在存储器复位时LED以0.5 Hz频率闪烁;在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。
1-3、S7-300的模块1-3-1、S7-300的扩展能力●PS 307标准电源模块1-3-2、电源模块(PS)PS 307 5APS3075ADC 5VPS 307 2A1-3-3、信号模块(SM) SM321数字量输入模块(DI)(1)数字量输入模块(DI)数字量输入模块SM321有直流输入型和交流输入型。
S7-300PLC上载步骤
1、连接好下载线,如图所示:
2、新建一个工程
文件(File)→新建(New),打开新建工程(New Project)对话框,输入工程名称,选择路径,点击确定(OK)。
3、设置端口
选项(Options)→设置PG/PC接口(Set PG/PC Iterface),打开设置PG/PC接口对话框(Set PG/PC Iterface),选择MPI,如图所示:
4、开始上传
PLC→将站点上传到PG(Upload Station to PG),打开选择节点地址对话框(Select Node Adress),如图所示:
(注:在此可以选择机架和插槽,但必须与连接线位置相同;也可不选,按照默认选择)
然后点击更新(View),显示出可访问的节点,选择所需要的节点,点击确定,开始上传。
5、归档
文件(File)→归档(Archive),选择要归档的文件,点击确定;然后选择归档后文件的位置,点击确定,开始归档。
S7-300 PLC常见硬件故障及处理方法一、PLC硬件故障的分类1. 中央处理器(CPU)故障2. 输入/输出模块故障3. 通信模块故障4. 电源模块故障5. 总线模块故障二、中央处理器(CPU)故障1. 故障现象:PLC无法启动或程序无法正常运行2. 处理方法:1) 检查CPU电源供应是否正常2) 检查PLC程序是否正确3) 如果以上均无法解决问题,尝试更换CPU三、输入/输出模块故障1. 故障现象:PLC输入/输出信号异常或无法正常输入/输出2. 处理方法:1) 检查输入/输出模块的供电电压2) 检查输入/输出模块的连接状态3) 如果以上均正常,可能是模块本身故障,需更换模块四、通信模块故障1. 故障现象:PLC无法与上位机或其他设备进行通信2. 处理方法:1) 检查通信模块的连接状态2) 检查通信模块的参数设置是否正确3) 如果以上均正常,可能是通信模块本身故障,需更换模块五、电源模块故障1. 故障现象:PLC无法正常供电或电源波动2. 处理方法:1) 检查电源模块的输入电压2) 检查电源模块的输出电压3) 如果以上均正常,可能是电源模块本身故障,需更换模块六、总线模块故障1. 故障现象:PLC总线异常或通讯故障2. 处理方法:1) 检查总线连接状态2) 检查总线模块的参数设置是否正确3) 如果以上均正常,可能是总线模块本身故障,需更换模块七、总结在PLC使用过程中,硬件故障是难免的,但只要及时发现并妥善处理,可以最大限度地减少停机时间,提高生产效率。
希望本文提供的处理方法能对PLC硬件故障有所帮助。
PLC(Programmable Logic Controller)是一种专门用于工业自动化控制的设备,它负责监视输入设备,如传感器和开关,然后根据预先设定的程序控制输出设备,如电动执行器、马达和阀门。
由于PLC经常处于大型工业设备和生产线的控制中心,因此PLC硬件故障可能对整个生产过程造成严重影响。
1、用通讯电缆将两台plc连接起来,用MPI口进行连接
2、对两台plc进行硬件组态,并修改其中一台plc的地址,同时新建一条
MPI网络,选择默认的波特率,一般为187.5KP,并点击确定。
将本台plc的地址设置为2,保存并且编译,同时组态另外一台plc的硬件,点击第二条CPU栏,将该CPU挂在刚刚建立起来的MPI网络上,同时更改该plc的站地址为3或者其他的(只要与刚刚的那台plc不一样就OK)
保存并且编译、下载。
3、点击组态网络图标
4、这时出现如下图所示的画面,
可以清楚的看到两台s7—300的plc已经被挂在了我们刚刚建立起来的MPI网络上,这时用鼠标右击那条MPI线,再出现的菜单上选择“定义全局参数",将会出现如下图所示的画面
此时,鼠标双击第一块空白的灰色图标,出现如下图所示画面双击主站的CPU图标,会出现如下画面
此时,用同样的方法将从站的CPU添加在第三块灰色的地方,此时将鼠标放在主站下面的第一个单元格的位置如下图所示
点击“选作发送器”图标将出现如下图画面
所在单元格将会变绿,然后在里边键入数据例如下图:
就是讲主站的MB0传送给从站的MB0,将从站的MB1传送给主站的MB1。
最后点击编译按钮。
完成MPI网络的组态
5、编写程序。
1、位(bit)常称为BOOL(布尔型),只有两个值:0或1。
如:I0.0,Q0.1,M0.0,V0.1等。
2、字节(Byte)一个字节(Byte)等于8位(Bit),其中0位为最低位,7位为最高位。
如:IB0(包括I0.0~I0.7位),QB0(包括Q0.0~Q0.7位),MB0,VB0等。
范围:00~FF(十进制的0~255)。
3、字(Word)相邻的两字节(Byte)组成一个字(Word),来表示一个无符号数,因此,字为16位。
如:IW0是由IB0和IB1组成的,其中I是区域标识符,W表示字,0是字的起始字节。
需要注意的是,字的起始字节(如上例中的“0”)都必须是偶数。
字的范围为十六进制的0000~FFFF(即十进制的0~65536)。
在编程时要注意,如果已经用了IW0,如再用IB0或IB1要特别加以小心。
4、双字(DoubleWord)相邻的两个字(Word)组成一个双字,来表示一个无符号数。
因此,双字为32位。
如:MD100是由MW100和MW102组成的,其中M是区域标识符,D表示双字,100是双字的起始字节。
需要注意的是,双字的起始字节(如上例中的“100”)和字一样,必须是偶数。
双字的范围为十六进制的0000~FFFFFFFF (即十进制的0~4294967295)。
在编程时要注意,如果已经用了MD100,如再用MW100或MW102要特别加以小心。
以上的字节、字和双字数据类型均为无符号数,即只有正数,没有负数。
5、16位整数(INT,Integer)整数为有符号数,最高位为符号位,1表示负数,0表示正数。
范围为-32768~32767。
6、32位整数(DINT,DoubleInteger)32位整数和16位整数一样,为有符号数,最高位为符号位,1表示负数,0表示正数。
范围为-2147483648~2147483647。
7、浮点数(R,Real)浮点数为32位,可以用来表示小数。
第七章 S7-300 PLC概述第一节 S7-300 系列PLC的硬件系统SIMATIC S7-300是一种通用型的PLC,能适合自动化工程中的各种应用场合,尤其是在生产制造工程中的应用。
模块化、无风扇结构、易于实现分布式的配置以及易于掌握等特点,使得S7-300在各种工业领域中实施各种控制任务时,成为一种既经济又切合实际的解决方案。
SIMATIC S7-300的大量功能能够支持和帮助用户进行编程、启动和维护,其主要功能如下:(1) 高速的指令处理。
0.1~0.6 us的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。
(2) 人机界面(HMI)。
方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内,因此人机对话的编程要求大大减少。
(3) 诊断功能。
CPU的智能化的诊断系统可连续监控系统的功能是否正常,记录错误和特殊系统事件。
(4) 口令保护。
多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改。
一、 SIMATIC S7-300系列PLC系统基本构成1. SIMATIC S7-300的组成SIMATIC S7-300系列PLC是模块化结构设计,各种单独模块之间可进行广泛组合和扩展。
其系统构成如图7.1所示。
它的主要组成部分有导轨(RACK)、电源模块(PS)、中央处理单元模块(CPU)、接口模块(IM)、信号模块(SM)、功能模块(FM)等。
它通过MPI网的接口直接与编程器PG、操作员面板OP和其它S7 PLC图7.1 S7-300系列PLC系统构成框图2.S7-300的扩展能力S7-300是模块化的组合结构,根据应用对象的不同,可选用不同型号和不同数量的模块,并可以将这些模块安装在同一机架(导轨)或多个机架上。
与CPU312 IFM和CPU313配套的模块只能安装在一个机架上。
除了电源模块、CPU 模块和接口模块外,一个机架上最多只能再安装8个信号模块或功能模块。
(2)基于PROFIBUS 的分布式I/O基于PROFIBUS的分布式与本地I/O的组态采用了统一的方式,因此,用户在编程时无须分辨I/O类型,可以像使用本地I/O一样方便地使用分布式I/O。
(3)系统中集成的路由功能TIA中的各种网络可以进行互联。
TIA中集成的路由功能可以方便地实现跨网络的下载、诊断等,使整个系统的安装调试更加容易。
(4)集成的系统诊断和报告功能TIA系统集成了自动诊断和错误报告功能,诊断和故障信息可以通过网络自动发送的相关设备而不需要编程。
1.1.3 TIA的开放性TIA是一个高度集成和统一的系统,同时它也是一个具有高度开放性的系统。
TIA的开放性体现在以下几个方面。
1.对所有类型的现场设备开放通过PROFIBUS,TIA对范围极广的现场设备开放。
目前,该总线已经实现了在防爆环境的应用和与驱动设备同步。
开关类产品和安装设备还可以通过AS-Interface。
总线接入自动化系统,作为PROFIBUS总线的扩展。
楼宇自动化与生产自动化的连接也可以通过instabus○R EIB实现。
2.对办公系统开放并支持Internet以太网通过TCP/IP协议将TIA与办公自动化应用及Internet/ Intranet世界相连接。
TIA采用OPC作为访问过程数据的标准接口,通过该接口,可以很容易地建立所有基于PC 的自动化系统与办公应用之间的连接,而不论它们所处的物理位置如何。
Internet技术使在任意位置对工厂进行远程操作和监视成为可能。
3.对新型自动化结构开放自动化领域当中的一个明显的技术趋势就是系统的模块化程度大大提高,即由带有智能功熊的技术模块组成的自动化结构。
这些模块可以预先进行组态、启动和测试。
这样,实现整个工厂的投运要快得多,更改系统也不会影响到生产运行。
通过PROFInet,TIA使用与厂商无关的通讯、自动化和工程标准,使系统使用智能仪表(甚至不同厂家)非常容易,不必管它们是否与PROFIBUS或者以太网相连接。
S7-300和400PLC的工作模式1、S7-300/400的工作模式S7-300/400共有4种工作模式:RUN、RUN-P、STOP和MRES,可以通过面板上的模式选择开关来选择。
RUN-P在早期的CPU和仿真器(早期和目前的都有)上才有。
①RUN:运行模式。
在此模式下,CPU执行用户程序,可以通过编程器读出或者监控用户程序,但不能修改。
②RUN-P:可编程模式。
在此模式下,CPU执行用户程序,可以通过编程器读出、监控和修改用户程序。
新型号的S7-300没有此模式,但仿真器仍然有此模式。
③STOP:停止模式。
在此模式下,CPU不执行用户程序,可以通过编程器读出和修改用户程序。
④MERS:存储器的复位模式。
不能保持,将钥匙开关从STOP 状态扳到MRES位置,可复位存储器,使CPU回到初始状态。
复位存储器操作:通电后,将开关从STOP位置扳到MRES位置,“STOP”LED熄灭1s,亮1s,再熄灭1s后保持亮。
放开开关,使它回到STOP位置,然后又回到MRES,“STOP”LED以2Hz的频率至少闪动3s,表示正在执行复位,最后“STOP”LED一直亮。
2、S7-300/400的起动方式(1)暖起动(WarmRestart)S7-300CPU(不包括CPU318)只有暖起动。
清除过程映像数据以及非保持的M/T/C存储器。
有保持功能的M/T/C/DB存储器将保留原数值。
CPU的暖起动应用最广泛,是默认的起动方式,暖起动时调用OB100组织块一次。
(2)热起动(HotRestart)在RUN状态时,如果电源突然丢失,然后又重新上电,从上次RUN模式结束时程序被中断之处继续执行,不对计数器等复位。
仅S7-400有这种模式,且只有带后备电池才能实现。
热起动时调用OB101组织块一次。
(3)冷起动(ColdRestart)冷起动时,过程数据区的I、Q、M、T、C和DB等被复位为零。
只有部分S7-400有此功能,如CPU417和CPU417H。
西门子S7300PLC 常问问题1:使用CPU 315F 和ET 200S时应如何避免出现“通讯故障”消息?使用CPU S7 315F,ET 200S以及故障安全DI/DO模块,那么您将调用OB35 的故障安全程序。
而且,您已经接受所有监控时间的默认设置值,并且愿意接收“通讯故障”消息。
OB 35 默认设置为100 毫秒。
您已经将F I/O 模块的F监控时间设定为100 毫秒,因此至少每100毫秒要寻址一次I/O模块。
但是由于每100 毫秒才调用一次OB 35,因此会发生通讯故障。
要确保OB35 的扫描间隔和F 监控时间有所差别,请确保F 监控时间大于OB35 的扫描间隔时间,S7 分布式安全系统,一直到V5.2 SP1 和6ES7138-4FA00-0AB0 ,6 ES7138-4FB00-0AB0 ,6ES7138-4CF00-0AB0 都会出现这个问题。
在新的模块中,F 监控时间设定为150 毫秒.2:当DP 从站不可用时,PROFIBUS 上S7-300 CPU的监控时间是多少?使用CPU 的PROFIBUS 接口上的DP 从站操作PROFIBUS 网络时,希望在启动期间检查期望的组态与实际的组态是否匹配。
在CPU属性对话框中的Startup 选项卡上给出了两个不同的时间。
3:如何判断电源或缓冲区出错,如:电池故障?如果电源(仅S7-400)或缓冲区中的一个错误触发一个事件,则CPU操作系统访问OB81。
错误纠正后,重新访问OB81。
电池故障情况下,如果电池检测中的BA TT.INDIC 开关是激活的,则S7-400 仅访问OB81。
如果没有组态OB81,则CPU 不会进入操作状态STOP。
如果OB81 不可用,则当电源出错时,C PU 仍保持运行。
4:为S7 CPU上的I/O模块(集中式或者分布式的)分配地址时应当注意哪些问题?请注意,创建的数据区域(如一个双字)不能组态在过程映象的边界上,因为在该数据块中,只有边界下面的区域能够被读入过程映像,因此不可能从过程映像访问数据。
因此,这些组态规则不支持这种情况:例如,在一个256 字节输入的过程映像的254 号地址上组态一个输入双字。
如果一定需要如此选址,则必须相应地调整过程映像的大小(在CPU的Properties中)。
5:在S7 CPU中如何进行全局数据的基本通讯?在通讯时需要注意什么?全局数据通讯用于交换小容量数据,全局数据(GD)可以是:输入和输出标记数据块中的数据定时器和计数器功能数据交换是指在连入单向或双向GD环的CPU之间以数据包的形式交换数据。
GD环由GD环编号来标识。
单向连接:某一CPU可以向多个CPU发送GD数据包。
双向连接:两个CPU之间的连接:每个CPU都可以发送和接收一个GD数据包。
必须确保接收端CPU 未确认全局数据的接收。
如果想要通过相应通讯块(SFB、FB 或FC)来交换数据,则必须进行通讯块之间的连接。
通过定义一个连接,可以极大简化通讯块的设计。
该定义对所有调用的通讯块都有效且不需要每次都重新定义。
6:可以将S7-400存储卡用于CPU 318-2DP 吗?在通常的操作中,只能使用订货号为6ES7951-1K... (Flash EPROM)和6ES7951-1A... (RAM)的“短”> 存储卡。
7:尽管LED灯亮,为什么CPU 31xC 不能从缺省地址124 和125 读取完整输入?对于下列型号的CPU ,请检查24V 电压是否接入引脚1。
LED 由输入电流控制。
引脚 1 上的24V 电压需要做进一步处理。
313C(6ES7 313-5BE0.-0AB0),313C-2DP(6ES7313-6CE0.-0AB0),313C-2PTP(6ES7313-6BE0 .-0AB0),314C-2DP(6ES7314-6CF0.-0AB0),314C-2PTP(6ES7 314-6BF0.-0AB0) 8:配置CPU 31x-2 PN/DP 的PN接口时,当PROFINET 接口偶尔发生通信错误时,该如何处理?请确定以太网(PROFINET)中的所有组件(转换)都支持100 Mbit/s 全双工基本操作。
避免中心分配器割裂网络,因为这些设备只能工作于半双工模式。
9:在硬件配置编辑器中,“时钟”修正因子有什么含义呢?在硬件配置中,通过CPU > Properties > Diagnostics/Clock,你可以进入“时钟”> 域内指定一个修正因子。
这个修正因子只影响CPU的硬件时钟。
时间中断源自于系统时钟,并且和硬件时钟的设定毫无关系。
10:如何通过PROFIBUS DP 用功能块实现在主、从站之间实现双向数据传送?在主站plc 可以通过调用SFC14 “DPRD_DA T“和SFC15 “DPWR_DA T“来完成和从站的数据交换,而对于从站来说可以调用FC1 “DP_SEND“和FC2 ”DP_RECV“完成数据的交换。
11:可以从S7 CPU中读出哪些标识数据?通过SFC 51“RDSYSST”可读出下列标识数据:可以读出订货号和CPU版本号。
为此,使用SFC 51和SSL ID 0111 并使用下列索引:1=模块标识6=基本硬件标识7=基本固件标识12:在含有CPU 317-2PN/DP 的S7-300 上,如何编程可加载通讯功能块FB14("GET")和FB15("PUT")用于数据交换?为了通过一个S7 连接在使用CPU 317-2PN/DP的两个S7-300 工作站之间进行数据交换,其中该S7 连接是使用NetPro组态的,< 在S7 通信中,必须调用通讯功能块。
模块FB14("GET") 用于从远程CPU取出数据,模块FB15("PUT")用于将数据写入远程CPU。
功能块包含在STEP 7 V5.3的标准库中。
CPU 317-2PN/DP的通讯模块FB14("GET")和FB15("PUT")的属性:FB14 和FB15 是异步通讯功能。
这些模块的运行可能跨越多个OB1 循环。
通过输入参数REQ激活FB14 或FB15。
DONE、NDR 或ERROR 表明作业结束。
PUT 和GET 可以同时通过连接进行通信。
注意:不能将库SIMATIC_NET_CP 中的通讯块用于CPU317-2PN/DP。
13:对于紧凑CPU 313C-2 PtP 和CPU 314-2 PtP作业同步处理需要注意什么?在用户程序中,不可以同时编程SEND 作业和FETCH作业。
即:只要SEND 作业(SFB 63)没有完全终止(DONE 或ERROR),就不能调用FETCH 作业(SFB 64)(甚至在REQ=0 的时候)。
只要FETCH作业(SFB 64)没有完全终止(DONE 或ERROR),就不能调用SEND作业(SFB 63)(甚至在REQ=0的时候)。
在处理一个主动作业(SEND作业、SFB 63 或FETCH作业、SFB 64)时,同时可以处理一个被动作业(SERVE 作业、SFB 65)。
14:可以将MICROMASTER 420 到440 作为组态轴(位置外部检测)和CPU 317T 一起运行吗?可以,但在动力和精度方面,对组态轴的要求差别非常大。
在高要求情况下,伺服驱动SIMODRIVE 611U、MASTERDRIVES MC或SINAMICS S 必须和CPU 317T 一起运行。
在低要求情况下,MICROMASTER 系列也能满足动力和精度要求。
15:如何在已配置为DP 从站的两个CPU模块间组态直接数据交换(节点间通信)?两个CPU站配置为DP从站,而且由同一个DP主站操作,它们之间的通信通过配置交换模式为DX可以完成直接数据交换。
16:如何使用SFC65,SFC66,SFC67 和SFC68 进行通信?对于单向基本通信,使用系统功能SFC67 (X_GET)从一个被动站读取数据,使用系统功能SFC68(X_PUT)将数据写入一个被动站(服务器)。
这些块只有在主动站中才调用。
对于一个双向基本通信,调用站中的系统功能SFC65 (X_SEND),在该站中想将数据发送到另一个主动站。
在同样为主动的主动接收站中,数据将通过系统功能SFC66 (X_RCV)记录。
两种类型的基本通信中,每次块调用可以处理最多76 字节的用户数据。
对于S7-300 CPU,数据传送的数据一致性是8 个字节,对于S7-400 CPU则是全长。
如果连接到S7-200,必须考虑到S7-200 只能用作一个被动站。
17:什么是自由分配I/O 地址?地址的自由分配意味着您可对每种模块(SM/FM/CP)自由的分配一个地址。
地址分配在STEP 7 里进行。
先定义起始地址,该模块的其它地址以它为基准。
自由分配地址的优点:因为模块之间没有地址间隙,就可以优化地使用可用地址空间。
在创建标准软件时,分配地址过程中可以不考虑所涉及的S7-300 的组态。
18:诊断缓冲器能够干什么?更快地识别故障源,因而提高系统的可用性。
评估STOP 之前的最后事件,并寻找引起STOP 的原因。
诊断缓冲器是一个带有单个诊断条目的循环缓冲器,这些诊断条目显示在事件发生序列中;第一个条目显示的是最近发生的事件。
如果缓冲器已满,最早发生的事件就会被新的条目所覆盖。
根据不同的CPU,诊断缓冲器的大小或者固定,或者可以通过HW Config 中通过参数进行设置。
19:诊断缓冲器中的条目包括哪些?1)故障事件2)操作模式转变以及其它对用户重要的操作事件3)用户定义的诊断事件(用SFC52 WR_USMSG)在操作模式STOP 下,在诊断缓冲器中尽量少的存储事件,以便用户能够很容易在缓冲器中找到引起STOP的原因。
因此,只有当事件要求用户产生一个响应(如计划系统内存复位,电池需要充电)或必须注册重要信息(如固件更新,站故障)时,才将条目存储在诊断缓冲器中。
20:如何确定MMC的大小以便完整地存储STEP 7 项目?为了给项目选择合适的MMC,需要了解整个项目的大小以及要加载块的大小。
可以按照如下所述的方法来确定项目的大小:1)首先归档STEP 7项目。
然后在Windows资源浏览器中打开已归档项目,并确定其大小(选中该项目并右击)。
这会告诉您归档文件的大小。
2 )将块加载入CPU 。
现在仍然需要选择"PLC > Module Information > Memory" 。
在此,在" Load memory RAM + EPROM"中,可以看到分配的加载内存的大小。