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深入浅出西门子s7-300plc

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深⼊浅出西门⼦s7-300plc

(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。通过新的⼯程⼯具，TIA实现了对这种结构的简单⽽集成化的组态。1.2 SIMATIC可编程控制器概述（家族系列）

1.2.1 选择SIMATIC可编程控制器的理由

不管在机器制造领域还是过程⼯程领域，想要经济并且柔性地实现⼯⼚⾃动化，对于任何⼀种应⽤都必须有⼀个最适宜的⽅案。SIMATIC的控制器有许多种，为什么选择SIMATIC ? 如何选择才是优化的、合适的、⾼效的、⾯向未来的？下⾯将通过对SIMATIC可编程控制器

第2 章 S7-300 硬件和安装

在本章中，将介绍SIMATIC S7-300 硬件系统的安装步骤，并解释其基本规则。安装⼀个S7 系统的步骤如图2-1 所⽰。

图2-1 安装⼀个SIMATIC S7系统

鉴于S7 系统应⽤范围⼗分⼴泛，本章只能阐述⼀些有关其电⽓结构的基本规则。如果希望S7 系统⽆故障运⾏，则应遵守这些基本规则。2.1 S7-300 的模块

⼀个S7-300 系统由多个模块组成，图2-2 所⽰为⼀种可⾏组态，由两台S7-300 PLC 组成。

编程器PG ⽤来为S7-300 PLC 编制程序。使⽤编程电缆连接编程器和CPU 。

通过PROFIBUS 电缆可以实现S7-300 CPU 之间的通讯，以及与其他SIMATIC S7 PLC 进⾏通讯。⼀根PROFIBUS 总线电缆可以连接多个S7-300 。

可以从⼤量的模块中进⾏选择，来安装和调试S7-300 PLC 。表2-1 列出了主要模块及其功能。图2-2 S7-300模块

表2-1 S7-300模块2.2 组态

2.2.1 基本原理

⼀台S7-300 PLC 由⼀个主机架和（如果需要的话）⼀个或多个扩展机架组成。如果主机架的模块数量不能满⾜应⽤要求，可以使⽤扩展机架，安装有CPU的模块机架⽤作主机架。安装有模块的模块机架可以⽤作扩展机架，与系统的主机架相连。

在使⽤扩展机架时，除了另需模块机架和接⼝模块（IM）以外，可能还需要另加电源模块。S7-300的模块机架是⼀种导轨。可以使⽤该导轨，安装S7-300 系统的所有摸块s7-300 既可以⽔平安装，也可以垂直安装。要注意其允许的环境温度为：

垂直安装：O～40℃

⽔平安装：O～60℃CPU 和电源必须安装在左侧（⽔平安装）或底部（垂直安装）。

应配合模块的安装宽度选择不同长度导轨，不同模块的宽度参见订货样本，模拟I/O 模块和数字I/O 模块的宽度⼀般为40mm。

必须保持如图2-3 所⽰的间隙，以提供模块安装空间，确保模块散热良好。

对于安装在多个模块机架上的S7-300 系统，如图2-3 所⽰，规定了模块机架以及相邻组件、电缆导轨和机柜柜壁等之间的间隙。

图2-3 安装间隙2.2.2 单机架或多机架上安排模块

是使⽤⼀个机架还是使⽤多个机架，取决于具体应⽤情况。1．使⽤单机架安装

●结构紧凑、需要节约空间的模块应⽤

●集中式的模块应⽤

●所需处理的信号量少

● CPU 312、CPU 312 IFM、CPU 312C 和CPU 313 只能⽤于单机架模块配置

2．使⽤单机架模块安装

●在CPU 右边可以安装不超过⼋个模块（SM、FM、CP )

●⼀个单机架上的全部模块的背板总线上电流不超过以下数值：

-1.2A（除安装有CPU 312、CPU 312C 和CPU 312 IFM 以外）

-0.8A （安装有CPU 312、CPU 312C 和CPU 312 IFM )

●模块的耗电量可参见《S7-300 模块规范参考⼿册》上的技术数据

3．使⽤多机架安装

●所需处理的信号量⼤

●没有⾜够的插槽

如需将S7-300 装在多个机架上，则需要接⼝模块（Interface Module）。接⼝模块的作⽤是将S7-300 背板总线从⼀个机架连接到下⼀个机架。中央处理单元CPU 总是在O 号机架上。接⼝模块⼜分如下两种（如表2-2所列）。

表2-2 接⼝模块概述4．使⽤多机架模块安装

●接⼝模块总是位于3 号槽（槽1：电源；槽2: CPU；槽3：接⼝模块），第⼀个信

号模块的左边。●每个机架上不能超过8个信号模块（SM、FM、CP），这些模块总是位于接⼝模块的

右边。

●能插⼊的模块数（SM、FM、CP）受到S7-300 背板总线所提供电流的限制。每个机

架总线上的耗电量不应超过1.2A（见“模块技术数据”)。

图2-4显⽰了⼀台S7-300可编程序控制器的模块在4个模块机架上是如何安排的。

图2-4 安装举例2.2.3 机柜的选型和安装

对于⼤型设备的运⾏或安装环境中有⼲扰或污染时，应该将S7-300 安装在⼀个机柜中。在选择机柜时，应注意以下事项：

●机柜安装位置处的环境条件（温度、湿度、尘埃、化学影响、爆炸危险）决定了机

柜所需的防护等级（IP xx )

●模块机架（导轨）间的安装间隙

●机柜中所有组件的总功率消耗

在确定S7-300 机柜安装尺⼨时，应注意以下技术参数：

●模块机架（导轨）所需安装空间

●模块机架和机柜柜壁之间的最⼩间隙

●模块机架之间的最⼩间隙

●电缆导管或风扇的所需安装空间

●机柜固定位置

2.2.4 参考电位接地或浮动参考电位的S7-300 安装

在⼀个参考电位接地的S7-300 组态中，所产⽣的⼲扰电流将通过接地导线或接地消除。根据使⽤的CPU，可通过⼀根跳线或接点滑块实现。

对于⼤型设备，由于需要短路接地监控，必须采取浮动参考电位来安装S7-300。例如，⽤于化⼯⼚或电⼚。

图2-5 所⽰为参考电位接地的结构（⽤跨接线实现）。

图2-5 参考电位（Ｍ）接地的S7-300 组态

注意如果要实现参考电位接地，则⼀定不能将跨接线从CPU上拆下。为了建⽴浮动参考电势，应将CPU 上的Ｍ端⼦和接地上的跨接线去掉。

图2-6 所⽰为参考电位接地的结构（⽤接地滑块来实现）。

图2-6 参考电位（Ｍ）接地的结构

注意如果要实现参考电位接地，则⼀定不能将接地滑块从CPU 上拆下。

如果没有安装跳线，那么S7-300 的参考电位（Ｍ）是通过RC 电路和导轨与保护性接地导休内部相连接的。这样将寄⽣的⾼频电流放电并将静电放掉。

为了实现浮动参考电位，可如图2-6 所⽰，⽤螺丝⼑将CPU 上的接地滑块向前推动到位。2.2.5 接地

1．搭接

低电阻接地连接可以减少发⽣短路或系统故障时的电击危险。低阻抗连接（⼤表⾯，⼤表⾯触点）可以降低⼲扰对系统的影响或⼲扰信号的发射。因此，有效的电缆和设备屏蔽⾮常重要。2．电缆屏蔽接地应将电缆屏蔽的两端连接⾄接地或功能性接地，这样可以很好的抑制⾼频⼲扰。

如果只将屏蔽的⼀端接地（单端屏蔽），只能衰减低频⼲扰。在以下情况下建议采⽤单端屏蔽连接：

●不允许安装等电位导体时

●传送模拟信号时（mA 或µA 信号）

●使⽤静态屏蔽时

两个接地点之间的电位差可能会造成等电位电流流过两端连接的屏蔽层。在这种情况下，应在两接地点之间另外安装⼀个等电位导体。3. CPU 31xC 供电⽰意图

图2-7 所⽰为使⽤⼀个三相五线制电源装配⼀台CPU 31xC S7-300。

图2-7 S7-300 与CPU 31xC的接地⽰例

在我国⼤多⼯矿企业中实⾏的是三相四线制，零线与地线不分。因此强烈建议，应该将PLC柜的接地单独敷设接地线路，尽量与供电线路中的零线分离，以降低⼲扰的可能性。接地线路的敷设也需符合国家规范。PS 307 除了给CPU 供电外，还给24V 直流模块提供负载电流。

注意所显⽰的布局只是⼀种⽰意图，可能与实际布局不⼀致。4．除CPU 31xC 以外的CPU 供电⽰意图

图2-8 所⽰为使⽤⼀个三相五线制电源装配⼀台S7-300（不适⽤于CPU 31xC ）。PS 307 除了给CPU 供电外，还给24V 直流模块提供负载电流。

注意所显⽰的布局只是⼀种⽰意图，可能与实际布局不⼀致。

图2-8 S7-300的接地⽰例（CPU 31xC除外）2.3 安装

2.3.1 安装导轨

在安装导轨时，应留有⾜够的空间⽤于安装模块和散热。

注意在导轨和安装表⾯（接地⾦属板或设备安装板）之间会产⽣⼀个低阻抗连接。如果在安装板表⾯涂漆或者经阳极氧化处理，应使⽤合适的接触剂或接触垫⽚。2.3.2 将模块安装在导轨上

从左边开始，按照以下顺序，将模块安装在导轨上：

①电源模块

② CPU

③信号模块、功能模块、通讯模块、接⼝模块

表2-3 说明了模块安装的步骤。

表2-3 模块安装步骤

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西门子S7-300 PLC的数据类型汇总

西门子S7-300 PLC的数据类型汇总

西门子S7－300 PLC的数据类型汇总

2010-07-14 11:12

S7-300的数据类型分以下三种：基本数据类型、复合数据类型和参数类型。

一、基本数据类型

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（Double Word）

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，Double Integer）

西门子S7-300PLC S7-PLCSIM仿真软件

西门子S7-300PLC S7-PLCSIM仿真软件

西门子S7-300PLC S7-PLCSIM仿真软件，引言计算机仿真技术把现代仿真技术与计算机发展结合起来，通过建立系统的数学模型，以计算机为工具，以数值计算为手段，对存在的或设想中的系统进行实验研究。随着计算机技术的高速发展，仿真技术在自动控制、电气传动、机械制造等工程技术领域也得到了广泛应用。与传统的经验方法相比，计算机仿真的优点是:

(1) 能提供整个计算机域内所有有关变量完整详尽的数据;

(2) 可预测某特定工艺的变化过程和最终结果，使人们对过程变化规律有深入的了解;

(3) 在测量方法有困难情况下是唯一的研究方法。此外，数字仿真还具有高效率、高精度等优点。

大型企业每年都需要对电气控制人员进行技术培训,每次培训都需要大量的准备工作，购买大量各种不同类型PLC、变频器、接触器、电缆等。如果采用传统的经验方法:购买大量的控制器件,特别PLC、变频器等器件昂贵，很容易造成浪费;此外需要专门的培训地点。所以，如果对控制人员进行技术培训能够采用计算机仿真技术，能极大地降低成本。

S7-PLCSIM Simulating Modules由西门子公司推出，可以替代西门子硬件PLC的仿真软件，当培训人员设计好控制程序后，无须PLC硬件支持，可以直接调用仿真软件来验证。

2 S7-PLCSIM软件的功能

(1) 模拟PLC的寄存器。可以模拟512个计时器(T0-T511);可以模拟131072位(二进制)M寄存器;可以模拟131072位I/O寄存器;可以模拟4095个数据块;2048个功能块(FBs)和功能(FCs);本地数据堆栈64K字节;66 个系统功能块(SFB0-SFB65);128个系统功能(SFC0-SFB127);123个组织块(OB0-OB122)。 (2) 对硬件进行诊断。对于CPU，还可以显示其操作方式，如图1示。SF(system fault)表示系统报警;DP (distributed peripherals, or remote I/O)表示总线或远程模块报警;DC(power supply) 表示CPU有直流24伏供给;RUN 表示系统在运行状态;STOP表示系统在停止状态。

浅谈西门子s7-300系列plc与学习心得

浅谈西门子s7-300系列plc与学习心得

西门子S7-300系列PLC学习心得

一 硬件架构：

1 网络构造：

MPI多点接口网络：该网主要用于PLC与工程师站和操作站的短距离连接，通讯距离50米.通讯速率：187.5KBIT/S或12MBITS/S。

PROFIBUS网络：用于现场分布式的I/O站和别的西门子PLC通讯.通讯速率：187.5MBITS/S或12MBITS/S。

2 组成部件：

S7-300 PLC 模块结构构成，它主要由以下几个部分组成：

CPU :中央处理单元，用于计算卡件采集各种数据，我厂大多有CPU312,CPU314，CPU315等系列.如CPU 315-2DP，存储容量为64KB，即我们编写程序最大的存储位为M65536.7。CPU上可插入快速闪存储卡，可用于长期存储重要的数据与功能程序。

PS：电源模块，将AC 220V电源转换成 DC 24V电源，供给CPU和I/O模块使用。 SM：信号模块，它是模拟量输入输出模块，数字量输入输出模块的总称。

IM: 接口模块，用于中央机架与扩展机架的连接，每层机架最多可装8块SM卡，当需要装入更多SM卡时，则需扩展。系统最多搭配4层机架，最多可配置32块信号模块。

CP：通讯处理器，用于PLC之间，PLC与计算机和其他智能设备之间的连接.

通讯网卡：用于PLC系统与上位机的数据通讯：主要类型有CP5611，CP5613,CP1613,CP5412A2等通讯网卡，均支持多种通讯协议。

当我们需要架构起一台PLC系统时，需要配置最基本模块结构：电源模块，CPU，及信号模块，其他模块则可根据系统需要培植（如接口模块，当系统不需扩展机架时，则不需安装）.所有模块均安装在金属导轨上，电源模块安装在最左端（1号槽），CPU模块紧靠电源模块（2号槽），如需配置接口模块，则放在CPU模块右侧（3号槽），当不需机架扩展时则安装信号模块，功能模块，通信处理器.（4到11号槽）.除电源模块外，卡件与卡件之间在背板上用总线连接器连接，并固定在导轨上，实现信号模块与CPU的连接。（注：槽为设置在后面S7编程软件中设置）

西门子S7-300PLC在纯碱包装中的应用

西门子S7-300PLC在纯碱包装中的应用

２０１０年第４期　苏恩破：西门子Ｓ７—３Ｏ０　ＰＩ　Ｃ在纯碱包装中的应用　西门子ｓ７—３００　ＰＬＣ在纯碱包装中的应用　苏恩斌　（中石化南化公司连云港碱厂，江苏连云港２２２０４２）　摘要：结合实际提出对传统落后的生产工艺进行针对性的技术改造，逐步发挥ＰＬＣ的应有作用，将　ＰＬＣ的控制技术由简单的顺序控制、运动控制、过程控制、数据处理进行相互间互为控制，互为作　用。提出充分利用智能模块、功能模块来提高ＰＬＣ的作用，更大程度的发挥ＰＬＣ的功能。　关键词：ＰＬＣ；ＳｈＭＡＴ１Ｃ　Ｓ７…３００；包装量　中图分类号：ＴＰ　２７３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００５—８３７０（２０１０）０４—１５－＿０２　１　简述ＰＬＯ的定义及应用前景　ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）即日］编　程逻辑控制器，自它诞生以来就逐渐占据了工业控　制中的重要地位。诸多的西方工业发达国家相继研　制成了各自的ＰＬＣ。它的技术同时也随着计算机　技术的发展而迅猛地发展。许多工业发达国家已经　逐步将ＰＬＣ计算机化，采用功能强大的微处理器和　大容量的存储器，将逻辑控制，模拟控制，数字运算　和通信功能融化为一体，增强ＰＬＣ与个人计算机，　工业控制计算机在功能和应用上的相互渗透力，提　高控制系统的性能价格比，极大地拓展了ＰＬＣ的应　用环境和加强了市场的竞争力。　２　ＳＩＭＡＴＩＯ　Ｓ２—３００性能及应用　ＳｌＥＭＥＮＳ　ＳＩＭＡＴｌＣ　Ｓ７…３００是适合于小规　模性能要求的模块化小型ＰＬＣ系统。其具有模块　化，无排风扇结构，易于实现分布、用户维护方便等　特点。这些特点使得Ｓ７—３００成为各种小规模要求　控制任务的廉价而方便的懈决方法。Ｓ７—３００具有　多种性能级别的ＣＰＵ以及品种丰富的模板，具有　许多使用便利的功能。用户可根据自己的要求选择　准确的模板。当规模扩大时，可随时使用附加模板　对ＰＬＣ进行扩充。例如在纯碱行业，成品包装机的　控制多采用开关量输入、输出，以达到产品包装的自　动化。在石灰窑配上料中，既有开关量的控制，又有　模拟量的控制。这里模拟量是通过￥７－－３００Ｒ称重　模块，采集现场称重传感器送来的毫伏信号，通过　ＰＬＣ内部程序设计来控制石灰窑的焦炭、石灰石的　加料量，使用调整极为方便。　３　Ｓ７—３００在我厂成品包装车间的特　殊应用　３．１工艺流程概况　目前，我厂成品包装车间共有７台小袋包装机　和４台大袋包装机，７台小袋包装机中有４台是包　装轻质纯碱，重量是４０　ｋｇ／袋。３台包装重质纯碱，　重量５Ｏ　ｋｇ／袋。大袋包装机是１　０００　ｋｇ／袋。　原设备包装产量的统计方法是每台包装秤接１　个机械式计数器，计数器工作是由电子秤的秤满信　号来触发的。每称满１袋，秤发出１个信号，计数器　跳１个字。每台小袋包装机有３台秤，即每台包装　机有３只计数器。每台大袋包装机有１台秤带１只　计数器。整个包装车间共有２５只计数器。工艺操　作人员通过对每台计数器的数字进行累加，再换算　出吨产量。这是一个较为繁杂的工作，如果只是在　交接班时统计１次，工作量还不算太大。可为了实　时调整生产，掌握班产量，工艺调度员要求岗位操作　人员每小时统计上报１次包装产量，１个班要统计８　次，工作量可想而知，而且随着岗位人员的精简，控