西门子S7-300教程
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西门子S7300学习教程6共79页
第七章 故障诊断
PLC是运行在工业环境中的控制器，一般而言可靠性比较高， 出现故障的概率较低，但是，出现故障也是难以避免的。一 般引发故障的原因有很多，故障的后果也有很多种。
引发故障的原因虽然我们不能完全控制，但是我们可以通过 日常的检查和定期的维护来消除多种隐患，把故障率降到最 低。故障的后果轻的可能造成设备的停机，影响生产的数量； 重的可能造成财产损失和人员伤亡，如果是一些特殊的控制 对象，一旦出现故障可能会引发更严重的后果。
使用寿命
锂电池电压是否降低？ 继电器输出触点
锂电池工作5年左右
继电器输出触点寿命300万次 （35V以上）
二、日常维护
PLC除了锂电池和继电器输出触点外，基本 上没有其它易损元器件。由于存放用户程 序的随机内存（RAM），计数器和具有保 持功能的辅助继电器等均用锂电池保护， 锂电池的寿命大约5年，当锂电池的电压逐 渐降低达一定程度时，PLC基本单元上的电 池电压跌落指示灯会亮。提示用户注意， 有锂电池所支持的程序还可以保持一周左 右，必须更换电池，这是日常维护的主要 内容。
调换锂电池的步骤：
1、在拆装之前，应先让PLC通电15S以上，这样可 使作为内存备用电源的电容器充电，在锂电池断 开后，该电容可对PLC作短暂供电，以保护RAM 中的信息不丢失。
2、断开PLC的交流电源。 3、打开基本单元的电池盖板。 4、取下旧电池，装上新电池。 5、盖上电池盖板。 更换电池的时间要尽量短，一般不允许超过3min。
更换继电器
更换负载或加假负载电 阻
6
特定继电器编号的 输出不关断（动作
1、程序OUT指令的继 电器编号重复
修改程序
指示灯亮）
2、输出回路不良
更换单元
PLC是运行在工业环境中的控制器，一般而言可靠性比较高， 出现故障的概率较低，但是，出现故障也是难以避免的。一 般引发故障的原因有很多，故障的后果也有很多种。
引发故障的原因虽然我们不能完全控制，但是我们可以通过 日常的检查和定期的维护来消除多种隐患，把故障率降到最 低。故障的后果轻的可能造成设备的停机，影响生产的数量； 重的可能造成财产损失和人员伤亡，如果是一些特殊的控制 对象，一旦出现故障可能会引发更严重的后果。
使用寿命
锂电池电压是否降低？ 继电器输出触点
锂电池工作5年左右
继电器输出触点寿命300万次 （35V以上）
二、日常维护
PLC除了锂电池和继电器输出触点外，基本 上没有其它易损元器件。由于存放用户程 序的随机内存（RAM），计数器和具有保 持功能的辅助继电器等均用锂电池保护， 锂电池的寿命大约5年，当锂电池的电压逐 渐降低达一定程度时，PLC基本单元上的电 池电压跌落指示灯会亮。提示用户注意， 有锂电池所支持的程序还可以保持一周左 右，必须更换电池，这是日常维护的主要 内容。
调换锂电池的步骤：
1、在拆装之前，应先让PLC通电15S以上，这样可 使作为内存备用电源的电容器充电，在锂电池断 开后，该电容可对PLC作短暂供电，以保护RAM 中的信息不丢失。
2、断开PLC的交流电源。 3、打开基本单元的电池盖板。 4、取下旧电池，装上新电池。 5、盖上电池盖板。 更换电池的时间要尽量短，一般不允许超过3min。
更换继电器
更换负载或加假负载电 阻
6
特定继电器编号的 输出不关断（动作
1、程序OUT指令的继 电器编号重复
修改程序
指示灯亮）
2、输出回路不良
更换单元
西门子S7-300教程
02
西门子s7-300编程
s7-300编程语言介绍
S7-300编程语言
LAD
STL
FBD
西门子的S7-300系列PLC主要 使用STEP 7编程软件进行编程， 支持多种编程语言，包括LAD （梯形图）、STL（语句表）和 FBD（功能块图）。这些语言各 有特点，适合不同的应用场景 和编程习惯。
LAD是最常见的PLC编程语言 ，它使用图形化方式表示逻辑 控制，直观易懂，适合初学者 使用。
在故障。
听诊法
通过听设备运行时的声音，判 断是否存在异常响动或杂音， 从而判断故障部位。
触摸法
通过触摸设备的表面、温度等 ，判断设备是否过热、振动等 异常现象。
测试法
通过使用专业的测试工具和软 件，对设备的各项性能进行测 试，从而确定故障的原因和部
位。
s7-300的日常维护
定期检查
定期对设备进行外观、电源、电缆等检查， 确保设备正常运行。
02
它具有强大的指令集和数据处理能力，能够处理复 杂的逻辑和控制任务。
03
S7-300具有高可靠性和长寿命，能够在恶劣的工业 环境中稳定运行。
s7-300的硬件组成
在此添加您的文本17字
S7-300的硬件组成包括中央处理单元（CPU）、信号模块、 通讯模块、功能模块和接口模块等。
在此添加您的文本16字
PLC与HMI的通讯
02
通过以太网协议，实现S7-300 PLC与HMI设备的实时数据交换
和监控。
PLC与上位机的通讯
03
通过以太网协议，实现S7-300 PLC与上位机的数据交换和远程
监控。
04
西门子s7-300故障诊断与维护
S7-300使用说明书
一、S7-300初始化尽量使用window2000，Windows XP。
STEP7V52或以上版本1.2 通信1、设置通信`设置或添加PC Adapter(MPI), Property 按钮Local Connection 属性页COM 1 19200，注意一般连接到计算机的串行口1。
其他参数不需要设置，注意选择PC Adapter，不要有其他的，例如pc/ppi。
1.3 硬件组态2、新建工程在SIMATIC Manager中新建工程，也可以通过wizard向导建立。
选中右边的工程名，Insert Station SIMATIC 300。
双击Hardware，从而进入HW CONFIG窗口。
Option>Insert NEW GSE文件。
把MM420, ET200等GSD文件加入。
在hw config，如图所示，插入RAC-300机架。
选中机架第二栏，双击CPU-300>CPU313C-2DP，注意准确的编号。
默认地址2。
双击DP，选择Property按钮。
选择NEW，选择1.5MBPS，如果出现警告，可以选择187kpbs。
依次在SLOT 1,2,3位置插入其他模块。
0 电源模块S7-300DI 地址：256-263DO 地址：256-259选中DP线，然后双击ET200S，如图所示，插入ET200S.选择，依次在SLOT 1,2,3位置插入其他模块。
6ES7 138-4CA00-0AA0 PM-E DC24V6ES7 134-4GB50-0AB0 2AI I 2DMU地址I address264-2676ES7 134-4JB50-0AB0 2AI RTD地址I address268-271插入MM420选择4PKW, 2PZD (PPO1)2AX地址I address 280-283 Q address 268-271全部保存1.4 下装硬件组态并检测在SIMATIC Manager中，选择工程，选择PLC>Clear/Reset，可以清除原来的配置信息。
西门子PLCs7-300教程
具有A/D、D/A转换功能，通过I/O模块完成对模拟量的控制和调节。
PLC的功能 通信、联网功能
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA (Ex)
PROFIBUS PA
PLC的功能 人机界面功能
PLC的功能 编程、调试等
使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件。
4.户外型CPU CPU 312 IFM：具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下的小系统。 CPU 314 IFM：具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，并具有扩展的特殊功能，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下且对响应时间和特殊功能有较高要求的系统。 CPU 314（户外型）：具有高速处理时间和中等规模I/O配置的CPU。比较适用于恶劣环境下，要 求中等规模的程序量和中等规模的指令 执行时间的系统。
PS 电源模块
CPU
IM 接口
SM: AI
SM: AO
FM: - 计数 - 定位 - 闭环控制
CP: - 点-到-点 - PROFIBUS - 工业以太网
系统背版总线
导轨（机架）
S7-300模块
电源模块 （选项）
后备电池 （CPU313以上）
3.革新型CPU(1/2) CPU 312（新型）：是一款全集成自动化（TIA）的CPU，比较适用于对处理速度中等要求的小规模应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。 CPU 314（新型）：对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能，比较适用于对程序量中等要求的应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。 CPU 315-2DP（新型）：具有中、大规模的程序存储容量和数据结构，如果需要可以使用SIMATIC功能工具；对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能；具有PROFIBUS DP主/从 接口。可用于大规模的I/O配置或建立分布 式I/O结构。CPU运行时需要微存储卡MMC。
PLC的功能 通信、联网功能
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA (Ex)
PROFIBUS PA
PLC的功能 人机界面功能
PLC的功能 编程、调试等
使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件。
4.户外型CPU CPU 312 IFM：具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下的小系统。 CPU 314 IFM：具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，并具有扩展的特殊功能，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下且对响应时间和特殊功能有较高要求的系统。 CPU 314（户外型）：具有高速处理时间和中等规模I/O配置的CPU。比较适用于恶劣环境下，要 求中等规模的程序量和中等规模的指令 执行时间的系统。
PS 电源模块
CPU
IM 接口
SM: AI
SM: AO
FM: - 计数 - 定位 - 闭环控制
CP: - 点-到-点 - PROFIBUS - 工业以太网
系统背版总线
导轨（机架）
S7-300模块
电源模块 （选项）
后备电池 （CPU313以上）
3.革新型CPU(1/2) CPU 312（新型）：是一款全集成自动化（TIA）的CPU，比较适用于对处理速度中等要求的小规模应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。 CPU 314（新型）：对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能，比较适用于对程序量中等要求的应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。 CPU 315-2DP（新型）：具有中、大规模的程序存储容量和数据结构，如果需要可以使用SIMATIC功能工具；对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能；具有PROFIBUS DP主/从 接口。可用于大规模的I/O配置或建立分布 式I/O结构。CPU运行时需要微存储卡MMC。
西门子S7300学习教程7
现PLC之间的少量数据交换，它不需要额外
的硬件和软件就可网络化。每个S7-300
CPU都集成了MPI通信协议,MPI的物理层是
RS-485。通过MPI，PLC可以同时与多个
设备建立通信连接，这些设备包括编程器
PG或运行STEP7的计算机PC、人机界面
（HMI）及其它SIMATIC S7，M7和C7。
如果PG是使用时才连接，可以用带PG 插座的网络接头，上位计算机则需使用Ｐ Ｃ／MPI适配器。
对于临时接入的PG节点其MPI地址 可设为0；或设为最高MPI地址如126， 然后用S7组态软件确定此MPI网所预设 的最高地址，如果预设的小，则把网络 里的最高MPI地址改为与这台PG—样的 最高MPI地址。
节点（装置） 缺省的MPI地 缺省的最高
址
MPI地址
PG
0
15
OP
1
15
CPU
2
15
按上述规则组建的—个MPI网络及地址分 配示于图7．4中。可用STEP 7软件包中 Configuration的功能为每个网络节点分配一个 MPI地址和最高地址，地址—般标在该节点
外壳上，用户看起来很方便。分配地址时可
(3) 插入所有需要通信的CPU 双击“GD ID”右边 的CPU栏选择需要通信的CPU。CPU栏总共有15列， 这就意味着最多有15个CPU能够参与通信。在每个 CPU栏底下填上数据的发送区和接收区，例如第一 列的CPU313C（1）的发送区填为 “DB1.DBB0:12”(DB1.DBB0:12表示从DB1.DBB0开 始的22个字节),然后在菜单“Edit”下选择“Sender” 设置为发送区，该方格变为深色，同时在单元中 的左端出现符号“＞”，表示在该行中CPU313C （1）为发送站，在该单元中输入要发送的全局数 据的地址。只能输入绝对地址，不能输入符号地 址。包含定时器和计数器地址的单元只能作为发 送方。在每一行中应定义一个且只能有一个CPU作 为数据的发送方，而接收方可以有多个。同一行 中各个单元的字节数应相同。
西门子S7-300 PLC编程及应用教程PPT
1.3 位逻辑指令
二、输出指令（= 、（#）） 输出线圈：
输出线圈（又称赋值指令），将计算出来的逻辑结果写到输出 线圈指定的地址区域。
示例：
1.3 位逻辑指令
二、输出指令（= 、（#）） 中间输出：
中间输出指令是存储逻辑流的中间赋值单元，它可以记录梯形 图中某点的逻辑状态而不影响整个逻辑流的逻辑关系，其符号为线 圈输出的包括里加一“#”字符，即为（#）。
1.1 PLC简介
五、300 PLC的硬件模块 314C型CPU：
3、MCC卡
1.1 PLC简介
五、300 PLC的硬件模块 接口模块：
接口模块用于多机架配置时连接主机架（CR）和扩展机架（ER）。使用 IM360/361接口模块可以扩展3个机架，主机架使用IM360，扩展机架使用IM361， 各相邻机架之间的电缆最长为10m。
1.3 位逻辑指令
四、异或和同或指令（X、XN） 异或：
异或指令是指两个指令位逻辑状态相异时逻辑结果为 “1”， 否则为“0”，异或指令用助记符X表示。
示例：
1.3 位逻辑指令
四、异或和同或指令（X、XN） 同或：
同或指令是指两个指令位逻辑状态相同时逻辑结果为“1”， 否则为“0”，同或指令用助记符XN表示。
示例：
1.3 位逻辑指令
五、取反指令（NOT） 讲解：
能流取反指令是将取反指令前的逻辑串运算结果RLO进行取反， 并将取反后的值保存在逻辑位RLO，能流取反触点中间标有“NOT”。
示例：
1.3 位逻辑指令
六、置复位和触发器指令（S、R、SR、RS） 置复位：
置位指令（S、Set）是当逻辑运算结果RLO为“1”时，将指 定的位地址置位（置为1状态并保持），当逻辑运算结果RLO为 “0”时，该指令对指定的地址状态没有影响。
西门子S7-300教程02
31
31
S7-300 家族
标准型CPUs 标准型
CPU 312 CPU 314 CPU 315-2 DP CPU 317-2 DP CPU 318-2
•紧凑型 紧凑型CPUs 紧凑型
–CPU 312C –CPU313C
•故障安全型 故障安全型CPUs 故障安全型
–CPU 315F-2 DP –CPU 317F-2 DP
12
S7-300的安装位置 的安装位置
13
S7-300的电源模块通过电源连接器或导线与CPU模 块相连，为CPU模块提供DC 24V电源。PS 307电源模 块还有一些端子可以为信号模块提供24V电源。
14
S7-300用背板总线将除电源模块之外 的各个模块连接起来。
15
系统的扩展 系统的扩展 系统的扩展 PLC系统的扩展 系统的扩展 系统的扩展 系统的扩展 系统的扩展
SF(红色 红色) 红色
系统错误／故障 系统错误／
BATF(红色 红色) 红色 DC 5 V(绿色 绿色) 绿色 FRCE(黄色 黄色) 黄色 RUN（绿色） （绿色） STOP（橙色） （橙色）
电池故障 5 V DC电源 电源 保留专用 运行模式 停止模式
28
SFDP灯：红色。 DP口故障指示。 灯 红色。 口故障指示。 口故障指示 BUSF灯：红色。 PROFIBUS总线故障指示。 灯 红色。 总线故障指示。 总线故障指示
25
S7-300:CPU
S7-300CPU的面板 的面板 1. 旧型号 旧型号S7-300CPU的面板 的面板
SIEMENS
SF BATF DC5V FRCE RUN STOP
CPU314
SIEMENS
西门子PLCS7-300培训教材ppt课件
S7-300网络特点
网络详细信息
西门子 PLC教程S7-300
块结构和块编辑
OB 1
FB
FB
FC
FB
FB
FB
FB
FC
FC
西门子 PLC教程S7-300
操作系统
循环
定时
过程
故障
图例:
OB = 组织块 FB = 功能块 FC = 功能 SFB = 系统功能块 SFC = 系统功能 DB = 数据块
DB OB
用OPN DI打开 位, 字节, 字, 双字
缩写
I/Q I / QB IW / QW ID / QD
M MB MW MD PIB / PQB PIW/PQW PID/PQD T C DB
加在一起的最大区域
0.0 --- 65,535.7 0 --- 65,535 0 --- 65,534 0 --- 65,532
- 带参数 / 数据保持 - 不带参数 / 数据保持
功能 (FC) 数据块 (DB)
- 只传递一个返回值 (调用时必须分配参数)
- 数据不保持 - 可带参数
- 结构化，局部存储 (背景 DB) - 结构化，全局数据存储
(在整个程序中均有效)
西门子 PLC教程S7-300
系统块
块类型
特点
系统功能 (SFC)
使用格式 十进制数值 十六进制值
二进制值 ‘ASCII码文本’
举例 20 16#4E4F 2#100 1110 0100 1111 ‘How are you?’
无符号整数 十进制 0或1 0～255 0～65535
0～ 4 294 967 295
十六进制
0～FF 0～FFFF 0～FFFFFFFF
网络详细信息
西门子 PLC教程S7-300
块结构和块编辑
OB 1
FB
FB
FC
FB
FB
FB
FB
FC
FC
西门子 PLC教程S7-300
操作系统
循环
定时
过程
故障
图例:
OB = 组织块 FB = 功能块 FC = 功能 SFB = 系统功能块 SFC = 系统功能 DB = 数据块
DB OB
用OPN DI打开 位, 字节, 字, 双字
缩写
I/Q I / QB IW / QW ID / QD
M MB MW MD PIB / PQB PIW/PQW PID/PQD T C DB
加在一起的最大区域
0.0 --- 65,535.7 0 --- 65,535 0 --- 65,534 0 --- 65,532
- 带参数 / 数据保持 - 不带参数 / 数据保持
功能 (FC) 数据块 (DB)
- 只传递一个返回值 (调用时必须分配参数)
- 数据不保持 - 可带参数
- 结构化，局部存储 (背景 DB) - 结构化，全局数据存储
(在整个程序中均有效)
西门子 PLC教程S7-300
系统块
块类型
特点
系统功能 (SFC)
使用格式 十进制数值 十六进制值
二进制值 ‘ASCII码文本’
举例 20 16#4E4F 2#100 1110 0100 1111 ‘How are you?’
无符号整数 十进制 0或1 0～255 0～65535
0～ 4 294 967 295
十六进制
0～FF 0～FFFF 0～FFFFFFFF
西门子S7 300经典入门教程
ＰＬＣ概述.................................................................................................................. １一、可编程控制器的产生及定义.............................................................................. １二、可编程控制器的分类及特点.............................................................................. １三、可编程控制器的应用.......................................................................................... ３四、PLC控制系统的分类 ......................................................................................... ４可编程控制器原理...................................................................................................... ５２.1 ＰLC的组成与基本结构................................................................................. ５第三章SIMATIC S7-300 PLC系统特性及硬件构成........................................... １１用户程序由组织块(OB)、功能块(FB,FC)、数据块(DB)构成.................... １３第四章编程语言.................................................................................................. ２０ＰＬＣ概述一、可编程控制器的产生及定义①１９６９年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国通用汽车公司（GM）的生产线上。
S7-300 新手入门指南
SIMATIC S7-300新手入门指南订货号 6ZB5310-0NC27-0BA0版本 04/2007A5E01094751-01目录1欢迎 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22准备 PC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63安装硬件并为其接线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103.1需要哪些组件？. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.2安装组件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.3为组件接线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.4调试硬件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214在 STEP 7 Lite 中组态控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264.1什么是 STEP 7 Lite 项目？. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274.2打开 STEP 7 Lite 项目. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284.3复制 STEP 7 Lite 中的模块组态 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294.4在 PC 和 CPU 312C 之间建立在线连接. . . . . . . . . . . . . . . . 354.5下载并检查 CPU 312C 的模块组态. . . . . . . . . . . . . . . . . . 365打开 PC 上的程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405.1什么是程序？. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415.2打开程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426执行测试运行. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446.1将项目下载到 CPU 312C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456.2开始测试运行. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467祝贺您 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508其它信息 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528.1诊断 / 校正错误 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538.2其它文档 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548.3SIMATIC 技术支持. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5611欢迎23欢迎阅读《S7-300 新手入门指南》。
西门子S7-300新手入门指南-中文版
SIMATIC S7-300新手入门指南订货号 6ZB5310-0NC27-0BA0版本 04/2007A5E01094751-01目录1欢迎 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22准备 PC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .63安装硬件并为其接线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103.1需要哪些组件？. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113.2安装组件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123.3为组件接线. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.4调试硬件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214在 STEP 7 Lite 中组态控制. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264.1什么是 STEP 7 Lite 项目？. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274.2打开 STEP 7 Lite 项目. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284.3复制 STEP 7 Lite 中的模块组态 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294.4在 PC 和 CPU 312C 之间建立在线连接. . . . . . . . . . . . . . . . 354.5下载并检查 CPU 312C 的模块组态. . . . . . . . . . . . . . . . . . 365打开 PC 上的程序. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 405.1什么是程序？. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415.2打开程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426执行测试运行. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 446.1将项目下载到 CPU 312C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456.2开始测试运行. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 467祝贺您 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 508其它信息 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528.1诊断 / 校正错误 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538.2其它文档 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548.3SIMATIC 技术支持. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5611欢迎23欢迎阅读《S7-300 新手入门指南》。
西门子S7-300全教程第三章
第三章西门子PLC的指令系统3.1 S7-300/400的编程语言3.1.1 PLC编程语言的国际标准IEC 61131是PLC的国际标准，1992～1995年发布了IEC 61131标准中的1～4部分，我国在1995年11月发布了GB/T 15969-1/2/3/4(等同于IEC 61131-1/2/3/4)。
IEC 61131-3广泛地应用PLC、DCS和工控机、―软件PLC‖、数控系统、RTU等产品。
定义了5种编程语言1) 指令表IL(Instruction list)：西门子称为语句表STL。
2) 结构文本ST(Structured text)：西门子称为结构化控制语言（SCL）。
3) 梯形图LD(Ladder diagram)：西门子简称为LAD。
4) 功能块图FBD (Function block diagram)：标准中称为功能方框图语言。
5) 顺序功能图SFC(Sequential function chart)：对应于西门子的S7 Graph。
3.1.2 STEP 7中的编程语言梯形图、语句表和功能块图是3种基本编程语言，可以相互转换。
1．顺序功能图(SFC) ：STEP 7中的S7 Graph2．梯形图(LAD)：直观易懂，适合于数字量逻辑控制。
―能流‖(Power flow)与程序执行的方向。
3. 语句表(STL)：功能比梯形图或功能块图强。
4．功能块图(FBD)：―LOGO！‖系列微型PLC使用功能块图编程。
5．结构文本(ST)：STEP 7的S7 SCL（结构化控制语言）符合EN 61131-3标准。
SCL适合于复杂的公式计算、复杂的计算任务和最优化算法，或管理大量的数据等。
6．S7 HiGraph 编程语言图形编程语言S7 HiGraph 属于可选软件包，它用状态图（state graphs）来描述异步、非顺序过程的编程语言。
7．S7 CFC 编程语言可选软件包CFC（Continuous Function Chart，连续功能图）用图形方式连接程序库中以块的形式提供的各种功能。
S7-300全教程
第一章 S7-300/400的基本结构1、 S7-300/400属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备（工程师、操作员站和操作屏）组成。
图1-1 PLC控制系统示意图PLC的主要生产厂家：德国的西门子(Siemens)公司，美国Rockwell公司所属的AB公司，GE-Fanuc公司，法国的施耐德(Schneider)公司，日本的三菱和欧姆龙(OMRON)公司。
PLC的工作过程表1-1 逻辑运算关系表与或非Q4.0=I0.0*I0.1 Q4.1 = I0.2+I0.3 Q4.2 =/I0.4I0.0 I0.1 Q4.0 I0.2 I0.3 Q4.1 I0.4 Q4.20 0 0 0 0 0 0 10 1 0 0 1 1 1 01 0 0 1 0 11 1 1 1 1 1在CPU模块上有存储器(用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其它一些信息)，包括ROM和RAM。
可通过扩展槽扩展用户RAM。
l RAM：主程序区OB1+子程序区（FB、FCB、定时中断块等）断电时由锂电池供电（几年）以免RAM 中信息丢失。
锂电池电压< 规定值，灯报警，换电池（期间靠电容充电几分钟）。
l PLC采用循环执行用户程序的方式。
OB1是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。
在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC或SFC)。
循环程序处理过程可以被某些事件中断。
在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区。
批量输入、批量输出。
梯形图中Q4.0的线圈（称为内部线圈）―通电‖时，对应的输出过程映像位为1状态。
信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈（外部线圈）通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。
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模块无需设置跳线 集成的易于连接的背板总线 DIN导轨卡装方便可靠 无槽位限制 水平或者垂直安装 自编码型前连接器识别模块类型，
确保模块更换后连线正确
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
S7-300 – 快速、灵活!
指令处理速度仅为0.1~0.6µs/二进制指令 内容丰富，功能强大的指令集 多种CPU型号满足不同的性能要求 强大的扩展能力
根据系统所需的电流的大小选择 不同电流输出的模板。
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
电源模板的选择（二）
电源模板6ES7305-1BA80-0AA0 输入电压为24/48/60/110VDC 输出电压24VDC，输出电流2A
电源模板6ES7307系列 输入电压为120/230VAC 输出电压24VDC，输出电流2A、 5A、10A。
计数频率最大 500KHz 可设定两个基准值的比较功能 达到基准值、过零、超限产生中断
适用于包装、食品、纺织、橡塑，造纸等机械
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
PROFIBUS-DP
OP (Master)
ET 200M (Slave)
ET 200B/L (Slave)
S7-300的模块，任您选择
信号模块
• 开关量、模拟量，甚至用于防爆区的I/O模块
功能模块
• 高速计数、电子凸轮、定位及闭环控制模块
点对点通讯处理器
• RS232(C), 20mA, RS422/485
中断输入，用于响应外部的快速信号 双向高速计数器，最高计数频率10KHz 频率计， 最高测量频率10KHz
增量编码器接口
简易PID控制 (CPU 314 IFM)
节省时间、成本和安装空间
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
IFM
MPI：不仅仅是一个编程口!
数据传输率：187.5 Kbit/s至12 Mbit/s 最多32个站点,
64
512
128
128
512
有
有
有
口令保护 口令保护 口令保护
Profibus-DP Profibus-DP Profibus-DP
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
CPU 312 IFM, CPU 314 IFM: 具有集成功能的CPU
简单工程任务的最佳选择 CPU上集成了数字量和模拟量 I/O点 CPU还具有以下特殊功能
64 128 有 口令保护
CPU 315-2DP CPU 316-2DP CPU 318-2ຫໍສະໝຸດ 64KB128KB
512KB
96KB
192KB
64KB
1024/2048 1024/4096 1024/16384
128/256
128/512
128/2048
0.6s
0.6s
0.1s
2048
2048
8192
64
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
丰富的 CPU 种类 – 满足不同的性能要求 (I)
CPU单元 工作内存 程序内存 DI/O(本地/远程) AI/O(本地/远程) 位指令处理时间 内部继电器
计数器 定时器 实时时钟 用户程序保护 CPU 集成功能
CPU 312 IFM 6KB 20KB
128/32/0.6s 1024
9/12/14/15/16位 12位 ( 加符号位 ) 包括符号位
2.5 ... 100 ms 0.8 ms
有
有
有
有
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信号模块 SM（二）
开关量输入模板6ES7321 系列 对于开关量输入模板的选择，首先确定输入信号的电压是 交流还是直流，可供选择的有24VDC、48-120VDC、 120VAC、120/230VAC。其次根据系统总的输入点数的多 少来决定选择多少点输入的模板。6ES7321 系列的输入模 板有 24VDC 16点、32点，48-120VDC 16点，120VAC 16点、32点，120/230VAC 8点、16点。 其中48-120VDC 16点的输入模板为扩展温度型。
信号模块 SM（七）
模拟量输入/输出模板 6ES7334 模拟量输入/输出模板的具体参数如下： 输入：0~10V 0~20mA 输出：0~10V 0~20mA 4点输入，2点输出。
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
功能模块 FM – 解决特殊任务的专家
高速计数模块
500 kHz 频率、速度、长度测量
主从站切换 数据传输率最大12Mbit/s 一个主站最多可带125个DP从站 通讯距离大于100公里（光缆） 通讯功能:
PG/OP通讯功能 PROFIBUS-DP
PG (Master) ET 200U ( Slave) ET 200X ( Slave)
无需额外的硬件和软件
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
集中式配置可达1024DI/O, 128AI/O 分布式配置可达16384DI/O, 2048AI/O
丰富的模块：从I/O到工业PC 通过网络和点到点连接进行通讯 甚至可以用于极为恶劣的环境下
面向未来，不断创新，节约成本的自动化解决方案
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
S7-300户外型 – 适用于恶劣环境的PLC
ON OFF
307 - 1BA00- 0AA0
PS307 5A
X2 34
型号
PS 305-1B
输入电压 24/48/60/110 VDC
输出电压/电流 24VDC 2A
功耗
9W
诊断功能
有
外形尺寸mm 80 125 120
PS 307-1B 120/230 VAC 24VDC 2A
10 W 有
50 125 120
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
信号模块 SM（六）
模拟量输出模板 6ES7332 输出模板的选择相对比较简单，每种模板都可以输出 电压或电流信号，所不同的是点数的多少。 电压：0~10V、+/-10V、1~5V 电流：4~20mA、+/-20mA、0~20mA 点数为4点和2点两种。
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
工作温度范围：－25°C～＋70°C 相对湿度：低于 95% 允许短时间结冰或结露 更强的耐受振动和冲击特性 更强的对灰尘等污染物的防护特性 可选模块范围
CPU 信号模块SM 接口模块IM 电源模块PS
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SIMATIC S7 –300硬件及组态
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
信号模块 SM（四）
模拟量输入模板 6ES7331 模拟量输入模板的选择，首先需要确定输入信号的类型。 6ES7331 提供多种不同类型的输入模板。每一种模板可 输入电压、电流、电阻、热电偶、热电阻等信号。每种类 型有包括了不同的范围。 电压：+/-80mV、+/-250mV、+/-5V、+/-10V等 电流：+/-10mA、+/-20mA、0~20mA、4~20mA等 电阻：150Ω、 300Ω、 600Ω 热电偶：E、N、J、K、R、S、T、U等
SIMATIC S7 系列PLC
S7-400
S7-300 S7-200
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
S7-300 – 模块化，中小型系统
它能满足中等性能要求的 应用。
模块化，无排风扇结构， 易于实现分布，易于用户 掌握等特点使得S7300 成为各种从小规模到中等 性能要求控制任务的方便 又经济的解决方案
口令保护
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
丰富的 CPU 种类 – 满足不同的性能要求 (2)
CPU单元 工作内存 程序内存 DI/O(本地/远程) AI/O(本地/远程) 位指令处理时间 内部继电器
计数器 定时器 实时时钟 用户程序保护 CPU 集成功能
CPU 315 48KB 80KB
1024/128/0.6s 1024
网络通讯模块
• 连接PROFIBUS、工业以太网，甚至INTERNET
对于各种不同的应用提供最优化的组合
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信号模块 SM（一）
特性指标 电压范围
电流范围 通道数
开关量输入 开关量输出
DC 24V DC 48~125V AC 120 / 230V
DC 24/48~125V AC 120 / 230V 0.5 / 1 / 2 / 5A
ON OFF
307 - 1BA00- 0AA0
X2 34
PS307 5A
DC 5V
VOLTAGE SELECTOR
ON OFF
365 - 0BA01- 0AA0
X2 34
PS307 5A
DC 5V
VOLTAGE SELECTOR
ON OFF
307 - 1BA00- 0AA0
X2 34
DC 5V VOLTAGE SELECTOR
每个CPU最多可有32 个连接 通讯服务:
PG/OP 通讯功能 全局数据通讯
无需额外编程 S7基本通讯功能用于少量数据交换
节约成本的通讯方案 没有额外的硬件投资
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PROFIBUS-DP 接口集成在 CPU 315-2 DP, 316-2 DP, 318-2中
一 S7300部件 1. 电源模板（PS） 2. 中央处理单元（CPU） 3. 信号模板（SM） 4. 功能模板（FM） 5. 通讯处理器（CP） 6. 接口模板（IM）
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电源模板PS
节能高效 短路保护 无需风扇
PS307 5A
确保模块更换后连线正确
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S7-300 – 快速、灵活!
指令处理速度仅为0.1~0.6µs/二进制指令 内容丰富，功能强大的指令集 多种CPU型号满足不同的性能要求 强大的扩展能力
根据系统所需的电流的大小选择 不同电流输出的模板。
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
电源模板的选择（二）
电源模板6ES7305-1BA80-0AA0 输入电压为24/48/60/110VDC 输出电压24VDC，输出电流2A
电源模板6ES7307系列 输入电压为120/230VAC 输出电压24VDC，输出电流2A、 5A、10A。
计数频率最大 500KHz 可设定两个基准值的比较功能 达到基准值、过零、超限产生中断
适用于包装、食品、纺织、橡塑，造纸等机械
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PROFIBUS-DP
OP (Master)
ET 200M (Slave)
ET 200B/L (Slave)
S7-300的模块，任您选择
信号模块
• 开关量、模拟量，甚至用于防爆区的I/O模块
功能模块
• 高速计数、电子凸轮、定位及闭环控制模块
点对点通讯处理器
• RS232(C), 20mA, RS422/485
中断输入，用于响应外部的快速信号 双向高速计数器，最高计数频率10KHz 频率计， 最高测量频率10KHz
增量编码器接口
简易PID控制 (CPU 314 IFM)
节省时间、成本和安装空间
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IFM
MPI：不仅仅是一个编程口!
数据传输率：187.5 Kbit/s至12 Mbit/s 最多32个站点,
64
512
128
128
512
有
有
有
口令保护 口令保护 口令保护
Profibus-DP Profibus-DP Profibus-DP
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CPU 312 IFM, CPU 314 IFM: 具有集成功能的CPU
简单工程任务的最佳选择 CPU上集成了数字量和模拟量 I/O点 CPU还具有以下特殊功能
64 128 有 口令保护
CPU 315-2DP CPU 316-2DP CPU 318-2ຫໍສະໝຸດ 64KB128KB
512KB
96KB
192KB
64KB
1024/2048 1024/4096 1024/16384
128/256
128/512
128/2048
0.6s
0.6s
0.1s
2048
2048
8192
64
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丰富的 CPU 种类 – 满足不同的性能要求 (I)
CPU单元 工作内存 程序内存 DI/O(本地/远程) AI/O(本地/远程) 位指令处理时间 内部继电器
计数器 定时器 实时时钟 用户程序保护 CPU 集成功能
CPU 312 IFM 6KB 20KB
128/32/0.6s 1024
9/12/14/15/16位 12位 ( 加符号位 ) 包括符号位
2.5 ... 100 ms 0.8 ms
有
有
有
有
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信号模块 SM（二）
开关量输入模板6ES7321 系列 对于开关量输入模板的选择，首先确定输入信号的电压是 交流还是直流，可供选择的有24VDC、48-120VDC、 120VAC、120/230VAC。其次根据系统总的输入点数的多 少来决定选择多少点输入的模板。6ES7321 系列的输入模 板有 24VDC 16点、32点，48-120VDC 16点，120VAC 16点、32点，120/230VAC 8点、16点。 其中48-120VDC 16点的输入模板为扩展温度型。
信号模块 SM（七）
模拟量输入/输出模板 6ES7334 模拟量输入/输出模板的具体参数如下： 输入：0~10V 0~20mA 输出：0~10V 0~20mA 4点输入，2点输出。
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功能模块 FM – 解决特殊任务的专家
高速计数模块
500 kHz 频率、速度、长度测量
主从站切换 数据传输率最大12Mbit/s 一个主站最多可带125个DP从站 通讯距离大于100公里（光缆） 通讯功能:
PG/OP通讯功能 PROFIBUS-DP
PG (Master) ET 200U ( Slave) ET 200X ( Slave)
无需额外的硬件和软件
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集中式配置可达1024DI/O, 128AI/O 分布式配置可达16384DI/O, 2048AI/O
丰富的模块：从I/O到工业PC 通过网络和点到点连接进行通讯 甚至可以用于极为恶劣的环境下
面向未来，不断创新，节约成本的自动化解决方案
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
S7-300户外型 – 适用于恶劣环境的PLC
ON OFF
307 - 1BA00- 0AA0
PS307 5A
X2 34
型号
PS 305-1B
输入电压 24/48/60/110 VDC
输出电压/电流 24VDC 2A
功耗
9W
诊断功能
有
外形尺寸mm 80 125 120
PS 307-1B 120/230 VAC 24VDC 2A
10 W 有
50 125 120
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信号模块 SM（六）
模拟量输出模板 6ES7332 输出模板的选择相对比较简单，每种模板都可以输出 电压或电流信号，所不同的是点数的多少。 电压：0~10V、+/-10V、1~5V 电流：4~20mA、+/-20mA、0~20mA 点数为4点和2点两种。
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工作温度范围：－25°C～＋70°C 相对湿度：低于 95% 允许短时间结冰或结露 更强的耐受振动和冲击特性 更强的对灰尘等污染物的防护特性 可选模块范围
CPU 信号模块SM 接口模块IM 电源模块PS
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SIMATIC S7 –300硬件及组态
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信号模块 SM（四）
模拟量输入模板 6ES7331 模拟量输入模板的选择，首先需要确定输入信号的类型。 6ES7331 提供多种不同类型的输入模板。每一种模板可 输入电压、电流、电阻、热电偶、热电阻等信号。每种类 型有包括了不同的范围。 电压：+/-80mV、+/-250mV、+/-5V、+/-10V等 电流：+/-10mA、+/-20mA、0~20mA、4~20mA等 电阻：150Ω、 300Ω、 600Ω 热电偶：E、N、J、K、R、S、T、U等
SIMATIC S7 系列PLC
S7-400
S7-300 S7-200
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S7-300 – 模块化，中小型系统
它能满足中等性能要求的 应用。
模块化，无排风扇结构， 易于实现分布，易于用户 掌握等特点使得S7300 成为各种从小规模到中等 性能要求控制任务的方便 又经济的解决方案
口令保护
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
丰富的 CPU 种类 – 满足不同的性能要求 (2)
CPU单元 工作内存 程序内存 DI/O(本地/远程) AI/O(本地/远程) 位指令处理时间 内部继电器
计数器 定时器 实时时钟 用户程序保护 CPU 集成功能
CPU 315 48KB 80KB
1024/128/0.6s 1024
网络通讯模块
• 连接PROFIBUS、工业以太网，甚至INTERNET
对于各种不同的应用提供最优化的组合
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信号模块 SM（一）
特性指标 电压范围
电流范围 通道数
开关量输入 开关量输出
DC 24V DC 48~125V AC 120 / 230V
DC 24/48~125V AC 120 / 230V 0.5 / 1 / 2 / 5A
ON OFF
307 - 1BA00- 0AA0
X2 34
PS307 5A
DC 5V
VOLTAGE SELECTOR
ON OFF
365 - 0BA01- 0AA0
X2 34
PS307 5A
DC 5V
VOLTAGE SELECTOR
ON OFF
307 - 1BA00- 0AA0
X2 34
DC 5V VOLTAGE SELECTOR
每个CPU最多可有32 个连接 通讯服务:
PG/OP 通讯功能 全局数据通讯
无需额外编程 S7基本通讯功能用于少量数据交换
节约成本的通讯方案 没有额外的硬件投资
西门子（中国）有限公司 自动化与驱动部
PROFIBUS-DP 接口集成在 CPU 315-2 DP, 316-2 DP, 318-2中
一 S7300部件 1. 电源模板（PS） 2. 中央处理单元（CPU） 3. 信号模板（SM） 4. 功能模板（FM） 5. 通讯处理器（CP） 6. 接口模板（IM）
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电源模板PS
节能高效 短路保护 无需风扇
PS307 5A