4_1-第4章 S7-300PLC 第1节 硬件 配置方式及地址分配
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课后题:第一章:1.什么是可编程控制器?答:可编程序控制器(Programmable Controller):可通过编程或软件配置改变控制对策的控制器。
是一台专业环境应用而设计制造的计算机。
它具有丰富的输入输出接口,并且具有较强的驱动能力。
2.可编程控制器是如何分类的?简述其特点。
答:一体化紧凑型PLC:电源,CPU中央处理系统,I/O接口都集成在一个机壳内。
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。
3.简述可编程控制器的工作原理,如何理解PLC的循环扫描工作过程?答:当PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。
完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间,PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
PLC采用循环扫描的工作方式,对输入信号进行的是一次性“采样”。
采用这种工作方式,在一个PLC 程序循环周期内,即使实际输入信号状态发生变化,也不会影响到PLC程序的正确执行,从而提高了程序执行的可靠性。
用户程序通过编程器或其他输入设备存放在PLC的用户存储器中。
当PLC开始运行时,CPU根据系统监控程序的规定顺序,通过扫描,可完成各输入点状态采集或输入数据采集,用户程序的执行,各输出点状态的更新,编程器键入响应和显示器更新及CPU自检等功能。
PLC的扫描可按固定顺序进行,也可按用户程序规定的顺序执行。
4.简述PLC与继电接触器控制在工作方式上各有什么特点。
在继电器控制电路中,当电源接通时,电路中所有继电器都处于受制约状态,即该吸合的继电器都同时吸合,不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合,这种工作方式称为并行工作方式。
而PLC的用户程序是按一定顺序循环执行,所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中,受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序,同他们在梯形图中的位置有关,这种工作方式称为串行工作方式。
S7-300 系列PLC组态简介一、系统构成西门子S7-300系列的常用组件主要有电源模块(1)、CPU模块(1)、开关量模块(2)、开关量输出模块(2)、模拟量输入模块(2)、模拟量输出模块。
说明如下:1.电源模块:PS307—5A;为PLC系统提供稳定的24V直流电源。
2.CPU模块:CPU314;是系统的核心负责程序的运行,数据的存储与处理,与上位机的通讯和数据的传输。
3.开关量输入模块:SM321;可进行32路开关量的检测,输入信号为24V有效,若输入为无源触点,可利用电源模块提供24V驱动信号。
4.开关量输出模块:SM322;可提供8路开关量输出,为继电器输出方式;分为4组每两路公用一个公共端。
5.模拟量输入模块:SM331;为实现对8路模拟量数据采集,输入信号可以是电流信号、电压信号、热电偶输入、热电阻输入,可根据不同的应用场合对模块进行设置。
6.模拟量输出模块:SM332;可提供4路模拟量输出信号,根据应用可将各路输出设置为电压输出或电流输出。
图1、系统模块组成。
二、硬件组态1.基本机架(中心机架)机架即是用于安装固定各个模块的专用槽架。
PLC的各个模块就遵循一定的规则固定在上面。
每个机架中:插槽1为电源模板插槽;插槽2为CPU模板插槽;插槽3留给通讯模板接口模板及扩展模板。
插槽4以后留给应用模板。
每个模块最多可以安装8个应用模块。
模块的底部通过总线连接器与前后的模块想连接,构成一个整体系统。
中心机架至少应装配电源模块和CPU模块,再根据需要配置其他功能模块。
说明:所谓插槽,在这里只是抽象的概念,S7—300系统中的机架物理形态上只是一个槽形轨道,上面没有具体的插槽,模块也只是按一定顺序固定在上面,模块之间也无须保留空间,而是紧密地相邻安装。
插槽的概念只有在对系统进行软件组态时才能具体化。
(软件组态将在后面介绍)2.机架的扩展当基本机架不能满足系统要求时,可通过扩展机架对系统进行扩展,扩展方式有两种:①、用IM365模板:可扩展一个机架,需用两块IM365模板,连接长度最长为一米。
S7-300/400 PLC地址分配有两种形式,早期的S7-300 PLC采用的是“固定地址”分配方式,而目前则大部分采用“自动分配型”与“用户定义型”地址分配方式。
1.固定地址分配方式固定地址型S7-300 PLC的默认开关量输入/输出与模拟量输入/输出地址的分配情况。
2。
地址分配实例【例1】某配套固定地址型S7-300PLC的控制系统,采用CPU312模块,并选配1个32点输入模块、1个16点输入模块、2个16点输出模块、1个8点输出模块,并按照以上次序安装,其输入/输出地址的分配如下。
第1输入模块:地址I0.0~13.7,无空余地址;第2输入模块:地址I4.0~15.7,I6.0~17.7为空余地址;第1输出模块:地址Q8.O—Q9.7,Q10.O~Q11.7为空余地址;第2输出模块:地址Q12.O~Q13.7,Q14.O~Q15.7为空余地址;第3输出模块:地址Q16.O~Q16.7,Q17.O~Q19.7为空余地址。
目前使用的大部分S7-300 PLC,已经可以采用自动分配型地址分配方式。
但是,一般还只能按照最大开关量输入/输出进行地址自动分配,当使用32点以下模块时,多余的地址仍然不可以使用(对于远程I/O 单元,地址总是连续的)。
【例2】对于上例同样的配置与安装,当采用自动分配型地址时,其输入/输出地址的分配如下。
第1输入模块:地址I0.0~13.7;无空余地址;第2输入模块:地址I4.0~15.7,I6.0~17.7为空余地址;第1输出模块:.地址QO.O~Q1.7,Q2.O~Q3.7为空余地址;第2输出模块:地址Q4.O~Q5.7,Q6.O~Q7.7为空余地址;第3输出模块:地址Q8.O~Q9.7,Q10.O~Q11.7为空余地址。
对于S7-300 PLC的CPU新产品(如CPU315-2DP、CPU317等),可以采用用户定义型地址分配方式。
这种情况下,只要地址不重复,每一安装模块的地址均可以由用户定义,因此,一般不存在多余的地址。
第4章、S7-200PLC基础知识本章重点1、硬件组成2、系统扩展方法3、内部器件资源4、数据类型5、寻址方式6、编程语言和程序结构因为目前市场上的PLC种类繁多,生产公司不同,PLC的结构和编程语言也会有或多或少的差异,即使是同一家公司的产品,产品系列不同,其编程语言也可能会不同,所以这给大家学习PLC带来了一定的麻烦。
但对此要有一个正确的认识:一、虽然PLC之间存在着一些不相同的地方,但其硬件组成和编程语言的绝大部分是相同或相似的,所以只要学习好一种PLC后,学习或使用其他PLC也就易如反掌了;二、将来基于IEC61131 - 3开放式PLC的编程语言和现在普通PLC的编程语言也比较相似,所以学习好现在的PLC,对以后学习IEC61131 - 3编程语言也有决定性的帮助。
从上面的分析情况看,作为在课堂上讲授PLC,不可能讲解多个产品,这样做也没有必要,所以需要找一种PLC作为讲课的对象。
西门子的SIMATIC S7 - 200系列PLC适用于各行各业、各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中,或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
由于S7-200系列具有紧凑的设计、良好的扩展性、低廉的价格、丰富的功能模块以及强大的指令系统,使得S7 - 200 PLC可以近乎完美地满足小规模的控制要求。
此外西门子的产品体系符合现在自动化笔域的热点技术:现场总线技术的方向,目前市场上最流行的现场总线就是以西门子为主导而开发的PROFIBUS。
所以本书以西门子的S7 - 200系列PLC为讲授对象讲解PLC的基本原理、硬件系统组成和程序设计。
本章主要介绍S7- 200 PLC的一些基础知识。
4. 1概述S7-200PLC是德国西门子公司生产的一种小型PLC,其许多功能达到大、中型PLC的水平,而价格却和小型PLC的一样,因此,它一经推出,即受到了广泛的关注。
最近几年在小型PLC 市场上S7-200 PLC成为了主流产品。