S7-300PLC简介(模块组成)教学设计

学西门子S7-300-PLC教案3例二时钟脉冲发生器使用定时器实现自由设定时钟脉冲发生器功能(脉冲占空系数1:1)。

存储字节MB101和MB100的单个位获得的频率:MB101/MB100 频率(Hz) 持续时间(S)M101.0 2.0 0.5M101.1 1.0 1M101.2 0.5 2M101.3 0.25 4M101.4 0.125 8M101.5 0.0625 16M101.6 0.03125 32M101.7 0.015625 64M100.0 0.0078125 128 M100.1 0.0039062 256 M100.2 0.0019531 512 M100.3 0.0009765 1024 M100.4 0.0004882 2048 M100.5 0.0002441 4096 M100.6 0.000122 8192 M100.7 0.000061 16384存储字节MB101各位的信号状态:扫描周期存储字节MB101各位的信号状态7 6 5 4 3 2 1 0时间值(MS)0 0 0 0 0 0 0 0 0 2501 0 0 0 0 0 0 0 1 2502 0 0 0 0 0 0 1 0 2503 0 0 0 0 0 0 1 1 2504 0 0 0 0 0 1 0 0 2505 0 0 0 0 0 1 0 1 2506 0 0 0 0 0 1 1 0 2507 0 0 0 0 0 1 1 1 2508 0 0 0 0 1 0 0 0 2509 0 0 0 0 1 0 0 1 25010 0 0 0 0 1 0 1 0 25011 0 0 0 0 1 0 1 1 25012 0 0 0 0 1 1 0 0 250M101.1的信号状态:练习：当按启动按钮时，L1灯以0.5s的周期闪烁，L2灯以1s的周期闪烁，L3灯以2s的周期闪烁，L4灯以4s的周期闪烁，按下停止按钮，所有灯熄灭。

S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。

SIMATIC S7-300 可编程序控制器是模块化结构设计。

各种单独的模块之间可进行广泛组合以用于扩展。

一.系统组成：中央处理单元 (CPU)各种 CPU 有各种不同的性能，例如，有的 CPU 上集成有输入/输出点，有的 CPU 上集成有 PROFIBUS-DP 通讯接口等。

信号模块 (SM)用于数字量和模拟量输入/输出通讯处理器 (CP)用于连接网络和点对点连接功能模块 (FM)用于高速计数，定位操作 (开环或闭环定位) 和闭环控制。

负载电源模块 (PS)用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 伏交流电源，或 24/48/60/110 伏直流电源。

接口模块 (IM)用于多机架配置时连接主机架 (CR) 和扩展机架 (ER)。

S7-300 通过分布式的主机架 (CR) 和 3 个扩展机架 (ER)，可以操作多达 32 个模块。

运行时无需风扇。

SIMATIC S7-300 适用于通用领域：高电磁兼容性和强抗振动，冲击性，使其具有最高的工业环境适应性。

PLC控制系统示意图SIMATIC-S7-300实物模拟图S7-300 有两种类型：标准型温度范围从 0℃到 60℃环境条件扩展型温度范围从 -25℃到 +60℃更强的耐受振动和污染特性。

二.功能SIMATIC S7-300 的大量功能支持和帮助用户进行编程、启动和维护高速的指令处理0.6~0.1μs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。

浮点数运算用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算方便用户的参数赋值一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值，这样就节省了入门和培训的费用。

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。

SIMATIC人机界面 (hmi) 从 S7-300 中取得数据，S7-300 按用户指定的刷新速度传送这些数据。

4.2.3 计数器指令S7中的计数器用于对RLO正跳沿计数。

加计数器计数器的种类减计数器可逆计数器1.计数器的组成在CPU中保留一块存储区作为计数器计数值存储区，每个计数器占用两个字节，称为计数器字。

计数器字中的第0至11位表示计数值（二进制格式），计数范围是0到999。

当计数值达到上限999时，累加停止。

计数值到达下限0时，将不再减小。

累加器1低字的内容计数值1272.计数器指令LAD指令STL指令功能说明C no.－(SC) <预置值> SC C no.计数器置初始值该指令为计数器置初始值,其中no.为计数器编号,数据类型为COUNTER;<预置值>的数据类型为WORD,可用存储区为I、Q、M、D、L,也可为常数;STL指令的初始值在累加器1中.C no. --(CU) CU C no. 加计数执行指令时,RLO每有一个正跳沿计数值加1.若达上限999,则停止累加.C no. --(CD) CD C no. 减计数执行指令时,RLO每有一个正跳沿计数值减1.若达下限0,则停止减。

FR C no. 允许计数器再启动若RLO为1，则初始值再次装入，它不是计数器正常运行的必要条件。

当计数大于0时在输出Q上的1信号状态检查产生结果1；当计数等于0时，信号状态检查产生结果0。

3. 计数器的梯形图方块指令参数数据类型存储区说明N0. COUNTER 计数器标识号CU BOOL I,Q,M,D,L 加计数输入CD BOOL I,Q,M,D,L 减计数输入S BOOL I,Q,M,D,L 计数器预置输入PV WORD I,Q,M,D,L 计数初始值(0至999)R BOOL I,Q,M,D,L 复位计数器输入Q BOOL I,Q,M,D,L 计数器状态输出CV WORD I,Q,M,D,L 当前计数值输出(整数格式)CV_BCD WORD I,Q,M,D,L 当前计数值输出(BCD格式)4.计数器应用举例例一计数器扩展为定时器当定时器不够用时,可以用计数器扩展为定时器.程序中使用了CPU的时钟存储器,设置MB100为时钟存储器,则M100.0的变化周期为0.1s。

课程名称：西门子S7-300PLC NO：任务实施90分钟西门子S7-300的组成•第一节 S7-300/400的系统基本构成• 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组成。

其结构示意图1、导轨（S7-300的机架）用M6的螺丝把导轨固定到安装部位。

通过保护接地螺丝，把保护接地线连到导轨上，保护接地线的最小截面为10mm2做笔记在老师的引导下，结合现有知识储备解决课堂问题，并做到举一反三。

通过操作，加深理解，学会使用方法.任务实施2、电源模块•功能：将电网电压（AC120V/230V）转变成S7-300所需的DC 24V的工作电压。

PS 307 电源模块将120/230 伏交流电压转换为 24V 直流电压，为S7-300/400、传感器和执行器供电。

输出电流有2A、5A 或10A 3 种。

电源模块安装在DIN 导轨上的插槽1。

3、CPU模块执行用户程序，含存储卡。

学生根据现有知识储备配合老师进行课堂教学。

通过操作，加深理解，学会使用方法任务实施CPU面板上各指示灯的功能：A、SF（系统出错/故障显示，红色）：CPU 硬件故障或软件错误时亮。

B、BATF（BF)（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。

C、DC 5V（＋5V 电源指示，绿色）： 5V 电源正常时亮。

FRCE（强制，黄色）：至少有一个I/O 被强制时亮。

D、RUN（运行方式，绿色）：CPU 处于RUN 状态时亮；重新启动时以2 Hz 的频率闪亮； HOLD（单步、断点）状态时以0.5Hz 的频率闪亮。

E、STOP（停止方式，黄色）：CPU 处于STOP，HOLD 状态或重新启动时常亮。

F、BUSF（总线错误，红色）。

模式开关选择（1）RUN (运行)位置：CPU 执行、读出用户程序，但是不能修改用户程序。

（2）STOP（停止）位置：不执行用户程序，可以读出和修改用户程序。

第一章ＰＬＣ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。

但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC（programmable logic controller）。

②70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC（programmablecontroller）。

但由于PC容易与个人计算机（personal computer）相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。

③1985年国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。

④PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，所以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。

继电器在控制系统中主要起两种作用：（1）逻辑运算（2）弱电控制强电。

⑤PLC是集自动控制技术、计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。

二、可编程控制器的分类及特点（一）分类（１）从组成结构形式分①一体化整体式ＰＬＣ②模块式结构化ＰＬＣ（２）按Ｉ／Ｏ点数及内存容量分①超小型ＰＬC②小型ＰＬＣ③中型ＰＬＣ④大型ＰＬＣ⑤超大型ＰＬＣ（3）按输出形式分①继电器输出为有触点输出方式，适用于低频大功率直流或交流负载１②晶体管输出为无触点输出方式，适用于高频小功率直流负载③晶闸管输出为无触点输出方式，适用于高速大功率交流负载２３（二）特点①可靠性高、抗干扰能力强 ②编程简单、使用方便③设计、安装容易，维护工作量少④功能完善、通用性好，可实现三电一体化PLC 将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运 动控制）这三电集于一体。

S7300系列PLC应用系统设计1. 系统概述S7300系列PLC应用系统是一种基于模块化设计的自动化控制系统，广泛应用于工业自动化领域。

该系统包含了多个PLC模块，可以根据不同的应用场景进行配置和组合，支持多种输入输出信号的采集和控制。

系统结构如下：•多个PLC模块•输入信号模块•输出信号模块•通信模块•人机界面模块其中，PLC模块是系统的核心部分，负责控制各种工业设备的运行状态。

输入信号模块负责采集各种传感器和检测器的信号，输出信号模块负责向执行器和控制器发送指令和控制信号，通信模块负责与其他设备进行数据交换，人机界面模块负责提供用户友好的操作界面和数据显示。

2. 系统硬件设计2.1 PLC模块S7300系列PLC应用系统采用多个PLC模块的组合来实现不同的功能，每个模块具有完整的处理器和存储器单元。

根据具体的应用场景需要，可以选择不同数量和类型的PLC模块并组成一个整体系统。

PLC模块的主要参数如下：•CPU型号：S7-300•内存容量：通常为128KB或256KB，根据需求扩展至512KB•I/O点数：根据需求选择，最多支持2560个输入/输出点•通信接口：支持以太网通信和串口通信•电源输入：通常为24V DC2.2 输入信号模块输入信号模块主要用于采集各种传感器和检测器的信号，包括温度、湿度、压力、流量、速度等等。

这些信号通过输入信号模块上传至PLC模块中进行处理，从而实现对各种工业设备的精确控制。

输入信号模块的主要参数如下：•输入点数：根据需求选择，最多支持1024个输入点•输入类型：可选择数字输入、模拟输入等多种输入类型•输入电压：通常为24V DC•通信接口：支持以太网通信和串口通信2.3 输出信号模块输出信号模块主要用于向执行器和控制器发送指令和控制信号，并控制各种工业设备的运行状态。

输出信号模块可以搭配PLC模块使用，实现精准的控制和调度。

输出信号模块的主要参数如下：•输出点数：根据需求选择，最多支持1024个输出点•输出类型：可选择数字输出、模拟输出等多种输出类型•输出电压：通常为24V DC•通信接口：支持以太网通信和串口通信2.4 通信模块通信模块主要用于与其他设备进行数据交换，例如与计算机进行数据通信、与其他PLC进行数据同步等。

S7-300 PLC系统硬件和网络课程S7-300 PLC系统硬件和网络课程一、S7-300 系统硬件主要包括以下几个部分：1、信号处理模块；2、接口模块；3、功能模块；4、CPU 中央处理器；5、通讯处理器6、通讯网卡7、工程师、操作员站和操作屏二、硬件详细介绍2.1信号处理模块⏹信号处理模块主要分为四类：开关量输入DI、开关量输出DO、模拟量输入AI、模拟量输出AO⏹经常使用的开关量输入模块名称和性能✓SM321 16点输入，24V DC；13-30V 为信号1；-30~5V为信号0；✓SM321 16点输入，120V/230V AC；79-264V 为信号1；0~40V为信号0；⏹经常使用的开关量输出模块名称和性能✓SM322 16点输出，24V DC；信号1时输出L+-0.8V；每通道的最大输出电流0.5A; 阻性负载的最高输出频率100HZ,感性为0.5HZ;带短路电子保护；✓SM322 8点输出，继电器接点；信号1时输出接点闭合；信号0时输出接点断开；接点容量8A（230V AC）或5A （24V DC）；⏹经常使用的模拟量输入模块名称和性能✓SM331 8点模拟量输入；用于电阻测量时，为4点；✓输入信号类型：电压+-80毫伏; +-250毫伏;+-500毫伏;+-1V;+-2.5V;+-5V;1-5V;+-10V;电流+-10毫安;+-20毫安;0-20毫安;4-20毫安;电阻150欧姆;300欧姆;600欧姆热电偶E,N,J,K型热电阻Pt100 标准,Ni100标准✓分辨率:14位⏹经常使用的模拟量输出模块名称和性能✓SM332 4点模拟量输出;✓信号类型：电压输出0-10V；+-10V；1-5V；电流输出4-20MA；+-20MA；0-20MA✓分辨率:12位2.2接口模块⏹接口模块主要用于连接多机架的PLC系统，即一个S7-300 PLC系统的信号模块如果超过8块，就必须配置接口模块进行扩展。