第一章 S7-300PLC硬件和安装
第一章 S7-300PLC硬件和安装
精选.
11
祝同学们
努力发挥
项目成功
谢谢
精选.
12
精选.
7
图1-15 S7-300一般结构的系统供电
精选.
8
1.4 机柜的选型与安装
1、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：
2、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）
图4 解锁前连接器并取下模块
精选.
图5拆卸前连接器编码插针
6
1. 3 电气屏蔽与接地
1、在实时控制系统中，接地是抑制干扰以使系统可 靠工作的主要方法。在设计中如能把接地和屏蔽正 确地结合起来使用，则可以解决大部分干扰问题。
2、PS307除了给CPU供电外，还给24 V DC模块提供 负载电流，图1-15给出了S7-300一般结构的系统供 电和接地连接，图中S7-300参考电位M是接地的。 在一些场合，可能需要参考电位不接地的S7-300系 统，此时应该把在CPU313/314上M端子和功能性 地之间跨接线拆下。对CPU312 IFM，只能实现一 个接地结构，参考电位和地在内部已连接好。在带 隔离的模块结构中，控制回路的参考电位和负载回 路的参考电位是隔离的。
3、模块导轨间的安装间隙
4、机柜中所有组建的总功率消耗
5、在确定S7-300机柜安装尺寸时，应注意以下技术参数：
6、模块导轨所需安装空间
7、模块导轨和机柜柜壁之间的最小间隙
8、模块导轨之间的最小间隙
9、电缆导管或风扇的所需安装空间
10、机柜固定位置
精选.
9
2 实训：安装一个典型的S7-300 PLC硬件系统
S7-300软硬件培训(技术讲解)
• 存储器卡
为存储器卡提供一个插槽。当发生断电时利用存储器卡可以不需
要电池就可以保存程序。
• 电池盒
在前盖下有一个装锂电池的空间，当出现断电时锂电池用来保存
RAM中的内容。
• MPI连接
用MPI接口连接到编程设备或其它设备
• DP 接口
分布式 I/O 直接连接到CPU的接口。
• 1、CPU的运行模式
5、功能模块 (FM)
• 功能模块主要用于对时间要求苛刻、存储器容量要求 较大的过程信号处理任务。
- 计数：计数器模块 - 定位：快速/慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮
控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位 模块等 - 闭环控制：闭环控制模块 - 工业标识系统：接口模块、称重模块、位置输入模块、 超声波位置解码器等。
培训资料
• 名称： S7-300软硬件培训（技术讲解） • 所属班组：xx • 汇报人：xx
一、PLC的基础理论
1、S7-300概述 2、S7-300的CPU模块 3、S7-300安装
S7-300概述
S7-300 是西门子公司生产的可编程序控制器 (PLC)系列产品之一。其模块化结构、易于实现分 布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震 动冲击性能好，使其在广泛的工业控制领域中， 成为一种既经济又切合实际的解决方案。 一、特性 • 针对低性能要求的模块化中小控制系统 • 可配不同档次的CPU • 可选择不同类型的扩展模块 • 可以扩展多达32个模块
●电压波动范围：5%
3、CPU模块
各种CPU有不同的性能，例如有的CPU集成有数字量和模拟 量输入/输出点，有的CPU集成有PROFIBUS－DP等通信接 口。CPU前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V电源 端子、电池盒与存储器模块盒（有的CPU没有）。
《S7-300PLC基础教程》第1章 S7-300PLC硬件和安装
MERES位置不能保持，在这个位置松手时开关将自动返回STOP位置。将模式选择开关从STOP状态扳到MRES位置，可以复位存储器，使CPU回到初始状态。工作存储器、装载存储器中的用户程序和地址区被清除，全部存储器位、定时器、计数器和数据块均被删除，即复位为零，包括有保持功能的数据。系统参数、CPU和模块的参数被恢复为默认设置，MPI的参数被保留。如果有存储器卡，CPU在复位后将它里面的用户程序和系统参数复制到工作存储器区
1.1.2 CPU模块
CPU是PLC系统的运算控制核心。它根据系统程序的要求完成以下任务：接收并存储用户程序和数据，接收现场输入设备的状态和数据，诊断PLC内部电路工作状态和编程过程中的语法错误，完成用户程序规定的运算任务，更新有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容，实现输出控制或数据通信等功能。 S7-300 CPU有20种不同型号，各种CPU按性能等级划分，可以涵盖各种应用范围。S7-300的各款CPU都有非常详尽的性能数据表（具体参数可查阅相关资料），其中最值得关注的CPU性能有以下五方面： I/O扩展能力 指令执行速度 工作内存容量 通讯能力 CPU上的集成功能
1.1 S7-300PLC硬件简介
S7-300（见图1-1）由多种模块部件组成，包括导轨（Rack）、电源模块（PS）、CPU模块、接口模块（IM）、输入输出模块（SM）。各种模块能以不同方式组合在一起，从而可使控制系统设计更加灵活，满足不同的应用需求。
图1-1 S7-300 PLC的基本结构
1.1.1 电源模块
图1-5 MMC卡
如果在写访问过程中拆下SIMATIC微存储器卡，卡中的数据会被破坏。在这种情况下，必须将MMC插入CPU中并删除它，或在CPU中格式化存储卡。只有在断电状态或CPU处于“STOP”状态时，才能取下存储卡。
西门子300PLC硬件组态流程
西门子300PLC硬件组态流程一、实验内容利用Step7软件实现PC机与PLC基于工业以太网通信的硬件组态操作。
二、实验硬件三、流程1.硬件连接如图所示图1 硬件连接图本实验PC机与PLC通信采用工业以太网协议，需要保证二者在同一个IP地址段上，因此本地PC电脑IP地址设置为192.168.0.2，PLC的IP地址为192.168.0.1，具体怎样设置此处不重复。
2.Step7的硬件组态下面将通过新建一个项目的过程，来说明Step7 软件的组态过程。
打开控制屏上的旋钮开关，此时停止的“红灯”亮，启动计算机，双击计算机桌面上的图标打开Step7 项目管理软件，界面如图2所示：图2 STEP7 软件界面图2中有一个已经存在的工程，请把它关闭掉。
点击工具栏上 图标（或者打开File 文件菜单里面New 新建子菜单），出现如图 3 界面。
图3 新建项目界面在图3的界面里，我们在“Name 名称”栏中输入要新建的项目名称，例如：test1。
点击“Browse 浏览”按钮可以更改项目存储的路径（注意路径不能含有中文字符），不选择的则系统认为为默认的路径，一般我们可以不做更改。
单击“OK ” 后出现图 4 界面。
图 4 项目界面如图5操作，添加一个 PLC 站(S7 300)，依次点击命令菜单栏中“Insert/Station/Simatic300 Station ”。
图 5 添加 S7-300PLC 站出现如图 6 下列界面。
图6 添加 S7-300PLC 站双击图6界面右边的“HardWare 硬件”后进入硬件组态界面，如图7。
图 7 硬件组态界面首先添加机架，在右边的硬件目录里选择“Simatic 300”，并点击前面的+号，在打开的列中选择“RACK-300”，单击在打开的列中选择机架rail,并用鼠标拖到左边的配置框后出现如图 8所示。
图8 机架配置图接下俩选择ps307 10A电源，拖放到1号槽位。
第一章 S7-300PLC硬件和安装
1.数字量模块
（1）数字量输入模块SM321 数字量输入模块将现场送来的数字信号电平转换 成S7-300内部信号电平。数字量输入模块有直流 输入方式和交流输入方式。对现场输入元件，仅 要求提供开关触点即可。输入信号进入模块后， 一般都经过光电隔离和滤波，然后才送至输入缓 冲器等待CPU采样。采样时，信号经过背板总线 进入到输入映像区。 数字量输入模块SM321有四种型号模块可供选择， 即直流16点输入、直流32点输入、交流16点输入、 交流8点输入模块。 模块的每个输入点有一个绿色发光二极管显示输 入状态，输入开关闭合即有输入电压时，二极管 点亮。
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96 100 104 108 112 116 120 124 IM Ú 640 656 672 688 704 720 736 752¢
S7-300信号模板的起始地址
0机架的第一个信号模块槽(4号槽)的地址为0.0～3.7，一 个16点的输入模块只占用地址0.0～1.7，地址2.0～3.7未用。 数字量模块中的输入点和输出点的地址由字节部分和位部
三、 SM模块
信号模块（SM）也叫输入/输出模块，是CPU 模块与 现场输入输出元件和设备连接的桥梁，用户可根据现 场输入/输出设备选择各种用途的I/O模块。 S7-300的输入/输出模块外部连线接在插入式的前连接 器的端子上，前连接器插在前盖后面的凹槽内。不需 断开前连接器上的外部连线，就可以迅速的更换模块。 信号模块面板上的LED用来显示各数字量输入/输出 点的信号状态，模块安装在DIN标准导轨上，通过总 线连接器与相邻的模块连接。 信号模块和接口模块的尺寸为 40mm(宽)x125mm(高)x120mm.(深)。有少量模块的宽度 为80mm。
S7-300PLC的硬件(西门子s7-300授课资料,拿来大家共享!)
由L+供电的两线制变送器与带隔离的模拟量输入模块的连接
四线制变送器与带隔离的模拟量输入模块的连接
热敏电阻与带隔离的模拟量输入模块的四线制连接
热敏电阻与带隔离的模拟量输入模块的三线制连接
热敏电阻与带隔离的模拟量输入模块的两线制连接
热电偶的结构
使用内部补偿的热电偶与模拟量输入模块的连接
使用补偿盒的热电偶与模拟量输入模块的连接
PS307 2A的模块示意图
• S7-300有20种不同型号的CPU，以适应不同等级的控制系统。 有的CPU上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFIBUSDP通信接口，有的CPU上集成有PtP接口等，目前大致可以分
为以下几类：
(1) 6种紧凑型CPU，带有集成功能和I/O: CPU3l2C，313C， 313C-PtP，313C-2DP，314C-PtP和314C-2DP。 (2) 3种重新定义的CPU: CPU312，314和315-2DP。
PROFIBUS-DP等通信接口。CPU前面板上有状态故 障指示灯、模式开关、24V电源端子、电池盒与存储
器模块盒(有的CPU没有)。
(2)负载电源模块(PS)
• 负载电源模块用于将AC220V电源转换为DC24V电 源，供CPU和I/0模块使用。额定输出电流有2A、5A
和l0A三种，过载时模块上的LED闪烁。
模拟量输出通道的转换时间和模块的循环时间：每个通道的最大 转换时间为0.8~1.5ms，建立时间为0.1~0.5ms，模块的循环时间 为所有激活的AO通道的转换时间与建立时间的总和；
模拟值的表示
模拟量输入/输出模块中模拟量对应的数字称为模拟值，模拟 值用16位二进制补码定点数来表示，最高位（第15位）为符号 位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。模拟量模块的模拟 值位数（即转换精度）可以设置为9~15位（与模块的型号有关， 不包括符号位），如果模拟值的精度小于15位，则模拟值左移， 使其最高位（符号位）在16位字的最高位（第15位），模拟值 左移后未使用的低位则填入“0”，这种处理方法称为“左对齐”。
S7-300学习资料(视频祥解)
S7-300学习笔记第一讲：S7-300简介一、标准型S7-300的硬件结构1.S7-300为标准模块式结构，各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC应用系统。
2.第一槽为电源模块，第二槽为CPU模块，第三槽为通信模。
3.300电源模块(PS)可用其它开关电源代替,而400必须选用原装模块二、S7-300 CPU模块1.CPU模块分类1)300PLC可分为紧凑型.标准型.革新型.户外型.故障安全型和特种型CPU2)C表示紧凑型.F故障安全型T表示特种型2.S7-300 CPU的主要特点3.S7-300 CPU状态故障显示1)SF(红色)：系统出错/故障指示灯,硬件或软件出错时亮2)BATF(红色) ：电池故障指示灯,没电或没有装入电池时亮.314和316有.故障时不影响CPU工作3)DC5V(绿色) ：5V电源指示灯,总线5V电源正常时常亮4)FRCE(黄色) ：强制作业有效指示灯,有强制时亮5)RUN(绿色) ：运行指示灯.处于RUN时亮,在STARTUP(启动)时以2HZ闪烁,在HOLD(暂停)时0.5HZ闪烁6)STOP(黄色) ：CPU处于STARTUP. HOLD.时常亮,在存储器复位时0.5HZ闪.在存储器置位时以2HZ闪烁.7)BUS DF(BF)(红色) ：总线出错时亮,(只适用于带有DP接口的CPU).8)SF DP：接口错误指示灯,DP接口故障时亮三、S7-300 PLC功能1.高速的指令处理：0.1-0.6us的指令处理时间2.人机界面（HMI）：人机界面集成在S7-300操作系统内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，记录错误和特殊的系统事件4.口令保护：多级口令保护可以使用户高度、有效的保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改四、S7-300 模块PS电源模块、IM接口模块（360发送361接收）、FM功能模块、SM信号模块。
第1章S7300PLC硬件和安装
②STARTUP模式：可以用模式选择开关或编程软件启动 CPU。如果模式选择开关在RUN或RUN-P位置，通电时 自动进入启动模式。
③RUN模式：执行用户程序，刷新输入和输出，处理中断 和故障信息服务。
图1-1 S7-300 PLC的基本结构
1.1.1 电源模块
电源模块是构成PLC控制系统的重要组成部分，针对不同 系列的CPU，西门子有匹配的电源模块与之对应，用于对 PLC内部电路和外部负载供电。
1. PS 30X系列电源模块 有多种S7-300电源模块可为编程控制器供电，也可以向
需要24V直流的传感器/执行器供电，比如PS305、PS307。 PS 305电源模块是直流供电，PS 307是交流供电。本节以 PS 307电源模块为例作详细介绍。图1-2是PS 307（2A） 的模块示意图。 PS 307电源模块(2A)具有以下显著特性： （1）输出电流2A。 （2）输出电压24VDC，防短路和开路保护。 （3）连接单相交流系统 (输入电压120/230V AC， 50/60Hz)。 （4）可靠的隔离特性，符合EN 60950标准。 （5）可用作负载电源。
（2）CPU 313C：CPU 313C是紧凑型CPU，带集成的数字量和模拟量 的输入和输出。无内置装载存储器，操作时必须用MMC卡扩充装载存储 器。适用于具有较高要求的系统中。
（3）CPU 313C-2DP：紧凑型CPU，带集成的数字量输入和输出，以及 PROFIBUS DP主站/从站接口。操作时也必须用MMC卡扩充装载存储器。
本的解决方案，适用于对速度要求较高、程序较大的小型应用领域。 CPU313内置12 KB的RAM，其装载存储器为内置20 KB的RAM，可用存 储卡扩充装载存储器，最大容量为4MB，指令执行速度为600 ns/二进制 指令。扩展模块只能装在一个导轨上，最大扩展128点数字量和32路模拟 量。
S7-300硬件与安装接线
编号 说明
① S7-300 的垂直安装 ② S7-300 的水平安装 ③ 安装导轨
2---组态
2 组件尺寸：装配导轨长度
与其它导轨不同的是，2 m 装配导轨没有固定孔。 因此必须钻孔，以使2 m 导轨能够最佳地适合您 的应用。
2---组态
3
组件尺寸：模块的安装尺寸
● 模块高度： 125 mm ● 带屏蔽接触元件的模块的高度： 185 mm ● 最大装配深度： 130 mm ● 对于具有使用倾斜式馈线接头的DP 连接器的CPU，其最大装配深度为： 140 mm ● 前面板打开的CPU 的最大装配深度： 180 mm
3---安装 3-2将模块安装在导轨上
9 将总线连接器插入 CPU 和SM/FM/CP/IM。
除CPU 外，每个模块都 带有一个总线连接器。
在插入总线连接器时， 必须从CPU 开始。 拔掉装 配中“最后一个”模块的总 线连接器。
将总线连接器插入另一 个模块。
“最后一个”模块不接 受总线连接器。
3---安装 3-2将模块安装在导轨上
10 安装 CPU 和SM/FM/CP/IM。
按指定的顺序，将所有模 块： ①挂靠到导轨上 ②滑动到靠近左边的模块 ③然后向下旋转 。
3---安装 3-2将模块安装在导轨上
11 用螺丝拧紧模块。
3---安装 3-3标记模块
12 分配插槽号。
3---安装 3-3标记模块
13 把相应的插槽号拿到相关模块前 14 将卡舌放置到模块 ① 的开口中 15 将插槽号压入模块 ② 中。 插槽号从轮子处断开
编号 标识符 ① 用螺丝刀卸下保护盖 ② 将选择器开关设置为 电源电压
4---接线 源模块和CPU 前面板。 6 打开PS 307 上的电缆夹。 7 将电源电缆的外皮剥去11 毫米长，然后将其连接到L1、N
S7-300 PLC安装教程
维护可编程控制器
更换S7-300的后备电池 更换 的后备电池
更换S7-300的信号模板 更换 的信号模板
• • • • • • • • • • • • 把CPU 切换到 Stop 状态 切断负载供电电源 打开前盖 松开前连接器并取下 松开模板上的紧固螺丝 摘下模块 在新模块上， 在新模块上，取下编码器的上半部分 把新模板插入， 把新模板插入，并固定在导轨上 将接好线的前连接器并插入模板并它放到正常工作位置 关上前盖 重新接通负载电源 执行一次CPU的完全再启动 的完全再启动 执行一次
准备启动
• •
把钥匙插入CPU！ ！ 把钥匙插入 插入后备电池！ 插入后备电池！ – 如果用户程序不是存放在存储器模块中（该 如果用户程序不是存放在存储器模块中（ 模块中的程序不靠电源保持） 模块中的程序不靠电源保持） – 如果出现断电时必须保持大量的数据
•
如果需要插入存储器模块！ 如果需要插入存储器模块！ – 不需要后备电池就可以保持用户程序和数据 – 具有较大的“装载存储器” 具有较大的“装载存储器”
• 打开电源模块和CPU模块面板上的前盖 打开电源模块和CPU模块面板上的前盖 CPU • 松开电源模块上接线端子的夹紧螺钉 • 将进线电缆连接到端子上，并注意绝缘 将进线电缆连接到端子上， • 上紧接线端子的夹紧螺钉 • • • 用连接器将电源模块与CPU模块连接起来并上紧螺钉 用连接器将电源模块与CPU模块连接起来并上紧螺钉 CPU 关上前盖 检查进线电压的选择开关把槽号插入前盖！ 检查进线电压的选择开关把槽号插入前盖！ 把槽号插入前盖
...连接两个机架的总线 连接两个机架的总线
... 把不同的过程信号与 把不同的过程信号与S7-300相匹配 相匹配 附件：总线连接器， 附件：总线连接器，前连接器 ... 完成定位、闭环控制等功能 完成定位、 ... 连接可编程控制器 附件：电缆、软件、 附件：电缆、软件、接口模块
PLC 的硬件安装和维护 计算机教学课件 (一)
PLC 的硬件安装和维护计算机教学课件 (一)PLC（可编程逻辑控制器）是工业自动化领域中一种重要的控制器设备，它通过预先编程实现自动化生产过程中的各种控制和监测任务。
PLC的硬件安装和维护在工业自动化生产过程中有着举足轻重的作用，下面我们来详细介绍一下PLC的硬件安装和维护的方案。
一、PLC硬件安装1、选择适当的PLC设备。
这需要考虑PLC的品牌、型号、输入输出点数、通讯接口、软件程序等因素。
不同类型的PLC设备使用场景不同，在选择设备时应该根据实际需要选择最佳的PLC设备。
2、安装硬件设备。
在安装PLC硬件设备时需要注意地面的稳定性和电源的安全稳定。
PLC设备安装完成后，必须严格按照指示同步开启PLC输入和输出，检查是否符合标准。
3、调试程序。
PLC程序调试是硬件设备安装中的重要环节，必须保证硬件设备与软件程序之间的完美连接。
程序调试需要在配置正确的传感器，马达和其他控制系统的前提下进行。
调试程序时应该按照标准使用本地接口或其他传输介质直接接入PLC的端口进行调试。
二、PLC硬件维护1、维护设备清洁和机械部件的正常工作状态。
在PLC硬件设备的使用过程中，应使机械部件保持正常的工作状态，确保设备所处的环境清洁无尘，与机械部件有关的设备都应该经常进行润滑处理。
2、定期检查PLC设备的电缆连接、接线头和I/O点。
这需要在PLC设备关闭状态下进行，检查设备的连接线路是否松动、电线是否受损或断电等问题。
3、定期检查传感器、执行器、马达等与PLC直接连接的设备。
及时检查这些设备的工作状态是否正常，是否存在故障。
4、及时更新PLC的控制程序。
在工业自动化生产过程中，PLC程序的稳定性和可维护性是非常重要的，及时更新PLC的控制程序能够增强其执行控制任务的能力。
综上所述，PLC在工业自动化生产过程中有着重要的作用，它的硬件设备安装和维护对其正常运行起着至关重要的作用。
做好PLC设备的硬件安装和维护，对于保证生产过程的稳定性和可靠性，提高企业生产效率具有重要意义，应得到高度重视。
项目1：安装一个典型的S7-300PLC硬件系统
演示
启发
学练一体
明确任务目的
10
分钟
操练2
（掌握初步或基本能力）
①学生根据教师的示范方法配置相关的PLC硬件模块，并做详细记录；
②现场检查安装结果；
讲做合一启发对Biblioteka 、联系学练一体学生操作
30
分钟
引入3
（任务项目）
任务1-3了解市场上不同公司常用PLC产品
提问
演示
启发
学练一体
明确任务目的
30
分钟
操练3
教学
体会
教学过程设计
主要步骤
教学内容
教学方法
教学手段
学生活动
时间分配
告知
（教学内容、目的）
（从项目需求引出教学目的和任务）
项目需求：讲解“安装一个典型的S7-300PLC硬件系统”的工作过程，
教学任务：本次课要学习的主要内容是安装一个典型的S7-300PLC硬件系统的工作过程。
教学目的：明确各个硬件模块在典型的S7-300PLC硬件系统中的主要作用。
项目1：安装一个典型的S7-300PLC硬件系统
授课教师：刘必旺
授课班级：电气073/074
学时数：2
授课日期：2008年9月日
第1周第节
教学地点：PLC实验实训室
教
学
目
标
能力目标
知识目标
素质目标
1、在安装硬件模块的过程中掌握安装规范
2、掌握PLC控制系统硬件结构及框图
3、通过真实项目案例，理解并掌握PLC控制系统的硬件组成
（掌握初步或基本能力）
①学生根据教师演示的西门子公司S7系列，欧姆龙等公司生产的PLC学会加以区分；
第1章 SIMATIC S7-300 PLC硬件系统简介
1.5.2
SM334模拟量模板
在SM334（AI4/AO2×8BIT）型号中，各 符号的含义是：
SM —— 信号模板；
A I4 —— 模拟量输入通道，通道数目为4；
AO2—— 模拟量输出通道，通道数目为2； 由此可知，该模板是一块具有4个模拟量输 入通道、2个模拟量输出通道的模拟量模板。
1.6
学生活动：观察S7-314 PLC的结构
1．活动目的
⑴通过观察、拆装S7-314 PLC的组成模块，使学生 进一步了解S7-300 PLC的结构，了解各组成模块的型 号、接线图符号的含义。 ⑵培养学生的观察能力及实际动手内容。
2．活动内容
⑴在教师的指导下，拆卸S7-314 PLC装置，并将一至 二个信号模板从机架上拆下来，观察S7-314 PLC的结构 及组成情况；
1' 数字量 2' 数字量
3' 数字量
IM
640
656
672
688
704
720
736
752
例1.3
4号槽的模拟量模板的地址分配为：
通道0：地址 256 通道1：地址 258 通道2：地址 260 ： ： ： ：
1.4
CPU工作模式
SIEMATIC S7-300系列的CPU有四种工作模式，模式的选择是 通过一个钥匙开关进行操作的。只有当钥匙开关插上时，才可改变 工作模式。当工程技术人员调试好设备后，应将钥匙开关取下，以 防止因无关人员改变运行模式或改变用户程序而造成安全事故。
1.2
S7－300 PLC的结构
1.2.1 单机架PLC的结构 当PLC 的组成模块较少时，只需要一个机架即可安 装下全部模块组件，这就是单机架结构PLC。此种结构 最多可安装的信号模板（包括SM、FM、CP）总数为8个。
s7-300安装全过程1
1、把该文件拷到c盘2、如下图，鼠标右键解压选择该项进行解压下3、解压后重新命名，即删除024--，重命名后如Array如果以上3步未操作将会导致软件安装时提示未找到SSF 文件,导致无法安装,所以请大家务必按照提示操作4、双击打开step75.5sp2cn，如下图有的需要重启两次。
5、安装过程不需要做任何设置，都选择默认，并且都安装在c盘，工控软件大家都知道，不安装在c盘，到时候通讯很可能出问题，所以没有特殊情况，请务必安装到c盘，不要修改默认安装位置6、安装过程会提示是否在安装过程传送密钥，此时选择否。
选择否安装完成,会提示是否重启,选择是,立即重启电脑选择立即重启电脑这样即可完成软件的安装，此时桌面上会出现如下图标：如果双击后出现如下提示：那么请从我给你发的四个文件中找到，解压后如下图：7、双击打开Simatic_EKB_Install_2011_05_22使用时最好关闭杀毒软件及防火墙，防止发生错误，造成授权过期！！运行后，如下图所示界面：安装步骤：1、 在软件界面的左上角处选择 要安装的盘符，如C 盘。
2、 在软件界面左侧栏目内快速查找要按照的授权软件名称，并单击选中。
3、 在软件界面的窗口中部，选择要安装的授权，并在前面打上勾。
4、 最后点击软件界面上面的 install long 按钮即可安装。
第二：安装s7-300的仿真1、打开我给你发的这个文件夹，找到第一步：选择step7第二步：勾选v5.5前面的小框第三步：点击Install long ，此时V5.5前面变蓝，到此授权完成，重启电脑即可打开软件里面的，解压后直接进去找到，进入DISK1,找到stepup，如下图，双击安装即可安装过程会提示你重启电脑，重启一次电脑，再安装。
2、安装完成后，如果提示如下图3、打开找到，解压打开授权即可，授权步骤如下；第一步第二步：勾选v5.4前面的小框第三步：单击install long，变蓝后，重启电脑，到此，s7-300所有安装都完成。
西门子硬件模块的安装
硬件模块的安装西门子S7-300 PLC 可供选择的模块有经济型、本安型、诊断中断型，还有其他各种性能各异的模块，种类齐全，并且配有标准的附件。
下面介绍如何选择和利用这些模块及附件来组合成一套PLC硬件系统。
1.1 模块选型基本要点根据控制系统项目的要求，选择什么样的CPU模块和I/O模块，应从以下几个方面来考虑。
1．现场中的检测点和被控对象总和数如果检测点和被控对象数量超出了CPU的控制点数，那么应该考虑采用运算速度更高的CPU，并制定相应的PLC系统结构形式：采用单主站、扩展方式还是PROFIBUS，同时决定选择多少数字量和模拟量模块。
2．项目中的控制工艺要求要考虑控制工艺任务的复杂、难易程度。
当控制工艺任务复杂、难度高时，对CPU的性能要求高。
3．工艺控制任务中是否存在特殊要求当有时间要求严格、突发事件处理、现场信号诊断诸如此类的要求时，CPU 是否支持中断诊断功能。
4．控制系统的兼容和延展性要考虑控制系统是否需要兼容其他的PLC控制系统，以及是否预留扩展接口。
5．数据信息化管理，网络通信要求当PLC控制系统需要参与信息化管理时，选择CPU模块应考虑其是否具备通信功能或是否需要添加通信模块。
选择硬件模块时，综合考虑以上几方面，不但可以节省硬件投资成本，还可以达到系统项目的要求，优化应用硬件。
1.2 安装导轨DIN导轨是S7-300系列PLC的机械安装铝制机架，如图3-1所示。
导轨用螺钉紧固安装在墙上或机柜中，S7-300的所有模块均直接用螺钉紧固在导轨上。
图3-1 S7-300 系列PLC 的DIN 导轨机架① 用M6螺钉把导轨固定到安装部位。
② 把保护地连到导轨上（通过保护地螺钉）。
注：导线的最小截面积为10mm2。
在安装导轨时，其周围应留有足够的空间，用于散热和安装其他元器件和模块。
尤其在系统中有扩展机架时，更应注意每个机架位置的安排。
1.3 硬件模块安装除CPU 外，每个信号模块都有背板总线连接器，在安装时要先将总线连接器装在CPU模块的背板上，并固定在导轨上，如图3-2所示。
项目一S7--300PLC硬件系统安装-PLC与电机控制技术
按I/O点数和内存容量分
小型PLC
I/O点数在256点以下，内存容量在4K字节以下
中型PLC I/O点数不大于2048点，内存容量在2～8K字节 如： 西门子S7－300PLC 大型PLC I/O点数大于2048点，内存容量在8～16K字节 如：西门子S7－400PLC
按控制性能分
量输入信号。 输出单元：用来连接工业现场被控对象中各种执行 元件。
（二）PLC的工作过程
1、上电处理：PLC上电后对PLC系统进行一 次初始化工作。 2、PLC的扫描过程
（1）输入采样阶段：PLC在输入采样阶段，首先 扫描所有输入端子，并将各个输入端子的状态存入 内存中对应的输入映象寄存器。此时输入映象寄存 器被刷新。 注意：在程序执行阶段和输出刷新阶段，无论输入 信号如何变化，其内容保持不变，直到下一个扫描 周期的输入采样阶段。
2、各组依据项目功能，安装S7_300PLC硬件系统
3、综合调试，完成系统； 4、完成项目报告。实际演示，检查测评
【项目内容】
1、认识S7－300各模 块 2、安装硬件系统
【项目知识准备】 一、PLC产生及定义 （一）PLC的产生
知识点1：PLC概述
传统的生产机械自动控制装置→继电器控制系统
优点→结构简单、价格低廉、容易操作 。 缺点→体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、
低档PLC 中档PLC：如西门子S7－300系列PLC 高档PLC三、PLC功能和特点： PLC的功能
控制功能
逻辑控制 定时控制 计数控制 顺序控制
PLC的功能
数据采集、存储与处理功能
数学运算功能 数据处理
模拟数据处理
输入/输出接口调理功能
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
可能彻底毁坏
自动切断；欠电压排 除后，电压自动 恢复
—
暗
表1-1 电源模块在非正常工作状态下的反应
2. S7-300的电流消耗量和功率损耗 一个实际的S7-300 PLC系统，在确定所有的模块后，要选 择合适的电源模块。所选定的电源模块的输出功率必须大 于CPU模块、所有I/O模块、各种智能模块的总消耗功率 之和，有时甚至还要考虑某些执行单元的功率，并且要留 有30％左右的余量。在具体产品设计时，应该仔细研究各 个模块的功率参数，最后确定电源模块的型号、规格。当 同一电源模块既要为主机单元又要为扩展单元供电时，从 主机单元到最远一个扩展单元的线路压降必须小于0.25 V。
CPU
CPU
工作存储器
工作存储器
装载存储器 (保存在MMC中)
装载存储器 (保存在MMC中)
系统存储区
系统存储区
图1-6 CPU的存储区
（1）装载存储器 装载存储器位于SIMATIC微型存储卡（MMC）中。装载存 储器的容量与MMC的容量一致。用于保存程序指令块和 数据块以及系统数据，也可以将项目的整个组态数据保存 在MMC中。 （2）工作存储器（RAM） RAM集成在CPU中，不能被扩展。它可用于运行程序指令， 并处理用户程序数据。程序只能在RAM和系统存储器中运 行。 CPU的RAM都具有保持功能。 （3）系统存储区 RAM系统存储区集成在CPU中，不能被扩展。它包括： ①标志位、定时器和计数器的地址区 ②I/O的过程映像 ③局域数据
1.1.3 SM模块
信号模块（SM）也叫输入/输出模块，是CPU 模块与现场 输入输出元件和设备连接的桥梁，用户可根据现场输入/ 输出设备选择各种用途的I/O模块。 S7-300的输入/输出模块外部连线接在插入式的前连接器的 端子上，前连接器插在前盖后面的凹槽内。不需断开前连 接器上的外部连线，就可以迅速的更换模块。 信号模块面板上的LED用来显示各数字量输入/输出点的 信号状态，模块安装在DIN标准导轨上，通过总线连接器 与相邻的模块连接。 信号模块和接口模块的尺寸为 40mm(宽)x125mm(高)x120mm.(深)。有少量模块的宽度为 80mm。
图1-2 PS 307电源模块
电源模块在非正常工作状态下的反应，可参考表1-1。
则… I＞3.9A 电压跌落，电压自动 恢复 24V直流指示灯 闪烁
如果… 输出电流过载
3A＜I＜=3.9A（稳态） 电压下降，缩短使用 寿命 输出短路 输出电压0V；短路故 暗 障排除后，电压 自动恢复
在一次侧过电压
1.1.1 电源模块
电源模块是构成PLC控制系统的重要组成部分，针对不同 系列的CPU，西门子有匹配的电源模块与之对应，用于对 PLC内部电路和外部负载供电。 1. PS 30X系列电源模块 有多种S7-300电源模块可为编程控制器供电，也可以向需 要24V直流的传感器/执行器供电，比如PS305、PS307。PS 305电源模块是直流供电，PS 307是交流供电。本节以PS 307电源模块为例作详细介绍。图1-2是PS 307（2A）的模块 示意图。 PS 307电源模块(2A)具有以下显著特性： （1）输出电流2A。 （2）输出电压24VDC，防短路和开路保护。 （3）连接单相交流系统 (输入电压120/230V AC，50/60Hz)。 （4）可靠的隔离特性，符合EN 60950标准。 （5）可用作负载电源。
注：①：模拟量输入和模拟量输出；②：8个数字量输入；③8个数 字量输出。 图1-4 CPU 31xC的集成数字量I/O模块
发光二极管LED
含 义
说 明 下列事件引起灯亮： ●硬件故障 ●固件出错 ●编程出错 ●参数设置出错 ●算术运算出错 ●定时器出错 ●存储器卡故障(只在CPU313和314上) ●电池故障或电源接通时无后备电池(只用于CPU313和314 上) ●输入／输出的故障或错误(只对外部I/O) 用编程装置读出诊断缓冲器中的内容，以确定错误／故障 的真正原因 如果电池有下列情况，则灯亮：①失效；②未装入 如果内部的5 V直流电源正常，则灯亮
3.介绍几种典型CPU模块 （1）CPU 313：CPU313是标准型CPU。具有更大的程序存储器、低成本 的解决方案，适用于对速度要求较高、程序较大的小型应用领域。 CPU313内置12 KB的RAM，其装载存储器为内置20 KB的RAM，可用存储 卡扩充装载存储器，最大容量为4MB，指令执行速度为600 ns/二进制指令。 扩展模块只能装在一个导轨上，最大扩展128点数字量和32路模拟量。 CPU313采用的是软件时钟，它给用户提供一个工作时间计时器。该计时 器可用来计量CPU或所连接设备的工作时间长度。 （2）CPU 313C：CPU 313C是紧凑型CPU，带集成的数字量和模拟量的输 入和输出。无内置装载存储器，操作时必须用MMC卡扩充装载存储器。 适用于具有较高要求的系统中。 （3）CPU 313C-2DP：紧凑型CPU，带集成的数字量输入和输出，以及 PROFIBUS DP主站/从站接口。操作时也必须用MMC卡扩充装载存储器。 （4）CPU315/CPU315-2DP：CPU315是具有中到大容量程序存储器和大 规模I/O配置的CPU。CPU315-2DP是具有中到大容量程序存储器和 PROFIBUS-DP主/从接口的CPU，它用于包括分布式及集中式I/O的任务 中。CPU315/CPU315-2DP具有48 KB/64 KB，内置80/96 KB的装载存储器 (RAM)，可用存储卡扩充装载存储器，最大容量为512 KB，指令执行速度 为300 ns/二进制指令，最大可扩展1024/2048点数字量或128/256个模拟量 通道。其他特性与CPU314相同。 CPU315-2DP是带现场总线(PROFIBUS)SINEC L2-DP接口的CPU模块，其 他特性与CPU315模块相同。
1.1.2 CPU模块
CPU是PLΒιβλιοθήκη 系统的运算控制核心。它根据系统程序的要求 完成以下任务：接收并存储用户程序和数据，接收现场输 入设备的状态和数据，诊断PLC内部电路工作状态和编程 过程中的语法错误，完成用户程序规定的运算任务，更新 有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容，实现输出控 制或数据通信等功能。 S7-300 CPU有20种不同型号，各种CPU按性能等级划分， 可以涵盖各种应用范围。S7-300的各款CPU都有非常详尽 的性能数据表（具体参数可查阅相关资料），其中最值得 关注的CPU性能有以下五方面： I/O扩展能力 指令执行速度 工作内存容量 通讯能力 CPU上的集成功能
第一篇
基础篇
PLC(programmable logical controller )中文名称可编程控制器， 今天PLC其应用已经十分的广泛，在工业领域已经是家喻户 晓，PLC的厂家、型号和规格同样也层出不穷。对于有志于 PLC应用的人员来说如何面对眼花缭乱的产品，是一个大的 挑战。如何面对挑战呢，首先选择一个典型的应用广泛的 PLC作为学习、研究的对象，本书选择西门子S7-300系列 PLC作为对象。其次，了解和学习PLC的基础知识，最后， 掌握综合应用PLC解决实际问题的技术和能力。如果遇到其 它plc就可以举一反三了。 本篇包括前三章，第一章 S7-300PLC硬件和安装、第二章 step 7软件安装和使用、第三章 STEP7编程。主要介绍了 S7300PLC的基础知识和基本操作规范和方法，包括硬件的安装 和选型规范，包括setp7软件的安装和使用的基本方法，包括 各种常用的指令的使用的方法。这部分内容是应用的基础， 反映了S7-300PLC区别于其他不同类型PLC的主要特性。本 篇更多的是一些知识性、规范性的内容，强调的是记忆、操 作规范和方法。
1. 操作员控制和显示单元 图1-3所示为CPU 31xC的控制和显示单元。 图1-4所示为CPU 31xC打开前面板后的集成数字和模拟I/O。 （1）状态和故障显示 CPU上安装有6个LED指示灯，显示运行状态和故障。表12列出了用于状态和故障显示的发光二极管的含义。
图1-3 CPU 31xC的面板
第一章 S7-300PLC硬件和安装
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。本 章详细介绍各模块结构和安装规范。 1.1 S7-300PLC硬件简介 1.2 S7-300PLC电气安装规范 1.3 实训一：安装一个典型的S7-300PLC硬件系统
SF(红色)
系统错误／故障
BATF(红色，只在 电池故障 CPU313和314上有) DC 5 V(绿色) 用于CPU和S7-300的 5 V DC电源 保留专用
FRCE(黄色)
表1-2 用于状态和故障显示LED的含义
（2）CPU的运行模式 CPU有四种操作模式：STOP（停机）、STARTUP（启 动）、RUN（运行）和HOLD（保持）。在所有的模式中， 都可以通过MPI接口与其他设备通信。 ①STOP模式：CPU模块通电后自动进入STOP模式，在该 模式不执行用户程序，可以接收全局数据和检查系统。 ②STARTUP模式：可以用模式选择开关或编程软件启动 CPU。如果模式选择开关在RUN或RUN-P位置，通电时自 动进入启动模式。 ③RUN模式：执行用户程序，刷新输入和输出，处理中断 和故障信息服务。 ④HOLD模式：在STARTUP和RUN模式执行程序时遇到调 试用的断点，用户程序的执行被挂起（暂停），定时器被 冻结。