第1讲 S7-300可编程序控制器
第1讲-第1章可编程序控制器基础
➢ 输出采用115V交流电压,能直接驱动电磁阀、交流接触器等;
➢ 通用性强,扩展方便;
➢ 能存储程序,存储器容量可以扩展到4KB。
第1讲-第1章可编程序控制器基础
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这次招标引起了工业界的密切注视,吸引了不少大公司前来投 标,最后DEC公司(美国数字设备公司)一举中标,并于1969年 研制成功第一台PC,当时命名为PC(Programmable Controller)。
这台PLC投运到汽车生产线后,取得了极为满意的效果,引发 了效仿的热潮,从此PLC技术得以迅猛的发展。
第1讲-第1章可编程序控制器基础
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二、定义
• 严格地讲,至今对PLC没有最终的定义。
• 国际电工委员会(IEC)1985年在可编程序控制器标准草案 (第二稿)中作了如下的定义:“可编程序控制器是一种数字 运算的电子系统,专为在工业环境条件下应用而设计。它采用 可编程序的存储器,用来在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,并通过数字式、模拟式 的输入输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制 器及其有关设备都应按易于使工业控制系统形成一个整体、易 于扩充其功能的原则设计。”
③继电-接触器控制与PLC控制原理图的比较
继电-接触器控制原理图
主电路原理图 相同
PLC控制原理图原理图
第1讲-第1章可编程序控制器基础
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④继电-接触器控制与PLC控制控制图的比较
继电-接触器控制线路 PLC控制线路(梯形图)
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⑤继电-接触器控制与PLC控制实际控制的比较 继电-接触器控制直接控制(起保停)
➢降低成本,缩短周期。
第1讲-第1章可编程序控制器基础
PLCS7-300课后习题答案
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。
第1讲:S7-300 PLC基础
业精于西门子S7系列PLC1-1、S7-300的硬件结构S7-300为标准模块式结构化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应用系统系统背版总线连接器电源模块(选配)CPU模块信号模块信号模块前连接器模块前门盖板状态及故障指示灯模式开关MMC存储卡(CPU313以上)DC 24V电源连接器后备电池(CPU313以上)MPI多点接口1-2、S7-300 CPU模块1-2-1、CPU的分类种)紧凑型CPU(六种):CPU 312CCPU 313C革新型CPU(五种):CPU 312(新型)CPU 314(新型)故障安全型CPU(三种):CPU 315FCPU 315F-2DP特种型CPU(两种):CPU 317T-2DPCPU 317-2PN/DP1-2-2、S7-300CPU的主要特性:1-2-3、S7-300 CPU的操作:1、运行模式开关RUN-P:可编程运行模式。
在此模式下,CPU不仅可以执行用户STOP:停机模式。
在此模式下,CPU不执行用户程序,但可以通过编程设备(如装有STEP 7的PG、装有STEP 7的计算机等)从C P U中读出或修改用户程序。
在此位置可以拔出钥S7-300 CPU工作时需要使用存储卡来存储用户程序和数据,在训练过程中,经常性地对存储卡进行写入程序的操作,会在存储卡中留下很多垃圾程序,造成存储卡的容量不足或者格式混乱,可以使2、状态及故障显示SF(红色):系统出错/故障指示灯。
CPU硬件或软14配):+5V电源指示灯。
CPU和S7-300总线的5V):强制作业有效指示灯。
至少有一个I/O被状态时亮;LEDSTOP(黄色):停止状态指示灯。
CPU处于“STOP”或“HOLD”或“Startup”状态时亮;在存储器复位时LED以0.5 Hz频率闪烁;在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。
1-3、S7-300的模块1-3-1、S7-300的扩展能力●PS 307标准电源模块1-3-2、电源模块(PS)PS 307 5APS3075ADC 5VPS 307 2A1-3-3、信号模块(SM) SM321数字量输入模块(DI)(1)数字量输入模块(DI)数字量输入模块SM321有直流输入型和交流输入型。
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)。
S7-300 简明教程课件
典型电气控制系统分析
➢ 起保停控制线路、多地点控制线路; ➢ 三相异步电动机按顺序工作的连锁控制
线路; ➢ 起动控制电路:如星形—三角形降压启
动线路; ➢ 制动控制线路:如三相笼型异步电动机
反接制动控制电路; ➢ 工作台往复运动控制线路。
双击该组件,或选择菜单命令编辑 > 对象属性。 鼠标右键:将光标移到组件上,按下鼠标右键,然 后从弹出式菜单中选择对象属性命令。 CPU属性 CPU属性对系统特性具有特殊意义。在CPU的对话框 中,可以设置下列各项,例如:启动特性、用于中断的本 地数据区及优先级、存储区、保持性能、时钟存储器、保 护级别以及口令 - 仅举其中一小部分实例。STEP 7 "了解" 可以设置的内容以及设置范围。 在CPU的"常规"标签页中,或通过CPU接口属性,可 以将参数分配给接口(例如,MPI或集成PROFIBUS-DP接 口)。通过这些对话框,还可以访问要与CPU连接的相应子 网的属性对话框。
从可编程控制器上传时的限制条件
下列限制条件适用于从可编程控制器上传至编程设备的数据: 块不包含任何用于参数、变量和标签的符号名称 块不包含任何注释 所有系统数据会随整个程序一同上传,系统只能继续处理属于"组态
硬件"应用程序的系统数据 不能更进一步处理用于全局数据通讯(GD)和组态与符号相关消息的数
图2-25 在PLCSIM中监视、修改变量
3、PLCSIM与真实PLC的差别
PLCSIM提供了方便、强大的仿真模拟功能。与真实PLC相比,它的 灵活性更高,提供了许多PLC硬件无法实现的功能,使用也更方便。但是同 时软件毕竟无法完全取代真实的硬件,不可能实现完全的仿真。用户利用 PLCSIM进行模拟调试时,必须了解它与真实PLC系统的差别。
西门子s7-300基础知识
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1.2 PLC的结构特点
3、PLC系统的其他设备
(1)编程器
编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,用 于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况, 但它不直接参与现场控制运行。 小编程器PLC一般有手持型编程器,目前一般由计算机(运行编程 软件)充当编程器。也就是控制系统的上位机。
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1.2 PLC的结构特点
2、各组成部分的作用
(4)电源 电源输入类型有:交流电源(220VAC或110VAC),直 流电源(常用的为24VDC)。 内部开关电源提供DC5V、±DC12V、DC24V。 (5)I/O扩展接口 扩展I/O点数和类型,有并行接口、串行接口等 (6)外设接口 是PLC实现人机对话的、机机对话的通道。一般是 RS232C、RS422A串行通信接口。PLC通过它和编程器、 CRT、打印机、HMI、其它PLC或上位PC连接。
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PLC内部结构解剖图
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PLC内部结构解剖图
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1.2 PLC的结构特点
2、各组成部分的作用
(1)CPU
CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,相当于人的大脑。接收并 存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集输入,执行用户程序、刷新 输出,诊断功能。
5、PLC的特点
(5)体积小、能耗低。
超小型PLC很容易装入机械内部,是实现机电一体化的理想控制设备。
型号
F1-30MR LOGO CPU224
尺寸(mm) W×H×D 重量(g) 功率(W)
275×90×90 72×90×55 120×80×62 1900 22
西门子S7—300可编程序控制器使用经验点滴
()PC输 出电路中没有保护 . 1 L 因此 在 外 部 电 路 中应 设 置 串 联熔 断 器 等 保 护 装 置 , 防 止 负 载 短 以 路 造 成 P C 损 坏 熔 断 器 容 量 一 般 为 03 L A。 ( 2)P C 存 在 IO 响 应 延 迟 问 题 , 此 在 快 速 L / 因 响 应 设 备 中 应 加 以 注 意 。 MP I通 信 协 议 虽 简 单 易
些:
( 3)编制 控制 程序 时 , 好 用 模块 式结 构 程序 。 最 这 样 既 可 增 强 程 序 的 可 读 性 ,方 便 调 试 和 维 护 工 作 ; 能使 数据库 结构统 一 . 便 WI 又 方 NCC 组 态 时 变 量 标 签 的统 一 编 制 和 设备 状 态 的统 一显 示 。 ( 4)硬 件 资源 : 合 理 配 置 硬 件 资 源 . 提 高 系 要 以 统 可 靠 性 。 如 P C 电 源 配 电 系 统 要 配 备 冗 余 的 L UP 不 问 断 电 源 , 排 除 停 电 对 全 线 运 行 的 不 利 影 S 以 响 又如 对 电 机 的 控 制 回路 要 进 行 继 电 器 隔 离 . 以 消 除 外 部 负 载对 IO 模 块 的 可 能 损 坏 。 另 外 , 统 / 系 设 备 要 采 用 独 立 的 接 地 系统 , 以减 少 杂 波 干 扰 。 22使 用 要 点 ( ) 抗 干扰 措施 。 自电 源 线 的 杂 波 , 造 成 系 1 来 能 统 电压畸变 , 导致 系 统 内 电 气 没 备 的 过 电压 、 负 过
( ) 系统 软 硬 件 选择 。一 是 扩 展 方式 选 择 ,7 2 s— 3 0 L 有 多 种 扩 展 方 式 , 际选 用 时 , 通 过 控 制 0P C 实 可 系 统 接 口 模 块 扩 展 机 架 、ROFB — P IUS DP 现 场 总
西门子PLCS7-300培训教材
西门子 PLC教程S7-300
S7-CPU 的寄存器和存储器区域
ACCU2
32位
累加器
ACCU1
32位
地址寄存器
AR1
32位
数据块寄存器
AR2
32位
打开的 DB DB 长度
打开的 DI
16位
DI 长度
16位
S7-CPU 寄存器
装载存储器
- 逻辑块 - 数据块
工作存储器
- 逻辑块 - 数据块
I/O 区域
系统存储器
- 过程映像输入表 - 过程映像输出表 - 位存储器 - 定时器 - 计数器
S7--CPU 存储器区域
西门子 PLC教程S7-300
西门子 PLC教程S7-300
常数
进制 十进制 十六进制 二进制 ASCII码
数据类型
基本数据类型
布尔型(1位) 字节B(8位) 字W(16位) 双字D(32位)
把过程映象输出表(PIQ) 写到输出模块
块OB 1
A I 0.1 A I 0.2 = Q4.0
输出 模块
CPU 循环
循环程序执行
块类型 组织块(OB)
功能块 (FB)
西门子 PLC教程S7-300
用户定义的块
特性
- 操作系统和用户程序的接口 - 各层次的优先级 (1 ~ 26) - 局部数据堆栈中的特殊启动信息
地址 0.0 地址 0.7 地址 1.0 地址 1.7
西门子 PLC教程S7-300
设计的地址区
过程映象 I/Q
存储器标志
I/Q 外部输入/输出
定时器 计数器 数据块 数据块
STEP 7 的寻址范围
访问区域
第1讲 可编程序控制器原理
利用后备电池对用户程序及动态数据进行保护,确保停 电时信息不丢失。
由于采取了以上措施,PLC的抗干扰能力和可靠性得到 了提高。
3.编程语言简单易学 4.PLC与外部设备的连接简单,使用方便 5.PLC具有完善的功能和较强的扩展能力
1.3 可编程序控制器的发展趋势
目前,PLC技术和产品的发展非常活跃,各厂家不 同类型的PLC品种繁多,各具特色。综合起来看,PLC 的发展趋势有以下几个方面。 1) 系统功能完善化 2) 体系结构开放化及通信功能标准化 3) I/O模块智能化及安装现场化 4) 功能模块专用化
(2) 在双向晶闸管输出电路中,输出电路采用的开关器件是光 控双向晶闸管,负载电源由用户提供,它使PLC的负载可以 根据需要选用直流或交流电源。输出电路负载能力较大(工 作电流约1A左右),响应速度较快,一般导通延迟为1~2 ms,关断延迟为8~10ms。 (3) 继电器输出电路中,负载电源由用户提供,可以是交流也 可以是直流,视负载情况而定。输出电路抗干扰能力强, 负载能力大(工作电流可达2~5A),但信号响应速度较慢, 其延迟一般为8~10ms。
图1-2 组合式PLC组成示意图
1.4.1 中央处理单元(CPU) 中央处理单元是PLC的主要组成部分,是系统的控制中
枢。它的主要功能是接收并存储从编程器键入的用户程序和
数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并 诊断用户程序的语法错误。当PLC投入运行时,首先以扫描
方式接收现场各输入装置的状态或数据,并分别存入I/O映
由于继电器触点电气寿命一般仅为10~30万次,因
此在需要输出点频繁通断的场合(如高频脉冲输出),应 选用晶体管或晶闸管输出型的PLC。另外,继电器从线 圈通电到触点动作存在延迟时间,是造成输出滞后于输 入的原因之一。 PLC输出电路也有共点式、分组式和隔离式之分。 输出只有一个公共端子的称为共点式;分组式是将输出
可编程控制器(PLC)教程
可编程控制器(PLC)教程[第1讲]——第一章可编程控制器概况可编程控制器(PROGRAMMABLE CONTROLLER,简称PC)。
与个人计算机的PC相区别,用PLC表示。
PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。
国际电工委员会(IEC)颁布了对PLC的规定:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关设备,都应按易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
可以预料:在工业控制领域中,PLC控制技术的应用必将形成世界潮流。
PLC程序既有生产厂家的系统程序,又有用户自己开发的应用程序,系统程序提供运行平台,同时,还为PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。
用户程序由用户按控制要求设计。
可编程控制器(PLC)教程[第2讲]——第二章PLC的结构及基本配置作者:劉偉般讲,PLC分为箱体式和模块式两种。
但它们的组成是相同的,对箱体式PLC,有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,当然按CPU性能分成若干型号,并按I/O 点数又有若干规格。
对模块式PLC,有CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。
无任哪种结构类型的PLC,都属于总线式开放型结构,其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。
PLC的基本结构框图如下:一、CPU的构成PLC中的CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每台PLC至少有一个CPU,它按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。
S7-300可编程控制器(PLC)教程第1章-可编程控制器概述
1.8
PLC的编程语言
1Hale Waihona Puke 9本章小结1.1 可编程控制器的产生和定义
可编程序控制器(Programmable Controller,PC)在其早期主要应用于开 关量的逻辑控制,因此也称为可编程序逻 辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)。
可编程序控制器是以微处理器为基础, 综合了计算机技术、自动控制技术和通信 技术而发展起来的一种通用的工业自动控 制装置。
(2)通用性强,控制程序可变,使 用方便。 (3)功能强,适应面广。 (4)编程简单,容易掌握。
(5)减少了控制系统的设计及施工 的工作量。 (6)体积小、重量轻、功耗低、维 护方便。
1.3 PLC的工作原理
1.2 可编程控制器的分类和特点
1.2.1
可编程控制器的分类
由于PLC的品种、型号、规格和功能 各不相同,要按统一的标准对它们进行分 类十分困难。
通常,按I/O点数可划分成大、中、小 型三类;按功能强弱又可分为低档机、中 档机和高档机三类。
1.按组成结构形式分类
(1)一体化整体式PLC (2)模块式结构化PLC
5.PLC与微机系统和继电器系统的区别; 6.PLC的发展; 7.PLC的性能指标; 8.PLC的编程语言。
1.1
可编程控制器的产生和定义
1.2
可编程控制器的分类和特点
PLC的工作原理
1.3
1.4
PLC的功能及应用
PLC与微型计算机系统和继电器系统的区别
1.5
1.6
PLC的发展
1.7
PLC的性能指标
至20世纪80年代,随着大规模和超大 规模集成电路等微电子技术的发展,以16 位和32位微处理器构成的微机化PC得到了 惊人的发展。使PC在概念、设计、性能、 价格、应用等方面都有了新的突破。
西门子 SIMATIC S7-300 可编程序控制器 说明书
产品目录 2001 . 07
http://www.ad.siemens.de/simatic (英文网址) (中文网址)
目录
SIMATIC S7-300 部件 综述 ................................................................................. 2 中央处理单元 ................................................................. 13 数字量输入 / 输出模块 ................................................... 29 模拟量输入 / 输出模块 ................................................... 38 EX 输入 / 输出模块 ........................................................ 48 功能模块 ........................................................................ 57 检测模块 ...................................................................... 103 通讯处理器 .................................................................. 105 连接方法 ...................................................................... 123 接口模块 ...................................................................... 128 电源模块 ...................................................................... 130 附件 / 备件 ................................................................... 132
可编程控制器S7-300-1-1
一、生产过程自动化的分类:
(一)、工业自动化的分类: 1、过程控制自动化:以流量工业过程(化工、石油、电力、造 纸)为对象,采用直接数字控制(DDC)。 2、制造工业自动化: (1)以离散型制造过程(汽车、飞机、电子设备及机床)为 对象,采用逻辑控制器(PLC)。 (2) 以间隙过程(冶金、食品、玻璃、纸制品、半导体和纺织 )为对象,采用PLC和DDC。
(二)现用控制器 •单回路调节器(DDC) •可编程序控制器(PLC) •工业控制机(IPC) •集散控制系统(DCS) •工业机器人 (三)计算机集成制造系统[CIMS] •生产工程控制:物质流 •管理过程控制:信息流 •决策过程控制:决策流
西门子S7-300讲义01
1.1.3 PLC发展的特征 发展的特征
PLC的发展与其他高新技术的发展是分不 的发展与其他高新技术的发展是分不 开的,其发展的特征表现在下列几方面: 开的,其发展的特征表现在下列几方面: 功能的发展. 从简单的逻辑运算功能, 功能的发展.PLC从简单的逻辑运算功能, 从简单的逻辑运算功能 发展到数据传送,数据比较,数据运算, 发展到数据传送,数据比较,数据运算,直 到通信功能. 到通信功能. 适应控制要求. 适应控制要求.PLC的发展是高新科学技术 的发展是高新科学技术 发展的产物,同时, 发展的产物,同时,也推动了其他科学技术 的发展. 的发展. 适应工业环境的要求. 适应工业环境的要求.PLC与通用计算机的 与通用计算机的 一个重要的区别就是PLC能应用在恶劣的工 一个重要的区别就是 能应用在恶劣的工 业环境中. 业环境中.
1.1.1 可编程序控制器 可编程序控制器(PLC)发展的几个阶段 发展的几个阶段
PLC的发展经历了下列四个阶段: 的发展经历了下列四个阶段: 的发展经历了下列四个阶段
第一阶段是初创阶段. 第一阶段是初创阶段.主要用于逻辑运算 和定时,计数,它的控制功能比较简单. 和定时,计数,它的控制功能比较简单. 第二阶段是扩展阶段. 第二阶段是扩展阶段.它的主要功能是逻 辑运算,同时增加了模拟运算. 辑运算,同时增加了模拟运算. 通信功能的实现阶段. 第三阶段 是PLC通信功能的实现阶段.产 通信功等. 品有西门子的 系列等 第四阶段是PLC的开放阶段.通信协议的 的开放阶段. 第四阶段是 的开放阶段 标准化使用户得到了好处. 标准化使用户得到了好处.产品有 SYMATIC S5和S7系列等. 系列等. 和 系列等
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。
S7-300PLC的基本结构及工作原理幻灯片
图1-2 PLC家族
四川机电职业技术学院 .电子电气工程系
23.06.2020
第一章 可编程控制器概述 6
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
3. 可编程控制器(PLC)的名称的由来
早期的可编程控制器只能进行逻辑控制,因此被称为可编程序 逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC。
当然,PLC也并非十全十美,其缺点是价格还比较高。一般 来说,价格比继电器控制系统高,比一般单板机系统也高。
四川机电职业技术学院 .电子电气工程系
23.06.2020
四川机电职业技术学院 .电子电气工程系
图1-3 SIMATIC S5 PLC
23.06.2020
第一章 可编程控制器概述 10
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
第四阶段:开放阶段(80年代中期至今) 通信系统开放,使各制造厂商的产品可以通信,通信协议开始标 准化,使用户得益。 PLC开始采用标准化软件系统,并完成了编程语言标准化工作。 代表产品有西门子公司的S7,AB公司的SLC500等(见图1-4) 。
第一章 可编程控制器概述 20
SIMATIC S7-300/400PLC 原理及应用
9. 对现场进行微观监视 操作人员能通过显示器上的编程软件可以观测到所控每一 个节点的运行情况,随时监视事故发生点。
图1-6 现场监控
四川机电职业技术学院 .电子电气工程系
23.06.2020
第一章 可编程控制器概述 21
plc在攀钢的广泛应用2509202016可编程控制器的发展趋势16可编程控制器的发展趋势第一章可编程控制器概述第一章可编程控制器概述14可编程控制器的编程语言14可编程控制器的编程语言15可编程控制器与其他工业控制装置的比较15可编程控制器与其他工业控制装置的比较12可编程控制器的特点性能指标及分类12可编程控制器的特点性能指标及分类13可编程控制器的基本结构及工作原理13可编程控制器的基本结构及工作原理前言前言11可编程控制器的发展过程及基本功能11可编程控制器的发展过程及基本功能25092020随着电气控制设备尤其是电子计算机的迅猛发展工业生产自动化控制技术也发生了深刻的变化
西门子S7-300可编程控制器应用教程
SIMATIC S7-300系统结构
SIMATIC S7-300 在S7家族中的定位
S7-300系统组成 S7-300系统结构
Date: 2016/5/23
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§2.1.0 SIMATIC S7-300 在S7家族中的定位
中高端应用 S7-400 中低端应用 S7-300 编程设备 STEP7软件 通讯 人机界面
Date: 2016/5/23
SIMATIC S7-300系统特性
SIMATIC S7-300系统结构 S7-300 CPU模块 信号模块 (SM) 电源模块 (PS) 接口模块(IM) 其他模块(IM) SIMATIC S7-300的硬件组态 思考与练习
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§2.1
§2.1.0
通信服务(外设、C P U 、总线服务)
PLC正常?
更新时钟、特殊寄存器
扫描 过程
Y
扫描 过程
N
存放自诊断错误结果
STOP
CPU运行方式?
RUN
致命错误?
Y
N
执行程序
出错 处理
CPU强制为STOP 处理程序
Date: 2016/5/23
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PLC的扫描过程
输
输
I0.0 Q4.1 M10.0 Q4.2 I0.1 I0.1 Q4.1 M10.0 Q4.2
CPU 316-2DP :具有大容量程序存储器和 PROFIBUS DP 主 / 从 接,可进行大规模的I/O配臵,比较适用于
具有分布式或集中式I/O配臵的工厂应用。
Date: 2016/5/23 Page: 33
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CPU模块 二、S7-300 CPU模块 S74.状态及故障显示 4.状态及故障显示
SF(红色):系统出错/故障指示灯。CPU硬件或软 SF(红色):系统出错/故障指示灯。CPU硬件或软 ):系统出错 件错误时亮。 件错误时亮。 BATF( 红色) 电池故障指示灯( 只有CPU 313和 314配 CPU313 BATF ( 红色 ) : 电池故障指示灯 ( 只有 CPU 313 和 314 配 )。当电池失效或未装入时 指示灯亮。 当电池失效或未装入时, 备)。当电池失效或未装入时,指示灯亮。 DC5 绿色):+5 电源指示灯。CPU和 300总线的 总线的5 DC5V(绿色):+5V电源指示灯。CPU和S7-300总线的5V 电源正常时亮。 电源正常时亮。 FRCE(黄色) 强制作业有效指示灯。至少有一个I/O I/O被 FRCE(黄色):强制作业有效指示灯。至少有一个I/O被 强制状态时亮。 强制状态时亮。 RUN(绿色) 运行状态指示灯。CPU处于 RUN”状态时 处于“ RUN ( 绿色 ) : 运行状态指示灯 。 CPU 处于 “ RUN 状态时 LED在 Startup”状态以 Hz频率闪烁 状态以2 频率闪烁; HOLD”状态以 亮;LED在“Startup 状态以2Hz频率闪烁;在“HOLD 状态以 0.5Hz频率闪烁 频率闪烁。 0.5Hz频率闪烁。
3、S7-300模拟量模块地址的确定 S7-300模拟量模块地址的确定 模拟I/O模块每个槽占16 B(等于 个模拟量通道) 等于8 模拟I/O模块每个槽占16 B(等于8个模拟量通道),每个模 I/O模块每个槽占 拟量输入通道或输出通道的地址总是一个字地址。 拟量输入通道或输出通道的地址总是一个字地址。
5
288 to 302
6
304 to 318
7
320 to 334
8
336 to 350
9
352 to 366
10
368 to 382
11
槽位
1
2
3
四、S7-300模块 S7-300模块
4、S7-300数字量模块位地址的确定 S7-300数字量模块位地址的确定 0号机架的第一个信号模块槽(4号槽)的地址为0.0~3.7,一个 号机架的第一个信号模块槽(4号槽)的地址为0.0~3.7, (4号槽 0.0 16点的输入模块只占用地址0.0~1.7,地址2.0~3.7未用。 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 点的输入模块只占用地址0.0 2.0 未用 量模块中的输入点和输出点的地址由字节部分和位部分组成。 量模块中的输入点和输出点的地址由字节部分和位部分组成。 例如I0.0。 例如I0.0。 I0.0
72.0 to 75.7
76.0 to 79.7
80.0 to 83.7
84.0 to 87.7
88.0 to 91.7
92.0 to 95.7
机架 1
PS
IM
(接收)
32.0 to 35.7
36.0 to 39.7
40.0 to 43.7
44.0 to 47.7
48.0 to 51.7
52.0 to 55.7
56.0 to 59.7
60.0 to 63.7
机架 0
PS
CPU
IM
(发送)
0.0 to 3.7
4
4.0 to 7.7
5
8.0 to 11.7
6
12.0 to 15.7
7
16.0 to 19.7
8
20.0 to 23.7
9
24.0 to 27.7
10
28.0 to 31.7
11
槽位
1
2
3
四、S7-300模块 S7-300模块
四、S7-300模块 S7-300模块
四、S7-300模块 S7-300模块
1、S7-300的扩展能力 S7-300的扩展能力 IFM和CPU313配套的模块只能安装在一个机 (1)与CPU312 IFM和CPU313配套的模块只能安装在一个机 架上。 架上。 (2)除了电源模块、CPU模块和接口模块外,一个机架上最 除了电源模块、CPU模块和接口模块外, 模块和接口模块外 多只能再安装8个信号模块或功能模块。 多只能再安装8个信号模块或功能模块。 (3)CPU314/315/315-2DP最多可扩展4个机架, CPU314/315/315-2DP最多可扩展4个机架, 最多可扩展 (4)IM360/IM361接口模块将S7-300背板总线从一个机架连 IM360/IM361接口模块将S7-300背板总线从一个机架连 接口模块将S7 接到下一个机架。 接到下一个机架。
机架 3 PS IM
(接收)
640 to 654
656 to 670
672 to 686
688 to 702
704 to 718
720 to 734
736 to 750
752 to 766
机架 2
PS
IM
(接收)
512 to 526
528 to 542
544 to 558
560 to 574
576 to 590
PLC功能 三、S7-300 PLC功能 S7高速的指令处理。0.1~ us的指令处理时间在中等到 (1) 高速的指令处理。0.1~0.6 us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。 较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。 人机界面(HMI) 方便的人机界面服务已经集成在S7 (HMI)。 S7(2) 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。 操作系统内,因此人机对话的编程要求大大减少。 诊断功能。CPU的智能化的诊断系统可连续监控系统的 (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,记录错误和特殊系统事件。 功能是否正常,记录错误和特殊系统事件。 口令保护。多级口令保护可以使用户高度、 (4) 口令保护。多级口令保护可以使用户高度、有效地保护 其技术机密,防止未经允许的复制和修改。 其技术机密,防止未经允许的复制和修改。
紧凑型:CPU312C、CPU313C、CPU313-2PtP、CPU313C-2DP、 CPU314-2PtP、CPU314-2DP 标准型:CPU 313、CPU 314、CPU 315、CPU 315-2DP 革新型:CPU 312、CPU 314、CPU 315-2DP、CPU 317-2DP 户外型:CPU 312 IFM、CPU 314 IFM、CPU 314(户外型) 故障安全型:CPU 315F、CPU 315F-2DP、CPU 317F-2DP 特种型:CPU 317T-2DP、CPU 317-2 PN/DP
CPU模块 二、S7-300 CPU模块 S7-
CPU模块 二、S7-300 CPU模块 S71. CPU模块的分类 模块的分类 S7CPU模块可分为紧凑型 标准型、革新型、户外型、 模块可分为紧凑型、 S7-300 CPU模块可分为紧凑型、标准型、革新型、户外型、 故障安全型和特种型CPU。 故障安全型和特种型CPU。 CPU
CPU模块 二、S7-300 CPU模块 S7S7CPU模块的主要特性 2. S7-300 CPU模块的主要特性
CPU模块 二、S7-300 CPU模块 S73. S7-300 CPU模块操作 模块操作
CPU模块 二、S7-300 CPU模块 S7RUN可编程运行模式。在此模式下,CPU不仅可以执 RUN -P: 可编程运行模式。在此模式下,CPU不仅可以执 行用户程序,在运行的同时,还可以通过编程设备( 行用户程序 , 在运行的同时 , 还可以通过编程设备( 如装有 7的PG、装有STEP 7的计算机等 的计算机等) STEP 7的PG、装有STEP 7的计算机等)读 出、修改、监控用户程序。 修改、监控用户程序。 RUN:运行模式。在此模式下,CPU执 RUN:运行模式。在此模式下,CPU执 行用户程序,还可以通过编程设备读出、 行用户程序,还可以通过编程设备读出、 监控用户程序,但不能修改用户程序。 监控用户程序,但不能修改用户程序。
CPU模块 二、S7-300 CPU模块 S7STOP(黄色):停止状态指示灯。CPU处于“STOP 或 STOP(黄色):停止状态指示灯。CPU处于“STOP”或 ):停止状态指示灯 处于 HOLD”或 Startup”状态时亮 在存储器复位时LED 状态时亮; LED以 “HOLD 或“Startup 状态时亮;在存储器复位时LED以0.5 Hz频率闪烁 在存储器置位时LED 2Hz频率闪烁 频率闪烁; LED以 频率闪烁。 Hz频率闪烁;在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。 BUS DF ( BF ) ( 红色 ) : 总线出错指示灯 ( 只适用于带 DF(BF) 红色) 总线出错指示灯( DP接口的CPU)。出错时亮。 接口的CPU)。出错时亮 有DP接口的CPU)。出错时亮。 DP 口错误指示 灯 DP SF DP : DP 接 口错误指示灯 ( 只适 用于带有 DP 接口的 CPU)。 DP接口故障时亮 )。当 接口故障时亮。 CPU)。当DP接口故障时亮。
四、S7-300模块 S7-300模块
四、S7-300模块 S7-300模块
2、S7-300数字量模块地址的确定 S7-300数字量模块地址的确定 根据机架上模块的类型,地址可以为输入(I)或输出(O)。 根据机架上模块的类型,地址可以为输入(I)或输出(O)。数 (I)或输出(O) 等于32 字I/O模块每个槽划占4 B(等于32个I/O点)。 I/O模块每个槽划占4 B(等于32个I/O点 模块每个槽划占
592 to 606
608 to 622
624 to 638
机架 1
PS
IM