西门子 PLC S7-300 教学(9)-- 安全设计
西门子S7-300学习资料
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。
西门子S7-300 PLC 毕业设计
人才培养模式改革和开放教育试点毕业设计（作业）安徽广播电视大学毕业设计(作业)分校名称安庆电大教学点名称直属年级名称08秋专业名称机械制造与设计及其自动化课题名称基于S7-300 PLC稳高压消防水系统设计学生学号*********学生姓名吴晓明指导教师劳志鸿2010 年12 月10 日基于S7-300 PLC稳高压消防水系统设计摘要：本文介绍了稳高压消防水系统的基本原理以及稳高压消防系统的硬件和软件构成，说明了S7-300 PLC在稳高压消防水系统中PLC的控制角色。
本系统的整体设计思路和功能，从满足消防规范和现场需要为起点，统筹考虑了现场消防系统的各种工作状态，确保整个消防水系统安全可靠，操作简便实用，解决了老消防系统不能满足现在日益提高消防规范的问题，提高了整个系统快速反应能力。
目前石油石化行业等重点易燃易爆场所，都广泛使用PLC控制系统的稳高压消防技术，随着西门子S7系统PLC产品的性能和功能不断提高和完善，S7-300 PLC在稳高压消防系统中得到广泛使用。
本文重点通过S7-300 PLC控制稳高压电机降压启动技术，以及对大功率消防泵启动和使用的冗余控制，使得整个消防系统安全可靠性大大改善。
同时考虑了设备检修的方便性，使得整个系统可维护性也得到了极大的改善。
关键字：PLC 稳高压星三角降压启动Stable high pressure firefight water system design based on S7-300 PLCAbstract:This design introduced the basic principle of stable high pressure firefight water system，and the constitution of hardware and software.explained that S7-300 PLC role in steady high pressure fire fight water system controling. The overall design thinking and function of this system, from satisfying firefight standard necessary and the physically demand on the scene,integrated that various work status of firefight system on the scene, ensure the whole fire fight water system safety credibility, operate simple practical, solved the problem that the old fire fight system can not satisfy standard necessary that improved day by day now, improve the whole system to quickly respond ability.Currently The petroleum&petrochemical profession and other easily burning explosion point , extensively use technique that PLC to control steady high pressure fire fight system. function and ability of Siemens family product continuously improv , S7-300 PLCs get an extensive use in the system at the steady high pressure fire fight.This text particularly explain that S7-300 PLCs control steady high pressure electrical motor reduce the voltage to start technique, and redundancy firefight high voltage electric motors run sequence，make the safe and dependable of the whole fire fight system consumedly improve，Considered at the same time the equipments checking and fixing convenience, make the whole system supporting also get a tremendous improvement.Key words:The PLC；steady high pressure；star and traingle start1、稳高压消防水系统工作原理及工艺流程1.1 设计目的安庆石化液化气罐区消防水系统是安庆石化建厂初期建成使用，因使用年限已久部分系统管线老化，老的临高压消防系统已不能适应新的重点危险区域防火规范的要求，为保障重点消防区域的消防安全需要，对老的消防水系统进行改造。
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
3 S7-300PLC的编程(西门子s7-300授课资料,拿来大家共享!)
3 存储器间接寻址
存储器间接寻址的特点是用指针进行寻址.操作数 存储在由指针给出的存储单元中,根据要描述的地址 复杂程度,地址指针可以是字或双字的,存储指针的 存储器也应是字或双字的.对于T,C,FB,FC, DB,由于其地址范围为0~65535,可使用字指针; 对于I,Q,M等,可能要使用双字指针.使用双字指 针时,必须保证指针中的位编号为"0".存储器间接 寻址的指针格式如图所示.
触点和线圈等组成的独立电路称为网络(Network),如下图所 示,编程软件自动为网络编号.
梯形图中的触点和线圈可以使用物理地址,例如I0.1, Q0.3等.如果在符号表中对某些地址定义了符号,例如令I0.1的 符号为"起动",在程序中可用符号地址"起动"来代替物理 地址I0.0,这样使程序易于阅读和理解. 用户可以在网络号右边加上网络的标题,在网络号的下面 为网络加上注释.还可以选择在梯形图下面自动加上该网络中 使用的符号的信息. 在分析梯形图中的逻辑关系时,为了借用继电器电路图的 分析方法,可以想象在梯形图的左有两侧垂直"电源"之间有 一个左正右负的直流电源电压,有一个假想的"能 流"(PowerFlow)流过线圈.利用能流这一概念,可以很好地理 解和分析梯形图,能流只能从左向右流动.
3 语句表(STL)
S7系列PLC将指令表称为语句表 (Statement List),它是一种类似于微机的汇 编语言中的文本语言,多条语句组成一个程 序段.语句表比较适合经验丰富的程序员使 用,可以实现某些不能用梯形图或功能块图 表示的功能.
4)功能块图(FBD) 功能块图(FBD)使用类似于布尔代数的图形逻辑 符号来表示控制逻辑.一些复杂的功能用指令框来表 示,功能块图用类似于与门,或门的方框来表示逻辑 运算关系. 5)结构文本(ST) 结构文本(ST)是为IEC61131-3标准创建的一种 专用的高级编程语言. STEP-7的S7 SCL(结构化控 制语言)是符合lEC61131-3标准的高级文本语言.它 的语言结构与编程语言Pascal和C相似,所以特别适 合于习惯使用高级编程语言的人使用.
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
西门子300plc培训
西门子300 PLC培训1. 简介本文档为西门子300 PLC（可编程逻辑控制器）培训的教程，旨在为初学者提供基础知识和操作指南。
PLC是一种电子设备，用于自动控制各种工业过程。
西门子300 PLC是西门子公司开发的一款经济实惠且功能强大的PLC。
2. PLC基础知识2.1 什么是PLC？PLC是可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）的缩写。
它是一种专用计算机，用于控制工业过程并自动化操作。
PLC主要由输入模块、中央处理器、输出模块和通信接口组成。
2.2 PLC的工作原理PLC的工作原理可以简单概括如下：•输入模块接收外部传感器或开关的信号，将其转换为PLC可以理解的数字信号。
•中央处理器根据预先编写好的程序对输入信号进行逻辑判断和运算。
•根据程序的结果，输出模块将数字信号转换为控制信号，控制外部执行器（如马达、阀门等）的动作。
•通过通信接口，PLC可以与其他设备进行数据交换和通信。
2.3 西门子300 PLC介绍西门子300 PLC是西门子公司推出的一款中低端PLC产品。
其特点包括：•具有较强的处理能力和稳定性，适用于各种工业自动化控制场景。
•支持多种编程语言，包括Ladder Diagram（梯形图）、Statement List（指令表）、Structured Text（结构化文本）等。
•具有丰富的输入输出接口，方便与外部设备进行连接和控制。
•支持多种通信协议，可以与其他设备进行数据交换和通信。
3. PLC编程入门3.1 PLC编程语言简介PLC编程语言是用于编写控制程序的形式化语言。
常用的PLC编程语言包括：•Ladder Diagram（梯形图）：类似于电气控制系统中常用的电路图形语言，使用图形符号表示逻辑关系。
•Statement List（指令表）：类似于传统的计算机汇编语言，使用特定的指令进行编程。
•Structured Text（结构化文本）：类似于传统的高级编程语言，使用类似于C语言的结构化语法进行编程。
西门子s7-300PLC课程
第一节概述1电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。
简言之，电器就是一种能控制电的工具，最基本、最典型的功能就是“开”和“关” 。
2电器在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中被广泛应用。
一、电器的分类（一）按工作电压等级分： 1. 高压电器用于1200V AC、1500VDC及以上电路中的电器。
（例如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等）2. 低压电器用于1200V AC（50Hz或60Hz）、1500VDC及以下电路中起通断、保护、控制和调节作用的电器（简称电器）。
（例如接触器、继电器等）（二）按动作原理分1.手动电器人手操作发出动作指令的电器。
（例如刀开关、按钮等）2.自动电器产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。
（例如接触器、继电器、电磁阀等）（三）按用途分：1.控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器。
（例如接触器、继电器、电动机起动器等）2.配电电器用于电能的输送和分配的电器。
（例如高压断路器、低压断路器）3.主令电器用于自动控制系统中发送动作指令的电器。
（例如按钮、转换开关等）4.保护电器用于保护电路及用电设备的电器。
（例如熔断器、热继电器等）5.执行电器用于完成某种动作或传送功能的电器。
（例如电磁铁、电磁离合器等）(四)、低压电器的分类0；按电器的动作性质分：手动电器和自动电器；按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器按有无触点分：有触点电器和无触点电器按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器•接触器：交流接触器直流接触器•继电器：电磁式继电器：电压继电器电流继电器中间继电器时间继电器：空气阻尼式、电动式电子式热继电器速度继电器主令电器：按钮行程开关开关接近开关光电开关凸轮控制器与主令控制器万能转换开关第二节接触器接触器分交流、直流两种，是用来自动接通和分断大电流电路的电器。
西门子PLC教案
西门子PLC教案名师精编精品教案教案教学内容备注第一章绪论3.1位逻辑指令3.1.1基本位逻辑指令概括：十分钟位逻辑指令的运算结果用两个二进制数字1和来表示。
可以对布尔操作数（BOOL）的信号状态扫描并完成逻辑操作。
逻辑操作结果称为RLO(result of logic n)。
语句表STL表示的基本位逻辑指令利用投影仪AAnd逻辑“与”ANAnd Not逻辑“与非”OOr逻辑“或”ONOr Not逻辑“或非”XExclusive Or逻辑“异或”XNExclusive Or Not逻辑“异或非”Assign赋值指令XXX取反SETSet RLO (=1)RLO=1CLRClear RLO (=0)RLO=0XXX将RLO的状况储存到BR。
边缘旌旗灯号辨认指令。
位逻辑指令的运算规则：“先与后或”。
可以用括号将需先运算的部分括起来，运算划定规矩为：先括号内，后括号外”。
梯形图LAD表示的基本位逻辑指令Normally Open Contact (Address)常开触点XXX (Address)常闭触点SAVE)Save RLO into BR Memory将RLO的状态保存到BRXXX逻辑“异或”Output Coil输出线圈Midline Output中间标志输出NOT|---Invert Power FlowRLO取反功能图FBD表示的位逻辑指令将在后面的指令详解中给出名师精编佳构教案教案讲授内容1．逻辑“与”操纵备注当所有的输入旌旗灯号都为“1”，则输出为“1”；只需输入旌旗灯号有一个不为注意编程语言“1”，则输出为“0”。
的三种表达方例3.1.1：功能图（FBD）语言如下：式及各自的特点。
梯形图（LAD）语言如下：语句表（STL）语言如下：AI 0.0AI 0.1Q 4.02．逻辑“或”操作只要有一个输入信号为“1”，则输出为“1”；所有输入信号都为“0”，输出才为“0”。
例3.1.2：功能图（FBD）语言如下：当输入信号I 0.0和I 0.1有一个以上为“1”时，输出信号Q 4.0为“1”。
学西门子S7-300 PLC教案
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。
S7-300PLC的应用(西门子s7-300授课资料,拿来大家共享!)
监控系统MPI网络拓扑结构图
控制系统硬件设计
• 监控系统由位于水厂区的上位PC机、主站PLC、变频恒
压控制站和水源地的三个从站PLC组成。上位PC机通过 CP5611网卡与主站PLC完成整个系统的现场数据检测、 数据处理及计算等工作。主站PLC完成两方面的工作，一 是水厂区现场数据的采集及变频恒压供水的控制；二是与 水源地的三个从站进行远距离通信和控制，完成水源地现 场数据的采集与深井泵的控制。 根据现场实际情况，数据回路有7路模拟量，选择模拟 量输入输出模块SM334，该模块包括4路模拟量输入和2 路模拟量输出。同时另选用2片CD4066模拟开关进行扩展， 构成8路模拟量输入。主站PLC的组成如图所示。
变频器参数设置
MM440与主站PLC的PROFIBUS通信参数
S7-300 PLC在恒压供水控制系统中的应用
•本系统是一个液位控制系统，通过变频器带动水泵将储水罐中 的水打入上位水箱；通过调节管道上阀门的开度来控制流量。 要实现阀门开度与阀门实际输出流量成线性关系，其
•必须保证的前提条件是阀门入口处的水压应为恒定值，也就是
• SIEMENS公司S7系列PLC的 MPI网络速度可达 187.5Mbps；通过一级中继器传输距离可达1km。根据水 厂的具体情况，确定以MPI方式组成网络，主站PLC为 S7-300系列的CPU312IFM；从站为S7-200系列的 CPU222.这样既满足了系统要求，又节省了成本，这种分 布式监控系统具有较高性能价格比。系统中PLC的物理层 采用RS485接口，网络延伸选用带防雷保护的中继器，使 系统的安全运行得到了保证，MPI网络的拓扑结构如图所 示。
• 某特种钢铁公司钢管厂新增1台ф133 Accu-roll轧机。考虑到 钢管生产工艺特点及轧机的控制要求，系统采用西门子公司S7300 PLC。 • 控制系统具有自动、半自动、手动3种工作方式，轧机主要包 括以下几部分： • (1)主机架调整系统。主要包括左右侧压进调整控制、上下导 盘垂直调整控制、上下导盘轴向调整控制。
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》。
plcs7-300课程设计
plcs7-300课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握PLCS7-300的基本原理、配置和编程方法，培养学生具备实际应用能力和创新精神。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解PLCS7-300的结构和工作原理；（2）熟悉PLCS7-300的硬件和软件配置；（3）掌握PLCS7-300的编程方法和技巧。
2.技能目标：（1）能够熟练操作PLCS7-300设备；（2）能够独立完成PLCS7-300的编程和调试；（3）具备分析和解决实际问题的能力。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对自动化技术的兴趣和热情；（2）培养学生团队合作精神和责任感；（3）培养学生具备创新意识和持续学习的能力。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几个方面：1.PLCS7-300的基本原理：介绍PLCS7-300的结构、工作原理和性能特点。
2.PLCS7-300的配置：讲解PLCS7-300的硬件和软件配置方法，包括输入/输出模块、通信模块、电源模块等。
3.PLCS7-300的编程：教授PLCS7-300的编程方法，包括指令的使用、程序的结构、编程技巧等。
4.实例分析：分析实际应用案例，让学生了解PLCS7-300在工业自动化领域的应用。
三、教学方法为了实现课程目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：讲解PLCS7-300的基本原理、配置和编程方法。
2.案例分析法：分析实际应用案例，让学生了解PLCS7-300在工业自动化领域的应用。
3.实验法：安排实验课程，让学生动手操作PLCS7-300设备，提高实际应用能力。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养团队合作精神和创新意识。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，提高课堂教学效果。
西门子PLC300系列的设计步骤与实例
S7-300系列PLC应用系统设计PLC应用系统设计的内容和步骤PLC应用系统的硬件设计PLC应用系统的软件设计PLC应用系统设计实例PLC应用系统设计的内容和步骤系统设计的原则与内容1．设计原则(1) 最大限度地满足被控设备或生产过程的控制要求；(2) 在满足控制要求的前提下，力求简单、经济，操作方便；(3) 保证控制系统工作安全可靠；(4) 考虑到今后的发展改进，应适当留有进一步扩展的余地。
2．设计内容(1) 拟定控制系统设计的技术条件，它是整个设计的依据；(2) 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构；(3) 选定PLC的型号；(4) 编制PLC的输入输出分配表或绘制输入输出端子接线图；(5) 根据系统要求编写软件说明书，然后再进行程序设计；(6) 重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系；(7) 设计操作台、电气柜及非标准电器元部件；(8) 编写设计说明书和使用说明书。
系统设计和调试的主要步骤1．深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求2．确定IO设备，常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等，常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。
3．选择合适的PLC类型，根据已确定的用户IO设备，统计所需的输入信号和输出信号的点数，选择合适的PLC类型。
4．分配IO点，编制出输入输出端子的接线图。
5．设计应用系统梯形图程序，这一步是整个应用系统设计最核心的工作。
6．将程序输入PLC，当使用计算机上编程时，可将程序下载到PLC中。
7．进行软件测试，在将PLC连接到现场设备上之前，必须进行软件测试，以排除程序中的错误。
8．应用系统整体调试，在PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后，就可以进行整个系统的联机调试。
调试中发现的问题要逐一排除，直至调试成功。
9．编制技术文件，系统技术文件包括功能说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、PLC梯形图等。
PLC选型在满足控制要求的前提下，选型时应选择最佳的性能价格比，具体应考虑以下几点。
S7-300 PLC基础与应用-第9章 顺控系统设计
单流程结构
日期：2021/4/15
选择性分支流程结构
页码： 16
并进分支流程结构
S7-300 PLC 基础与应用
第9章 顺控系统设计
Sn-1 Tn-1
Sn Tn
Sn+1 Tn+1
Sn+2 Tn+2
顺序功能图的结构
（1）单流程
Sn-1
从头到尾只有一条
Tn-1
Tn-1
路可走（一个分支）
S KM1 前进
B3
日期：2021/4/15
页码： 12
S6 T2
S7
R KM1
铣
= KM3
T2 4s
S KM1 前进
B4
S8 T3
R KM1 = KM4 T3 2s
S9
S KM1
S_Stop
S2
终检 结束
S7-300 PLC 基础与应用
第9章 顺控系统设计
顺序功能图的结构
（1）步
步（Step）表示与生产流程对应的工艺过程，用S1、 S2、S3…表示，可以不按顺序使用。其中S1一般用来 表示初始步，用双线框绘制，代表系统处于等待命令 的相对静止状态。
SSnSn+n+1+11 TTnTn+n+1+11
SSnSn+n+2+22 TTnTn+n+3+33
SSnSn-1n-1-1
TTnTn+n+2+22
TTnTn-1n-1-1
SSnSnn
TTnTnn SSnSn+n+1+11
300PLC程序设计及讲解
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基本数据类型 根据IEC1131-3定义，长度不超过32位，可利用STEP 7 根据IEC1131- 定义， 长度不超过32位 可利用STEP IEC1131 32 基本指令处理， 能完全装入S 处理器的累加器中。 基本指令处理 ， 能完全装入 S 7 处理器的累加器中 。 基本数 据类型包括： 据类型包括： 位数据类型：BOOL、BYTE、WORD、DWORD、 位数据类型：BOOL、BYTE、WORD、DWORD、CHAR 数字数据类型：INT、DINT、 数字数据类型：INT、DINT、REAL 定时器类型：S5TIME、TIME、DATE、 定时器类型：S5TIME、TIME、DATE、TIME_OF_DAY
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①点击块文件
Hale Waihona Puke 数据块属性 对话框③ 输 入 DB 的 名 称
M y _D B
④ 选 择 DB 的类 型
可选择输入数据块的符号名
②选 择 插 入 DB
方法1 方法1：用SIMATIC Manager创建数据块 创建数据块。 Manager创建数据块。
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点击“新建”图标
选择项目类型
选择 S7 项目 输入数据块名称
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I/O过程映像 §5.1.3 I/O过程映像
PII
字节 0 字节 1 字节 2 : : : 用户程序 1 : : I Q : : : : 字节 0 字节 1 字节 2 : : :
PIQ
1
A =
2.0 4.3
CPU存储器区
CPU存储器区
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§5.1.4 程序循环执行
启动块 (OB 100) 上电后执行一次 输入 模块
选择 “数据块” 类型
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Date: 2010-1-23 File No.: SSP1_03C.3
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将交流线和大电流快速开关的直流线与小电流的信号线隔开. 将交流线和大电流快速开关的直流线与小电流的信号线隔开. 正确地识别和划分S7- 模块的接线端子 模块的接线端子, 正确地识别和划分 -200模块的接线端子,并在线端留缓冲线圈 针对闪电式浪涌,安装合适的浪涌抑制设备. 针对闪电式浪涌,安装合适的浪涌抑制设备. 外部电源不要与DC输出点并联用作输出负载,这可能导致反向电 输出点并联用作输出负载, 外部电源不要与 输出点并联用作输出负载 流冲击输出,除非在安装时使用二极管或其它隔离栅. 流冲击输出,除非在安装时使用二极管或其它隔离栅. 控制设备在不安全条件下可能会失灵,导致被控制设备的误操作. 控制设备在不安全条件下可能会失灵,导致被控制设备的误操作. 这样的误动作会导致严重的人身伤害和严重损坏设备. 这样的误动作会导致严重的人身伤害和严重损坏设备 . 可以考虑 使用独立于可编程序控制器的紧急停机功能,机电过载保护设备 使用独立于可编程序控制器的紧急停机功能, 或其它冗余保护. ,或其它冗余保护. (2)使用隔离电路时的接地与电路参考点指南 1)使用隔离电路时的接地与电路参考点应遵循以下几点: )使用隔离电路时的接地与电路参考点应遵循以下几点: 应该为每一个安装电路选一个参考点(0V),这些不同的参考点可 应该为每一个安装电路选一个参考点( 能会连在一起,这种连接可能会导致预想不到的电流, 能会连在一起 , 这种连接可能会导致预想不到的电流 , 它们会导 致逻辑错误或损坏电路.产生不同参考电势的原因, 致逻辑错误或损坏电路 . 产生不同参考电势的原因 , 经常是由于 接地点在物理区域上被分隔的太远.当相距很远的设备被通讯电 接地点在物理区域上被分隔的太远. 缆或传感器连接起来的时候, 缆或传感器连接起来的时候 , 由电缆线和地之间产生的电流就会 流经整个电路.即使在很短的距离内, 流经整个电路 . 即使在很短的距离内 , 大型设备的负载电流也可 以在其与地电势之间产生变化, 以在其与地电势之间产生变化 , 或者通过电磁作用直接产生不可 预知的电流.那些不正确选定参考点的电源, 预知的电流 . 那些不正确选定参考点的电源 , 相互之间的电路中 有可能产生毁灭性的电流,以致破坏设备. 有可能产生毁灭性的电流,以致破坏设备. SIMATIC S7
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2) S7-300的隔离特性 的隔离特性 CPU逻辑参考点与DC传感器提供的M点类似. CPU逻辑参考点与DC传感器提供的 点类似. 逻辑参考点与DC传感器提供的M CPU逻辑参考点与采用DC电源供电的CPU输入电源提供的M点类似. CPU逻辑参考点与采用DC电源供电的CPU输入电源提供的 点类似. 逻辑参考点与采用DC电源供电的CPU输入电源提供的M CPU通讯端口与CPU逻辑口(DP口除外),具有同样的参考点. CPU通讯端口与CPU逻辑口(DP口除外 通讯端口与CPU逻辑口(DP口除外) 具有同样的参考点. 模拟输入及输出与CPU 逻辑不隔离,模拟输入采用差动输入并提供 模拟输入及输出与CPU逻辑不隔离, CPU逻辑不隔离 低压公共模式的滤波电路. 低压公共模式的滤波电路. 逻辑电路与地之间的隔离为 500V AC. 500V AC. DC数字输入和输出与CPU逻辑之间的隔离为 500V AC. DC数字输入和输出与CPU逻辑之间的隔离为 500V AC. 数字输入和输出与CPU DC数字 I/O组的点之间隔离为 500V AC. DC数字 500V AC. 继电器输出,AC输出和输入与CPU逻辑之间的隔离为1500VAC. 继电器输出,AC输出和输入与CPU逻辑之间的隔离为1500VAC 输出和输入与CPU逻辑之间的隔离为1500VAC. 继电器输出组的点之间隔离为1500V AC. 继电器输出组的点之间隔离为1500 AC. 1500V AC电源线和零线与地,CPU逻辑以及所有的I/O之间的隔离为1500V AC电源线和零线与地 CPU逻辑以及所有的 电源线和零线与地, 逻辑以及所有的I 之间的隔离为1500V AC. AC.
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当把几个具有不同地电位的 当把几个具有不同地电位的CPU连到一个 连到一个PPI网络时,应该采用隔 网络时, 连到一个 网络时 离的RS- 中继器. 离的 -485中继器. 中继器 PLC产品已在特定点上安装了隔离元件,以防止安装中所不期望的 产品已在特定点上安装了隔离元件, 产品已在特定点上安装了隔离元件 电流产生.当你打算安装时, 电流产生 . 当你打算安装时 , 应考虑到哪些地方有这些隔离元件 哪些地方没有. , 哪些地方没有 . 同时你也应考虑到相关电源之间的隔离以及其 它设备的隔离,还有相关电源的参考点都在什么地方. 它设备的隔离,还有相关电源的参考点都在什么地方. 你最好选择一个接地参考点,并且用隔离元件来破坏可能产生不可 你最好选择一个接地参考点, 预知电流的无用的电流回路. 预知电流的无用的电流回路 . 请记住在暂时性连接中可能引入新 的电路参考点,比如说编程设备与CPU连接的时候. 连接的时候. 的电路参考点,比如说编程设备与 连接的时候 在现场接地时,一定要随时注意接地的安全性,并且要正确地操作 在现场接地时,一定要随时注意接地的安全性, 隔离保护设备. 隔离保护设备. 在大部分的安装中,如果把传感器的供电 端子接到地上可以获得 在大部分的安装中,如果把传感器的供电M端子接到地上可以获得 最佳的噪声抑制. 最佳的噪声抑制. 上面是概述的PLC的隔离特性, 某些特性对于特殊产品可能会有 的隔离特性, 上面是概述的 的隔离特性 所不同.请参考相应的 相应的PLC系统手册, 从中可以查到 相应的 产品 系统手册, 相应的产品 所不同 . 请参考 相应的 系统手册 从中可以查到相应的 的电路中包含哪些隔离元件及它们的隔离级别. 级别小于1500V 的电路中包含哪些隔离元件及它们的隔离级别 . 级别小于 AC的隔离元件只能用作功能隔离,而不能用作安全隔离层. 的隔离元件只能用作功能隔离, 的隔离元件只能用作功能隔离 而不能用作安全隔离层.
8.1 8.2 8.3 8.4
硬件安全设计 硬件安全设计 软件安全 安全设计 软件安全设计 PLC的检查 的检查 PLC的维护 的维护
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Date: 2010-1-23 File No.: SSP1_03C.2
第8章 PLC的安全设计与维护 章 的安全设计与维护
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2 电源的安装 (1) 交流输入 交流输入PLC安装指南 安装指南 交流接线安装时的一般性指南. 下列条目是 AC交流接线安装时的一般性指南. 交流接线安装时的一般性指南 用一个单刀开关将电源与 用一个单刀开关将电源与CPU,所有的输入电路和输出 (负载 ) , 所有的输入电路和输出(负载) 电路隔离. 电路隔离. 用一台过流保护设备以保护 用一台过流保护设备以保护CPU的电源, 输出点以及输入点 . 也 的电源, 的电源 输出点以及输入点. 可以为每个输出点加上保险丝进行范围更广的保护. 可以为每个输出点加上保险丝进行范围更广的保护. 当使用 Micro PLC 24V DC传感器电源时,可以取消输入点的外部 传感器电源时, 传感器电源时 过流保护,因为该传感器电源具有短路保护功能. 过流保护,因为该传感器电源具有短路保护功能. 将S7-300的所有地线端子和最近接地点相连接,以获得最好的抗 的所有地线端子和最近接地点相连接, - 的所有地线端子和最近接地点相连接 干扰能力.建议所有都使用1.50mm2 的电线连接到独立导电点上 干扰能力 . 建议所有都使用 亦称一点接地) (亦称一点接地). 本机单元的直流传感器电源可用作为本机单元的输入和扩展 输 本机单元的直流传感器电源可用作为本机单元的输入和扩展DC输 入以及扩展继电器线圈供电, 入以及扩展继电器线圈供电,这一传感器电源具有短路保护功能 在大部分的安装中 , 如果把传感器的供电 端子接到地上可以获 在大部分的安装中,如果把传感器的供电M端子接到地上可以获 得最佳的噪声抑制. 得最佳的噪声抑制. SIMATIC S7
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8.1 硬件安全设计 硬件安全设计 可编程序控制器是一个故障率极低, 可编程序控制器是一个故障率极低 , 安装十分方便的控制器 和其它设备一详,可编程序控制器也需要正确地安装, . 和其它设备一详 , 可编程序控制器也需要正确地安装 , 经常进 行检查和科学地维护.下面以S7-200可编程序控制器为例,说明可 可编程序控制器为例, 行检查和科学地维护.下面以 可编程序控制器为例 编程序控制器的安装,检查和维护. 编程序控制器的安装 , 检查和维护 . 当然本章所述的内容对大多 都有一定的指导意义. 数PLC都有一定的指导意义. 都有一定的指导意义 PLC的安装 1.PLC的安装 应该注意的是, 应该注意的是, 安装和拆卸可编程序控制器的各种模块和相关 设备时,必须首先切断电源.如果没有做到这一点,可能会导致 设备时, 必须首先切断电源. 如果没有做到这一点, 设备的损坏和人身安全受到伤害. 设备的损坏和人身安全受到伤害. (1)PLC安装的一般性指导 )PLC安装的一般性指导 在对 在对PLC接线时要确保所有的电器符合国家和地区的电气标准.及 接线时要确保所有的电器符合国家和地区的电气标准. 接线时要确保所有的电器符合国家和地区的电气标准 时同地区的权威保持联系,以确定哪些标准符合你的特殊需要. 时同地区的权威保持联系,以确定哪些标准符合你的特殊需要. 要正确地使用导线.S7-200模块采用的是l.50mm2~ 0.50mm2的导线 要正确地使用导线. 200模块采用的是 50mm 模块采用的是l 50mm 不要将连接器的螺钉拧得过紧,最大的扭矩不要超过0.36Nm. 不要将连接器的螺钉拧得过紧,最大的扭矩不要超过0 36Nm Nm. 尽量使用短导线(最长500米屏蔽线,或300米非屏蔽线),导线要 尽量使用短导线(最长500米屏蔽线, 300米非屏蔽线 500米屏蔽线 米非屏蔽线) 尽量成对使用, 尽量成对使用 , 用一根中性或公共导线与一根热线或信号线相配 对.