最基础最全面的西门子S7-300介绍
S7-300归纳总结ppt课件
被测值的精度可以调整，取决于模拟量模块的性能和它的设定参数，对于精度小于15位的模拟量值，低字节中 幂项低的位不用。 S7-300模拟量输入模块可以直接输入电压、电流、电阻、热电偶等信号，而模拟量输出模块可以输出0～10 V，1～5 V，－10 V～10 V，0～20 mA，4～20 mA，－20～20 mA等模拟信号。 2. 模拟量输入模块SM331 模拟量输入(简称模入(AI))模块SM331目前有三种规格型号，即8AI×l2位模块、2AI×l2位模块和8AI×l6位模 块。 1) SM331概述 SM331主要由A/D转换部件、模拟切换开关、补偿电路、恒流源、光电隔离部件、逻辑电路等组成。A/D转 换部件是模块的核心，其转换原理采用积分方法，被测模拟量的精度是所设定的积分时间的正函数，也即积分 时间越长，被测值的精度越高。SM331可选四档积分时间：2.5 ms、16.7 ms、20 ms和l00 ms，相对应的以 位表示的精度为8、12、12和14。 3. 模拟量输出模块SM332 模拟量输出(简称模出(AO))模块SM332目前有三种规格型号，即4AO×l2位模块、2AO×12位模块和4AO×l6 位模块，分别为4通道的12位模拟量输出模块、2通道的12位模拟量输出模块、4通道的16位模拟量输出模块。 1) SM332与负载/执行装置的连接 SM332可以输出电压，也可以输出电流。在输出电压时，可以采用2线回路和4线回路两种方式与负载相连。 采用4线回路能获得比较高的输出精度。
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。
学习西门子S7-300的基础
学习西门子S7-300的基础第一章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②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（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。
西门子S7-300PLC专题(I)
幻灯片向你展示了S7-300 CPU312 --- CPU315最重要的技术规范。
程序块的数目
CPU 312 CPU 32 FB 32 FC 63 DB
程序块数目的差别是：(FB, FC, DB). 313/314/315 128 FB 128 FC 127 DB
- FB 功能块；- FC 功能调用；- DB 数据块
AS-i是直接连 接现场传感器，执 行器的总线系统。 传感器作为过程控 制的"视觉和听觉" 是无处不在的。 AS-i总线使靠近现 场的简单模块(传感 器、执行器和操作 员终端等)能够连接 成最底层控制系统 。
其它通讯：SIMATIC NET 设备系列提供了依据开放的无线 LAN 标准 IEEE 802.11 进行移动数据传输的通讯产品。扩展了无线 LAN 标准“工业无线 LAN”的 SCALANCE W 设备系列可用于实现此目的。
功能模块(FM) ：执行“特殊功能”， 计数、定位、 闭环控制 通讯处理器(CP)：
太网 提供如下的联网能力：点到点连接、PROFIBUS、 工业以
四、S7-400 CPU 分析
启动模式开关 模式选择器
416-2DP
CPU故障指示LED
DP接口故障指示LED
存储器卡插槽 MPI 接口
DP 接口
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
S7-300的简单介绍
S7-300∙模块化微型PLC系统，满足中、小规模的性能要求∙各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务∙简单实用的分布式结构和多界面网络能力，应用十分灵活∙方便用户和简易的无风扇设计∙当控制任务增加时，可自由扩展∙大量的集成功能使它功能非常强劲S7-300自动化系统采用模块化设计。
它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。
一个系统包含下列组件：o CPU：不同的CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成I/O 和对应功能的CPU 以及具有集成PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的CPU。
o用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块(SM)。
o用于连接总线和点对点连接的通信处理器(CP)。
o用于高速计数、定位（开环/闭环）及PID 控制的功能模块（FM）。
根据要求，也可使用下列模块：o用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
o接口模块(IM)，用于多层配置时连接中央控制器(CC) 和扩展装置(EU)。
通过分布式中央控制器(CC) 和3 个扩展装置(EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达32 个模块。
所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。
o SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：适用于-25 至+60℃的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。
防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为IP20 机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。
不需要空气调节的机柜和IP65 外壳。
设计简单的结构使得S7-300 使用灵活且易于维护：o安装模块：只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。
o集成的背板总线：背板总线集成到模块里。
模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。
o模块采用机械编码，更换极为容易：更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。
按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。
前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
S7-300系列PLC 性能介绍
S7-300系列PLC 性能介绍S7-300是SIMATIC控制器中销售量最多的产品，它已成功地用于范围广泛的自动化领域。
S7-300 的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台。
这就是说，S7-300 是用于集中式或分布式结构的优化解决方案。
坚持不懈的创新和改革使S7-300这个广泛应用的自动化平台能持续不断的升值概述。
一、S7-300 PLC的种类种类图片CPU系列号功能简介S7-300 通用型CPU 312CPU 314CPU 315-2 DPCPU 315-2 PN/DPCPU 317-2 DPCPU 317-2 PN/DPCPU 318-2 DP•模块化微型PLC 系统，满足中、小规模的性能要求•各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务•简单实用的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活•方便用户和简易的无风扇设计•当控制任务增加时，可自由扩展•大量的集成功能使它功能非常强劲S7-300C 紧凑型CPU 312CCPU 313CCPU 313C-2 PtPCPU 313C-2 DPCPU 314C-2 PtPCPU 314C-2 DP•带集成数字量输入和输出的紧凑型CPU•各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务•简单实用的分布式结构和多界面网络能力，使得应用十分灵活•方便用户和简易的无风扇设计•当控制任务增加时，可自由扩展•大量的集成功能使它功能非常强劲S7-300F 故障安全型CPU 315F-2 DPCPU 315F-2 PN/DPCPU 317F-2 DPCPU 317F-2 PN/DP•故障安全型自动化系统，满足工厂日益增加的安全需求•基于S7-300•以连接带有安全相关的模块的ET200S和ET200M分布式I/O站；采用PROFISAFE协议通过PROFIBUS DP进行与安全相关的通讯。
•此外，还有用于与安全无关应用的标准模块S7-300T 技术型CPU 315T-2 DPCPU 317T-2 DP•具有智能技术/ 运动控制功能的SIMATIC CPU•具有标准CPU 315-2 DP、CPU317-2 DP的全部功能•能满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统•最佳用于同步运动序列，例如与虚拟/ 实际主设备的耦合、减速器同步、凸轮盘或印刷点修正。
西门子s7-300基础知识
13
2013-8-3
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
10
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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介绍(幻灯片)
10/6
24/16 16/16
-
-
计数,频率 计数,频率 计数,频率
-
PID 控制 PID 控制
-
-
-
有
有
有
-
-
-
-
-
16/16 24/16
-
4/2
计数,频率 计数,频率
PID 控制 PID 控制,
-
定位.
有
有
有,DP V1 -
24/16 4/2 计数,频率 PID 控制, 定位.
128 KB
yes 1024 256 0,1 ms
16384 256 256 PROFIBUSDP-主站/从站 (最大 124 站)
SIMATIC S7-300
14
Automation and Drives
全新系列 CPUs - 满足不同的性能特性
SIMATIC S7-300
CPU 312 CPU 312C CPU 313C CPU 313C CPU313C CPU 314 CPU 314C CPU313C CPU 315
组态和编程
紧凑型 CPUs – 亮点
Automation and Drives
集成的功能
计数，测量，PID 控制，定位 功能
集成的 I/O
数字量 I/O ，模拟量 I/O
集成的通讯接口
PROFIBUS-DP, MPI, PtP
更短的指令执行时间，快速报 警
为存储卡（MMC)
免维护运行 项目存储，包括符号和注释
模板
设计，安装
通讯和人机界面 Aufbau und Montage 组态和编程
S7-300特点及主要性能指标
槽位 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
（3）S7-300模拟量模块地址的确定
机架 3
640 656 672 688 704 720 736 752
PS IM
to
to
to
to
to to
to
to
(接收) 654 670 686 702 718 734 750 766
机架 2
512 528 544 560 576 592 608 624
二、S7-200、S7-300特点及主要性能指标
1、S7-200特点及主要性能指标 S7－200可编程控制器的使用范围可以覆
盖从替代继电器的简单控制到复杂的自动化 控制。S7－200PLC系列具有极高的性能/价 格比。最初投入市场的有S7－200的CPU212， CPU214，CPU215和CPU216，而后有相继 推出最新的S7-200PLC有CPU221，CPU222， CPU224以及CPU226。
机架 2
64.0 68.0 72.0 76.0 80.0 84.0 88.0 92.0
PS IM
to
to
to
to
to to
to
to
(接收) 67.7 71.7 75.7 79.7 83.7 87.7 91.7 95.7
机架 1
32.0 36.0 40.0 44.0 48.0 52.0 56.0 60.0
I1.0 Q1.0
I1.1 Q1.1
I1.2
I1.3
I1.4
I1.5
Q2.0
Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.6 Q2.7
(完整版)西门子S7-300应用介绍(课件内含有演讲者注解)
MB0
31
23
15
0000000000000000
MB0
7
0
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MB0
23
MB1
15
MB2
7
0
MB3T QD 4 Nhomakorabea传递T QW 4
T QB 4
QD 4
QW 4
QB 4
比较指令
比较指令用于比较累加器2和 累加器1中数据的大小
==I,D,R <>I,D,R > I,D,R <I,D,R >=I,D,R <=I,D,R
BOOL
1
BYTE
8
WORD
16
DWORD
32
CHAR
8
S5TIME
16
INT
16
DINT
32
REAL
32
TIME
32
DATE
16
TIME_OF_DAY
32
该类型的常数举例
True 或 False （1 或0） B#16#A9 W#16#12AF DW#16#ADAC1EF5 'w'
S5T#5s_200ms
可以分配参数的块 调用
I 1.3
I 1.2 M 10.3 M 40.0
M 40.1
FC 20
Disturb_ input
Display
Acknowledge
Flash_freq
Edge_ mem_bit
Report_ memory
Q 4.3
形式参数 实际参数
STEP 7基本数据类型
关键字
长度 (位)
A
“PLANT_ON”
西门子S7-300PLC技术
外接输入电路闭合 外接输入电路断开
对应的映像寄存器状态为1 对应的映像寄存器状态为0
2.执行用户程序
RUN工作模式下，CPU从第一条程序开始，逐条顺序地 执行用户程序。 CPU执行指令时，从I/O映像寄存器或别的元件的映像 寄存器读出其状态，根据指令要求执行相应的逻辑运 算，运算结果写入线圈相应的映像寄存器，因此，各 映像寄存器的内容随程序的执行而变化。 程序执行阶段，即使外部输入信号状态发生变化，输 入过程映像寄存器的状态也不会变。变化的输入信号 状态在下一个扫描周期被读入。
6.中断程序的处理
若程序中使用了中断，中断事件发生时，CPU停止扫 描，立即执行中断程序。
7.扫描周期
PLC在RUN工作状态时,执行一次图1-13所示的扫描操 作所需的时间。典型值为1-100ms。
8.输入/输出滞后时间
定义:指PLC的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的 有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔。 组成：输入电路滤波时间、输出电珞的滞后时间和因扫 描工作方式产生的滞后时间。 PLC总的响应延迟时间一般只有几毫秒至几十毫秒。
AN(and NOT) ON（Or NOT）
(2)赋值指令
赋值指令(=):又称输出指令，与梯形图中的线圈相对应。 驱动线圈的触点电路接通 有‚能流‛流过线圈 赋值指
令指定的位对应的映像寄存器的值为1，反之则为0。 梯形图中两个并联的线圈用两条相邻的赋值指令来表示 。 例1-1：已知图1-20中I0.1的波形，画出M1.0的波形。 I0.1为ON M1.0、Ml.1均为OFF，波形用低电平表示。 I0.1下降沿所在的扫描周期： CPU先执行第一行电路 Ml.0变为ON。 执行第二行电路 Ml.1变为ON。 从下降沿后的第二个扫描周期开始：Ml.1均为ON Ml.0 为OFF。∴M1.0只在10.1下降沿这一扫描周期内为ON。
深入浅出西门子s7-300plc
(2)基于PROFIBUS 的分布式I/O基于PROFIBUS的分布式与本地I/O的组态采用了统一的方式，因此，用户在编程时无须分辨I/O类型，可以像使用本地I/O一样方便地使用分布式I/O。
(3)系统中集成的路由功能TIA中的各种网络可以进行互联。
TIA中集成的路由功能可以方便地实现跨网络的下载、诊断等，使整个系统的安装调试更加容易。
(4)集成的系统诊断和报告功能TIA系统集成了自动诊断和错误报告功能，诊断和故障信息可以通过网络自动发送的相关设备而不需要编程。
1.1.3 TIA的开放性TIA是一个高度集成和统一的系统，同时它也是一个具有高度开放性的系统。
TIA的开放性体现在以下几个方面。
1．对所有类型的现场设备开放通过PROFIBUS,TIA对范围极广的现场设备开放。
目前，该总线已经实现了在防爆环境的应用和与驱动设备同步。
开关类产品和安装设备还可以通过AS-Interface。
总线接入自动化系统，作为PROFIBUS总线的扩展。
楼宇自动化与生产自动化的连接也可以通过instabus○R EIB实现。
2．对办公系统开放并支持Internet以太网通过TCP/IP协议将TIA与办公自动化应用及Internet/ Intranet世界相连接。
TIA采用OPC作为访问过程数据的标准接口，通过该接口，可以很容易地建立所有基于PC 的自动化系统与办公应用之间的连接，而不论它们所处的物理位置如何。
Internet技术使在任意位置对工厂进行远程操作和监视成为可能。
3．对新型自动化结构开放自动化领域当中的一个明显的技术趋势就是系统的模块化程度大大提高，即由带有智能功熊的技术模块组成的自动化结构。
这些模块可以预先进行组态、启动和测试。
这样，实现整个工厂的投运要快得多，更改系统也不会影响到生产运行。
通过PROFInet,TIA使用与厂商无关的通讯、自动化和工程标准，使系统使用智能仪表（甚至不同厂家）非常容易，不必管它们是否与PROFIBUS或者以太网相连接。
SIMATIC S7-300基本说明及应用
S7-300 CPU说明S7-300 CPU 的六个性能等级 ，现有性能范围极宽的分级 CPU 系列，可用于组态控制器。
产品范围包括 7 种标准的 CPU、 7 种紧凑式 CPU、5 种故障防护型 CPU 以及 3 种工艺 CPU。
现有 CPU 的宽度仅 40mm SIMATIC S7-300 是我们全集成自动化设计的一部分，是销量最大的控制器。
应用范围 在第一个实例中，SIMATIC S7-300 用于制造工艺中的创新性系统解决方案，特别是用 于汽车工业，一般机械工程，特别是特殊机械制造和机器的连续生产 (OEM)，以及塑料加工、 包装行业、食品和饮料工业和加工工程 作为一种多用的自动化系统，S7-300 是那些需要灵活的设计以实现集中和本地组态的 应用的理想解决方案。
对于由于环境条件限制需要特殊的坚固性的应用，我们可以提供 SIPLUS 极端设备。
特别是在后期加工工艺上，S7-300 可以用于以下行业： 汽车工业 通用机械工程 特殊机器制造 系列机械工程，OEM 塑料加工 包装行业 食品和饮料工业 加工工程 快速计数/fairs，可以直接访问硬件计数器 简单定位，直接控制 MICROMASTER 频率静态变频器 带有集成功能块的 PID-Regulation优点 由于具有高处理速度，CPU 可以实现非常短的机器循环时间。
S7-300 系列 CPU 可以为各种应用提供合适的解决方案，客户只需为特定任务实际需 要的性能付款 S7-300 建立在模块式的组态上，无需 I/O 模块的插槽规则 现有丰富的模块可用于集中组态和搭配 ET 200M 实现分布式组态。
集成的 PROFINET 接口可以实现控制器的简单网络化，与其它运行管理等级方便的进 行数据交换 模块宽度窄，可以实现紧凑式的模块设计或者小型控制柜。
能够把强大的 CPU 与工业以太网/PROFINET 接口、集成的工艺功能或故障防护设计 集成在一起，从而避免附加投资。
S7-300PLC简单介绍
S7-300P L C简单介绍(总4页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除S7-300是模块化小型PLC系统，能满足中等性能要求的应用。
SIMATICS7-300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?SIMATICS7-300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。
SIMATICS7-300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?SIMATICS7-300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。
第一讲 西门子S7-300简介
350-1, FM 350-2计数器模板 351用于快速/慢速驱动的定位模板 353用于步进电机的定位模板 354用于侍服电机的定位模板 357-2定位和连续通道控制模板 338 超声波位置探测模板 338 SSI 位置探测模板 352电子凸轮控制器 352-5高速布尔运算处理器 355 PID模板 355-2温度PID控制模板
双机架接口模块IM365
IM365发送模块 IM365接收模块。 IM360:用于发送数据
X2 34 365 - 0BA01- 0AA0 365 - 0BA01- 0AA0 X2 34
多机架接口模块
IM361:用于接收数据
IM 360 SF DC 5V SF DC 5V IM 360
户外型CPU（三种）： CPU 312 IFM CPU 314 IFM CPU 314（U 315F CPU 315F-2DP CPU 317F-2DP
特种型CPU（两种）： CPU 317T-2DP CPU 317-2PN/DP
2、S7-300CPU的主要特性：
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CPU中读出或修改用户程序。在此位置可以拔出钥 匙。 MRES：存储器复位模式。该位置不能 保持，当开关在此位置释放时将自动返回 到STOP位置。将钥匙从STOP模式切换到 MRES模式时，可复位存储器，使CPU回到 初始状态。
STOP（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。 BF（红色）：总线出错指示灯（只适用于带 有DP接口的CPU）。出错时亮。
西门子S7-300 PLC简介
西门子S7-300 PLC简介2.1 PLC技术的概念及发展过程2.1.1 PLC技术的概念PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller），是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。
PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。
它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
2.1.2 PLC技术的发展历史长期以来，计算机控制和传统PLC控制一直是工业控制领域的两种主要控制方法，PLC自1969年问世以来，以其功能强、可靠性高、使用方便、体积小等优点在工业自动化领域得到迅速推广，成为工业自动化领域中极具竞争力的控制工具。
但传统的PLC体系结构是封闭的，各个PLC厂家的硬件体系互不兼容，编程语言及指令系统各异，用户选择了一种PLC产品后，必须选择与其相应的控制规程，学习特定的编程语言，不利于终端用户功能的扩展。
近年来，工业自动化控制系统的规模不断扩大，控制结构更趋于分散化和复杂化，需要更多的用户接口。
同时，企业整合和开放式体系的发展要求自动控制系统应具有强大的网络通讯能力，使企业能及时地了解生产过程中的诸多信息，灵活选择解决方案，配置硬件和软件。
此外为了扩大控制系统的功能，许多新型传感器被加装到控制单元上。
我国工业控制自动化的发展道路，大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。
目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展，我国工业计算机系统行业已经形成。
工业控制自动化技术正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
2.1.3 PLC的发展趋势1、功能向增强化和专业化的方向发展，针对不同行业的应用特点，开发出专业化的PLC产品。
以此来提高产品的性能和降低产品的成本，提高产品的易用性和专业化水平。
2、规模向小型化和大型化的方向发展，小型化是指提高系统可靠性基础上，产品的体积越来越小，功能越来越强；大型化是指应用在工业过程控制领域较大的应用市场，应用的规模从几十点扩展到上千点，应用功能从单一的逻辑运算扩展几乎能满足所有的用户要求。
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电源模块上的L＋和M端子分别是DC24V输出电压的正、 负极。用专用的电源连接器连接电源模块和CPU模块 的L＋和M端子。
九、实时钟与运行时间计数器
CPU312 IFM与CPU313因为没有锂电池，只有软件 实时钟，PLC断电时停止计时，恢复供电后从断电 瞬时的时刻开始计时。有后备锂电池的CPU有硬件 实时钟，右以在PLC电源断电时继续运行，运行小 时计数器的计数范围为0－32767h。
五、微存储器卡
Flash EPROM微存储卡（MMC）用于在断电时保存用户 程序和某些数据，它可以扩展CPU的存储器容量，也 可以将有些CPU的操作系统保存在MMC中，这对于操作 系统的升级是非常方便的。MMC用作装载存储器或便 携式保存媒体。MMC的读写直接在CPU内进行，不需要 专用的编程器。由于CPU31xC没有安装集成的装载存 储器，在使用CPU时必须插入MMC，CPU与MMC是分开订 货的。 如果在写访问过程中拆下SIMATIC微存储卡，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。
一、状态和故障显示LED
SF（红色）：系统错误、编程错误或从有诊断功能 模板来的故障。 BF（或BATF 红色）：电池故障，电池电压低或没 有电池时亮。 DC5V（绿色）：CPU和S7－300总线的5V电源电压正 常时亮。（提供给背板总线） FRCE（黄色）：至少有一个I/O接口被强制时亮。 RUN（绿色）：CPU启动时闪亮（2Hz），运行时常亮 STOP（黄色）：CPU在STOP、HOLD状态或重新启动时 常亮；当要求存储器复位时以0.5Hz的频率闪烁，正 在执行存储器复位时以2Hz的频率闪烁。
1、导轨（Rail） S7-300的模块机架（起物理支撑作用，无背板总线） 2、电源模块（PS） 将市电电压（AC120/230V）转换为DC24V，为CPU和 24V直流负载电路（信号模块、传感器、执行器等） 提供直流电源。输出电流有2A、5A、10A三种 ●正常：绿色LED灯亮 ●过载：绿色LED灯闪 ●短路：绿色LED灯暗（电压跌落，短路消失后自动 恢复） ●电压波动范围：5%
• 模块内集成背板总线 • 网络连接 - 多点接口 (MPI), - PROFIBUS 或 - 工业以太网 • 通过编程器PG访问所有的模块 • 无插槽限制 • 借助于“HWConfig”工具可以进行组态和 设置参数
二、特点 • 循环周期短、处理速度高 • 指令集功能强大（包含350多条指令）， 可用于复杂功能 • 产品设计紧凑，可用于空间有限的场合 • 模块化结构，设计更加灵活 • 有不同性能档次的CPU模块可供选用 • 功能模块和I/O模块可选择 • 有可在露天恶劣条件下使用的模块类型
PS307电源模块 PS307是西门子公司为S7-300专配的24 V DC电源。 PS307系列模块除输出额定电流不同外(有2 A、5 A、 10 A三种)，其工作原理和各种参数都相同。 PS307可安装在S7-300的专用导轨上，除了给S7300 CPU供电外，也可给I/O模块提供负载电源。
3、CPU模块
7、通讯处理器(CP)
扩展中央处理单元的通讯任务，提供以下的连网能力： -点到点连接 -PROFIBUS -工业以太网
8、附件
总线连接器和前连接器
七、S7－300的系统结构
S7－300采用紧凑的、无槽位限制的模块结构，电源模块 （PS）、CPU、信号模块（SM）、功能模块（FM）、接口模 块（IM）和通信处理器（CP）都安装在导轨上。导轨是一种 专用的金属机架，只需将模块钩在DIN标准的安装导轨上， 然后用螺栓锁紧就可以了。有多种不同长度规格的导轨供用 户选择。 电源模块总是安装在机架的最左边，CPU模块紧靠电源模块。 如果有接口模块，它放在CPU模块的右侧。
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。
6、接口模块 (IM)
接口模块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和3个 扩展机架，最多可以配置32个信号模块、功能模块 和通信处理器。 连接： IMS 360发送、IMR 361接收；对于双层组态，常用 硬连线的IM 365 接口模块 距离： 采用IM 365 、两层机架，电缆最大长度可达1米； 采用IM 360 / 361 、多层机架，机架之间电缆最 大长度10米
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）。
4、信号模块 (SM)
信号模块是数字量输入/输出模块和模拟量输入/ 输出模块的总称，它们使不同的过程信号电压或 电流与PLC内部的信号相匹配。 • 数字量输入模块：SM321系列，24V DC， 120/230V AC • 数字量输出模块：SM322系列，继电器型，晶 体管型，可控硅型 • 模拟量输入模块：SM331系列，电压，电流， 电阻，热电偶 • 模拟量输出模块：SM332系列，电压，电流 功能 使不同级的过程信号电平和S7-300的内部信号电 平相匹配
BATF( 红 色 ， 只 在 CPU313 和 314 上有) DC 5 V(绿色) FRCE(黄色)
电池故障 用于 CPU 和 S7-300 的 5 V DC 电源 保留专用
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
二、CPU的功能
执行用户程序； 为S7背板总线提供5V电源； 在MPI网络中，通过MPI（多点接口）与 其他MPI网络节点进行通信。
S7-300 最基础、最 全面的PLC介绍 及 应用
培训类别 （高技能培训）
课题一、PLC的基础理论
问题一、PLC的基本概念 问题二、PLC的选用原则 问题三、S7-300概述 问题四、S7-300的CPU模块 问题五、S7-300安装
问题三、S7-300概述
S7-300 是德国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
三、CPU的运行模式
CPU有四种工作模式：STOP（停机）、STARTIP （启动）、RUN（运行）、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。 STOP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，程序被终止。 RUN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。 HOLD模式：在起动和RUN模式执行程序时遇到调 试用断点、用户程序的执行被挂起（暂停），定 时器被冻结。 STARTUP模式：启动模式，可以用钥匙开关或编 程软件启动CPU。如果钥匙开关在RUN或RNU－P位 置，通电时自动进入启动模式。
发光二极管 LED
含 义 下列事件引起灯亮： ● 硬件故障
说
明
SF(红色)
系统错误／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
MRES：将钥匙开关从STOP状态扳到MRES位置，可复 位存储器，使CPU回到初始状态。工作存储器、RAM 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0，包括有保持功能的数据。如果有快闪存储 器卡，CPU在复位后将它里面的用户程序和装锂电池的盒子，在PLC断电时，锂电池 用来保证实时钟的正常运行，并可以在RAM中保存用 户程序和更多的数据，保存的时间为1年。有的低端 CPU（如312FM与313）因为没有实时钟，因此没有配 备锂电池。
八、电源接线端子
电源模块上的L1、N端子接AC220V电源，接地端子和M 端子一般用短路片短接后接地，机架的导轨应接地。
三、编程工具
使用STEP7软件对S7-300进行编程。 STEP7包含了自动化项目从项目的启动、实施到 测试以及服务每一个阶段所需的全部功能。 STEP7中的编程语言 1、顺序功能图 2、梯形图 3、语句表 4、功能块图 5、结构文本
四、安装一个S7系统的步骤
S7－300PLC
六、S7－300系统的组成部件
六、通信接口
所有的CPU模块都有一个多点接口MPI，有的CPU模块 一个一MPI和一个PROFIBUS－DP接口，有的CPU模块 有一个MPI/DP接口和一个DP接口。
MPI用于PLC与其他西门子PLC、PG/PC（编程器或个 人计算机）、OP（操作员接口）通过MPI网络的通信。
PROFIBUS－DP用于与其他西门子带DP接口的PLC、 PG/PC、OP和其他DP主站和从站通信。传输速率最高 12Mbit/s。
存储卡被取掉或插入时，CPU发出系统复位请求， STOP LED以0.5Hz的频率闪动。此时应将模式选择 开关扳到MRES位置，执行复位操作。
用钥匙开关执行存储器复位的方法： 1、合上电源开关 2、把钥匙开关转到STOP位置 3、把钥匙开关转到MRES位置（存储器复位）并保持 在这个位置直到STOP指示灯慢闪两次（约3秒） 4、把钥匙开关转回STOP位置，然后在1秒钟内再转 到MRES，直到STOP指示灯快闪。 当CPU要求复位时，就进行一次存储器复位（也可用 编程器进行存储器复位）。