西门子S7-300 PLC基础与应用 第3版第八章
S7-300 PLC课件- 08 位指令
青岛大学-西门子先进自动化技术实验室
14
SIEMENS
若故障信号I0.0为1，使Q4.0控制的指示灯以1Hz的频 率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后，如果故障已经消 失，则指示灯熄灭，如果没有消失，指示灯转为常亮， 直至故障消失。
青岛大学-西门子先进自动化技术实验室
15
3
SIEMENS
赋值，置位，复位
LAD FBD STL
A I 1.0 A I 1.1 = Q 4.0
I 1.0
I 1.1
Q 4.0
赋值
( )
I 1.0 I 1.1
&
Q 4.0 =
I 1.2
I 1.3
Q 4.1
置位
(S)
I 1.2 I 1.3
&
Q 4.1 S
A I 1.2 A I 1.3 S Q 4.1
青岛大学-西门子先进自动化技术实验室
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S7-300 PLC基础与应用最新课件-第8章 模拟量控制
可使用模拟量输入模块 SM331, AI8x12Bit（订货 号：6ES7 331-7KF02-0AB0）。该模块具有诊断和 硬件中断功能，且最多可处理 8 个模拟量输入（4～ 20mA；PT 100；热电偶）。
日期：2020/10/20
页码： 14
8.模拟量的规范化输出
日期：2020/10/20
页码： 5
西门子S7-300 PLC 基础与应用
第8章 模拟量控制
模拟量的处理
1. 模拟量输入通道的量程调节
每个模拟量输入模块（AI）都有2～8模拟量输入通道， 在使用之前必须对所使用的模拟量输入模块进行相关设 置：
➢ 通过模拟量输入模块内部的跳线，同一个模拟量输入 模块每个通道组间可以连接不同类型的传感器；
页码：
西门子S7-300 PLC 基础与应用
第8章 模拟量控制
模拟量输入模块的接线
问题2：如何连接PT100电阻温度计？ 4/12 电压测量变送器的连接
采用隔离连接
电压变 送器
背板 总线
如果要在EMC干扰极强的地区使用SM331模块，则应将M-与 Mana连接起来。这样，输入和Mana参考电位之间的电位差就不 会超出允许值。
物理量
模拟 执行器
模拟量输入模板
MR 模块
ADC
结果 存储器
PIW ... PIW ... ::: PIW ...
模拟量输出模板
DAC
PQW ... PQW ... ::: PQW ...
CPU
: : : : : : L PIW 304
......................................
S7-1200 PLC编程及应用第三版课件_第7、8章
选中“Transfer channel”列表中的PN/IE。单击“Properties”按钮， 打开网络连接对话框。
双 击 网 络 连 接 对 话 框 中 的 PN_X1 （ 以 太 网 接 口 ） 图 标 ， 打 开 “ ‘ PN_X1’ Settings” 对 话 框 。 用 单 选 框 选 中 “ Specify an IP address”，由用户设置PN_X1的IP地址。用屏幕键盘输入IP地址和子网 掩码，“Default Gateway”是默认的网关。设置好后按“OK”按钮退 出。
7.2.3 组态文本域与I/O域 1．生成与组态文本域 将工具箱中的文本域图标拖放到画面上，单击选中它，选中巡视窗口的“
常规”，键入文本“当前值”。可以在“常规”属性中设置字体大小和“适 合大小”。
在“外观”对话框设置其背景色为浅蓝色，填充图案为实心，文本颜色为 黑色。边框的宽度为0（没有边框）。在“布局”对话框设置四周的边距均 为3，选中复选框“使对象适合内容”。
3．设置按钮的事件功能 选中巡视窗口的“属性 > 事件 > 释放”，单击视图右边窗口的表格最上 面一行，选择“系统函数”列表中 的函数“复位位”。 单击表中第2行，选中PLC的默认变量表中的变量“起动按钮”。在HMI 运行时按下该按钮，将变量“起动按钮”复位为0状态。 选中巡视窗口的“属性 > 事件 > 按下”，用同样的方法设置在HMI运行 时按下该按钮，执行系统函数“置位位” 。该按钮为点动按钮。 选中组态好的按钮，执行复制和粘贴操作。放置好新生成的按钮后选中它， 设置其文本为“停止”， 按下该按钮时将变量“停止按钮”置位，放开该按 钮时将它复位。
S7-1200 PLC应用基础课件第8章 PLC应用系统设计实例
8.1.2 PLC选型和资源配置
2. 电气原理图
根据所选变频器、CPU及扩展单 元型号，参照用户手册，绘制主 电路和辅助电路电气原理图，分 为电源、主电路、系统配置、 CPU 和 模 拟 量 输 入 / 输 出 等 ， 如 图 8-3~ 图 8-7 所 示 ， 需 要 注 意 的 是，每张图纸都应该有标题栏。 电源部分考虑控制柜散热风扇及 照明、插座等，PLC电源和24V 直流电源前面加滤波器。主电路 电气原理图中应把变频器需要设 置的主要参数标注在图纸上，本 例选择SINAMICS V20变频器
主速度设定可以采用拨码开关输入给PLC的数字量输入模块或采用电位器输入给模拟量输入模 块或采用人机界面，本例采用人机界面。变频器本身的模拟量输出可用于显示或监测频率、电 流、转矩等参数，本例变频器的模拟量输出直接输入到PLC的模拟量输入模块来检测转矩值， 两转矩值经PLC运算后通过PLC模拟量输出模块调节变频器的频率。
1. SIMATIC S7-1200 PLC S7-1200 PLC可以通过多种方式来控制伺服驱动器，最常用的是PROFIdrive方式、 PTO方式以及模拟量方式。如果采用PTO方式，则需要配有板载高速输入输出的 DC/DC/DC型CPU；若选择继电器输出型CPU，则需要专门增配具有高速数字输出的 信号板。 本例采用PROFIdrive方式，它是一种基于PROFIBUS（或PROFINET）总线的驱动技 术标准，收录于国际标准IEC61800-7中。PROFIdrive定义了一个运动控制模型，包含 多种设备，设备之间通过报文进行数据交换，这些报文就是PROFIdrive的消息帧。 每一个消息帧都要符合统一规定的标准结构。PROFIdrive消息帧功能强大，它可以 将控制字、状态字、设定值和实际值传输到相应的设备。
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
《S7-300PLC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。
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S7-200 SMART PLC原理及应用教程课件第八章
Q0.1 SM67.0 SM67.1 SM67.2 SM67.3 SM67.4 SM67.5 SM67.6 SM67.7 SMW68 SMW70
Q0.2 SM77.0 SM77.1 SM77.2 SM77.3 SM77.4 SM77.5 SM77.6 SM77.7 SMW78 SMW80
脉冲宽度
更新 更新
更新 更新
周期时间
更新 更新
更新
8.1.3 PLS高速输出指令举例
CPU ST40的QO.O输出一串脉冲， 周期为100ms，脉冲宽度时间为 20ms，要求有起停控制，梯形图如 图8-2所示。
图8-2 PWM脉冲输出梯形图
8.1.4 PWM向导使用举例
初学者往往对于控制字的理解比较 困难，但西门子公司设计了指令向导 功能，读者只要设置参数即可生成子 程序，使得程序的编写变得简单。以 下将介绍此方法。
行。如图8-10。
图8-10 单三拍工作过程
当A相通电，B、C相不通电时，由于磁通具有走磁阻最 小路径的特点，转子齿1和3的轴线与定子A极轴线对齐。同 理断开A接通B时、断开B接通C时转子转过30º。按A-B-CA……接通和断开控制绕组转子连续转动。转速取决于控制 绕组通、断电的频率，转向取决于通电的顺序。 2.三相六拍运行。
图8-12 步进电机驱动原理图
(2)步距角为每输入一个脉冲电信号转子转过的 角度，用θb表示。当电动机按三相单三拍运行A-BC-A……顺序通电时，换接一次绕组，转子转过的 角度为1/3齿距角；转子需要走3步，才转过一个齿 距角。当按三相六拍运行A-AB-B-BC-C-CA-A……顺 序通电时，换接一次绕组，转子转过的角度为1/6 齿距角；转子需要68步才转过一个齿距角。齿距角 为转子相邻两齿间的夹角，用θt表示。
电气控制与PLC应用第8章习题与思考题参考解答
第5章S7-200 PLC的指令系统习题与思考题7-200指令参数所用的基本数据类型有哪些？：S7-200 PLC的指令参数所用的基本数据类型有1位布尔型(BOOL)、8位无符号字节型(BYTE)、8位有符号字节型(SIMATIC模式仅限用于SHRB指令)、16位无符号整数(WORD)、16位有符号整数(INT)、32位无符号双字整数(DWORD)、32位有符号双字整数(DINT)、32位实数型(REAL)。
实数型(REAL)是按照ANSI/IEEE 754-1985标准(单精度)的表示格式规定。
2~255字节的字符串型（STRING）即I/O指令有何特点？它应用于什么场合？：立即指令允许对输入和输出点进行快速和直接存取。
当用立即指令读取输入点的状态时，相应的输入映像寄存器中的值并未发生更新；用立即指令访问输出点时，访问的同时，相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。
由于立即操作指令针对的是I/O端口的数字输入和数字输出信号，所以它们的位操作数地址只能是物理输入端口地址Ix.x和物理输出端口地址Qx.x。
辑堆栈指令有哪些？各用于什么场合？：复杂逻辑指令，西门子称为逻辑堆栈指令。
主要用来描述对触点进行的复杂连接，并可以实现对逻辑堆栈复杂的操作。
杂逻辑指令包括：ALD、OLD、LPS、LRD、LPP和LDS。
这些指令中除LDS外，其余指令都无操作数。
这些指令都是位逻辑指令。
装载与指令ALD用于将并联子网络串联起来。
装载或指令OLD用于将串联子网络并联起来。
辑推入栈指令LPS，在梯形图中的分支结构中，用于生成一条新的母线，左侧为主控逻辑块时，第一个完整的从逻辑行从此处开始。
辑读栈指令LRD，在梯形图中的分支结构中，当左侧为主控逻辑块时，该指令用于开始第二个和后边更多的从逻辑块。
辑栈弹出指令LPP，在梯形图中的分支结构中，用于恢复LPS指令生成的新母线。
入堆栈指令LDS，复制堆栈中的第n级值，并将该值置于栈顶。
西门子S7-300 PLC基础与应用 第3版第七章
7.6 习题
1．8、16、32
2．加、减、乘、除
3．SQR、SQRT、EXP、LN
4．16、32、2
5．编写完成下面的算式的程序：
1 501
30 30
--
⨯
答：参考程序如下
6．将两个数分别装在MW10和MW20中，试编程程序实现大数减小数的功能，结果存入MW0中。
答：参考程序如下
7．编写求8的立方的程序。
答：参考程序如下
8．编写求10的阶乘的程序。
答：参考程序如下
9．编写程序，半径为1000，圆周率为3.141592，计算圆的周长。
答：略
10．设计一个自动售货机的控制程序，要求如下：
（1）此售货机可以投入1元、5元和10元硬币；
（2）当投入硬币的总数值超过12元时，汽水按钮指示灯亮；当投入硬币的总数值超过15元时，汽水和咖啡按钮指示灯都亮。
（3）当汽水按钮指示灯亮时，按汽水按钮，则汽水排出7秒后自动停止，这段时间内汽水指示灯闪烁。
（4）当咖啡按钮指示灯亮时，按咖啡按钮，则咖啡排出7秒后自动停止，这段时间内咖啡指示灯闪烁。
（5）若投入硬币的总数值超过按钮所需要的钱数（汽水12元，咖啡15元）时，找钱指示灯亮，表示找钱动作，并退出多余的钱。
答：参考程序如下
11．设计一个自动控制小车运行方向的程序，如图7-12所示，工作要求如下：
（1）当小车所停位置SQ的编号大于呼叫位置编号SB时，小车向左运行至等于呼叫位置时停止。
（2）当小车所停位置SQ的编号小于呼叫位置编号SB时，小车向右运行至等于呼叫位置时停止。
（3）当小车位置SQ的编号与呼叫位置编号相同时，小车不动作。
答：参考程序如下。
3 S7-300PLC编程基础及基本指令
3、输出线圈
输出线圈指令即逻辑串输出指令，又称赋值指令，该指令把
RLO中的置赋给指定的位地址，当RLO变化时，相应位地址信
号状态也变化 ，在LAD中，只能将输出指令放在触点电路的最 右端，不能将输出指令单独放在一个空网络中。下图是两个应用
寄存器间接寻址的指针格式
地址指针区域标识位的含义
使用寄器指针格式访问一个字节、字或双字时，必须保证指针中 位地址的编号为0。
下面是区间间接寻址的例子：
L P#5.0
LAR1
//将间接寻址的指针装入累加器1
//将累加器1中的内容送到地址寄存 器1
A M[AR1，P#2.3] //AR1中的P#5.0加偏移量 P#2.3，实际上是对M7.3进行操作 = Q[AR1，P#0.2] //逻辑运算结果送Q5.2 L DBW[AR1，P#18.0] //将DBW23装入累加器 1
ON：“或非”指令适用于单个常闭触点并联，完成逻辑“或非”运算。
“或”（O）、“或非”（ON）指令
由图可知，触点并联指令也用于一个并联 逻辑行的开始。CPU对逻辑行开始第1条语句 如I4.0的扫描称为首次扫描。首次扫描的结果 （I4.0的状态）被直接保存在RLO（逻辑操作 结果位）中，并和下一条语句的扫描结果相 “或”，产生新的结果再存入RLO中，如此一 次进行。在逻辑串结束处的RLO可用作进一步 处理，如赋值给Q8.0（＝Q8.0）.
•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)
西门子PLCs7-300教程
输入处理（输入传送、远程I/O）
通信服务（外设、CPU、总线服务）
更新时钟、特殊寄存器
STOP
CPU运行方式？ RUN
执行程序
扫描 过程
处理程序
执行自诊断
PLC正常？
Y
N 存放自诊断错误结果
致命错误？
N
Y CPU强制为STOP
扫描 过程
出错 处理
信号
PLC的扫描过程
输
输
入
I0.0
I0.1
Q4.1
出
✓数学运算功能 ✓数据处理 ✓模拟数据处理
PLC的功能
➢ 输入/输出接口调理功能
具有A/D、D/A转换功 能，通过I/O模块完成对 模拟量的控制和调节。
PLC的功能
➢ 通信、联网功能
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA (Ex)
PROFIBUS PA
PLC的功能
➢ 人机界面功能
PLC的功能
➢紧凑型CPU（6种） ➢标准型CPU（5种） ➢革新型CPU（5种） ➢户外型CPU（3种） ➢故障安全型CPU（3种） ➢特种型CPU（2种）
1.紧凑型CPU(1/2)
CPU 312C：带有集成的数字量输入和输出，并具有与过程 相关的功能，比较适用于具有较高要求的小型应用。CPU运 行时需要微存储卡（MMC）。
西门子PLC培训教程
第一章 西门子PLC简单概述 第二章 PLC系统特性及硬件介绍 第三章 使用STEP7创建一个工程 第四章 西门子编程语言学习 第五章 西门子的程序设计 第六章 利用WinCC flexible软件创建工程系统
第1章 PLC概述
§1.1 PLC的产生 §1.2 PLC的定义和分类 §1.3 PLC的功能和特点 §1.4 PLC的结构与工作过程
PLC基础及应用第3版教学课件ppt作者廖常初FX基础第7、8章
3．平均值滤波 平均值滤波用于滤除窄脉冲干扰信号，可以设置滤波的采样周期数。取平均 值会降低PLC对外部输入信号的响应速度。 4．模拟量输入模块输出数据的读出 FX2N-4AD模拟量输入模块的缓冲存储器的功能如下： BFM #0中的4位十六进制数用来设置通道1～通道4的量程，最低位对应于通 道1。0～2对应的量程分别为–10V～+10V、4～20mA和–20～+20mA，为3时关 闭通道。 BFM #1～4分别是通道1～4求平均值时的采样周期数（1～4096）。 BFM #5～8分别是通道1～4的转换数据的平均值。 BFM #9～12分别是通道1～4的转换数据的当前值。 BFM #15为0时为正常速度转换，为1时为高速转换。 BFM #29 为错误状态信息。 在下例中，通道1和通道2被设置为–10V～+10V的电压输入，通道3、4被禁 止。模拟量输入模块安装在紧靠基本单元的地方，其模块编号为0号。平均值 滤波的周期数为4，数据寄存器D0和D1用来存放通道1和通道2的数字量输出的 平均值。
（7-1）
误差信号ev(t) = sv(t) – pv(t)，mv(t)是PID控制器的输出信号，Kp是比例增益， TI和TD分别是积分时间和微分时间。式7-1中右边的前3项分别是它的比例部 分、积分部分和微分部分。它们分别与误差ev(t)、误差的积分和误差的一阶 导数成正比。可以选用P、PD或PI控制器。
7.1.3 模拟量输入模块的应用
1．模拟量输入模块的接线 FX2N-4AD模块有4个通道，最大 分 辨 率 为 12 位 ， 可 选 量 程 –10 ～ +10V 、 4 ～ 20mA 和 –20 ～ 20mA ， 转 换 后 的 数 字 量 分 别 为 –2000 ～ 2000、0～1000和–1000～1000。 DC 24V电源接在模块的“24+” 和“24–”端。 直流信号接在“V+”和“VI–” 端 ， 电 流 输 入 时 将 V+ 和 I+ 端 短 接。
西门子s7-300基础知识
6
1.1 PLC的发展历程
中国PLC应用现状 机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。 大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制；加 入WTO后，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对 生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。 中国正在努力成为世界新的制造业基地，制造业的控制主要以离散 控制为主，PLC是该领域控制系统的首选。 欧美公司在大中型PLC领域占有绝对优势，日本公司在小型PLC领 域占据十分重要的位置，中国PLC市场95％以上被国外产品占领。 国产PLC厂商 北京和利时公司：LK 大型PLC、LM系列小型PLC 北京安控公司：PLCcore系列、DemoEC11系列 深圳德维森公司：ATCS PPC11、PPC22、PPC31系列 上海正航公司：A系列、M系列、R系列、U系列 台安 (无锡) 公司 ：TP03 北京凯迪恩公司 ：KDN-K3系列小型一体化PLC 南京冠德公司 ：JH200系列、CA2系列 无锡信捷公司 ：XC系列PLC、FC系列PLC
2013-8-3
7
1.2 PLC的结构特点
1、基本结构 I/O
编程器 CRT
HMI
打印机 按 钮
外 设 接 口
用 户
系 统
存储器
扩 展 接 口
接触器
选择开关 行程开关
拨码开关
光电开关 电位器
输 入 接 口
CPU模块
输 出 接 口
电磁阀 指示灯
数显装置
调节阀
电源模块
8
17
2013-8-3
1.2 PLC的结构特点
朗风快学PLC（八）西门子S7-300的程序结构OB,FB,FC,DB
朗风快学PLC（八）西门子S7-300的程序结构OB,FB,FC,DB想要学习西门子PLC，OB,FB,FC和DB是必须要学习的！那么它们在整个程序里面起到什么作用呢？今天带大家了解一下。
OB是西门子300/400里面最重要的组织块，从OB1-OB122它们有很多不同的功能，今天我们将最常用的OB1，OB1是主程序循环，一个程序中90%的指令都是写在OB1里面或者是在OB1里面调用的，那么其他10%写在哪？答案是其他的组织块里面。
PLC采用循环扫描的工作方式。
从OB1的第一行扫描到最后一行。
但是对于300系列PLC，程序都是非常多的。
即使是90%的程序写在OB1里面也是不现实的。
所以需要调用FB和FC。
进而使得程序可看性更强一些。
这也就是结构化编程。
FB和FC块，我们从两者的名字就可以进行区分，可以用一个公式即FB=FC+DB来表示，FB是具有DB背景块的特殊FC，也就是说FB具有FC的功能，同时拥有一个DB块。
FC全称是Function函数。
注：DB块全称DataBlock 数据存储区域，类似数据库中关系表结构。
那首先什么函数呢？函数 f(x)就像机器或黑箱，给予输入值x便产生唯一输出值f (x)。
x是自变量，f(x)是因变量。
我们再看一下FB和FC的内部结构，作为一个块拥有属于自己的管脚，其中包括：IN——变量从外部输入，只能被本程序读，不能被本程序写。
OUT——是由本程序块输出的，可以被本程序块读写，其他程序只能读这个值而不能写。
IN_OUT——输入输出变量，本程序和其他程序都可以读写这个引脚的值。
TEMP——临时变量，顾名思义是暂时存储数据的变量。
这些临时的数据存储在CPU工作储存区的局部数据堆栈（即L区）中。
STAT——在plc运行期间始终被存储，S7将静态变量定义在背景数据块（仅FB拥有静态变量），当被调用时可以读写静态变量，调用结束后静态变量保存在数据块中，静态变量在某种程度上可以作为全局变量来进行使用，但使用时需要注意，这里不建议新手使用。
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S7-200 SMART PLC原理及应用教程课件第八章
图8-13 PLC与步进驱动器的连接
驱动器个接口的含义如表8-4所示，平时用到的小型比步进电机多为 两相，上图为四线接法。
表8-4 驱动器引脚
信号名
说明
信号名
说明
PUL+
脉冲信号(+)输入 ENABLE+
使能信号(+)输入
随着步进电动机在各方面的广泛应用，步进电动机的驱动装置也从分立元件电路 发展到集成元件电路，目前已发展到系列化、模块化的步进电动机驱动器。这些对 于步进电动机控制系统的设计，不仅提供了模块化的选择，而且简化了设计过程， 提高了效率与系统运行能可靠性。
不同生产厂家的步进电动机驱动器虽然标准不统一，但其接口定义基本相同，只 要了解接口中接线端子、标准接口及拨动开关的定义和使用，即可利用驱动器构成 步进电动机控制
式中f为控制脉冲的频率；转速取决于脉 冲频率、转子齿数和拍数，与电压、负载、 温度等因素无关。
(4)步进电动机具有自锁能力。当控制电 脉冲停止输入，让最后一个脉冲控制的绕组 继续通直流电时，电动机保持在最后一个脉 冲控制的角位移的终点位置。步进电动机可 以实现停车时转子定位。
S7-200 SMART PLC与步进电机的连接
Q0.3 SM567.0 SM567.1 SM567.2 SM567.3 SM567.4 SM567.5 SM567.6 SM567.7 SMW568 SMW570
PWM刷新周期值 0：不刷新；
1：刷新
PWM刷新脉冲宽度值
0：不刷新；
1：刷新
保留
PWM时基选择 保留
0：1ms； 1：1ms
保留
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
8.4 习题
1．模拟量输入模块AI、模拟量输出模块AQ、模拟量输入/输出模块AI/AQ
2．-27648~+27647
3．288~294、288~290
4．A、B、C、D
5．模拟量输入/输出模块的地址如果确定？
答：对于模拟量模块，从0号机架的4号槽位开始，每个槽位占用16个字节（等于8个模拟量通道），每个模拟量输入通道或输出通道的占用一个字地址。
为了避免与开关量的地址发生冲突，模拟量的默认首地址从256开始，如图8-6所示。
6．程序块FC105有什么功能？如何调用？
答：使用FC105可以将从模拟量输入模块所接收的一个整型值转换为以工程单位表示的介于下限（LO_LIM）和上限（HI_LIM）之间的实型值。
FC105模块位于标准库“Standard Library”中“T I-S7 Converting Block s”子文件夹里面，如图8-7所示。
7．如何设置程序块FC105的参数？
答：FC105各端子的意义如下：
EN：使能输入端，信号状态为“1”时激活该功能。
ENO：使能输出端，如果该功能的执行无错误，
该使能输出为“1”。
图8-7FC105模块的位IN：欲转换为以工程单位表示的实型值的输入值（整数类型），可直接从模拟量输入模块接收数据，如PIW288；
LO_LIM：以工程单位表示的下限值，实数类型；
HI_LIM：以工程单位表示的上限值，实数类型；
OUT：规范化后的值（物理量），实数类型；
BIPOLAR：信号状态为“1”表示输入值为双极性，信号状态“0”表示输入值为单极性；
RET_VAL：如果该指令的执行没有错误，则返回值为0。
8．程序块FC106有什么功能？如何调用？
答：FC106的功能是接收一个以工程单位表示、且标定于下限（LO_LIM）和上限（HI_LIM）之间的实型输入值，并将其转换为一个整型值。
FC106模块也位于标准库中“T I-S7 Converting Blocks”子文件夹里面。
9．如何设置程序块FC106的参数？
答：FC106各端子的意义如下：
EN：使能输入端，信号状态为“1”时激活该功能。
ENO：使能输出端，如果该功能的执行无错误，则使能输出为“1”。
IN：欲转换为整型值的输入值。
HI_LIM：以工程单位表示的上限，实数。
LO_LIM：以工程单位表示的下限，实数。
BIPOLAR：信号状态“1”表示输入值为双极，信号状态“0”表示输入值为单极。
OUT：转换结果，整数。
RET_VAL：如果该指令的执行没有错误，将返回值0。
10．设计一个水塔水位控制系统，如图8-38所示，由两个液位传感器－变送器X1和X2（输出0～10V）来检测水塔和水池水位的高低，当水池水位低于水池低水位界（满水位20％）时，水池低水位指示灯H1亮，进水阀Y打开进水，定时器开始计时，如果30m后，
中水位界（满水位50％）指示灯H2没有亮，表示进水阀Y 出现故障，故障指示灯闪烁；水位到达高水位界（满水位90％）时，高水位指示灯H3亮，进水阀Y 关闭。
当水塔水位低于水塔低水位界（满水位20％）时，水塔低水位指示灯H4亮，且水池水位在中水位以上时，电动机M 运转抽水；当水塔水位高于水塔高水位界（满水位95％）时，电动机停止抽水，水塔高水位指示灯H5亮。
H H
图8-38 水塔水位控制系统
答：参考程序如下
输入输出地址分配表。