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西门子s7-300教程 带你周全熟悉西门子s7-300

2016-9-8 08:49| 来源:电工进修网| 检查: 46757| 评论: 0

摘要: 本文从西门子S7-300的构成构造、体系构造、I/O地址实在其实定、模块诊断与过程当中断几方面对西门子S7-300系列PLC作简单简介。
大年夜、中型plc(例如西门子的S7-300和S7-400系列)普通采取模块式构造,用搭积木的方法来构成体系,模块式PLC由机架和模块构成。S7-300是模块化的中小型PLC,适于中等性能的控制请求。种类单一的CPU模块、旌旗灯号模块和功能模块能满足各类范畴的主动控制义务,用户可以根据体系的详细情况选择合适的模块,维修时改换模块也很便利。当体系范围扩大年夜和更加复杂时、可以增长模块,对PLC停止扩大。简单实用的分布式构造和强大年夜的通信联网才能,使其应用非常灵活。
S7-300的CPU模块(简称CPU)集成了过程控制功能,用于履行用户法式榜样。每个CPU都有一个编程用的RS485接口,有的还带有集成总线PROFIBUS-DP接口或PtP(点对点)串行通信接口,S7-300不须要附加任何硬件、软件和编程,便可以建立一个MPI(多点接口)搜集,假设有PROFIBUS-DP接口,可以建立一个DP搜集。
S7-300的通信功能、通信模块、通信的设置与编程的详细情况见本站随后发布的技巧文章。


功能最强的CPU的RAM存储容量为512kB,有8192个存储器位,512个准时器和512个计数器,数字量通道最大年夜为65536点,模仿量通道最大年夜为4096个。由于应用Flash EPROM,CPU断点后无需后备电池也能够长时间保持静态数据,使S7-300成为完全无保护的控制设备。
S7-300/400有很高的电磁兼容性和抗振动抗冲击才能。S7-300标准型的情况温度为0-60.情况条件扩大型的温度范围为-25-+60,有更强的耐振动和耐污染性能。
经过过程体系功能和体系功能块的调用,用户可以应用集成在操作体系内的法式榜样,从而明显地增添所须要的用户存储器容量,他们可以用于中断处理、掉足处理、复制和处理数据等。
S7-300/400的编程软件STEP 7功能强大年夜,应用便利。S7-300有350多条指令。
STEP 7的功能块图和梯形图编程说话符合IEC 61131标准,语句表编程说话与标准IEC稍有不合,以包管与STEP 5的兼容性,3种编程说话可以相互转换。用转换法式榜样可以将西门子的STEP 6或TISOFT编写的法式榜样转换到STEP 7。STEP 7还有SCL、GRAPH和HiGrahp等编程说话供用户选购。
计数器的计数范围为1-999,准时器的准时范围为10ms-9990s。可以应用IEC标准的准时器和计数器。
STEP 7经过过程带标准用户接口的软件对象来为一切的模块设置参数,可以节俭用户入门的时间和培训的费用。
CPU用智能化的诊断体统持续监控体系的功能能否正常,记录缺点和特别体系事宜(例如超时、模块改换等)。S7-300有看门狗中断、过程报警、日期时间中断和准时中断功能。
操作员控制和监督显得日趋重要,S7-300/400已将hmi(人机接口)办事集成到操作体系内,是以大年夜大年夜增添了人机对话的编程请求。SIMATIC人机界面从S7-300中取得数据,S7-300/400按用户指定的刷新速度主动地传递这些数据。
S7-300的构成部件
西门子S7-300 PLC是模块式的PLC,它由以下几个部分构成:
(1)中心处理单位(CPU)
各类CPU有不合的性能,例如有的CPU集成稀有字量和模仿量输入/输入点,有的CPU集成有PROFIBUS-DP等通信接口。CPU前面板上有状况毛病指导灯、形式开关、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模块应用。额外输入电流有2A、5A和10A 3种,过载时模块上的LED闪烁。
(3)旌旗灯号模块(SM)
旌旗灯号模块是数字量输入/输入模块和模仿量输入/输入模块的总称,它们使不合的过程旌旗灯号电压或电流与PLC外部的旌旗灯号电平婚配:旌旗灯号模块重要稀有字量输入模块SM321和数字量输入模块SM322。模仿量输入模块SM331和模仿量输入模块SM332。模仿量输入模块可以输入热电阻、热电偶、DC4-20mA和DC0-1OV等多种不合类型和不合量程的模仿旌旗灯号。每个模块上有一个背板总线连接器,现场的过程旌旗灯号连接到前连接器的端子上。
(4)功能模块(FM)
功能模块重要用于对及时性和存储容量请求高的控制义务,如计数器模块、快速/慢速进给驱动地位控制模块、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、未定和持续途径控制模块、闭环控制模块、工业标识体系的接口模块、称重模块、地位输入模块、超声波地位解码器等。
(5)通信处理器(CP)
通信处理器用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信,可以将PLC接入PROFIBUS-DP、AS-i和工业以太网,或用于完成点对点通信等。通信处理器可以减轻CPU处理通信的包袱,并增添用户对通信的编程任务。
(6)接口模块(IM)
接口模块用于多机架设备时链接主机架(CR)和扩大机架(ER)。S7-300经过过程分布式的主机架和3个扩大机架,最多可以设备32个旌旗灯号模块、功能模块和通信处理器。
(7)导轨
铝质导轨用来固定和装置S7-300上述的各类模块。
S7-300的体系构造
S7-300采取紧凑的、无槽位限制的模块构造,电源模块(PS) 、CPU、旌旗灯号模块(SM)、功能模块(FM)、接口模块(IM)和通信处理器(CP)都装置在导轨上。导轨是一种公用的金属机架,只需将模块钩在DIN标准的装置导轨上,然后用螺栓锁紧便可以了。有多种规格的导轨供用户选择。
电源模块总是装置在机架的最左边,CPU模块紧靠电源模块。假设有接口模块,它放在CPU模块的右边。
S7-300用背板总线将除电源模块以外的各个模块连接起来。背板总线集成在模块上,模块经过过程U形总线连接器相连,每个模块都有一个总线连接器。,后者插在各模块的眼前。装置时先将总线连接器插在CPU模块上,并固定在导轨上,然后顺次装入各个模块。
外部接线接在旌旗灯号模块和功能模块的前连接器的端子上,前连接器用插接的方法装置在模块前门前面的凹槽中,前连接器与模块是分开订货的。
S7-300的电源模块经过过程电源连接器或导线与CPU模块相连,为CPU模块供给DC24V电源。PS307电源模块还有一些端子可认为旌旗灯号模块供给DC24V电源。
改换模块时只需松开装置螺钉,拔下曾经接线的前连接器。前连接器上的编码块用于防止将已接线的连接器插到其他模块上。
旌旗灯号模块和通信处理器模块可以不受限制地插在任何一个槽上,体系可以主动分派模块的地址。每个机架最多只能装置8个旌旗灯号模块、功能模块或通信处理器模块。假设体系义务须要的这些模块逾越8块,则可以增长扩大机架,有的低端CPU没有扩大功能。
除带CPU的中心机架(CR),最多可以增长3个扩大机架(ER)每个机架可以插8个模块(不包含电源模块、CPU模块和接口模块IM),4个机架最多可以装置32个模块。
机架的最左边是1号槽,最左边是11号槽,电源模块总是在1号槽的地位。中心机架(0号机架)的2号槽上是CPU模块。这3个槽号被固定占用,旌旗灯号模块、功能模块和通信处理器应用4-11号槽。
由于模块是用总线连接器连接的,而不是像其他模块式PLC那样,用焊在背板上的总线插座来装置模块,所以槽号是相对固定的,在机架导轨上其实不存在物理槽位。例如在不须要扩大机架时,中心机架上没有接口模块,此时固然3号槽位依然被实际上其实不存在的接口模块占用,中心机架上的CPU模块和4号槽的模块实际上是紧挨在一路的。
假设有扩大机架,接口模块占用3号槽位,担任与其他扩大机架主动地停止数据通信
假设只须要扩大一个机架,可以应用价格便宜的IM 365接口模块对,两个接口 模块用1m长的固定电缆连接。由于IM 365不克不及给机架1供给通信总线,机架1上只能装置旌旗灯号模块,不克不及装置通信模块和其他智能模块。扩大机架的电源有IM 365供给,两个机架的DC5V电源的总电流应在许可值以内。
应用IM 360/361接口模块可以扩大3个机架,中心机架(CR)应用IM 360,扩大机架(ER)应用IM 361,各相邻机架之间的电缆最长为10m。每个IM361须要一个外部DC24V电源,向扩大机架上的一切模块供电,可以经过过程电源连接器连接PS 307负载电源。一切的S7-300模块都可以装置在ER上。接口模块是自组态的,无需停止地址分派。

每个机架上装置的旌旗灯号模块、功能模块和通信处理器除不克不及逾越8块外,还遭到背板总线DC5V供电电流的限制。0号机架的DC5V电源由CPU模块产生,其额外电流值与CPU的型号有关。扩大机架的背板总线的DC5V电源由接口模块IM361产生,各类模块消费的电流可查S7-300模板手册。
S7-300系列PLC的I/O模块地址实在其实定
S7-300的开关量地址由地址标识符、地址的字节部分和位部分构成,一个字节由0-7这8个位构成。地址标识符I表示输入,Q表示输入,M表示存储器位。例如I3.2是一个数字输入量的地址,小数点前面的3是地址的字节部分,小数点后的2表示这个输入点是3号字节中的第2位。
开关量除按位寻址外,还可以按字节、字和双字寻址。例如输入量I2.0-12.7构成输入字节IB2,B是Byte的缩写;字节IB2和IB3构成一个输入字IW2,W是Word的缩写,个中的IB2为高位字节;IB2-IB5构成一个输入双ID2,D是Double Word的缩写,个中的IB2为最高位的字节。以构成字和双字的第一个字节的地址作为字和双字的地址。
S7-300的旌旗灯号模块的字节地址与模块地点的机架号和槽号有关,位地址与旌旗灯号线接在模块上的哪个端子有关。
关于数字量模块,从0号机架的4号槽开端,每个槽位分派4B(4个字节)的地址,相当于32个I/O点(见表1)。最多能够有32个数字量模块,共占领32×4B=128B。


                                                表1  S7-300 PLC的I/O模块的字节地址


                                                 表2   S7-300 PLC旌旗灯号模块地址举例
模仿量模块以通道为单位,一个通道占一个字地址,或两个字节地址。例如模仿量输入通道IW640由字节IB640和IB641构成。S7-300位模仿量模块保存了公用的地址区域,字节地址范围为IB256-767。可以用装载指令和传送指令拜访模仿量模块。
一个模仿量模块最多有8个通道,从256开端,给每个模仿量模块分派16B(8个字)的地址。
数字量输入/输入模块内最低的位地址(例如I0.0)对应的端子地位最高,最高的位地址(例如16点输入模块的I1.7)对应的端子的地位最低。
模块诊断与过程当中断
1、模块诊断功能
S7-300有的旌旗灯号模块具有对旌旗灯号停止监督(诊断)和过程当中断的智能功能:经过过程诊断可以肯定命字量模块获得的旌旗灯号能否精确,或模仿量模块的处理能否精确。
数字量输入/输入模块可以诊断出以下毛病:无编码器电源、无外部帮助电压、无外部帮助电压、熔断器熔断、看门狗毛病、EPROM毛病、RAM毛病、过程报警损掉。
模仿量输入模块可以诊断出无外部电压、共模毛病、组态/参数缺点、断线、丈量范围上溢出或下溢出。模仿量输入模块可以诊断出无外部电压、组态/参数缺点、断线和对地短路。
2、过程当中断
经过过程过程当中断,可以对过程旌旗灯号停止监督和照应。
根据设置的参数,可以选择数字量输入模块每个通道组能否在旌旗灯号的上升沿、降低沿,或两个边沿都产生中断,旌旗灯号模块可以对每个通道的一个中断停止暂存。
模仿量输入模块经过过程下限值和下限值定义一个任务范围,模块将丈量值与上、下限值停止比较。假设超限,则履行过程当中断。履行过程当中断时,CPU暂停履行用户法式榜样,桌暂停履行低优先级的中断法式榜样,来处理照应的诊断中断功能块(OB40)。

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