西门子PLC控制系统接线方式与编程

西门子PLC控制系统P.1/50科目：西门子PLC系统西门子PLC控制系统P.2/50西门子PLC系统目录一.西门子PLC系统原理说明1.1系统简介1.2模块说明1.3关于STEP7软件二.西门子PLC系统操作说明2.1项目创建2.2硬件组态2.3系统上电及在线调试三.西门子PLC系统接线图3.1系统主电路图3.2模块接线图四.西门子PLC系统故障排除4.1通讯故障4.2PS307故障4.3CPU（315-2DP）故障4.4模拟量输入模块故障4.5模拟量输出模块故障4.6数字量输入模块故障4.7数字量输出模块故障五.西门子PLC硬件组态实例5.1基本步骤5.2主机架配置方法5.3多功能面板的添加5.4实物教室配置实例六.西门子PLC编程实例6.1实物教室程序说明6.2主循环程序6.3TANK液位控制功能块6.4马达控制功能块6.5变量监控表6.6系统上电及在线调试七.西门子多功能面板介绍7.1MP270外观7.2多功能面板组态软件Protool介绍7.3组态画面实例7.5项目下载步骤7.6在计算机操作系统设置接口西门子PLC控制系统P.3/50一西门子PLC系统原理说明1.1系统简介本西门子PLC教育训练系统旨在简单地说明如何去组态一个S7-300STATION,通过其相应数字量/模拟量输入输出模块将实际生产应用中之按钮、数字量传感器（如光电开关，接近开关等）、模拟量传感器（如流量计，位置传送器，温度传送器等）之信号接入系统，通过人员编写之程序运行结果去驱动继电器、电磁阀等执行机构来达到生产控制之要求。1.2模块说明在本系统中，电源模块使用PS307,其输入电压为220VAC，输出电压为24VDC,5A,其主要功能为向CPU315-2DP提供24V直流电源。在CPU315-2DP模块上，集成有两个通讯口：一个为MPI口，一个为DP口。MPI口用于CPU315-2DP与编程电脑之间之通讯，在PLC与电脑间建立通讯后，人员就可通过SimaticManager软件对系统进行硬件组态、诊断，软件编程、下载、调试。DP通讯口用于组态相关PROFIBUS网络，建立现场之REMOTEI/O系统。其他数字量、模拟量输入输出模块一般均由24VDC供电，且一般不由PS307电源模块供电，而由另配之24VDC电源供电。1.3关于STEP7SimaticManager标准软件，其主要包括以下组件：●Simatic管理器，用于集中管理所有工具以及自动化数据●程序编辑器，用于以LAD,FBD和STL语言生成用户程序●符号编程器，用于管理全局变量●硬件组态，用于组态和参数化硬件●硬件诊断，用于诊断自动化系统的状态●NetPro，用于组态MPI和PROFIBUS等网络连接西门子PLC控制系统P.4/50一西门子PLC系统操作说明2.1项目创建创建一个项目有两种方法：使用向导创建和直接创建。两者的区别在于，直接创建将产生一个空项目，用户需要手动添加项目框架中的各项内容，新建项目向导则向用户提供一系列选项，根据用户的选择，自动生成整个项目的框架。2.1.1使用向导创建项目打开“SIMATICManager”，在“FILE”菜单下单击“NewProjectWizard”，弹出新建项目向导对话框。用向导创建项目共分为四步。第一步：向导的使用说明单击“Preview”按钮可以显示／隐藏对话框下放的预览窗口。在预览窗口中可以立即看到不同选项对将生成的项目的影响。单击“Next”按钮进入下一步操作。第二步：选择CPU在图中选择CPU型号和MPI地址。MPI地址的默认值是2,单击“Next”按钮进入下一步操作。第三步：添加OB块在这一步中，用户可以选择需要的OB块和使用的编程语言。单击“Next”按钮进入下一步操作。第四步：输入项目名称在“Projectname”一栏中输入项目名称（“西门子教育训练系统”），单击“Finish”,一个新的项目就创建完了。西门子PLC控制系统P.5/50四.西门子PLC系统故障排除4.2.2接线图西门子PLC控制系统P.6/50四.西门子PLC系统故障排除4.3CPU（315-2DP）4.3.1故障原因判断方法1）电源故障判断方法：SF，BF，5VDC，FRCE，RUN，STOP指示灯都灭。故障原因：电压模块（PS307）故障，连接线松脱，电源未开。2）PROFIBUS-DP故障判断方法：BF指示灯亮或闪烁故障原因BF指示灯亮：1.总线故障（硬件故障）2.DP接口故障3.多DP主站模式时数据的传输速率不同4.如果DP从站/主站接口激活：总线短路5.对于无源DP从站接口：波特率搜索，即总线中当前没有激活的节点（即主站）BF指示灯闪烁：1.所连接的站故障（CPU为DP主站）2.至少有一个被组态的从站不能访问3.不正确的组态（CPU为DP从站）1.响应监视时间到2.PROFIBUS-DP通讯中断3.PROFIBUS地址错误4.不正确的组态西门子PLC控制系统P.7/50四.西门子PLC系统故障排除3）CPU内部系统故障判断方法：SF，BF，5VDC，FRCE，RUN，STOP指示灯都闪烁。故障原因：用STEP7读取诊断信息西门子PLC控制系统P.8/50四.西门子PLC系统故障排除4）软硬件故障判断方法：SF，5VDC指示灯亮故障原因：硬件故障:1.在运行过程中插拔模板2.系统处于RUN状态下插拔了一个PROFIBUS-DP上的分布式模板3.系统处于RUN状态下插拔了一个PROFIBUS-IO上的分布式模板4.具有诊断功能的模板报告了一个诊断中断5.尝试访问一个不存在的或有故障的模板，连接器松动软件故障：1.TOD中断被使能和触发但是没有装入响应的块。（软件/组态故障）2.已使能TOD中断的开始时间被跳过3.由SFC32触发延时中断，但是没有装入响应的块（软件/组态故障）4.过程中断被使能和触发但是内有装入响应的块（软件/组态故障）5.生成状态报警，但是没有装载响应的OB556.生成与供应商相关的报警，但没有装载响应的OB577.生成更新报警，但没有装载响应的OB568.当刷新过程映象表时访问不存在或出故障的模板9.循环超时。同时调用的中断OB太多10.编程故障：块未装入;块编号错误;定时器/计数器编号错误;读写访问区错误11.I/O访问故障12.全局数据通讯故障例如对于全局数据通讯来说，DB的长度不够西门子PLC控制系统P.9/50四.西门子PLC系统故障排除5）MMC卡故障CPU请求存储器复位判断方法：STOPLED以0.5Hz的频率闪烁故障原因：1.微存储卡已更换2.CPU中的RAM出错3.主存储器太小，不能装入所有的用户程序块4.企图装入故障块4.3.2接线图西门子PLC控制系统P.10/50四.西门子PLC系统故障排除4.4模拟量输入模块4.4.1故障原因判断方法1)模块故障（触发诊断报文）判断方法:SF指示灯点亮故障原因:1.外部负载电压丢失-模板的负载电压L+丢失2.组态/参数赋值出错–传送给范本的参数非法3.共模出错–测量电路的(MANA)的输入和参考电压之间的电位差UCM太高4.断线–传感器连接的电阻太大-范本和传感器之间开路-没有连接通道(开路)5.下溢–输入值下溢低于范围,造成故障:所选测量范围错误-使用测量范围4-20mA和1-5V,根据需要,可以使传感器连接的极性反向6.上溢-输入值上溢,超出范围西门子PLC控制系统P.11/50四.西门子PLC系统故障排除4.5模拟量输出模块4.5.1故障原因判断方法1）模块故障（触发诊断报文）判断方法：SF指示灯点亮故障原因：1.外部负载电压丢失–模板的负载电压L+丢失2.组态/参数赋值出错–传送给模块的参数非法3.M后短路–输出超载-MANA后输出QV短路4.断线–执行器电阻太高-范本和执行器之间开路-没有连接的通道（开路）西门子PLC控制系统P.12/50四.西门子PLC系统故障排除4.6数字量输入模块4.6.1故障原因判断方法1）模块故障（触发诊断报文）判断方法:SF指示灯点亮故障原因:1.外部故障2.不可编和可编程诊断被触发,通过SFC可以读取详细的诊断报文,查明故障原因.4.7数字量输出模块4.7.1故障原因判断方法1）模块故障（触发诊断报文）判断方法:SF指示灯点亮故障原因:1.外部故障2.不可编和可编程诊断被触发,通过SFC可以读取详细的诊断报文,查明故障原因.西门子PLC控制系统P.13/50五.西门子PLC硬件组态实例5.1基本步骤：插入一个站双击Hardware进行硬件配置配置机架配置模板设置模板参数保存硬件配置将硬件配置下载到PLC西门子PLC控制系统P.14/505.2主机架配置方法:在STEP7中，通过简单的拖放操作就可以完成主机架的配置。配置过程中，添加到主机架中的模板的订货号（在硬件目录中选中一个模板，目录下方的窗口会显示该模板的订货号以及描述）应该与实际硬件一致。首先直接新建一个项目，在项目中插入一个SIMATIC300Station，双击Hardware图标，打开硬件组态程序。在硬件目录中找到S7-300机架，拖拽到左上方的视图中，即可添加一个主机架。五.西门子PLC硬件组态实例图1添加主机架西门子PLC控制系统P.15/50插入主机架后，分别向机架中的1号槽添加电源、2号槽添加CPU。硬件目录中的某些CPU型号有多种操作系统版本，在添加CPU时，CPU的型号和操作系统版本都要与实际硬件一致。五.西门子PLC硬件组态实例图2向主机架中添加电源和CPU西门子PLC控制系统P.16/50如果需要扩展机架，则应该在IM-300目录下找到相应的接口模板，添加到3号槽。如无扩展机架，3号槽留空。4至11号槽中可以添加信号模板、功能模板、通信处理器等，上述模板分别在硬件目录中的SM-300，FM-300和CP-300目录下。例如，图3向主机架中添加了一个数字量输入模板和一个数字量输出模板。五.西门子PLC硬件组态实例图3向主机架中添加信号模板、功能模板、通信处理器等西门子PLC控制系统P.17/505.3根据我们实务教室的实际，需要添加操作面板一块，步骤如图五.西门子PLC硬件组态实例西门子PLC控制系统P.18/50按实际配置在右侧硬件框找到匹配组件拖到PROFIBUS在线，弹出的对话框中先按中间的CANCEL键，然后在点下OK就可以了，这样操作面板的添加就完成了，如图五.西门子PLC硬件组态实例西门子PLC控制系统P.19/505.4根据我们实物教室的实际配置,主机架配置如图五.西门子PLC硬件组态实例西门子PLC控制系统P.20/50需要注意的是,在添加各模块时,需要根据实际情况在弹出的对话框中进行参数设定,如站地址PROFIBUS速率等.所有配置结束后,先按进行保存，再按下载到CPU中，出现如图的接口，这样主积架的设置就完成了.五.西门子PLC硬件组态实例西门子PLC控制系统P.21/506.1实物教室程序说明6.1.1程序框架总揽六.西门子PLC编程实例西门子PLC控制系统P.22/50在TrainingUnit/SIMATIC300/CPU315-2DP/S7Program/Blocks下列出了整个系统所包含的组织块，功能块，数据块，监控表，系统功能块等，基本说明如下：OB1:主循环程序块OB35:定时中断程序块，在此程序中用于控制2个TANK的液位计算FB10:马达控制功能块FB11:液位控制功能块FC1:1#TANK进酸阀控制功能块FC2:1#MOTOR控制功能块FC3:2#TANK补酸控制阀功能块FC4:2#MOTOR控制功能块FC5:2#TANK废酸阀控制功能块FC6:1#TANK酸回流控制阀功能块FC7: