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S7300教程S7-300/400的基本结构S7-300/400属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电源模块和编程设备组成。输出模块CPU模块输入模块通信接口按钮选择开关限位开关电源通信网络接触器电磁阀指示灯电源~接口模块扩展机架计算机其他设备电源模块其他PLC图1-1PLC控制系统示意图PLC的主要生产厂家：德国的西门子(Siemens)公司，美国Rockwell公司所属的AB公司，GE-Fanuc公司，法国的施耐德(Schneider)公司，日本的三菱和欧姆龙(OMRON)公司。西门子自动化与驱动集团的中文网站：。在该网站主页点击“中文下载目录”、“英文下载资料”或“软件下载目录”，进入“下载中心”后，可以下载各种工控产品的中英文说明书、使用手册、产品介绍和一些软件。如果需要更多的资料和软件，可以访问西门子在德国的网站，网址为。点击“English”将语言由德文改为英文，点击“Service&Support”，在“Documenttype”下面点击“Manual”，在“PleaseTypeYourQuestion”下面的方框内输入要搜索的手册的关键字，例如“CP5511”，按“GO”按钮，就会列出与CP5511有关的手册。点击感兴趣的手册，在出现的画面中点击“Download”，可以下载该手册。PLC的工作过程基本逻辑运算与或非&(b)(c)(a)I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4Q4.0Q4.1Q4.2Q4.2Q4.1Q4.0I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4=1表1-1逻辑运算关系表与或非Q4.0=I0.0*I0.1Q4.1=I0.2+I0.3Q4.2=/I0.4I0.0I0.1Q4.0I0.2I0.3Q4.1I0.4Q4.20000000101001110100101111111PLC采用循环执行用户程序的方式。OB1是用于循环处理的组织块（主程序），它可以调用别的逻辑块，或被中断程序（组织块）中断。在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1中可以调用其它逻辑块(FB,SFB,FC或SFC)。循环程序处理过程可以被某些事件中断。在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU内部的输入/输出过程映像区。批量输入、批量输出。的线圈“通电”时，对应的输出过程映像位为1状态。信号经输出模块隔离和功率放大后，继电器型输出模块中对应的硬件继电器的线圈通电，其常开触点闭合，使外部负载通电工作。外部输入电路接通时，对应的输入过程映像位(例如I0.0)为1状态，梯形图中对应的输入位的常开触点接通，常闭触点断开。某一编程元件对应的过程映像位为1状态时，称该编程元件为ON，过程映像位为0状态时，称该编程元件为OFF。循环时间（Cycletime）是指操作系统执行一次图1-4所示的循环操作所需的时间，又称为扫描循环时间（ScanCycleTime）或扫描周期。KMKMSB1SB2KM~380VSB1SB2KM~380VM图1-3异步电动机控制电路FRFR(OI0.1//接在左侧母线上的I0.1的常开触点OQ4.0//与I0.1的常开触点并联的Q4.0的常开触点)ANI0.2//与并联电路串联的I0.2的常闭触点=Q4.0//Q4.0的线圈梯形图对应的逻辑表达式：Q4.0=(I0.1+Q4.0)2.0I⋅．S7系列：传统意义的PLC产品，S7-200是针对低性能要求的小型PLC。S7-300是模块式中小型PLC，昀多可以扩展32个模块。S7-400是大型PLC，可以扩展300多个模块。S7-300/400可以组成MPI、PROFIBUS和工业以太网等。2．M7-300/400：采用与S7-300/400相同的结构，它可以作为CPU或功能模块使用。具有AT兼容计算机的功能，可以用C，C＋＋或CFC等语言来编程。3．C7由S7-300PLC，HMI（人机接口）操作面板、I/O、通信和过程监控系统组成。4．WinAC基于Windows和标准的接口(ActiveX，OPC)，提供软件PLC或插槽PLC。S7-300系列PLC简介S7-300的CPU模块（简称为CPU）都有一个编程用的RS-485接口，有的有PROFIBUS-DP接口或PtP串行通信接口，可以建立一个MPI（多点接口）网络或DP网络。3247891561.电源模块2.后备电池3.24VDC连接器4.模式开关5.状态和故障指示灯存储器卡(CPU313以上)7.MPI多点接口8.前连接器9.前盖图2-2S7-300PLC功能昀强的CPU的RAM为512KB，昀大8192个存储器位，512个定时器和512个计数器，数字量昀大65536，模拟量通道昀大为4096。有350多条指令。计数器的计数范围为1～999，定时器的定时范围为10ms～9990s。图2-3S7-300的安装只需要扩展一个机架，可以使用价格便宜的IM365接口模块对。数字量模块从0号机架的4号槽开始，每个槽位分配4个字节的地址，32个I/O点。模拟量模块一个通道占一个字地址。从IB256开始，给每一个模拟量模块分配8个字。1．模块诊断功能可以诊断出以下故障：失压，熔断器熔断，看门狗故障，EPROM、RAM故障。模拟量模块共模故障、组态/参数错误、断线、上下溢出。2．过程中断数字量输入信号上升沿、下降沿中断，模拟量输入超限，CPU暂停当前程序，处理OB40。．状态与故障显示LEDSF（系统出错/故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。BATF（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。DC5V（＋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。RUN（运行方式，绿色）：CPU处于RUN状态时亮；重新启动时以2Hz的频率闪亮；HOLD（单步、断点）状态时以0.5Hz的频率闪亮。STOP（停止方式，黄色）：CPU处于STOP，HOLD状态或重新启动时常亮。BUSF（总线错误，红色）。SFBATFDC5VFRCERANSTOPSFDPBASFRAN-PRANSTOPMRES存储器卡插槽多点接口(MPI)PROFIBUS-DP接口状态与故障LED模式选择器后备电池电源与系统接地端子图2-5CPU318-2的面板2．模式选择开关（1）RUN-P(运行-编程)位置：运行时还可以读出和修改用户程序，改变运行方式。（2）RUN(运行)位置：CPU执行、读出用户程序，但是不能修改用户程序。（3）STOP（停止）位置：不执行用户程序，可以读出和修改用户程序。（4）MRES（清除存储器）：不能保持。将钥匙开关从STOP状态搬到MRES位置，可复位存储器，使CPU回到初始状态。复位存储器操作：通电后从STOP位置扳到MRES位置，“STOP”LED熄灭1s，亮1s，再熄灭1s后保持亮。放开开关，使它回到STOP位置，然后又回到MRES，“STOP”LED以2Hz的频率至少闪动3s，表示正在执行复位，昀后“STOP”LED一直亮。某些CPU模块上有集成I/O。PLC使用的物理存储器：RAM，ROM，快闪存储器（FlashEPROM）和EEPROM。．紧凑型CPU：CPU312C，313C，313C-PtP，313C-2DP，314C-PtP和314C-2DP。各CPU均有计数、频率测量和脉冲宽度调制功能。有的有定位功能，有的带有I/O。2．标准型CPU：CPU312，CPU313，314，315，315-2DP和316-2DP。3．户外型CPU：CPU312IFM，314IFM，314户外型和315-2DP。在恶劣的环境下使用。4．高端CPU：317-2DP和CPU318-2DP。5．故障安全型CPU：CPU315F。S7-300的输入/输出模块输入/输出模块统称为信号模块(SM)。前连接器插在前盖后面的凹槽内。一个编码元件与之啮合，该连接器只能插入同类模块。图2-7数字量输入模块背板总线接口MM24V背板总线接口N~图2-8数字量输入模块两线式接近开关的漏电流小于输入模块允许的静态电流，汇点输入的电流流进输入模块，反之为源输入电路。~负载PLC1LM背板总线接口图2-10数字量输出模块~负载L+M背板总线接口图2-9数字量输出模块M负载1L+背板总线接口图2-11数字量输出模块DC24V1MMSM323是S7-300的数字量输入输出模块，8DI/8DO，16DI/16DO。ADC逻辑光电隔离内部电源多路开关背板总CH0CH1CH6CH7图2-12模拟量输入模块线接口L+M24VMANA表2-13SM331模拟量输入模块的模拟值双极性范围百分比十进制十六进制±5V±10V±20mA上溢出118.515%327677FFFH5.926V11.851V23.70mA超出范围117.589%325117EFFH5.879V11.759V23.52mA100.000%276486C00H5V10V20mA0%00H0V0V0mA正常范围-100.000%-276489400H-5V-10V-20mA低于范围-117.593%-325128100H-5.879V-11.759V-23.52mA下溢出-118.519%-327688000H-5.926V-11.851V-23.70mA~10V0~20mA4~20mA上溢出118.515%327677FFFH11.852V23.70mA22.96mA超出范围117.589%325117EFFH11.759V23.52mA22.81mA100.000%276486C00H10V20mA20mA正常范围0%00H0V0mA4mA低于范围-17.593%-4864ED00H-3.52mA1.185mA模拟值的精度小于15位，则模拟值左移，左对齐。【例2-2】压力变送器的量程为0～10MPa，输出信号为4～20mA，模拟量输入模块的量程为4～20mA，转换后的数字量为0～27648，设转换后得到的数字为N，试求以kPa为单位的压力值。解：0～10MPa(0～10000kPa)对应于转换后的数字0～27648，转换公式为P=10000×N/27648（kPa）注意在运算时一定要先乘后除，否则可能会损失原始数据的精度。图2-13量程卡【例2-3】某发电机的电压互感器的变比为10kV/100V（线电压），电流互感器的变比为1000A/5A，功率变送器的额定输入电压和额定输入电流分别为AC100V和5A，额定输出电压为DC±10V，模拟量输入模块将DC±10V输入信号转换为数字+27648和-27649。设转换后得到的数字