西门子PLC培训教程

扬州完美日用品有限公司西门子PLC培训工程部：王文俊扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司第一章西门子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西门子PLC培训教程扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司第1章PLC概述§1.1PLC的产生§1.2PLC的定义和分类§1.3PLC的功能和特点§1.4PLC的结构与工作过程扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司传统的生产机械自动控制装置→继电器控制系统优点→结构简单、价格低廉、容易操作。缺点→体积庞大、生产周期长、接线复杂、故障率高、可靠性及灵活性差。应用→比较适用于工作模式固定，控制逻辑简单等工业应用场合。§1.1PLC的产生扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司用户迫切需要一种先进的自动控制装置继电器控制系统PLC自动控制系统扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§1.2PLC的定义和分类PLC的定义通用叫法：可编程序控制器（ProgrammableController，PC），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但由于PC容易和个人计算机（PersonalComputer）混淆，所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写。扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司PLC的分类一体化紧凑型PLC：电源、CPU中央处理系统、I/O接口都集成在一个机壳内。如西门子S7-200系列。CPU（基本单元）+扩展模块扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司标准模块式结构化PLC：各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC应用系统。如：西门子S7-300、S7-400系列。PS(电源模块)CPUIM(接口模块)SM:DISM:DOSM:AISM:AOCP:-点-到-点-PROFIBUS-工业以太网扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§1.3PLC的功能和特点PLC的功能控制功能逻辑控制定时控制计数控制顺序控制扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司PLC的功能数据采集、存储与处理功能数学运算功能数据处理模拟数据处理扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司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。扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司PLC的功能通信、联网功能PROFIBUSDPPROFIBUSPA(Ex)PROFIBUSPA扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司PLC的功能人机界面功能扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司PLC的功能编程、调试等使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件。MPIcable有MPI接口的PG或PC扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§1.4PLC的结构和工作过程PLC的基本结构BUS中央处理单元（CPU）系统程序存储器RAM输入单元输出单元I/O扩展接口设备通讯接口电源适配器PLC按钮继电器触点传感器接触器电磁阀指示灯-+I/O扩展单元交流电源编程器计算机其他设备扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司电源ON内部处理输入处理（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CPU运行方式？执行程序处理程序STOP执行自诊断PLC正常？YN存放自诊断错误结果致命错误？YCPU强制为STOPNRUNPLC的工作过程扫描过程扫描过程出错处理上电处理扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司PLC的扫描过程信号输入端子输入映像寄存器I0.0Q4.1Q4.1Q4.2I0.1M10.0I0.1Q4.2M10.0输出映像寄存器输出锁存器输出端子驱动输入刷新输出刷新程序执行扫描周期输入刷新阶段输出刷新阶段扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司PLC的中断处理过程响应问题：一般微机系统的CPU，在每一条指令执行结束时都要查询有无中断申请。而PLC对中断的响应则是在相关的程序块结束后查询有无中断申请，或者在执行用户程序时查询有无中断申请，如有中断申请，则转入执行中断服务程序。如果用户程序以块式结构组成，则在每块结束或执行块调用时处理中断。扬州完美日用品有限公司第二章西门子PLC系统特性及硬件介绍扬州完美日用品有限公司第2章S7-300系统特性及硬件介绍§2.1SIMATICS7-300系统结构§2.2S7-300CPU模块§2.3信号模块（SM）§2.4电源模块（PS）§2.5接口模块（IM）§2.6其他模块（IM）§2.7SIMATICS7-300的硬件组态扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§2.1.1中央处理单元(CPU)§2.1.2电源单元(PS)§2.1.3信号模板(SM)§2.1.4接口模板(IM)§2.1.5功能模板(FM)§2.1.6通讯模板(CP)§2.1.7特殊模板(SM374仿真器)§2.1S7-300系统组成扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司导轨PS电源模块CPUIM接口模块SM:DISM:DOSM:AISM:AOFM:-计数-定位-闭环控制CP:-点-到-点-PROFIBUS-工业以太网扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司系统背版总线导轨（机架）S7-300模块扬州完美日用品有限公司电源模块（选项）后备电池（CPU313以上）24VDC连接器CPU工作模式选择开关CPU模块CPU状态及故障指示灯MMC存储卡（CPU313以上）MPI多点接口信号模块的前连接器前门信号模块扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§2.2S7-300CPU模块§2.2.1S7-300CPU模块的分类§2.2.2S7-300CPU模块操作扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§2.2.1S7-300CPU模块的分类紧凑型CPU标准型CPU革新型CPU户外型CPU故障安全型CPU特种型CPU扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§2.2.2S7-300CPU模块操作RUN-P：可编程运行模式。在此模式下，CPU不仅可以执行用户程序，在运行的同时，还可以通过编程设备（如装有STEP7的PG、装有STEP7的计算机等）读出、修改、监控用户程序。RUN：运行模式。在此模式下，CPU执行用户程序，还可以通过编程设备读出、监控用户程序，但不能修改用户程序。1.模式选择开关(1/1)扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司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STEP7的PG、装有STEP7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。1.模式选择开关(2/2)扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司2.状态及故障显示(1/2)SF（红色）：系统出错/故障指示灯。CPU硬件或软件错误时亮。BATF（红色）：电池故障指示灯（只有CPU313和314配备）。当电池失效或未装入时，指示灯亮。DC5V（绿色）：＋5V电源指示灯。CPU和S7-300总线的5V电源正常时亮。FRCE（黄色）：强制作业有效指示灯。至少有一个I/O被强制状态时亮。RUN（绿色）：运行状态指示灯。CPU处于“RUN”状态时亮；LED在“Startup”状态以2Hz频率闪烁；在“HOLD”状态以0.5Hz频率闪烁。扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司2.状态及故障显示(2/2)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0.5Hz频率闪烁；在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。BUSDF（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。SFDP：DP接口错误指示灯（只适用于带有DP接口的CPU）。当DP接口故障时亮。扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§2.3.1数字量信号模块§2.3.2模拟量信号模块§2.3.3传感器与AI的连接§2.3.4热敏电阻与AI的连接§2.3.5热电偶与AI的连接§2.3.6电压输出型模块的连接§2.3.7电流输出型模块的连接§2.3信号模块（SM）扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§2.3.1数字量信号模块SM321数字量输入模块（DI）SM322数字量输出模块（DO）SM323/SM327数字量输入/输出模块（DI/DO）SM374仿真模块扬州完美日用品有限公司直流32点数字量输入模块的内部电路及外部端子接线图1.数字量输入模块(DI)(1/2)扬州完美日用品有限公司交流32点数字量输入模块的内部电路及外部端子接线图1.数字量输入模块(DI)(2/2)扬州完美日用品有限公司32点数字量晶体管输出模块的内部电路及外部端子接线图2.数字量输出模块(DO)(1/3)扬州完美日用品有限公司32点数字量晶闸管输出模块的内部电路及外部端子接线图2.数字量输出模块(DO)(2/3)扬州完美日用品有限公司16点数字量继电器输出模块的内部电路及外部端子接线图2.数字量输出模块(DO)(3/3)扬州完美日用品有限公司SM323DI16/DO16×24VDC/0.5A内部电路及外部端子接线图3.数字量输入/输出模块(DI/DO)(1/2)扬州完美日用品有限公司SM327DI8/DX8内部电路及外部端子接线图3.数字量输入/输出模块(DI/DO)(2/2)扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§2.3.2模拟量信号模块SM331模拟量输入模块（AI）SM332模拟量输出模块（AO）SM334模拟量输入/输出模块（AI/AO）扬州完美日用品有限公司AI8×13位模拟量输入模块1.模拟量输入模块(AI)扬州完美日用品有限公司AO4×12位模拟量输出模块2.模拟量输出模块(AO)扬州完美日用品有限公司SM334AI4/AO2×8/8Bit的模拟量输入/输出模块3.模拟量输入/输出模块(AI/AO)扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§2.3.3传感器与AI的连接隔离传感器连接带隔离的AI隔离传感器连接不带隔离的AI非隔离的传感器连接带隔离的AI非隔离的传感器连接不带隔离的AI连接电压传感器至带隔离的AI连接2线变送器至带隔离的AI连接从L+供电的2线变送器至带隔离的AI连接4线变送器至带隔离的AI扬州完美日用品有限公司1.隔离传感器连接带隔离的AI扬州完美日用品有限公司2.隔离传感器连接不带隔离的AI扬州完美日用品有限公司3.非隔离的传感器连接带隔离的AI扬州完美日用品有限公司4.非隔离的传感器连接不带隔离的AI扬州完美日用品有限公司5.连接电压传感器至带隔离的AI扬州完美日用品有限公司6.连接2线变送器至带隔离的AIADC逻辑背板总线M+M-M+M-L+MMANA传感器如压力传感器2线制+-P变送器2线制+-P变送器扬州完美日用品有限公司7.连接从L+供电的2线变送器至带隔离的AI扬州完美日用品有限公司8.连接4线变送器至带隔离的AI扬州完美日用品有限公司扬州完美日用品有限公司§2.3.4热敏电阻与AI的连接热敏电阻与隔离AI之间的2线连接热敏电阻与隔离AI之间的3线连接热敏电阻与AI8×RTD之间的3线连接热敏电阻与隔离AI之间的4线连接热敏电阻与AI8×13位之间的2线连接热敏电阻与AI8×13位之间的3线连接热敏电阻与AI8×13位之间的4线连接扬州完美日用品有限公司1.热敏电阻与隔离AI之间的2线连接扬州完美日用品有限公司2.热敏电阻与隔离AI之间的3线连接扬州完美日用品