1、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,返回首页,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。,1.1 PLC的产生,返回本章,用户迫切需要一种先进的自动控制装置,继电器控制系统,先进自动控制系统,返回本节,对先进自动控制装置提出设想： 把计算机的功能完善、通用、灵活等优点和继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来，制成一种通用控
2、制装置。把计算机的编程方法和程序输入方式加以简化，采用面向控制过程、面向对象的语言编程。,工业控制单板机（计算机） 继电器控制系统 先进控制装置,返回本节,可编程序逻辑控制器的产生美国数字设备公司（DEC）根据这一设想，于1969年研制成功了第一台可编程序控制器。由于当时主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算，故称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）。,返回本节,1.2 PLC的定义和分类,PLC的定义 经历：可编程逻辑控制器（PLC）可编程控制器（PC）通用叫法：可编程序控制器（Programmable Controller，PC），是一台专
3、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（Personal Computer）混淆，所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写。,返回本章,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,返回本节,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。,返回本节,1.3 PLC的功能和特点,PLC的功能 控制功能,逻辑控制定
4、时控制计数控制顺序控制,返回本章,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,返回本节,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。位数和精度可以根据用户要求选择。具有温度测量接口，直接连接各种热电阻或热电偶。,返回本节,PLC的功能 通信、联网功能,返回本节,PLC的功能 人机界面功能,返回本节,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。,STEP7,ProTool,MPI cable,有M
5、PI接口的PG 或PC,返回本节,PLC的特点 高可靠性 丰富的I/O接口模块 采用模块化结构 运行速度快 功能完善 编程简单，易于使用 系统设计、安装、调试方便 维修方便，维修工作量小 总价格低,返回本节,1.4 PLC的结构和工作过程,PLC的基本结构,返回本章,PLC的工作过程,返回本节,PLC的扫描过程,返回本节,PLC的I/O系统,返回本节,第2章 SIMATIC S7-300 系统特性,第1章 SIMATIC S7-300系统特性,2.1 SIMATIC S7-300系统结构 2.2 S7-300 CPU模块 2.3 信号模块 （SM） 2.4 电源模块 （PS） 2.5 接口模块
6、（IM） 2.6 其他模块（IM） 2.7 SIMATIC S7-300的硬件组态 2.8 思考与练习,返回首页,2.1 SIMATIC S7-300系统结构,2.1.0 SIMATIC S7-300 在S7家族中的定位 2.1.1 S7-300系统组成 2.1.2 S7-300系统结构,返回本章,2.1.0 SIMATIC S7-300 在S7家族中的定位,中高端应用 S7-400,编程设备 STEP7软件 通讯 人机界面,多才多艺的通用型PLC 面向系统解决方案 销售额首屈一指,中低端应用 S7-300,低端应用 S7-200,返回本节,2.2.1 中央处理单元 (CPU) 2.2.2 电
7、源单元 (PS) 2.2.3 信号模板 (SM) 2.2.4 接口模板 (IM) 2.2.5 功能模板 (FM) 2.2.6 通讯模板 (CP) 2.2.7 特殊模板 (SM 374仿真器, 占位模板 DM 370),返回本节,2.1.1 S7-300系统组成,导轨,返回上级,系统背版总线,导轨（机架）,S7-300模块,返回上级,电源模块 （选项）,后备电池 （CPU313以上）,24V DC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,返回上级,返回本节,典型系统结构,2.1.
8、2 S7-300系统结构,2.2 S7-300 CPU模块,返回本章,2.2.1 S7-300 CPU模块的分类 2.2.2 S7-300 CPU模块操作,2.2.1 S7-300 CPU模块的分类,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）,返回本节,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）。CPU 313C：带有集成的数字量和模拟量的输入和输出，并具有与过程相关的功能，能够满
9、足对处理能力和响应时间 要求较高的场合。CPU运行时需要微存储卡（MMC）。CPU 313C-2PtP：带有集成的数字量输入和输出及一个 RS422/485串口，并具有与过程相关的功 能，能够满足处理量大、响应时间高的 场合。CPU运行时需要微存储卡（MMC）。,返回上级,1.紧凑型CPU(2/2)CPU 313C-2DP：带有集成的数字量输入和输出，以及PROFIBUS DP主/从接口，并具有与过程相关的功能，可以完成具有特殊功能的任务，可以连接标准I/O设备。CPU运行时需要 微存储卡MMC。CPU 314C-2PtP：带有集成的数字量和模拟量I/O及一个RS422/485串口，并具有与过
10、程相关的功能，能够满足对处理能 力和响应时间要求较高的场合。CPU运行时需要微存储卡MMC。CPU 314C-2DP：带有集成的数字量和模拟量的输入和输 出，以及PROFIBUS DP主/从接口，并具有 与过程相关的功能，可以完成具有特殊功 能的任务，可以连接单独的I/O设备。CPU 运行时需要微存储卡MMC。,返回上级,2.标准型CPUCPU 313：具有扩展程序存储区的低成本的CPU，比较适用于需 要高速处理的小型设备。CPU 314：可以进行高速处理以及中等规模的I/O配置，用于安 装中等规模的程序以及中等指令执行速度的程序。CPU 315：具有中到大容量程序存储器，比较适用于大规模的
11、I/O配置。CPU 315-2DP：具有中到大容量程序存储器和PROFIBUS DP主/ 接口，比较适用于大规模的I/O配置或建立分布式I/O系统。CPU 316-2DP：具有大容量程序存储器和PROFIBUS DP主/从 接，可进行大规模的I/O配置，比较适用于 具有分布式或集中式I/O配置的工厂应用。,返回上级,3.革新型CPU(1/2)CPU 312（新型）：是一款全集成自动化（TIA）的CPU，比较适用于对处理速度中等要求的小规模应用。CPU运行时需 要微存储卡MMC。CPU 314（新型）：对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能，比较适用于对程序量中等要求的应用。CPU运行时需 要微
12、存储卡MMC。CPU 315-2DP（新型）：具有中、大规模的程序存储容量和数据结构，如果需要可以使用SIMATIC功能工具；对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能；具有PROFIBUS DP主/从 接口。可用于大规模的I/O配置或建立分布 式I/O结构。CPU运行时需要微存储卡MMC。,返回上级,3.革新型CPU(2/2)CPU 317-2DP：具有大容量程序存储器，可用于要求很高的应用；能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统；与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线上的中央控制器；对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力；具有PROFIBUS DP主/从接口，可用于
13、大规模的I/O配置，可用于建立分布式I/O结构；可选用SIMATIC工程工具，能够在基于组件的自动化中实现分布式智能系统。CPU运行时需要微 存储卡MMC。CPU 318-2DP：具有大容量程序存储器和PROFIBUS DP主/从接口，可进行大规模的I/O配置，比较 适用于分布式I/O结构。,返回上级,4.户外型CPUCPU 312 IFM：具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。比较适用于恶劣环境下的小系统。CPU 314 IFM：具有紧凑式结构的户外型产品。内部带有集成的数字量I/O，并具有扩展的特殊功能，具有特殊功能和特殊功能的特殊输入。
14、比较适用于恶劣环境下且对响应时间和特殊功能有较高要求的系统。CPU 314（户外型）：具有高速处理时间和中等规模I/O配置的CPU。比较适用于恶劣环境下，要 求中等规模的程序量和中等规模的指令 执行时间的系统。,返回上级,5.故障安全型CPU(1/3)CPU 315F：基于SIMATIC CPU S7-300C，集成有PROFIBUS DP主/从接口，可以组态为一个故障安全型系统，满足安全运行的需要。使用带有PROFIBUS协议的PROFIBUS DP可实现与安全相关的通讯；利用ET200M和ET200S可以与故障安全的数字量模块连接；可以在自动化系统中运行与安全无关的标准模 块。CPU运行时
15、需要微存储卡MMC。,返回上级,5.故障安全型CPU(2/3)CPU 315F-2DP：基于SIMATIC CPU 315-2DP，集成有一个MPI接口、一个DP/MPI接口，可以组态为一个故障安全型自动化系统，满足安全运行的需要。使用带有PROFIsafe协议的PROFIBUS DP可实现与安全无关的通讯；可以与故障安全型ET200S PROFIsafe I/O模块进行分布式连接；可以与故障安全型ET200M I/O模块进行集中式和分布式连接；标准模块的集中式和分布式使用，可满足与故障安全无关的应用。CPU运 行时需要微存储卡MMC。,返回上级,5.故障安全型CPU(3/3)CPU 317F
16、-2DP：具有大容量程序存储器、一个PROFIBUS DP主/从接口、一个DP主/从MPI接口，两个接口可用于集成故障安全模块，可以组态为一个故障安全型自动化系统，可满足安全运行的需要。可以与故障安全型ET200M I/O模块进行集中式和分布式连接；与故障安全型ET200S PROFIsafe I/O模块可进行分布式连接；标准模块的集中式和分布式使用，可满足与故障安全无关的应用。CPU运行时需要微存储卡 MMC。,返回上级,6.特种型CPU(1/2)CPU 317T-2DP：除具有CPU 317-2DP的全部功能外，增加了智能技术/运动控制功能，能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务
17、自动化系统，特别适用于同步运动序列（如与虚拟/实际主设备的耦合、减速器同步、凸轮盘或印刷点修正等）；增加了本机I/O，可实现快速技术功能（如凸轮切换、参考点探测等）；增加了PROFBUS DP（DRIVE）接口，可用来实现驱动部件的等时连接。与集中式I/O和分布式 I/O一起，可用作生产线上的中央控制器； 在PROFIBUS DP上，可实现基于组件的自 动化分布式智能系统。,返回上级,6.特种型CPU(2/2)CPU 317-2 PN/DP：具有大容量程序存储器，可用于要求很高的应用；能够在PROFInet上实现基于组件的自动化分布式智能系统；借助PROFInet代理，可用于基于部件的自动化（
18、CBA）中的PROFIBUS DP智能设备；借助集成的PROFInet I/O控制器，可用在PROFInet上运行分布式I/O；能够满足系列化机床、特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统；与集中式I/O和分布式I/O一起，可用作生产线上的中央控制器；可用于大规模的I/O配置、建立分布式I/O结构；对二进 制和浮点数运算具有较高的处理能力； 组合了MPI/PROFIBUS DP主/从接口； 可选用SIMATIC工程工具。CPU运行 时需要微存储卡MMC。,返回上级,2.2.2 S7-300 CPU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
19、过编程设备（如装有 STEP 7的PG、装有STEP 7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),返回本节,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STEP 7的PG、装有STEP 7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。
20、,1.模式选择开关(2/2),返回上级,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。,返回上级,2.状态及故障显示(2/2)STOP（黄色）：停止状
21、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0.5 Hz频率闪烁；在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。BUS DF（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。SF DP：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。,返回上级,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）,返
22、回本章,S7-300的信号模块,1 数字量输入模块 数字量输入模块SM321有四种： 直流16点输入 直流32点输入 交流16点输入 交流8点输入模块 图5-10、图5-12所示为直流32点输入和交流16点输入对应的端子连接及电气原理图。,图5-10数字量输入模块SM321端子连接及电气原理图,图5-12 数字量输入模块SM321端子连接及电气原理图,2 数字量输出模块,数字量输出模块SM322将内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平，可直接驱动电磁阀、接触器、小型电动机、灯等设备。 晶体管输出模块只能带直流负载，属于直流输出模块 可控硅输出方式属于交流输出模块 继电器输出方式属于交直流两
23、用输出模块 从响应速度上看，晶体管响应最快，继电器响应最慢；从安全隔离效果及应用灵活性角度来看，以继电器触点输出型最佳。,数字量输出模块SM322(16继电器),数字量输出模块SM322(16可控硅),数字量输出模块SM322(32晶体管),表2-10 数字量输出模块SM322技术特性,3 数字量输入/输出模块 SM323模块有两种类型：8DI/8DO：带有8个共地输入端和8个共地输出端16DI/16DO：8点为一组，8点一个共地输入端和1个共地输出端,4 模拟量输入模块,模拟量模块的工作过程,（1）模拟量值的表示方法 S7-300的CPU用16位的二进制补码表示模拟量值。其中最高位为符号位S
24、，“0”表示正值，“1”表示负值 被测值的精度可以调整，取决于模拟量模块的性能和它的设定参数 （2）模拟量输入模块 SM331有三种规格型号：8AIl2位、2AIl2位和8AIl6位模块。 可直接输入标准电压、电流、电阻、热电偶等信号,模拟输入量转换后的表示方法,（3）模拟量输入模块SM331概述 SM331主要由多路转换开关、A/D转换器、补偿电路、恒流源、光电隔离部件、逻辑电路等组成。 A/D转换器采用积分法，被测量的精度是积分时间的函数，即积分时间越长，被测值的精度越高。 SM331可选积分时间：2.5 ms、16.7 ms、20 ms和l00 ms，相对应的精度为9、12、12和14位
25、,（4）模拟量输入模块测量范围的设定 通用型AI模块带有量程卡，可选择输入信号的种类 每2个通道一组，量程卡只能按组设置！ 量程卡选择要和STEP7硬件组态相对应！ 量程卡一定要正确设置，否则会损坏模块！,图2-13 量程卡,（5）传感器、变送器简介 变送器(分2线制、4线制) 压力测量：差压、微压变送器 流量测量：流量变送器 温度测量：热电偶：无需转换，mV信号，非线性需软件补偿，有R、K、S型，需要加冷端补偿得到实际值热电阻：无需转换，电阻信号，非线性需软件补偿，有PT100、CU10、Ni100，有3线、4线制 其它变送器：液位变送器、氧量变送器、电压变送器、电流变送器、功率变送器、温湿
26、度变送器等,执行器：变频器、电动调节门、电液执行器，一般接受420mA、010mA、05V、010V标准信号 信号标准： 电气量：010mA、420mA、05V、15V、010V、10V 非电气量：、mV 2线制变送器：需要外部(模块)提供电源 4线制变送器：本身自带电源，不需要额外提供电源,热电阻(如Ptl00)与输入模块的4线制连接 原理：由IC+和IC将恒定电流送到热电阻，测量M+和M两端电压得到电阻值，查表即可得到温度值。 4线制测量精度最高。也可采用3线制，则需将M和IC短接即可。,6 模拟量输出模块SM332 模拟量输出模块SM332有三种规格型号： 4AOl2位模块：4通道的12
27、位模拟量输出 2AO12位模块：2通道的12位模拟量输出 4AOl6位模块：4通道的16位模拟量输出 1) SM332与负载/执行装置的连接SM332可以输出电压，也可以输出电流。在输出电压时，可以采用2线制回路和4线回路两种方式与负载相连。采用4线回路能获得比较高的输出精度。,图5-22 通过4线回路将负载与隔离的模出模块相连,QV：模拟量输出电压 S+：探测器导线正 S-：探测器导线负 MANA：模拟电路的参考电压 RL：负载阻抗 L+：24VDC电源端子 M：接地端子,7 模拟量I/O模块SM334 SM334有两种规格：4模入/2模出：输入、输出精度为8位4模入/2模出：输入、输出精度
28、为12位 SM334输入测量范围为010 V或420 mA，输出范围为010 V或420 mA。 它的I/O测量范围的选择是通过恰当的接线而不是通过组态软件编程设定的。,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,返回本节,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),返回上级,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),返回上级,32点数字量晶体管输出模块的内部电路及外部端子
29、接线图,2.数字量输出模块(DO)(1/3),返回上级,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),返回上级,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),返回上级,SM323 DI 16/DO 1624 VDC/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),返回上级,SM327 DI 8/DX 8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),返回上级,SM374仿真模块的操作面板,4.仿真模块(DO),返回上级,2.3.2 模拟量
30、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）,返回本节,AI 813位模拟量输入模块,1.模拟量输入模块(AI),返回上级,AO 412位模拟量输出模块,2.模拟量输出模块(AO),返回上级,SM334 AI 4/AO 28/8Bit的模拟量输入/输出模块,3.模拟量输入/输出模块(AI/AO),返回上级,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
31、 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,返回本节,1.隔离传感器连接带隔离的AI,返回上级,2.隔离传感器连接不带隔离的AI,返回上级,3.非隔离的传感器连接带隔离的AI,返回上级,4.非隔离的传感器连接不带隔离的AI,返回上级,5.连接电压传感器至带隔离的AI,返回上级,6.连接2线变送器至带隔离的AI,返回上级,7.连接从L+供电的2线变送器至带隔离的AI,返回上级,8.连接4线变送器至带隔离的AI,返回上级,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AI8RTD之间的3线连接 热敏电阻
32、与隔离AI之间的4线连接 热敏电阻与AI813位之间的2线连接 热敏电阻与AI813位之间的3线连接 热敏电阻与AI813位之间的4线连接,返回本节,1.热敏电阻与隔离AI之间的2线连接,返回上级,2.热敏电阻与隔离AI之间的3线连接,返回上级,3.热敏电阻与AI8RTD之间的3线连接,返回上级,4.热敏电阻与隔离AI之间的4线连接,返回上级,5.热敏电阻与AI813位之间的2线连接,返回上级,6.热敏电阻与AI813位之间的3线连接,返回上级,7.热敏电阻与AI813位之间的4线连接,返回上级,2.3.5 热电偶与AI的连接,使用内部补偿的热电偶连接带隔离的AI 通过补偿盒将热电偶连接到带隔
33、离的AI 通过参考结将热电偶连接到AI8xTC 使用热敏电阻连接带外部补偿的热电偶,返回本节,1.使用内部补偿的热电偶连接带隔离的AI,返回上级,2.通过补偿盒将热电偶连接到带隔离的AI,返回上级,3.通过参考结将热电偶连接到AI8xTC,返回上级,4.使用热敏电阻连接带外部补偿的热电偶,返回上级,2.3.6 电压输出型模块的连接,电压输出型隔离模块的4线制连接 电压输出型非隔离模块的2线制连接,返回本节,1.电压输出型隔离模块的4线制连接,返回上级,2.电压输出型非隔离模块的2线制连接,返回上级,2.3.7 电流输出型模块的连接,电流输出型隔离模块的2线制连接 电流输出型非隔离模块的2线制连
34、接,返回本节,1.电流输出型隔离模块的2线制连接,返回上级,2.电流输出型非隔离模块的2线制连接,返回上级,PS 305户外型电源模块 采用直流供电，输出为24V直流。 PS307标准电源模块 PS307（2A） PS307（5A） PS307（10A）,2.4 电源模块 （PS）,返回本章,电源模块PS307 电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源，必须置于1号机架的位置。 PS307是西门子公司为S7-300专配的24 V DC电源。电源模块将120/230 V交流电压或者24/48/72/96/110 V直流电压转换为PLC所需要的24 V直流工作电压 PS307系列模块输出额定电流为
35、：2A、5A、10A三种。 PS307可安装在S7-300的专用导轨上，除了给S7-300 CPU供电外，也可给I/O模块提供负载电源。,PS307 10A模块端子接线图,结构,110/230 V(AC)电源通过整流后转换为直流电源，在控制电路控制开关管的高频工作下，将直流电源变为高频的交变电流，通过开关变压器后，在次级产生高频的24 V电压，再经过整流变为24 V直流电源，供给PLC工作。,双机架接口模块IM365 IM365发送模块 IM365接收模块。 多机架接口模块 IM360:用于发送数据 IM361:用于接收数据,2.5 接口模块（IM）,返回本章,通信处理器模块（CP） CP34
36、0：用于点对点连接的通讯模板 CP341：用于点对点连接的通讯模板 CP343-1：用于连接工业以太网的通讯模板 CP343-2：用于AS接口的通讯模板 CP342-5：用于PROFIBUS DP 的通讯模板 CP343-5：用于连接 PROFIBUS FMS的通讯模板,2.6 其他模块（IM）,返回本章,特殊功能模块（FM） FM 350-1, FM 350-2计数器模板 FM 351用于快速/慢速驱动的定位模板 FM 353用于步进电机的定位模板 FM 354用于侍服电机的定位模板 FM 357-2定位和连续通道控制模板 SM 338 超声波位置探测模板 SM 338 SSI 位置探测模板
37、 FM 352电子凸轮控制器 FM 352-5高速布尔运算处理器 FM 355 PID模板FM 355-2温度PID控制模板,返回本节,2.7 SIMATIC S7-300的硬件组态,返回本章,S7-300机架安装形式 单机架组态 多机架组态 S7-300数字量模块地址的确定 S7-300模拟量模块地址的确定 S7-300数字量模块位地址的确定,1.S7-300机架安装形式,返回本节,2.单机架组态,返回本节,3.多机架组态,返回本节,4.S7-300数字量模块地址的确定,返回本节,5.S7-300模拟量模块地址的确定,返回本节,6.S7-300数字量模块位地址的确定,返回本节,2.8 思考与
38、练习,一、填空题1. S7-300 PLC一个机架最多可安装_个信号模块，最多可扩展_个机架，机架之间的通讯距离最大不超过_，最大数字量I/O点数_，支持的可保持定时器最多为_个，计数器最多为_个。2. 确定机架0的6号槽上SM323 DI8/DO8的地址范围_以及号槽上SM334 AI4/AO2的地址范围_。3. 高速、大功率的交流负载，应选用_输出的输出接口电路。4. PLC的位元件采用_制进行编号，其它所有软元件均采用_制进行编号。,返回本章,二、思考题1. SIMATIC S7-300 MPI接口有何用途？2. 数字量输入模块的接口电路有哪几种形式？输出接口电路有哪几种形式？3. PL
39、C的工作方式有几种？如何改变PLC的工作方式？4. PLC数字量输出模块若按负载使用的电源分类，可有哪几种输出模块？若按输出的开关器件分类，可有哪几种输出方式？如何选用PLC输出类型？5. PLC中的“软继电器”与实际继电器相比，有哪些特点？6. 何谓通道和通道号？PC的通道分哪几类？,返回本节,第3章 STEP7使用初步,第3章 STEP 7使用初步,3.1 STEP 7软件安装 3.2 SIMATIC管理器 3.3 STEP 7快速入门 3.4 下载和调试程序,返回首页,3.1 STEP 7软件安装,3.1.1 STEP 7操作系统需求 3.1.2 STEP 7硬件需求 3.1.3 STE
40、P 7的安装,返回本章,3.1.1 STEP 7操作系统需求,或,返回本节,PG740,能运行Windows 2000或Windows XP的PG或PC机: CPU主频至少为600MHz； 内存至少为256MB； 硬盘剩余空间在600MB以上； 具备CD-ROM驱动器和软盘驱动器； 显示器支持32位、1024768分辨率； 具有PC适配器、CP5611或MPI接口卡。,3.1.2 STEP 7硬件需求,返回本节,选择安装语言及安装程序,3.1.3 STEP 7的安装(1/8),返回本节,自定义安装方式,3.1.3 STEP 7的安装(2/8),返回上级,提示安装授权,3.1.3 STEP 7的
41、安装(3/8),返回上级,PG/PC接口设置,存储卡参数设置,3.1.3 STEP 7的安装(4/8),返回上级,授权管理,安装完成后，在Windows的开始菜单中找到【SIMATIC】【License Management】【Automation License Manager】，启动Automation License Manager 。,3.1.3 STEP 7的安装(5/8),返回上级,已经安装的STEP7软件,3.1.3 STEP 7的安装(6/8),返回上级,已经授权的STEP7软件,3.1.3 STEP 7的安装(7/8),返回上级,STEP7硬件目录更新设置,3.1.3 STE
42、P 7的安装(8/8),返回上级,3.2 SIMATIC管理器,启动SIMATIC管理器 SIMATIC管理器界面 STEP 7项目结构 SIMATIC 管理器自定义选项设置 PG/PC接口设置,返回本章,1.启动SIMATIC管理器,启动SIMATIC管理器,返回本节,2.SIMATIC管理器界面,返回本节,3. STEP 7项目结构,第1层：项目 项目代表了自动化解决方案中的所有数据和程序的整体，它位于对象体系的最上层。第2层：子网、站 SIMATIC 300/400站用于存放硬件组态和模块参数等信息，站是组态硬件的起点。第3层和其他层：与上一层对象类型有关。,返回本节,4. SIMATI
43、C 管理器自定义选项设置(1/2),设置常规选项,返回本节,4. SIMATIC 管理器自定义选项设置(2/2),设置语言,返回上级,设置选项,启动设置界面,5. PG/PC接口设置(1/3),返回本节,设置接口属性,5. PG/PC接口设置(2/3),返回上级,5. PG/PC接口设置(3/3),安装/卸载接口,返回上级,3.3 STEP 7快速入门,3.3.1 设计流程 3.3.2 简单设计示例,返回本章,3.3.1 设计流程,返回本节,3.3.2 简单设计示例：电动机起停控制,PLC端子接线图 使用向导创建STEP 7项目 手动创建STEP 7项目 插入S7-300工作站 硬件组态 编辑
44、符号表 程序编辑窗口 在OB1中编辑LAD程序 在OB1中编辑STL程序 在OB1中编辑FBD程序,返回本节,传统继电器控制电路,1.PLC端子接线,PLC端子接线图,返回上级,2.使用项目向导创建STEP 7项目（1/4）,项目向导1/4,返回上级,项目向导2/4,2.使用项目向导创建STEP 7项目(2/4),返回上级,2.使用项目向导创建STEP 7项目(3/4),项目向导3、4,返回上级,2.使用项目向导创建STEP 7项目(4/4),完成项目创建，项目名：My_Prj1,返回上级,3.手动创建STEP 7项目(1/2),新建项目窗口,返回上级,3.手动创建STEP 7项目(2/2),
45、所创建的项目，项目名：My_Prj2,返回上级,4.插入S7-300工作站,在My_Prj2项目内插入S7-300工作站：SIMATIC 300(1),返回上级,5.硬件组态(1/6),硬件组态窗口,返回上级,5.硬件组态(2/6),插入0号导轨：（0）UR,返回上级,5.硬件组态(3/6),插入各种S7-300模块,返回上级,5.硬件组态(4/6),设置CPU属性,返回上级,5.硬件组态(5/6),设置数字量模块属性,返回上级,5.硬件组态(6/6),编译硬件组态（完成后的窗口）,系统自动创建程序文件夹,包含一个循环组织块OB1,返回上级,6.编辑符号表(1/2),方法1：从LAD/STL/
46、FBD编辑器打开符号表,返回上级,6.编辑符号表(2/2),方法2：从SIMATIC管理器打开符号表,返回上级,7.程序编辑窗口,返回上级,8.在OB1中编辑LAD程序(1/2),设置组织块（OB）属性为LAD方式,返回上级,8.在OB1中编辑LAD程序(2/2),编写梯形图（LAD）程序,返回上级,9.在OB1中编辑STL程序,编写语句表（STL）程序,返回上级,10.在OB1中编辑FBD程序,编写功能块图（FBD）程序,返回上级,3.4 下载和调试程序,为了测试前面我们所完成的PLC设计项目，必须将程序和模块信息下载到PLC的CPU模块。要实现编程设备与PLC之间的数据传送，首先应正确安装
47、PLC硬件模块，然后用编程电缆（如USB-MPI电缆、PROFIBUS总线电缆）将PLC与PG/PC连接起 来，并打开PS307电源开关。 下载程序及模块信息 用S7-PLCSIM调试程序,返回本章,1.下载程序及模块信息(1/2),具体步骤如下：启动SIMATIC Manager，并打开My_prj2项目；单击仿真工具按钮 ，启动S7-PLCSIM仿真程序；将CPU工作模式开关切换到STOP模式；在项目窗口内选中要下载的工作站 ；执行菜单命令【PLC】【Download】，或单击鼠标右键执行快捷菜单命令【PLC】【Download】将整个S7-300站下载到PLC。,返回本节,1.下载程序及
48、模块信息(2/2),启动仿真工具S7-PLCSIM,返回上级,2.用S7-PLCSIM调试程序(1/3),插入仿真变量,返回本节,2.用S7-PLCSIM调试程序(2/3),激活监视状态,返回上级,2.用S7-PLCSIM调试程序(3/3),程序的运行状态,返回上级,第4章 S7-300编程语言与指令系统,4.1 STEP 7编程语言 4.2 数据类型 4.3 S7-300指令基础 4.4 位逻辑指令 4.5 定时器与计数器指令 4.6 数字指令 4.7 控制指令 4.8 思考与练习,返回首页,4.1 STEP 7编程语言,STEP 7是S7-300/400系列PLC应用设计软件包，所支持的PLC编程语言非常丰富。该软件的标准版支持STL（语句表）、LAD（梯形图）及FBD（功能块图）3种基本编程语言，并且在STEP 7中可以相互转换。专业版附加对GRAPH（顺序功能图）、SCL（结构化控制语言）、HiGraph（图形编程语言）、CFC（连续功能图）等编程语言的支持。不同的编程语言可供 不同知识背景的人员采用。,返回本章,STL（语句表）,STL（语句表）是一种类似于计算机汇编语言的一种文本编程语言，由多条语句组成一个程序段。语句表可供习惯汇编语言的用户使用，在运行时间和要求的存储空间方面最优。在设计通信、数学运算等高级应用程序时建议使用语句表。,
