1、SIMATIC S7系統家族系統家族 SIMATICWinCC SIMATIC PCSIMATIC DPSIMATIC ControllerSIMATIC HMISIMATIC NETSIMATIC PCS 7SIMATIC SoftwareSIMATIC目標目標學習了本章之后，你將學習了本章之后，你將 .了解 SIMATIC S7系統家族概況 .熟悉 S7-200 和 S7-300/400 自動化系統.了解這些自動化系統的模板應用.了解“全集成自動化”的概念.熟悉SIMATIC 編程裝置及 STEP7 運行時對 PC 的要求.熟悉STEP7基本編程工具SIMATIC 控制器SIEMENSSI

2、MATICSFRUNSTOPQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7 S7-200CPU 212SIMATIC綜述綜述SIMATIC PGSIMATIC PCPG 740SIEMENS7894561230.DEFABCI N SD E LS H I F TH E L PE S CE N T E RA C KS IM A T IC O P 17S H IF TH E L PK 1K 5K 6K 7K 8K 2K 3K 4K 9K 1 0K 11K 1 2K 1 3K 14K 1 5K 1 6SIMATIC HMIASIFMS

3、VSIMATIC DPSIMATIC NETPROFIBUS-DP工業以太網PROFIBUS MPI 網絡SIMATIC NETS7-200 EM 221DI 8 x DC24VI.0I.1I.2I.3I.4I.5I.6I.7SIEMENSSIMATIC S7-200CPU 214SFRUNSTOPI1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7Q1.0Q1.1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7S7-21x (舊版本舊版本)S7-22x S7-200: S7-21x 模塊模塊系列系列EMEMCP242

4、 - 2CPS7-200: S7-22x 模塊模塊系列系列EMEMCPS7-200: S7-21x系列系列CPU設計設計SIEMENSSIMATICSFRUNSTOPQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7 S7-200CPU 212電位器輸出輸入本機DI/DO狀態指示 PPI 連接模式選擇器存儲器卡 狀態指示S7-200: S7-22x系列系列CPU設計設計輸出PPI 連接本機DI/DO狀態指示 前門模式選擇器電位器I/O 擴展存儲器卡輸入狀態指示S7-300S7-300:模塊模塊 PS(可選)CPU IM(可選)SM:

5、 DISM: DOSM: AISM: AO FM:- 計數- 定位- 閉環控制 CP:- 點-到-點- PROFIBUS- 工業以太網S7-300: CPU設計設計S7-400S7-400: 模塊模塊 PSCPUSM: DISM: DOSM: AISM: AOCPFMSMIMS7-400: CPU設計設計故障指示 LED外部電池MPI/DP接口DP接口存儲器卡插槽 模式選擇器Field PGPower PG編程設備編程設備 安裝安裝STEP 7STEP 7對對PG/PCPG/PC的要求的要求操作系統:Windows (所有的, Win 3.1 和 3.11除外)95/98MENT2000/XP

6、處理器= 80486= P150= Pentium= P233RAM= 32 MB= 64 MB= 32 MB= 128 MB硬盤:根據安裝, 介于 200 MB 至 380 MB，加上 128 to 256 MB 用于Windows 交換文件鼠標要接口:CP5611 (PCI)或CP5511 / CP5512 (PCMCIA)或PC適配器 存儲器卡編程適配器(可選)PG 740SIEMENS安裝安裝 STEP 7 軟件軟件安裝結果安裝結果雙擊圖標雙擊圖標通過啟動菜單激活通過啟動菜單激活STEP 7 工具工具培訓設備培訓設備VS7-300培訓設備的組成培訓設備的組成S7-300 培訓設備的組態

7、培訓設備的組態PS1CPU2DI 3240DO 3254DI8/DO868AI 27304模塊-槽號-I/O 地址- A版版(32 通道I/O 模塊)PS1CPU2DI 1640DI 1654DO 1668DO 16712DI 16816DO 16920AI/AO410352模塊-槽號-I/O 地址- B版版(16 通道I/O 模塊)S7-400 培訓設備的組成培訓設備的組成S7-400培訓設備的組態培訓設備的組態 PS缺省地址:CPUDI3228181716151413121110987654321槽號DI3232DO3236DO3240AI8 1216模擬器模擬器V0 8 1 5AI1AI

8、2AO1AO2AI2AI1-15V.+15V-15V.+15VAI1AI2 AO1AO2VDIDO.0.1.2.3.4.5.6.7.0.1.2.3.4.5.6.7.0.1.2.3.4.5.6.7.0.1.2.3.4.5.6.7.傳送帶模型傳送帶模型LBBAY1BAY2BAY3L_BAY2T_PB2L_BAY1T_PB1L_BAY3T_PB3L_ENDT_PB4K_Conv_RIGHTK_Conv_LEFTK_HornPLC 的硬件安裝和維護的硬件安裝和維護目標學習了本章之后，你將學習了本章之后，你將 .熟悉 SIMATIC S7-300/400組態的基本部件 .了解這些基本部件的功能.了解S7

9、-300/400的安裝和拆卸.能夠使用S7電子手冊.能夠安裝數字輸入和輸出模板.能夠接線數字輸入和輸出模板.能夠更換后備電池S7-300 的組件的組件部件部件功能功能導軌導軌. 是是S7-300的機架的機架電源電源（PS）.將電網電壓將電網電壓 (120/230 (120/230 V) V) 變換為變換為S7-300 S7-300 所需的所需的24 24 V DC V DC 工作電壓工作電壓中央處理單元中央處理單元 （CPU）. 執行用戶程序執行用戶程序 附件：存儲器模塊，后備電池附件：存儲器模塊，后備電池接口模塊接口模塊（IM）.連接兩個機架的總線連接兩個機架的總線信號模塊（信號模塊（SM）

10、（數字量數字量/模擬量）模擬量）. 把不同的過程信號與把不同的過程信號與S7-300相匹配相匹配 附件：總線連接器，前連接器附件：總線連接器，前連接器功能模塊（功能模塊（FM）. 完成定位、閉環控制等功能完成定位、閉環控制等功能通訊處理器（通訊處理器（CP）. 連接可編程控制器連接可編程控制器 附件：電纜、軟件、接口模塊附件：電纜、軟件、接口模塊S7-300的安裝位置的安裝位置S7-300的擴展能力的擴展能力槽號槽號 1 2 3 456 78 9 10 11CPUIMSFM本機PSPSIMRIMRPSIMRPS安裝規范安裝規范q對于水平安裝，CPU和電源必須安裝在左面。對于垂直安裝，CPU 和

11、電源必須安裝在底部q必須保證下面的最小間距：機架左右為20 mm 單層組態安裝時，上下為40 mm兩層組態安裝時，上下至少為80 mmq接口模塊安裝在CPU的右面q一個機架上最多插八個 I/O 模塊（信號模塊、功能模塊、通訊處理器）q多層組態只適用于CPU 314/315/316/318 q保證機架與安裝部分的連接電阻很小（例如通過墊圈來連接）安裝安裝安裝幫助文件安裝幫助文件 檢查表檢查表 硬件手冊硬件手冊部件清單部件清單1. . 2. . 3. . 所有部件是否齊備所有部件是否齊備 ?（見部件清單）見部件清單） 安裝導軌！安裝導軌！ 安裝電源安裝電源 ! 把總線連接器連到把總線連接器連到CP

12、U，并安裝模塊并安裝模塊 ! 把總線連接器連到把總線連接器連到 I/O 模塊，并安裝模塊模塊，并安裝模塊 ! 連接前連接器，并插入標簽條和槽號！連接前連接器，并插入標簽條和槽號！ 給給模塊配線（電源，模塊配線（電源，CPU 和和 I/O 模塊）模塊）安裝檢查表安裝檢查表安裝導軌（安裝導軌（1 1）482 mm530 mm830 mm57.2mm466 mm500 mm800 mm 用用M 6 螺絲把導軌固定到安裝部位！螺絲把導軌固定到安裝部位！連接保護地連接保護地 把保護地連到導軌上（通過保護地螺絲！）把保護地連到導軌上（通過保護地螺絲！） 注：導線的最小截面積為注：導線的最小截面積為 10m

13、m2。安裝導軌（安裝導軌（2 2）導軌導軌總線連接器總線連接器固定螺絲固定螺絲電氣安裝檢查表電氣安裝檢查表 1. 有模擬信號或總線信號嗎？2. 是否有60V的接線？3. 輸出觸點構成的回路中是否有感性負載？4. 是否有室外的接線?電源和CPU的接線q打開電源模塊和CPU模塊面板上的前蓋q松開電源模塊上接線端子的夾緊螺釘q將進線電纜連接到端子上，并注意絕緣q上緊接線端子的夾緊螺釘q用連接器將電源模塊與CPU模塊連接起來并上緊螺釘q關上前蓋q檢查進線電壓的選擇開關把槽號插入前蓋！前連接器的接線q打開信號模塊的前蓋q將前連接器放在接線位置 q將前連接器中夾緊裝置松開q剝去電纜的絕緣層 (6 mm 長

14、度) q將電纜連接到端子上q用夾緊裝置將電纜夾緊q將前連接器放在運行位置q關上前蓋q填寫端子標簽并將其壓入前蓋中在前連接器蓋上粘貼槽口號碼準備啟動q把鑰匙插入CPU！q插入后備電池！如果用戶程序不是存放在存儲器模塊中（該模塊中的程序不靠電源保持）如果出現斷電時必須保持大量的數據q如果需要插入存儲器模塊！不需要后備電池就可以保持用戶程序和數據具有較大的“裝載存儲器”更換S7-300的后備電池更換S7-300的信號模板q把把CPU 切換到切換到 Stop 狀態狀態q切斷負載供電電源切斷負載供電電源q打開前蓋打開前蓋q松開前連接器并取下松開前連接器并取下q松開模板上的緊固螺絲松開模板上的緊固螺絲q摘

15、下模塊摘下模塊q在新模塊上，取下編碼器的上半部分在新模塊上，取下編碼器的上半部分q把新模板插入，并固定在導軌上把新模板插入，并固定在導軌上q將接好線的前連接器插入模板并把它放到正常工作位置將接好線的前連接器插入模板并把它放到正常工作位置q關上前蓋關上前蓋q重新接通負載電源重新接通負載電源q執行一次執行一次CPU的完全再啟動的完全再啟動更換S7-300數字量輸出模板的保險管q把把 CPU 切換到切換到 Stop 狀態狀態q切斷負載電源切斷負載電源q取下前連接器取下前連接器q松開模板上的緊固螺絲松開模板上的緊固螺絲q把模板取下把模板取下q擰下模板的保險管座擰下模板的保險管座q更換保險管更換保險管q

16、重新擰緊保險管座重新擰緊保險管座q安裝模板安裝模板q插入前連接器插入前連接器q重新接上負載電源重新接上負載電源練習:利用手冊來配置S7-300信號模板接線Term.No.: 1234567891011121314151617181920S1S4H4 L- L+傳送帶模型模板32 通道 -(I 3.1)(I 3.4)(Q 7.1) L-L+ L+L+L-為輸入/輸出模板供電（見手冊或模板前蓋上的標示）S7-400可編程控制器的安裝/維護S7-400的組件部件部件功能功能機架機架用于固定模塊并實現模塊間的電氣連接用于固定模塊并實現模塊間的電氣連接電源電源 （PS）將進線電壓轉換為模塊所需的直流將進

17、線電壓轉換為模塊所需的直流5 5V V和和2424V V工作電壓工作電壓中央處理單元中央處理單元（CPU）執行用戶程序執行用戶程序附件：存儲器卡附件：存儲器卡接口模板接口模板（IM）用于連接其它機架。用于連接其它機架。附件：連接電纜、終端器附件：連接電纜、終端器信號模板（信號模板（SM）（數字量數字量/模擬量）模擬量）把不同的過程信號與把不同的過程信號與S7-400適配適配附件：前連接器附件：前連接器功能模板（功能模板（FM）完成定位、閉環控制等功能。完成定位、閉環控制等功能。通訊處理器（通訊處理器（CP）用于連接其它可編程控制器用于連接其它可編程控制器附件：電纜、軟件、接口模板附件：電纜、軟

18、件、接口模板機架及其擴展連接機架型號機架型號中央機架中央機架擴展機架擴展機架 可用可用UR1 / UR2（通用機架）YesYesP 總線K 總線CR2 / CR3（中央機架）NoYesP 總線，第1段K 總線P 總線，第2段P 總線ER1 / ER2（擴展機架）NoYes安裝規范q必須保證如下的最小間距：機架的左右：20 mm機架上方：40 mm；機架下方：22 mm 機架之間：110 mm q電源必須插在最左側（1號槽），并且接口模塊必須插在最右側q保證機架與安裝部分具有較小的電阻（例如通過墊圈連接）q機架與保護地的連接導線截面積至少10 mm2q安裝模板前請取下插槽蓋安裝檢查表 所有部件齊

19、備嗎？（見部件清單）所有部件齊備嗎？（見部件清單） 安裝機架！安裝機架！ 安裝電源！安裝電源！ 取下插槽蓋并安裝模板！取下插槽蓋并安裝模板！ 連接前連接器并插入標號條！連接前連接器并插入標號條！ 對模板接線（電源和對模板接線（電源和 I/O 模板）！模板）！安裝機架q用M6螺釘把機架固定到安裝部位！q把機架連到保護地。左下方的螺釘用于此目的。導線的最小截面積為 10 mm2 ！q安裝擴展機架，最小間隔為110 mm ！安裝模板q取下插槽蓋。 拿住指定位置的槽蓋，向前拉即可取下此蓋！q掛上第一個模板，并用螺絲固定！q把模板上下的螺絲擰緊。占三槽的模板和電源的上部和下部都有兩個螺絲！q按照上面的步

20、驟安裝其它模板！電源的接線q打開電源蓋！打開電源蓋！q調整電源選擇開關，選擇合適的電源電壓！調整電源選擇開關，選擇合適的電源電壓！q用螺絲刀松開電源插頭！用螺絲刀松開電源插頭！q拔下電源插頭！拔下電源插頭！q把兩個電源線把兩個電源線（不是保護地）剪短到不是保護地）剪短到 10 mm ！q剝去絕緣皮剝去絕緣皮 7 mm ！q打開電源插頭和電纜固定座！打開電源插頭和電纜固定座！q連接導線并壓緊電纜固定座！連接導線并壓緊電纜固定座！q合上電源插頭蓋！合上電源插頭蓋！q把電源插頭推入電源上的導入凹槽，然后推到底！把電源插頭推入電源上的導入凹槽，然后推到底！前連接器的接線q將前連接器蓋從下部撬起并拉開將

21、前連接器蓋從下部撬起并拉開q剝去導線的絕緣層剝去導線的絕緣層q連接導線連接導線q將電纜固定在前連接器下側的線夾上將電纜固定在前連接器下側的線夾上q填寫標簽條，并插入前連接器！填寫標簽條，并插入前連接器！q合上前連接器蓋合上前連接器蓋q將前連接器掛在相應模塊下部的編碼器上將前連接器掛在相應模塊下部的編碼器上q向上旋轉前連接器向上旋轉前連接器q把前連接器緊固到位把前連接器緊固到位準備啟動q把鑰匙插入把鑰匙插入 CPU 模板模板q插入后備電池插入后備電池 q調整調整 BATT INDIC 開關監視電源上的電池開關監視電源上的電池q把存儲器卡插入把存儲器卡插入 CPU 模板模板（ S7-400總需要存

22、儲器卡）總需要存儲器卡）q用正確的連接電纜連接各個機架用正確的連接電纜連接各個機架q在每個接收在每個接收IM的編碼鑰匙上設定機架號（的編碼鑰匙上設定機架號（1 到到 21）q把終端器連到最后一個接收把終端器連到最后一個接收 IMq執行執行 CPU 存儲器的復位存儲器的復位q連接編程設備連接編程設備更換S7-400的后備電池q打開電源蓋打開電源蓋q用帶子把電池拉出電池盒用帶子把電池拉出電池盒q插入新電池，并注意電池極性插入新電池，并注意電池極性q設定設定 BATTINDIC 開關監視電池：開關監視電池：BAT 位置：用于單寬度電源位置：用于單寬度電源1BAT 位置：用于雙或三寬度電源和一個電池位

23、置：用于雙或三寬度電源和一個電池2BAT 位置：用于雙或三寬度電源和兩個電池位置：用于雙或三寬度電源和兩個電池q用用 FMR 確認按鈕取消錯誤信息確認按鈕取消錯誤信息q關上電源蓋關上電源蓋更換S7-400的信號模板q把把 CPU 切換到切換到 Stop，或確保用戶程序允許模板可以在或確保用戶程序允許模板可以在RUN狀態下更換！狀態下更換！q松開前連接器的緊固螺絲，并取下前連接器松開前連接器的緊固螺絲，并取下前連接器q松開模板上的緊固螺絲，并把模板取出松開模板上的緊固螺絲，并把模板取出q掛上新模板，并向下旋轉掛上新模板，并向下旋轉q用兩個螺絲把模板向下擰緊用兩個螺絲把模板向下擰緊q取下編碼器的上

24、半部分取下編碼器的上半部分q將已經接線的前連接器插入模板并擰緊將已經接線的前連接器插入模板并擰緊q把把 CPU 切換到切換到 RUN 狀態！（如果它被切換到狀態！（如果它被切換到 STOP狀態）狀態）The SIMATIC 管理器管理器學習了本章之后，你將學習了本章之后，你將 .了解SIMATIC 管理器中的項目結構.熟悉SIMATIC管理器中的離線/在線顯示.熟悉STEP 7 的標準庫.熟悉STEP7 幫助系統.能夠用SIMATIC管理器生成新項目.能夠用SIMATIC管理器做塊的拷貝目標目標從過程到項目從過程到項目FB21硬件硬件軟件軟件項目管理項目管理過程OB1SIMATIC 管理器I1

25、.0I1.1Q4.0STEP 7 項目結構項目結構啟動啟動SIMATIC管理器管理器或SIMATIC管理器菜單和工具條管理器菜單和工具條 標題欄 菜單欄 工具欄 狀態欄 任務欄SIMATIC管理器中的工具條管理器中的工具條Windows 符號STEP 7 符號顯示可訪問的接點S7 存儲器卡下載 (到 PLC)定義過濾器選擇的過濾器仿真模塊 (S7-PLCSIM)組態網絡Window 排列創創建建 S7 項目項目這里選擇項目名，用“OK”確認插入插入 S7 程序程序SIMATIC管理器中離線管理器中離線 / / 在線在線顯示顯示標準庫標準庫STEP 7 幫助系統幫助系統 STEP 7 上下文幫助

26、上下文幫助F1 功能鍵功能鍵練習：創建項目練習：創建項目在這里輸入項目名，用“OK”確認練習：插入練習：插入 S7 S7 程序程序練習：從標準庫拷貝一個塊練習：從標準庫拷貝一個塊練習：練習：CPU CPU 存儲器復位存儲器復位和暖啟動和暖啟動通過通過 PG- 把模式選擇器放在“RUN-P”位置 - 菜單選擇： PLC - OperatingMode - Stop- 菜單選擇： PLC - Clear/Reset- 點擊“OK”按鈕確認存儲器復位(STOP指示燈快速閃爍表示存儲器正在復位) - 菜單選擇： PLC - Operating Mode - Warm Restart- 把模式選擇器放在

27、“STOP”位置 - 插入存儲器卡(“STOP”燈 慢速閃爍顯示 需要存儲器復位)- 把模式選擇器快速撥回 “MRES”位置然后松開 （STOP指示燈快速閃爍表示存儲器正在復位） 插入存儲器卡后插入存儲器卡后- 把模式選擇器撥到 “RUN” 或 RUN-P 位置手動手動- 把模式選擇器撥到 “RUN” 或 RUN-P 位置- 把模式選擇器放在“STOP”位置 - 把模式選擇器保持在“MRES”位置，直到“STOP”指示燈閃爍兩次 (慢速)- 松開模式選擇器(自動回到“STOP” 位置)- 把模式選擇器快速撥回 “MRES”位置然后松開 （STOP指示燈快速閃爍表示存儲器正在復位）存儲器存儲器復

28、位功能復位功能要要 求求存儲器存儲器復復 位位執執 行行存儲器存儲器復復 位位執執 行行暖啟動暖啟動SIMATIC管理器用戶定制選項管理器用戶定制選項硬件組態硬件組態目標目標學習了本章之后，你將學習了本章之后，你將 .能夠在項目中插入硬件站.能夠生成硬件站的組態并賦值參數.能夠讀出硬件站的實際組態并賦值參數.熟悉S7-300 輸入和輸出模板的地址 實際組態 已存在硬件的實際組態和參數分配。參數分配選擇可分配參數模塊的特性，例如：保持區、 循環時間和模擬輸入等。 設定組態 設定好的硬件組態和參數分配。 組態 在硬件組態的站窗口中分配機架、塊和可分布式 I/O，可以從硬件目錄中選擇部件。硬件組態和參數分配硬件組態和參數分配插入一個站插入一個站啟動硬件組態編輯器啟動硬件組態編輯器產生硬件設定組態產生硬件設定組態S7-300模塊編址模塊編址地址 0.0地址 0.7地址 1.0地址 1.7模塊槽號 PS CPUSM SM SMSM SMSMSM SM 1 2 4 56 7 89 10 11 機