1、培訓類別 （高技能培訓）S7-300 最基礎、最全方面PLC介紹 及應用第1頁課題一、PLC基礎理論問題二、PLC選取標準問題三、S7-300概述問題四、S7-300CPU模塊問題一、PLC基本概念問題五、S7-300安裝第2頁問題三、S7-300概述 S7-300 是德國西門子企業生產可編程序控制器(PLC)系列產品之一。其模塊化結構、易于實現分布式配置以及性價比高、電磁兼容性強、抗震動沖擊性能好，使其在廣泛工業控制領域中，成為一個既經濟又切合實際處理方案。一、特征 針對低性能要求模塊化中小控制系統 可配不一樣檔次CPU 可選擇不一樣類型擴展模塊 能夠擴展多達32個模塊第3頁 模塊內集成背板

2、總線 網絡連接 - 多點接口 (MPI), - PROFIBUS 或- 工業以太網 經過編程器PG訪問全部模塊 無插槽限制 借助于“HWConfig”工具能夠進行組態和設置參數第4頁二、特點 循環周期短、處理速度高 指令集功效強大（包含350多條指令），可用于復雜功效 產品設計緊湊，可用于空間有限場所 模塊化結構，設計愈加靈活 有不一樣性能檔次CPU模塊可供選取 功效模塊和I/O模塊可選擇 有可在露天惡劣條件下使用模塊類型第5頁三、編程工具使用STEP7軟件對S7-300進行編程。STEP7包含了自動化項目從項目標開啟、實施到測試以及服務每一個階段所需全部功效。STEP7中編程語言1、次序功效

3、圖2、梯形圖3、語句表4、功效塊圖5、結構文本 第6頁四、安裝一個S7系統步驟第7頁S7300PLC第8頁1、導軌（Rail）S7-300模塊機架（起物理支撐作用，無背板總線）2、電源模塊（PS）將市電電壓（AC120/230V）轉換為DC24V，為CPU和24V直流負載電路（信號模塊、傳感器、執行器等）提供直流電源。輸出電流有2A、5A、10A三種正常：綠色LED燈亮過載：綠色LED燈閃短路：綠色LED燈暗（電壓跌落，短路消失后自動恢復）電壓波動范圍：5%六、S7300系統組成部件第9頁PS307電源模塊 PS307是西門子企業為S7-300專配24 V DC電源。PS307系列模塊除輸出額

4、定電流不一樣外(有2 A、5 A、10 A三種)，其工作原理和各種參數都相同。 PS307可安裝在S7-300專用導軌上，除了給S7-300 CPU供電外，也可給I/O模塊提供負載電源。第10頁3、CPU模塊各種CPU有不一樣性能，比如有CPU集成有數字量和模擬量輸入/輸出點，有CPU集成有PROFIBUSDP等通信接口。CPU前面板上有狀態故障指示燈、模式開關、24V電源端子、電池盒與存放器模塊盒（有CPU沒有）。第11頁4、信號模塊 (SM) 信號模塊是數字量輸入/輸出模塊和模擬量輸入/輸出模塊總稱，它們使不一樣過程信號電壓或電流與PLC內部信號相匹配。 數字量輸入模塊：SM321系列，2

5、4V DC，120/230V AC 數字量輸出模塊：SM322系列，繼電器型，晶體管型，可控硅型 模擬量輸入模塊：SM331系列，電壓，電流，電阻，熱電偶 模擬量輸出模塊：SM332系列，電壓，電流功效使不一樣級過程信號電平和S7-300內部信號電平相匹配 第12頁5、功效模塊 (FM)功效模塊主要用于對時間要求苛刻、存放器容量要求較大過程信號處理任務。計數：計數器模塊定位：快速/慢速進給驅動位置控制模塊、電子凸輪控制器模塊、步進電動機定位模塊、伺服電動機定位模塊等閉環控制：閉環控制模塊工業標識系統：接口模塊、稱重模塊、位置輸入模塊、超聲波位置解碼器等。第13頁6、接口模塊 (IM)接口模塊用

6、于多機架配置時連接主機架（CR）和擴展機架（ER）。S7300經過分布式主機架和3個擴展機架，最多能夠配置32個信號模塊、功效模塊和通信處理器。連接：IMS 360發送、IMR 361接收；對于雙層組態，慣用硬連線IM 365 接口模塊距離：采取IM 365 、兩層機架，電纜最大長度可達1米；采取IM 360 / 361 、多層機架，機架之間電纜最大長度10米 第14頁7、通訊處理器(CP) 擴展中央處理單元通訊任務，提供以下連網能力：點到點連接PROFIBUS 工業以太網8、附件總線連接器和前連接器第15頁七、S7300系統結構S7300采取緊湊、無槽位限制模塊結構，電源模塊（PS）、CPU

7、、信號模塊（SM）、功效模塊（FM）、接口模塊（IM）和通信處理器（CP）都安裝在導軌上。導軌是一個專用金屬機架，只需將模塊鉤在DIN標準安裝導軌上，然后用螺栓鎖緊就能夠了。有各種不一樣長度規格導軌供用戶選擇。電源模塊總是安裝在機架最左邊，CPU模塊緊靠電源模塊。假如有接口模塊，它放在CPU模塊右側。S7300用背板總線將除電源模塊之外各個模塊連接起來。背板總線集成在模塊上，模塊經過U形總線連接器相連，每個模塊都有一個總線連接器，后者插在各模塊背后。安裝時先將總線連接器插在CPU模塊上，并固定在導軌上，然后依次裝入各個模塊。第16頁S7300系統結構外部接線接在信號模塊和功能模塊前連接器端子上

8、，前連接器用插接方式安裝在模塊前門后面凹槽中，前連接器與模塊是分開訂貨。S7300電源模塊經過電源連接器或導線與CPU模塊相連，為CPU模塊提供DC24V電源。PS307電源模塊還有一些端子可認為信號模塊提供24V電源。第17頁問題四、S7-300CPU模塊S7300有20種不一樣型號CPU，分別適合用于不一樣等級控制要求。有CPU集成了數字量I/O，有同時集成了數字量I/O和模擬量I/O。CPU模塊面板上有狀態和故障指示燈LED、模式選擇開關和通信接口。大多數CPU還有后備電池盒，存放器插槽能夠插入多達數兆字節Flash EPROM微存放器卡（簡稱MMC卡），用于掉電后程序和數據保留。第18

9、頁第19頁一、狀態和故障顯示LEDSF（紅色）：系統錯誤、編程錯誤或從有診療功效模板來故障。BF（或BATF紅色）：電池故障，電池電壓低或沒有電池時亮。DC5V（綠色）：CPU和S7300總線5V電源電壓正常時亮。（提供給背板總線）FRCE（黃色）：最少有一個I/O接口被強制時亮。RUN（綠色）：CPU開啟時閃亮（2Hz），運行時常亮STOP（黃色）：CPU在STOP、HOLD狀態或重新開啟時常亮；當要求存放器復位時以0.5Hz頻率閃爍，正在執行存放器復位時以2Hz頻率閃爍。第20頁第21頁二、CPU功效執行用戶程序；為S7背板總線提供5V電源；在MPI網絡中，經過MPI（多點接口）與其它MP

10、I網絡節點進行通信。第22頁三、CPU運行模式CPU有四種工作模式：STOP（停機）、STARTIP（開啟）、RUN（運行）、HOLD（保持）。在全部模式中，都能夠經過MPI接口與其它設備通信。STOP模式：CPU模塊通電后自動進入STOP模式，在該模式不執行用戶程序，程序被終止。RUN模式：執行用戶程序，刷新輸入和輸出，處理中止和故障信息服務。HOLD模式：在起動和RUN模式執行程序時碰到調試用斷點、用戶程序執行被掛起（暫停），定時器被凍結。STARTUP模式：開啟模式，能夠用鑰匙開關或編程軟件開啟CPU。假如鑰匙開關在RUN或RNUP位置，通電時自動進入開啟模式。第23頁四、CPU模式選擇

11、開關有CPU模式選擇開關是一個鑰匙開關，操作時需要插入鑰匙，用來設置CPU當前運行方式。鑰匙拔出后，就不能改變操作方式。這么能夠預防未經授權人員非法刪除或改寫用戶程序。RUN-P：運行-編程狀態（可讀寫存放器），在此位置不能夠拔出鑰匙開關。RUN： 運行狀態（只可讀存放器），不能夠修改用戶程序，在此位置能夠取出鑰匙開關。STOP： 停頓運行狀態（可修改程序），在此位置能夠取出鑰匙開關。MRES： 清存放器，此位置鑰匙開關不能保持，松手時開關將自動返回STOP位置。第24頁MRES：將鑰匙開關從STOP狀態扳到MRES位置，可復位存放器，使CPU回到初始狀態。工作存放器、RAM裝載存放器中用戶程

12、序和地址區被去除，全部存放器位、定時器、計數器和數據塊均被刪除，即復位為0，包含有保持功效數據。假如有快閃存放器卡，CPU在復位后將它里面用戶程序和系統參數復制到工作存放區。存放卡被取掉或插入時，CPU發出系統復位請求，STOPLED以0.5Hz頻率閃動。此時應將模式選擇開關扳到MRES位置，執行復位操作。第25頁用鑰匙開關執行存放器復位方法：1、合上電源開關2、把鑰匙開關轉到STOP位置3、把鑰匙開關轉到MRES位置（存放器復位）并保持在這個位置直到STOP指示燈慢閃兩次（約3秒）4、把鑰匙開關轉回STOP位置，然后在1秒鐘內再轉到MRES，直到STOP指示燈快閃。當CPU要求復位時，就進行

13、一次存放器復位（也可用編程器進行存放器復位）。第26頁五、微存放器卡Flash EPROM微存放卡（MMC）用于在斷電時保留用戶程序和一些數據，它能夠擴展CPU存放器容量，也能夠將有些CPU操作系統保留在MMC中，這對于操作系統升級是非常方便。MMC用作裝載存放器或便攜式保留媒體。MMC讀寫直接在CPU內進行，不需要專用編程器。因為CPU31xC沒有安裝集成裝載存放器，在使用CPU時必須插入MMC，CPU與MMC是分開訂貨。假如在寫訪問過程中拆下SIMATIC微存放卡，卡中數據會被破壞。在這種情況下，必須將MMC插入CPU中并刪除它，或在CPU中格式化存放卡。只有在斷電狀態或CPU處于STOP

14、狀態時，才能取下存放卡。第27頁六、通信接口全部CPU模塊都有一個多點接口MPI，有CPU模塊一個一MPI和一個PROFIBUSDP接口，有CPU模塊有一個MPI/DP接口和一個DP接口。MPI用于PLC與其它西門子PLC、PG/PC（編程器或個人計算機）、OP（操作員接口）經過MPI網絡通信。PROFIBUSDP用于與其它西門子帶DP接口PLC、PG/PC、OP和其它DP主站和從站通信。傳輸速率最高12Mbit/s。第28頁七、電池盒電池盒是安裝鋰電池盒子，在PLC斷電時，鋰電池用來確保實時鐘正常運行，并能夠在RAM中保留用戶程序和更多數據，保留時間為1年。有低端CPU（如312FM與313

15、）因為沒有實時鐘，所以沒有配置鋰電池。八、電源接線端子電源模塊上L1、N端子接AC220V電源，接地端子和M端子普通用短路片短接后接地，機架導軌應接地。電源模塊上L和M端子分別是DC24V輸出電壓正、負極。用專用電源連接器連接電源模塊和CPU模塊L和M端子。第29頁九、實時鐘與運行時間計數器CPU312IFM與CPU313因為沒有鋰電池，只有軟件實時鐘，PLC斷電時停頓計時，恢復供電后從斷電瞬時時刻開始計時。有后備鋰電池CPU有硬件實時鐘，右以在PLC電源斷電時繼續運行，運行小時計數器計數范圍為032767h。第30頁十、存放器存放器分為系統程序存放器和用戶程序存放器。系統程序相當于個人計算機

16、操作系統，由PLC生產廠家設計并固化在ROM（只讀存放器）中，用戶不能讀取。用戶程序由用戶設計，它使PLC能完成用戶要求特定功效。用戶程序存放器容量以字（16位二進制數）為單位。第31頁PLC使用以下幾個物理存放器：1、隨機存取存放器（RAM）用戶能夠用編程裝置將用戶程序讀出或寫入RAM，電源中止后信息將丟失。RAM工作速度高，價格廉價，改寫方便，在中止PLC外部電源后，右用鋰電池保留RAM中用戶程序和一些數據，需要更換鋰電池時，由PLC發出信號，通知用戶。現在部分PLC仍用RAM來儲存用戶程序。2、只讀存放器（ROM）ROM內容就發出，不能寫入。電源消失后仍能保留儲存內容，ROM普通用來存放

17、PLC系統程序。3、快閃存放器和EEPROM快閃存放器（Flash EPROM）簡稱為FEPROM；可電擦除可編程只讀存放器簡稱為EEPROM。它們兼有ROM和RAM特點，只是寫入信息時間較長，它們用來存放用戶程序和需要長久保留主要數據。第32頁S7-300電流耗量和功率損耗 S7-300模塊使用電源由S7-300背板總線提供，一些模塊還需從外部負載電源供電。在組建S7-300應用系統時，考慮每塊模塊電流耗量和功率損耗是非常必要，表1列出了在24 V直流負載電源情況下，各種S7-300模塊電流耗量、功率損耗以及從24 V負載電源吸收電流。表2列出了在120/230 V AC負載電源下，模塊電流

18、耗量和功率損耗。第33頁表1：S7-300模塊電流耗量和功率損耗(24 V DC負載電源)第34頁第35頁表2：S7-300模塊電流耗量和功率損耗(120/230 V AC負載電源)第36頁 一個實際S7-300 PLC系統，確定全部模塊后，要選擇適當電源模塊，所選定電源模塊輸出功率必須大于CPU模塊、全部I/O模塊、各種智能模塊等總消耗功率之和，而且要留有30左右裕量。當同一電源模塊既要為主機單元又要為擴展單元供電時，從主機單元到最遠一個擴展單元線路壓降必須小于0.25 V。第37頁比如，一個S7-300 PLC系統由下面模塊組成： 1塊中央處理單元CPU 3142塊數字量輸入模塊SM321

19、，1624 Vl塊繼電器輸出模塊SM322，8230 V ACl塊數字量輸出模塊SM322，1624 V DCl塊模擬量輸入模塊SM331，812位2塊模擬量輸出模塊SM332，412位各模塊從S7-300背板總線吸收電流225407060260340 mA 各模塊從24 V負載電源吸收電流1000217510020022401857 mA各模塊功率損耗823.52.24.91.32329.4 W第38頁 從上面計算可知，信號模塊從S7-300背板總線吸收總電流是340 mA，沒有超出CPU 314提供1.2 A電流。各模塊從24 V電源吸收總電流約為1.857 A，雖沒有超出2 A，但考慮到

20、電源應留有一定裕量，所以電源模塊應選PS307 5 A。上述計算沒有考慮接輸出執行機構或其它負荷時電流消耗，設計中不應忽略這一點。PS307 5 A功率損耗為18 W，所以該S7-300結構總功率損耗是1829.447.4 W。該功率不應超出機柜所能散發最大功率，在確定機柜大小時要確保這一點。第39頁1、S7-300安裝位置S7-300既能夠水平安裝，也能夠垂直安裝。注意其允許環境溫度：垂直安裝 040；水平安裝 060；問題五、S7-300安裝第40頁對于水平安裝，CPU和電源必須安裝在左面 對于垂直安裝，CPU 和電源必須安裝在底部必須確保下面最小間距：- 機架左右為20 mm- 單層組態

21、安裝時，上下為40 mm 兩層組態安裝時，上下最少為80 mm接口模塊安裝在CPU右面2、安裝規范第41頁3、單機架安裝模塊所需處理信號量少在CPU右邊能夠安裝不超出八個模塊（SM、FM、CP）一個單機架上全部模塊背板總線上電流不超出以下數值：- 1.2A（除CPU312、CPU312C和CPU312IFM外）- 0.8A（CPU312、CPU312C和CPU312IFM）第42頁4、多機架安裝模塊所需處理信號量大沒有足夠插槽多層組態只適合用于CPU 314/315/316接口模塊總是位于3號槽（槽1：電源；槽2：CPU）每個機架上不超出8個信號模塊（SM、FM、CP），這些模塊總是位于接口模

22、塊右邊能插入模塊數（SM、FM、CP）受到S7-300背板總線所提供電流限制（每個機架總線上不應超出1.2A)第43頁6、最大擴展能力 當選取CPU類型為314或315時，擴展機架部分槽4-11位最多達32個模板、每個機架（層）8個模板。槽號 槽 1 到 3 為固定分配 槽 1 - PS （電源），如用外部電源，則組態時用空位 槽 2 - CPU （中央處理器） 槽 3 - IM （接口模板）功效槽 4 到 11 自由分配給 SM（信號模板）、FM（位控模板）、CP（通訊模板）第44頁7、安裝導軌57.2mm466 mm500 mm800 mm 用M 6 螺絲把導軌固定到安裝部位！連接保護地

23、把保護地連到導軌上（經過保護地螺絲！） 注：導線最小截面積為 10mm2。482 mm530 mm830 mm第45頁8、安裝檢驗表 全部部件是否齊備 ?（見部件清單） 安裝導軌！ 安裝電源 ! 把總線連接器連到CPU，并安裝模塊 ! 把總線連接器連到 I/O 模塊，并安裝模塊 ! 連接前連接器，并插入標簽條和槽號！ 給模塊配線（電源，CPU 和 I/O 模塊）第46頁打開電源模塊和CPU模塊面板上前蓋松開電源模塊上接線端子夾緊螺釘將進線電纜連接到端子上，并注意絕緣上緊接線端子夾緊螺釘用連接器將電源模塊與CPU模塊連接起來并上緊螺釘關上前蓋檢驗進線電壓選擇開關把槽號插入前蓋！9、電源和CPU接

24、線第47頁10、前連接器接線前連接器用于將系統中傳感器和執行器連接至S7300PLC。將傳感器和執行器連接到前連接器上，并插入模塊中。前連接器按端子密度分有兩種類型：20針和40針，按聯接方式又分為彈簧負載型端子和螺釘型端子。第48頁安裝方法：打開信號模塊前蓋將前連接器放在接線位置 將夾緊裝置插入前連接器中 剝去電纜絕緣層 (6 mm 長度) 將電纜連接到端子上用夾緊裝置將電纜夾緊將前連接器放在運行位置關上前蓋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第49頁11、準備開啟把鑰匙插入CPU插入后備電池假如用戶程序不是存入在存放器模塊中（該模塊中程序不靠電源保持）假如出現斷電時必須保

25、持大量數據假如需要插入存放器模塊不需要后備電池就能夠保持用戶程序和數據含有較大“裝載存放器”第50頁鑰匙開關用于選擇操作模式（STOP、RUN和存放器復位）。該開關提供對用戶程序保護。假如鑰匙開關在RUN位置取下，只能讀用戶程序而不能修改。后備電池普通應在使用一年后更換鋰電池，只能在系統通電時更換，不然會丟失用戶存放器中程序和數據。更換時打開CPU前蓋，用螺釘旋具把舊電池取出，新電池連接器插入電池盒，把電池推入電池盒，蓋上CPU前蓋。存放器模塊插入存放器卡前，把CPU切換到STOP狀態，并判斷電源。CPU存放器復位以下情況必須執行CPU存放器復位：1、當第一次開啟前2、當新完整用戶程序下載前3

26、、假如CPU要求存放器復位時（STOPLED閃爍）第51頁12、更換S7300信號模板把CPU切換到STOP狀態切斷負載供電電源打開前蓋，松開前連接器并取下松開模板上緊固螺絲并摘下模塊在新模塊上，取下編碼器上半部分把新模板插入，并固定在導軌上將接好線前連接器插入模板并把它放到正常工作位置關上前蓋，重新接通負載電源執行一次CPU完全再開啟注意：更換任何模板必須注意，假如CPU不是STOP模式，經過通訊總線（MPI）可能仍在交換數據，這么會造成系統故障，假如不能確定，請拔下CPUMPI接口上連接器。第52頁14、更換S7300數字量輸出模板保險管把CPU切換到STOP狀態切斷負載電源，取下前連接器

27、松開模板上緊固螺絲，把模板取下擰下模板保險管座更換保險管重新擰緊保險管座安裝模板，插入前連接器重新接上負載電源下面數字量輸出模板帶有保險管：SM322,16AC120VSM322,8AC120/230V保險管規格：8A/250V第53頁機架 0 0.0 to 3.720.0 to23.724.0 to27.728.0 to31.712.0 to15.716.0 to19.7 4.0 to 7.7 8.0 to11.7IM(發送) CPUPS機架1IM(接收) 32.0 to35.736.0 to39.744.0 to47.748.0 to51.752.0 to55.756.0 to59.760

28、.0 to63.740.0 to43.7PS機架 264.0 to67.768.0 to70.772.0 to75.776.0 to79.780.0 to83.784.0 to87.788.0 to91.792.0 to95.7IM(接收) PS機架 396.0 to99.7100.0 to103.7104.0 to107.7108.0 to111.7112.0 to115.7116.0 to119.7120.0 to123.7124.0 to127.7IM(接收) PS多層組態中 DI/DO 編址第54頁多層組態 ： 在S7-300中，在多層組態中也使用固定編址。比如： Q7.7 是0號機架

29、5號槽位上32通道DO 模 塊最終一個通道 IB105 是3號機架6號槽位DI 模塊上第2個字節 QW60 是1號機架11號槽位DO 模塊上前2 個字節 ID80 是2號機架8號槽位32通道DI 模塊上全部4個字節第55頁模塊地址概況 已組態站I/O顯示： 選擇View-Address Overview R：機架號 S：對應模塊插槽號 DP：只有使用分布式外設時才有意義 IF：使用M7系統第56頁問題二、S7-300 CPU屬性2x2x：雙擊第57頁CPU 屬性：概述第58頁“General”標簽 “General” 標簽頁提供了模塊類型、位置和MPI地址（假如是可編程模塊）。MPI 地址 假

30、如要把幾個PLC 經過 MPI 接口組成網絡，必須對每一個CPU分配不一樣 MPI 地址。 點擊“Properties”（屬性）按鈕打開“Properties - MPI Node”對話窗，它包含兩個標簽：“General”和 “Parameters”。 第59頁CPU 屬性：開啟第60頁假如設定組態和實際組態不一樣時開啟 只有帶有集成DP口 CPU (和 S7-400) 才能使用“假如設定組態和實際組態不一樣時開啟”檢驗框，當設定組態和實際組態（插入模板數量和類型）不一樣時決定是否讓CPU開啟；當設定組態和實際組態不一樣時，其它S7-300 CPU進入停頓模式。暖開啟 S7-300 僅識別

31、“暖開啟（Warm restart）” 。新 S7-CPU 也識別“冷開啟（Cold restart）” 。全部不保持地址 (PII、 PIQ、不保持標志、定時器、計數器)都被復位 (被 0覆蓋)而且循環程序從開始處執行 。第61頁CPU 屬性：保護第62頁缺省設定缺省設定(保護級別1，不分配口令)：CPU上鑰匙開關位置決定保護： 鑰匙開關在RUN-P 位置或STOP位置：沒有限制 鑰匙開關在RUN 位置：只讀訪問！口令 假如用口令分配一個保護等級（直到存放器復位一直有效），只有知道口令人員才能進行讀寫訪問。 不知道口令人員有以下限制： 保護 1級：和缺省設定特征一致 保護 2級：只讀訪問，不

32、論鑰匙開關位置怎樣 保護 3級：禁止讀寫，不論鑰匙開關位置怎樣第63頁訪問權限 也能夠在SIMATIC管理器下輸入要保護模塊口令： 1. 選擇保護模塊或S7 程序 2. 經過菜單PLC - Access Rights 輸入口令。當輸入口令后，在退出用戶程序之前，或取消訪問權利之前，訪問權一直有效。運行方式選擇 用此功效調整測試功效： 在過程操作中, 如“Monitor”或 “Monitor/Modify Variable” 測試功效受限制，掃描周期增加但不能超出允許掃描時間，不能執行斷點測試和單步測試。 在測試操作中, 經過PG/OP全部測試功效不受限制，即使它們會顯著增加掃描時間。 第64頁

33、 1. 數字量輸入模塊SM321數字量輸入模塊將現場過程送來數字信號電平轉換成S7-300內部信號電平。數字量輸入模塊有直流輸入方式和交流輸入方式。對現場輸入元件，僅要求提供開關觸點即可。輸入信號進入模塊后，普通都經過光電隔離和濾波，然后才送至輸入緩沖器等候CPU采樣。采樣時，信號經過背板總線進入到輸入映像區。 數字量輸入模塊SM321有四種型號模塊可供選擇，即直流16點輸入、直流32點輸入、交流16點輸入、交流8點輸入模塊。下列圖所表示為直流32點輸入和交流16點輸入對應端子連接及電氣原理圖。問題一、S7-300數字量模塊第65頁第66頁第67頁公共端輸入端口指示燈光電耦合、隔離外部開關經過

34、發光二極管在背板總線端產生1或0信號第68頁數字量輸入，16120V交流（DI16120V AC）特征：16個輸入點，以組形式光電隔離， 4點組成一組； 額定輸入電壓為120V，交流； 適合用于類型1開關和雙線靠近開關電氣原理圖和端子接線圖以下列圖：第69頁第70頁2. 數字量輸出模塊SM322數字量輸出模塊SM322將S7-300內部信號電平轉換成過程所要求外部信號電平，可直接用于驅動電磁閥、接觸器、小型電動機、燈和電動機開啟器等。晶體管輸出模塊只能帶直流負載，屬于直流輸出模塊；可控硅輸出方式屬于交流輸出模塊；繼電器觸點輸出方式模塊屬于交直流兩用輸出模塊。從響應速度上看，晶體管響應最快，繼電

35、器響應最慢；從安全隔離效果及應用靈活性角度來看，以繼電器觸點輸出型最正確。第71頁第72頁（1）數字量輸出， 1624伏 直流/05安 晶體管輸出型特征：16個輸出點，以組形式光電隔離， 8點組成一組； 輸出電流05安； 適合用于電磁閥和直流接觸器電氣原理圖和端子接線圖以下列圖：第73頁晶體管輸出型指示燈第74頁（2）數字量輸出， 824伏 直流/2安特征：8個輸出點，以組形式光電隔離， 4點組成一組； 輸出電流2安； 額定負載電壓24伏直流； 適合用于電磁閥和直流接觸器電氣原理圖和端子接線圖以下列圖：第75頁晶體管輸出型第76頁（3）數字量輸出， 16120伏 交流/05安特征：16個輸出點

36、，以組形式光電隔離， 8點組成一組； 輸出電流05安； 額定負載電壓120伏交流； 適合用于交流電磁閥和交流接觸器、電機開啟器和燈電氣原理圖和端子接線圖以下列圖：第77頁晶閘管輸出型第78頁4、數字量輸出， 8120/230伏 交流/1安特征：8個輸出點，以組形式光電隔離， 4點組成一組； 輸出電流1安； 額定負載電壓120/230伏交流； 適合用于交流電磁閥和交流接觸器、電機開啟器和燈電氣原理圖和端子接線圖以下列圖：第79頁晶閘管輸出型第80頁 塊類型 特征 組織塊 - 操作系統和用戶程序接口 (OB) - 各層次優先級 (1 26) - 局部數據堆棧中特殊開啟信息 功效塊 (FB) - 帶

37、參數 / 數據保持 - 不帶參數 / 數據保持 - 不帶參數 / 數據不保持 功效 (FC) - 只傳遞一個返回值 (調用時必須分配參數) - 數據不保持 - 可帶參數 數據塊 (DB) - 結構化，局部存放 (背景 DB) - 結構化，全局數據存放 (在整個程序中都有效)用戶定義塊第81頁塊類型 特點 系統功效- 存放在CPU操作系統中(SFC)- 用戶能夠調用此功效 （不需要存放器）系統功效塊- 存放在CPU操作系統中 (SFB)- 用戶能夠調用此功效 （需要存放器）系統數據塊- 用于組態數據和參數數據塊 (SDB) 系統塊第82頁調用程序塊調用程序塊被調用塊(OB, FB, FC)(FB

38、, FC, SFB, SFC)程序執行塊結束調用另一個塊指令程序執行第83頁FC1、累加器（ACCUx） 32位累加器用于處理字節、字或雙字。操作數在累加器中進行運算和處理，并可把運算結果傳送到存放區。2、狀態字存放器（16位） 狀態字存放器用于存放CPU執行指令狀態。 狀態字存放器結構：15 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0RLOSTAOROV0SCC1CC0BR未用問題二、 CPU中存放器第84頁首次檢測位（FC） 該位狀態為0，表明一個梯形邏輯網絡開始，或指令為邏輯串第一條指令。CPU對邏輯串第一條指令檢測（首次檢測）結果直接保留在狀態字RLO位中。該位在邏輯串開始時總是0，在邏輯

39、串指令執行過程中為1，輸出指令或與邏輯運算相關轉移指令（表示一個邏輯串結束指令）將該位清0。邏輯運算結果（RLO） 該位用來存放執行位邏輯指令或比較指令結果。RLO狀態為1，表示有能流流到梯形圖中運算點處；為0則相反。能夠用RLO觸發跳轉指令。第85頁狀態位（STA）執行位邏輯指令時，STA總是與該位值一致。或位（OR） 在先邏輯“與”后邏輯“或”邏輯運算中，OR位暫存邏輯“與”操作結果，方便進行后面邏輯“或”運算。其它指令將OR位復位。溢出位（OV） 算術運算或浮點數比較指令執行時出現錯誤（比如溢出、非法操作和不規范格式），溢出位被置1。假如后面同類指令執行結果正常，該位被清0。第86頁注假

40、如用置位指令把輸出置位，當CPU全開啟時它被復位。觸發器 觸發器有置位輸入和復位輸入，依據輸入端RLO=1，對存放器位置位或復位。 假如兩個輸入端同時出現RLO=1，依據優先級決定。優先級 在LAD 和 FBD 中，有置位優先和復位優先有不一樣符號。 在STL中，最終編寫指令含有高優先級。觸發器置位 / 復位第87頁信號邊緣當信號改變時，產生信號邊緣。正邊緣 當檢測信號狀態從“0”改變到“1”時，“POS”檢驗指令在輸出上產生一個掃描周期“1”狀態 注：要允許系統檢測邊緣改變，檢測信號狀態必須保留到一個M_BIT (位存放器或數據位)中。 負邊緣 當檢測信號狀態從“1”改變到“0”時，“NEG

41、”檢驗指令在輸出上產生一個掃描周期“1”狀態。信號邊緣檢測第88頁跳轉指令 在LAD/FBD中，在線圈符號上面輸入作為標示標號或符號。在STL中，它跟在跳轉指令后面。 標號最多有4個字符，第一個字符必須使用字母或“_”。 編號標志著程序繼續執行地點，在跳轉指令和標號之間任何指令和段都不執行。能夠向前或向后跳轉。 跳轉指令和跳轉目必須在同一個塊中 (最大跳轉長度 = 64k字節)。在一個塊中跳轉目只能出現一次。跳轉指令能夠用在FB、FC和OB中。第89頁MOVE (LAD/FBD)L 和 T (STL) 假如輸入 EN 有效，輸入“IN”處值拷貝到輸出“OUT”。（“ENO”與“EN”狀態相同）

42、 裝載和傳遞指令執行與RLO無關，數據經過累加器交換。裝載指令把指定字節、字或雙字中內容裝入ACCU1。 裝載 當傳遞指令執行時，ACCU 1中內容保持不變。相同信息能夠傳到不一樣目標地址。假如僅傳遞一個字節，只使用右邊8位傳遞數據裝載和傳遞第90頁定時器概述 在控制任務中，經常需要各種各樣定時功效。SIMATIC S7可編程控制器為用戶提供了一定數量含有不一樣功效定時器。CPU314提供了128個定時器，分別為T0到T127 S7-300定時器分為脈沖定時器（SP）、擴展脈沖定時器（SE）、接通延時定時器（SD）、保持型接通延時定時器（SS）和斷開延時定時器（SF）。 S7 CPU為定時器保

43、留一片存放區域，每個定時器有一個16位字和一個二進制位。定時器字用來存放它當前定時時間值，定時器觸點狀態由它位狀態決定。第91頁定時器字是由3位BCD碼時間值和時基組成，時間值以二進制碼格式存放在0 到 9位。當定時器刷新時，時間值由時間基準定義時間間隔決定。定時器字PLC操作系統檢測定時器觸點狀態是“0”還是“1”，并將該信息存放在一個狀態位（Tn，n為定時器號碼）中，在程序中用A Tn 語句來掃描觸點狀態。掃描定時器觸點注意假如定時器觸點在一個周期內被屢次掃描則可能會得到不一樣掃描結果，對程序正確執行不利。處理方法是：將定時器觸點輸出狀態賦值給標志位，該標志位在程序中可被重復掃描。第92頁

44、設置定時器以以下形式設置時間： 常數 S5T#43S_200MS 輸入字 IW2 輸出字 QW12 標志字 MW24 數據字 DBW255T10TV - - 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0定時器字數據格式(4320.1s = 43.2s) 102 101 100時間 0-999(BCD)無用0: 0.01S 1: 0.1S2: 1S 3: 10S第93頁 定時器運行時間設定值由TV端輸入，該值能夠是常數（如：S5T#45S）；也能夠經過掃描輸入字（如：撥輪開關）來取得，或者經過處理輸出字、標志字或數據字來確定設置定時時間時基（時間基準）時間基準定義一個單位時間數量間隔。

45、該間隔當定時器運行時一個單位一個單位地遞減。定時器字第12位和第13位用于時基，時基代碼為二進制數00，01，10和11時，對應時基分別為10ms，100ms，1s和10s。實際定時時間等于時間值乘以時基。比如定時器字為W163999時，時基為10s，定時時間為9990s。時基反應了定時器分辨率，時基越小分辨率越高，可定時時間越短，時基越大分辨率越低，可定時時間越長。時基0：00（位130，位120）10ms 時基1：01（位130，位121）100ms時基2：10（位131，位120）1s 時基3：11（位131，位121）10s第94頁 1、以S5常數形式輸入定時時間：時間設定值格式 2、

46、以十六進制數形式輸入定時時間： 只需在字符串“S5T#”后以小時(h)、分鐘(m)、秒（s）或毫秒（ms）為單位寫入時間值即可。如定時時間為2.5秒，則在TV端輸入“S5T#2s_500ms”。時基是CPU自動選擇，選擇標準是在滿足定時范圍要求條件下選擇最小時基。S5格式時間預置值范圍為0s-2H46M30S（9990s），時間增量為10ms。W#16#wxyz，w是時基，xyz是BCD碼形式時間值。如：用BCD碼輸入一個3S設定值：時基為100ms，時間為30100ms=3000ms1030第95頁問題一、計數器計數器存放區S7CPU為計數器保留了一片計數器存放區。每個計數器有一個16位字和

47、一個二進制位，計數器字用來存放它當前計數值，計數器觸點狀態由它位狀態來決定。用計數器地址（C和計數器號，如C24）來存取當前計數值和計數器位，帶位操作數指令存取計數器位，帶字操作數指令存取計數器計數值。不一樣CPU支持32512個計數器，只有計數器指令能訪問計數器存放器區。 計數器字011位是計數值BCD碼，計數值范圍為0999。計數器值第96頁 S_CUD = 加/減計數器計數器類型 當“CU”輸入端RLO 從“0”變到“1”時，計數器當前值加1（最大值=999). 加計數器（SCU） S_CU = 加計數器 (僅加計數) S_CD = 減計數器 (僅減計數)計數器字計數值為BCD碼127時

48、，用格式C127表示BCD碼127，二進制格式計數值只占用計數器字09位，用某個字來傳送計數值，如IW0。計數器值第97頁減計數 當“CD”輸入端RLO 從“0”變到“1”時，計數器當前值減1（最小值=0). 加減計數 含有“CU”“CD”兩個輸入端。在設置輸入端S上升沿，用PV指定預置值設置可逆計數器SCUD。復位輸入R為1時，計數器被復位，計數值被清0。在加計數輸入信號CU上升沿，假如計數器值小于999，計數器加1。在減計數輸入信號CD上升沿，假如計數器值大于0，計數值減1。假如兩個計數輸入均為上升沿，兩條指令均被執行，計數值保持不變。計數值大于0時輸出信號Q為1，計數值為0時，Q亦為0。

49、第98頁 當“R”輸入端RLO = 1，計數器值置為0。假如復位條件滿足，計數器不能置數，也不能計數。置數計數器 當“S”輸入端RLO從“0”變到“1”時，計數器就設定為“PV”輸入值。 清零計數器第99頁 在“PV”輸入端，用BCD碼指定設定值(0.999) ：PV 計數值 Q = 1 CV / CV_BCD 計數器當前值用二進制數或BCD數裝入累加器，再傳遞到其它地址。輸出Q 用常數 (C#.) 經過數據接口用BCD 格式計數器狀態在輸出“Q”檢驗： 計數值 = 0 - Q = 0第100頁問題一、 用戶程序中塊PLC中程序分為操作系統和用戶程序，操作系統用來實現與特定控制任務無關功效，處

50、理PLC起動、刷新輸入/輸出過程映像表、調用用戶程序、處理中止和錯誤、管理存放區和處理通信等。用戶程序由用戶在STEP7中生成，然后將它下載到CPU。用戶程序包含處理用戶特定自動化任務所需要全部功效，比如指定CPU暖起動或熱起動條件、處理過程數據、指定對中止響應和處理程序正常運行中干擾等。STEP7將用戶編寫程序和程序所需數據放置在塊中，使單個程序部件標準化。經過在塊內或塊之間類似子程序調用，使用戶程序結構化，能夠簡化程序組織，使程序易于修改、查錯或調試。各種塊如OB、FB、FC、SFB、SFC等都包含部分程序，統稱為邏輯塊。第101頁 程序塊類型塊簡明描述組織塊（OB）操作系統與用戶程序接口

51、，決定用戶程序結構系統功效塊（SFB）集成在CPU模塊中，經過SFB調用一些主要系統功效，有存放區系統功效（SFC）集成在CPU模塊中，經過SFC調用一些主要系統功效，無存放區功效塊（FB）用戶編寫包含經常使用功效子程序，有存放區功效塊（FC）用戶編寫包含經常使用功效子程序，無存放區背景數據塊（DI）調用FB和SFB時用于傳遞參數數據塊，在編譯過程中自動生成數據共享數據塊（DB）存放用戶數據數據區域，供全部塊共享第102頁組織塊（OB）組織塊是操作系統與用戶接口，由操作系統調用，用于控制掃描循環和中止程序執行、PLC起動和錯誤處理，有CPU只能使用部分組織塊。1、OB1：OB1功效在前面已作了

52、介紹，它是用于循環處理，是用戶程序中主程序。操作系統在每一次循環中調用一次組織塊OB1。一個循環周期分為輸入、程序執行、輸出和其它任務，例以下載、刪除塊、接收和發送全局數據等。2、事件中止處理：假如出現一個中止事件，比如時間日期中止、硬件中止和錯誤處理中止等，當前正在執行塊在當前語句執行完后被停頓執行，操作系統將會調用一個分配給該事件組織塊。該組織塊執行完后，被中止塊將從斷點處繼續執行。這意味著部分用戶程序能夠無須在每次循環中處理，而是在需要時才被及時地處理。3、中止優先級：OB按觸發事件分成幾個級別，這些級別有不一樣優先級，高優先級OB能夠中止低優先級OB。當OB開啟時，提供觸發它初始化開啟

53、事件詳細信息，這些信息能夠在用戶程序中使用。第103頁暫時局域數據生成邏輯塊（OB、FC、FB）時能夠申明暫時局域數據。這些數據是暫時，退出邏輯塊時不保留暫時局域數據。它們又是一些局域（Local，或稱局部）數據，只能在生成它們邏輯塊內使用。CPU按優先級劃分局域數據區，同一優先級塊共用一片局域數據區。能夠用STEP7改變S7400每個優先級局域數據數量。除了暫時局域數據外，全部邏輯塊都能夠使用共享數據塊中共享數據。第104頁功效（FC）功效是用戶編寫沒有固定存放區塊，其暫時變量存放在局域數據堆棧中，功效執行結束后，這些數據就丟失了。能夠用共享數據區來存放那些在功效執行結束后需要保留數據，不能

54、為功效局域數據分配初始值。調用功效和功效塊時用實參（實際參數）代替形參（形式參數），比如將實參II3.6賦值給形參“Start”。形參是實參在邏輯塊中名稱，功效不需要背景數據塊。功效和功效塊用輸入（IN）、輸出（OUT）和輸入/輸出（INOUT）參數做指針，指向調用它邏輯塊提供實參。第105頁功效塊（FB）功效塊是用戶編寫有自己存放區（背景數據塊）塊，每次調用功效塊時需要提供各種類型數據給功效塊，功效塊也要返回變量給調用它塊。這些數據以靜態變量（STAT）形式存放在指定背景數據塊（DB）中，暫時變量存放在局域數據堆棧中。功效塊執行完后，背景數據塊中數據不會丟失，不過不會保留局域數據堆棧中數據。

55、在編寫調用FB或系統功效塊（SFB）程序時，必須指定DB編號，調用時DB被自動打開。在編譯FB或SFB時自動生成背景數據塊中數據。能夠在用戶程序中或經過HMI訪問這些背景數據。一個功效塊能夠有多個背景數據塊，使功效塊用于不一樣被控對象。能夠在FB變量申明表中給形參賦初值，它們被自動寫入對應背景數據塊中。在調用塊時，CPU將實參分配給形參值存放在DB中。假如調用塊時沒有提供實參，將使用上一次存放在背景數據塊中參數。第106頁數據塊數據塊（DB）是用于存入執行用戶程序時所需變量數據數據區。與邏輯塊不一樣，大數據塊中沒有STEP7指令，STEP7按數據生成次序自動地為數據塊中變量分配地址。數據塊分為

56、共享數據塊和背景數據塊。數據塊最大允許容量與CPU型號相關。數據塊中基本數據類型有BOOL（二進制位）、REAL（實數或浮點數）、INT（整數）等。1、共享數據塊（Share Block）共享數據塊存放是全局數據，全部FB、FC或OB都能夠從共享數據塊中讀取數據，或將數據寫入共享數據塊。CPU能夠同時打開一個共享數據塊和一個背景數據塊。假如某個邏輯塊被調用，它能夠使用它暫時局域數據區（即L堆棧）。邏輯塊執行結束后，其局域數據區數據丟失，不過共享數據塊中數據不會被刪除。2、背景數據塊（Instance Data Block）背景數據塊中數據是自動生成，它們是功效塊變量申明表中數據（不包含暫時變量

57、TEMP）。背景數據塊用于傳遞參數，FB實參和靜態數據存放在背景數據塊中。調用功效塊時，應同時指定背景數據塊編號或符號，背景數據塊只能被指定功效塊訪問。就首選生成功效塊，然后生成它背景數據塊。在生成背景數據塊時，應指明它類型為背景數據塊，并指明它功效塊編號，比如：FB2。第107頁問題二、 塊組成部分 在你打開一個塊進行編輯或查看時，程序編輯器中將出現兩個窗口。一個是屬于塊變量申明表，在另一個窗口則為生成實程序指令部分。變量申明表 代碼部分第108頁變量申明表 這個表是用來說明塊局部變量名字和大小。這些變量是與由系統預定或由其它模塊傳遞來值相關變量。經申明后變量分配局部內存給邏輯塊。同時也為你

58、指定給功效塊每一個背景數據塊提供數據結構。局部數據 局部符號在塊申明部分中定義。你能夠在不一樣塊中重復使用同一個符號，因為它們在每一個塊中僅有效一次。 局部符號能被定義為參數，塊變量和跳轉標志。且不需要符號表。第109頁 在指令部分，你能夠建立你邏輯序列。為做到這一點，利用梯形圖和語句表，你能夠形成網絡或回路。在你輸入一條指令并指定一個地址后，程序編譯器進行一次語法校驗并將不正確輸入用紅色斜體顯示出來。指令部分第110頁 FB 2ENDisturb. inputAcknowledge DisplayFlash freq.ENODB 2OB 1FB塊變量申明表問題一、 FB塊第111頁用FB實現

59、故障信息顯示FB申明表背景數據塊 采取靜態變量來替換FC 20 中用來保留信息和檢測邊緣標志位，這些靜態變量存放在該FB背景數據塊中第112頁生成背景數據塊 在調用FB時，為FB指定一個背景DB后, 假如該數據塊并不存在，則彈出以下提醒信息： “Instance data block DB x does not exist. Do you want to generate it?”. 單擊“Yes”按鈕可自動生成一個新背景數據塊。生成一個新背景數據塊有兩種方法： 創建一個新DB時，選擇其類型為 “Instance DB”。選擇其屬性為 “Data block referencing a fun

60、ction block”。問題二、 背景數據塊第113頁生成背景數據塊1. 在FB調用時生成背景數據塊2. 創建一個新背景數據塊 第114頁練習: 編寫一個FB塊FB 20 變量申明表1. FB 20 中部分程序A #AcknowledgeR#Report memoryA#Disturb. .:2.第115頁 8、編程多重背景 在OB1中調用功效塊FB1控制不一樣發動機時，必須使用不一樣數據塊DB1、DB2。假如屢次調用FB1，數據塊數量增加相當可觀。 能夠經過使用多重背景降低塊數量。首先要創建一個較高一級功效塊FB10，并在其中調用FB1作為一個“局域背景”。對每一次調用，FB1將它數據存放