S7300硬件和網(wǎng)絡(luò)課程

1、S7-300 PLC 系統(tǒng)硬件和網(wǎng)絡(luò)課程S7-300 PLC系統(tǒng)硬件和網(wǎng)絡(luò)課程一、S7-300 系統(tǒng)硬件主要包括以下幾個(gè)部分：1、 信號處理模塊；2、 接口模塊；3、 功能模塊；4、 CPU 中央處理器；5、 通訊處理器6、 通訊網(wǎng)卡7、 工程師、操作員站和操作屏二、硬件詳細(xì)介紹2.1信號處理模塊n 信號處理模塊主要分為四類：開關(guān)量輸入DI、開關(guān)量輸出DO、模擬量輸入AI、模擬量輸出AOn 經(jīng)常使用的開關(guān)量輸入模塊名稱和性能ü SM321 16點(diǎn)輸入，24V DC；13-30V 為信號1；-305V為信號0；ü SM321 16點(diǎn)輸入，120V/230V AC；79-264

2、V 為信號1；040V為信號0；n 經(jīng)常使用的開關(guān)量輸出模塊名稱和性能ü SM322 16點(diǎn)輸出，24V DC；信號1時(shí)輸出L+-0.8V；每通道的最大輸出電流0.5A; 阻性負(fù)載的最高輸出頻率100HZ,感性為0.5HZ;帶短路電子保護(hù)；ü SM322 8點(diǎn)輸出，繼電器接點(diǎn)；信號1時(shí)輸出接點(diǎn)閉合；信號0時(shí)輸出接點(diǎn)斷開；接點(diǎn)容量8A（230V AC）或5A （24V DC）；n 經(jīng)常使用的模擬量輸入模塊名稱和性能ü SM331 8點(diǎn)模擬量輸入；用于電阻測量時(shí)，為4點(diǎn)；ü 輸入信號類型：電壓 +-80毫伏; +-250毫伏;+-500毫 伏;+-1V;+-

3、2.5V;+-5V;1-5V;+-10V; 電流 +-10毫安;+-20毫安;0-20毫安;4-20毫安; 電阻 150歐姆;300歐姆;600歐姆 熱電偶 E,N,J,K型 熱電阻 Pt100 標(biāo)準(zhǔn),Ni100標(biāo)準(zhǔn)ü 分辨率:14位 n 經(jīng)常使用的模擬量輸出模塊名稱和性能ü SM332 4點(diǎn)模擬量輸出;ü 信號類型：電壓輸出0-10V；+-10V；1-5V； 電流輸出4-20MA；+-20MA；0-20MAü 分辨率:12位2.2接口模塊n 接口模塊主要用于連接多機(jī)架的PLC系統(tǒng)，即一個(gè)S7-300 PLC系統(tǒng)的信號模塊如果超過8塊，就必須配置接口模塊

4、進(jìn)行擴(kuò)展。n 經(jīng)常使用的接口模塊名稱和性能ü IM360/IM361 接口模塊是最為理想的擴(kuò)展方案；ü IM360插入到CR（中央機(jī)架，CPU所在的機(jī)架）；ü IM361插入到ER（擴(kuò)展機(jī)架，擴(kuò)展信號模塊所在的機(jī)架）；ü 使用IM360/IM361 接口模塊最多可以擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架，既一個(gè)傳統(tǒng)的PLC系統(tǒng)最多處理32個(gè)信號模塊；2.3功能模塊 n 計(jì)數(shù)器模塊；可直接連接增量編碼器，實(shí)現(xiàn)連續(xù)、單向和循環(huán)記數(shù)；n 步進(jìn)電機(jī)控制模塊；和步進(jìn)電機(jī)配套使用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的定位任務(wù)；n PID控制模塊；實(shí)現(xiàn)溫度、壓力和流量等的閉環(huán)控制2.4 CPU 中央處理器 n S7-3

5、00總共有8種不同的CPU；n CPU312 IFM ，帶集成的數(shù)字輸入/輸出的緊湊型CPU，用于帶或不帶模擬量的小系統(tǒng)，最多8個(gè)模塊；n CPU313用于有更多編程要求的小型設(shè)備；n CPU314IFM，帶有集成的數(shù)字和模擬輸入/輸出的緊湊型CPU；n CPU 314 用于安裝中等規(guī)模的程序以及中等指令執(zhí)行速度的程序；n CPU 315/315-2DP 用于要求中到大規(guī)模的程序和通過PROFIBUS-DP進(jìn)行分布式配置的設(shè)備；n CPU316 用于有大量編程要求的設(shè)備；n CPU318-2 用于有要求極大規(guī)模的程序和通過PROFIBUS-DP進(jìn)行分布式配置的設(shè)備；n CPU315-2DP 和

6、CPU313 的重要性能參數(shù)比較：序號參數(shù)名稱CPU313CPU315-2DP1工作存儲器12K字節(jié)/4K語句64K2裝載存儲器20K字節(jié)96K內(nèi)置3塊數(shù)量128FC/128FB/127DB192FC/192FB/255DB4位存儲器204820485記數(shù)器C1-C64C1-C646定時(shí)器T1-T128T1-T1287數(shù)字I/O總數(shù)256通道81928模擬I/O總數(shù)64I/32O5129支持的軟件STEP7STEP7/SCL/CFC10PROFIBUS-DP口無有 2.5通訊處理器n 常用的通訊處理器包括：PROFIBUS-DP處理器、PROFIBUS-FMS處理器和工業(yè)以太網(wǎng)處理器;n PR

7、OFIBUS-DP處理器名稱：CP342-5;ü 用于連接SIEMENS S7-300和PROFIBUS-DP的主/從的接口模塊;ü 通過PROFIBUS簡單的進(jìn)行配置和編程;ü 支持的通訊協(xié)議：PROFIBUS-DP、S7通訊功能、PGOP通訊;ü 傳輸率：9 .612Mbit/s自由選擇;ü 主要用于和ET200子站配合,組成分布式I/O系統(tǒng);n PROFIBUS-FMS處理器名稱：CP343-5;ü 用于連接SIEMENS S7-300和PROFIBUS-FMS的接口模塊;ü 通過PROFIBUS簡單的進(jìn)行配置和編程;

8、ü 支持的通訊協(xié)議：PROFIBUS-FMS、S7通訊功能、PGOP通訊;ü 傳輸率：9 .61.5Mbit/s自由選擇;ü 主要用于和操作員站的連接;n 工業(yè)以太網(wǎng)處理器名稱：CP343-1;ü 用于連接SIEMENS S7-300和工業(yè)以太網(wǎng)接口模塊;ü 10/100M bit/s全雙工,自動切換ü 接口連接:RJ45、AUIü 支持的通訊協(xié)議：ISO、TCP/IP通訊協(xié)議;和S7通訊、PGOP通訊ü 主要用于和操作員站的連接;2.6通訊網(wǎng)卡n PC-ADAPTER 用于PC的串口和PLC的MPI口直接連接n

9、CP5611 通訊卡,支持MPI協(xié)議、PROFIBUS-DP協(xié)議、S7 connections；用于工程師站操作員站和PLC的多點(diǎn)連接;n CP5613通訊卡,支持MPI協(xié)議、PROFIBUS-DP協(xié)議、S7 connections；用于工程師站操作員站和PLC的多點(diǎn)連接;n CP1613 通訊卡，支持ISO協(xié)議、TCP/IP協(xié)議、S7 connections；用于工程師站操作員站和PLC的多點(diǎn)連接;n CP5412 A2通訊卡，支持PROFIBUS FMS協(xié)議；用于工程師站操作員站和PLC的多點(diǎn)連接;2.7工程師站、操作員站和操作屏n 一臺裝有STEP 7軟件的PC我們就稱之為工程師站，其主

10、要完成系統(tǒng)硬件和組態(tài)、符號編輯以及程序編程等任務(wù)；l 硬件配置：用于對自動化系統(tǒng)和模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；l 網(wǎng)絡(luò)通訊：用于配置MPI、PROFIBUS或工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸；l 符號編輯：用于定義符號名稱、數(shù)據(jù)類型和注釋，將物理地址名稱化；l 程序編程：三種編程語言可供選用；語句表（STL）、梯形圖（LAD）、功能塊圖（FBD）； n 一臺裝有WINCC軟件的PC我們就稱之為操作員站，其主要完成操作員站畫面組態(tài)、變量連接、系統(tǒng)報(bào)警、變量曲線生成等功能；我公司承做的茂名石化煉油廠生產(chǎn)裝置監(jiān)測控制畫面，基于WINNT的WINCC軟件制作。n 人機(jī)界面HMIü 文本顯示的操作屏，OP3、O

11、P7、OP17；可以連接S7-200300400系統(tǒng)ü 圖形顯示的操作屏，OP27、OP37；可以連接S7-200300400系統(tǒng)ü 圖形顯示的觸摸屏，TP27、TP37；可以連接S7-200300400系統(tǒng)圖例： 三、網(wǎng)絡(luò)詳細(xì)介紹和幾個(gè)典型配置實(shí)例n S7-300系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)主要包括以下幾個(gè)部分；ü MPI多點(diǎn)接口網(wǎng)絡(luò)； 特點(diǎn)：一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)32個(gè)站；通訊速率：187.5Kbits/s或12Mbits/s;通訊距離50米；所有S7-300400的CPU都集成了該口。該網(wǎng)主要用來連接短距離的工程師站和操作員站。 ü PROFIBUS FMS網(wǎng)絡(luò)；通訊速率：1.

12、5Mbits/s;通訊距離600米； 該網(wǎng)主要用來連接長距離的操作員站；ü PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)；一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可達(dá)125個(gè)站通訊，但同網(wǎng)中只能有一個(gè)主站；速率：可達(dá)12Mbits/s;在12M時(shí)，通訊距離100米，在187.5K時(shí)，通訊距離1000米；該網(wǎng)主要用來連接現(xiàn)場分布式I/O站和與別的SIEMENS PLC通訊；ü 以太網(wǎng)；通訊速率：10/100Mbits/s;通訊距離100米；可使用光纖，通訊距離3100米； 該網(wǎng)廣泛用來連接長距離的工程師站和操作員站；配置1：一個(gè)工程師站操作員站（裝有STEP7 和WINCC軟件）；一個(gè)編程適配器（將PLC的MPI口和ES的串口連接，以進(jìn)行程序下載調(diào)試以及變量傳輸）；一個(gè)S7-300 CPU；一個(gè)電源模塊（24VDC）；和幾個(gè)信號處理模塊。組建一個(gè)小系統(tǒng)。配置2：組建一個(gè)中等控制系統(tǒng)n 一個(gè)工程師站操作員站（裝有STEP7 和WINCC軟件）；n 一個(gè)操作員站（裝WINCC軟件）,n 兩個(gè)56115613網(wǎng)卡（將PLC的MPI口和ES和OS連接，以進(jìn)行程序下載調(diào)試以及變量傳輸）；n 一個(gè)S7-300 CPU；n 一個(gè)擴(kuò)展機(jī)架；n 兩個(gè)電源模塊（24VDC）；