SIEMENSS7PLC概述ppt課件

1、SIEMENS S7 PLC概述王 兵SIMATIC綜述SIMATIC HMIAS-接口SIMATIC PGSIMATIC PCSIMATIC 軟件SIMATIC 控制器PROFIBUS DP工業(yè)以太網(wǎng)PROFIBUS MPI網(wǎng)絡(luò)SIMATIC NETPC-based SIEMENSAUTOMATIC SIMATIC SIMATIC S7 系列PLC是德國西門子公司在S5系列PLC根底上于1995年陸續(xù)推出的性能價錢比較高的PLC系統(tǒng)。其中，微型的有SIMATIC S7-200系列，最小配置為8DI/6DO，可擴展27個模塊，最大I/O點數(shù)為64 DI/DO、12 AI/4 AO；中小型的有S

2、IMATIC S7-300系列；中高檔性能的有S7-400系列。SIMATIC S7系列PLC都采用了模塊化、無排風(fēng)扇構(gòu)造且具有易于用戶掌握等特點，使得S7系列PLC成為各種從小規(guī)模到中等性能要求以及大規(guī)模運用的首選產(chǎn)品。S7系列PLC 概述S7-200/300/400 屬于模塊式PLC，主要由機架、CPU 模塊、信號模塊、功能模塊、接口模塊、通訊處置器、電源模塊和編程設(shè)備組成。PLC的輸入電路PLC的輸出電路PLC的任務(wù)過程內(nèi)部處置通訊處置輸出刷新輸入刷新程序執(zhí)行RUNSTOP系統(tǒng)程序用戶程序上電PLC的主要消費廠家目前PLC的消費廠家及PLC的型號很多，在中國運用較多的有SIEMENS、A

3、B、OMRON、SCHNEIDER、GE-FANUC、MITSUBISHI、LG等。此次學(xué)習(xí)SIEMENS S7系列300/400 PLCS7-200 EM 221DI 8 x DC24VI.0I.1I.2I.3I.4I.5I.6I.7S7-21x (舊版本)S7-22x S7-200: 模塊/擴展模塊(EM)I / O 模塊功能模塊(FM)通訊處置器 (CP)S7-200: S7-22x系列CPU設(shè)計輸出PPI 銜接本機DI形狀指示 方式選擇器電位器I/O 擴展存儲器卡輸入形狀指示本機DO形狀指示S7-300S7-300組合單元及裝配圖S7-300: CPU設(shè)計2002年 10月之前的CPU

4、 3142002年 10月之后的CPU 314S7-300 CPU的運轉(zhuǎn)方式STOP方式：CPU模塊通電后自動進入STOP方式，在該方式不執(zhí)行用戶程序，可以接納全局?jǐn)?shù)據(jù)和檢查系統(tǒng)。RUN方式：執(zhí)行用戶程序，刷新輸入和輸出，處置中斷和缺點信息效力。HOLD方式：在起動和RUN方式執(zhí)行程序時遇到調(diào)試用的斷點，用戶程序的執(zhí)行被掛起暫停，定時器被凍結(jié)。STARTUP方式：啟動方式，可以用鑰匙開關(guān)或編程軟件啟動CPU。假設(shè)鑰匙開關(guān)在RUN或RUN-P位置，通電時自動進入啟動方式。S7-300 CPU的形狀與缺點顯示LEDSF系統(tǒng)出錯/缺點顯示，紅色：CPU硬件缺點或軟件錯誤時亮。 BATF電池缺點，紅色

5、：電池電壓低或沒有電池時亮。 DC 5V5V電源指示，綠色： 5V電源正常時亮。 FRCE強迫，黃色：至少有一個 I/O被強迫時亮。 RUN運轉(zhuǎn)方式，綠色：CPU處于 RUN形狀時亮；重新啟動時以 2 Hz的頻率閃亮；HOLD單步、斷點形狀時以 0.5Hz的頻率閃亮。STOP停頓方式，黃色：CPU處于 STOP，HOLD形狀或重新啟動時常亮；請示存儲器復(fù)位時以0.5Hz的頻率閃亮，正在執(zhí)行存儲器復(fù)位時以2Hz的頻率閃亮。BUSF總線錯誤，紅色：PROFIBUS-DP接口硬件或軟件缺點時亮，集成有DP接口的CPU才有此LED。集成有兩個DP接口的CPU有兩個對應(yīng)的LEDBUS1F和BUS2F。S

6、7-300 CPU的方式選擇開關(guān)1RUN-P(運轉(zhuǎn)-編程)位置：運轉(zhuǎn)時還可以讀出和修正用戶程序，改動運轉(zhuǎn)方式。2RUN (運轉(zhuǎn))位置：CPU執(zhí)行、讀出用戶程序，但是不能修正用戶程序。3STOP停頓位置：不執(zhí)行用戶程序，可以讀出和修正用戶程序。4MRES去除存儲器：不能堅持。將鑰匙開關(guān)從 STOP形狀搬到 MRES位置，可復(fù)位存儲器，使 CPU回到初始形狀。用鑰匙開關(guān)進展復(fù)位存儲器的方法開場一個新的編程任務(wù)時，我們需求將中央處置器進展清零處置。它將很容易地經(jīng)過操作CPU上的鑰匙開關(guān)來實現(xiàn)。為此我們必需進展以下的操作步驟：1接通PLC任務(wù)電源，并等待至CPU的自檢測運轉(zhuǎn)完成。2轉(zhuǎn)動鑰匙開關(guān)至MRE

7、S位置，并堅持這個形狀，直至STOP LED熄滅1S，亮1S，再熄滅1S后轉(zhuǎn)為常亮形狀。3放開鑰匙開關(guān)轉(zhuǎn)至STOP位置，再迅速轉(zhuǎn)回MRES位置并堅持這個在這個位置，STOP LED開場以2Hz的頻率至少閃爍3S，表示正在執(zhí)行復(fù)位，最后STOP LED不斷亮，可以松開鑰匙。開關(guān)自動前往STOP位置。4STOP發(fā)光二極管的閃爍，表示CPU已被清零。5存儲器已被清零，可以傳輸新程序。6存儲器被取出或插入時,CPU發(fā)出系統(tǒng)復(fù)位懇求，STOP LED以0.5Hz的頻率閃爍。此時可將方式選擇開頭扳到MRES位置，執(zhí)行復(fù)位操作。程序的下傳只能是鑰匙開關(guān)在STOP或RUNP位置進展。S7-300 CPU的分類

8、 1.緊湊型 CPU：CPU 312C，313C，313C-PtP，313C-2DP，314C-PtP和 314C-2DP。各 CPU均有計數(shù)、頻率丈量和脈沖寬度調(diào)制功能。有的有定位功能，有的帶有 I/O。由于緊湊型CPU沒有安裝集成的裝載存儲器，在運用CPU時必需插入MMC，CPU與MMC 是分開定貨的。2.規(guī)范型CPU：CPU 312，313，314，315，315-2DP和316-2DP。3.戶外型 CPU：可以在惡劣的環(huán)境下運用。 CPU 312 IFM和314 IFM是戶外緊湊型CPU，另外還有314戶外型和 315-2DP。4.高端 CPU：317-2DP和 CPU 318-2DP

9、，這兩種CPU具有大容量存儲器和PROFIBUD-2DP主站/從站接口，用于大規(guī)模I/O配置和建立分布式I/O構(gòu)造。5.缺點平安型 CPU：CPU 315F，它帶有PROFIBUD-2DP主站/從站接口，可以組態(tài)為缺點平安型自動化系統(tǒng)，滿足平安運轉(zhuǎn)的要求。 S7-300:模塊 PS(可選)CPU IM(可選)SM: DISM: DOSM: AISM: AO FM:- 計數(shù)- 定位- 閉環(huán)控制 CP:- 點-到-點- PROFIBUS- 工業(yè)以太網(wǎng)電源模塊PS307中央處置單元(CPU)CPU312C(新型)CPU314 (新型)CPU315-2DP(新型)接口模塊IM360數(shù)字量輸入/輸出模板

10、 SM321SM323SM322模擬量輸入/輸出模板 SM331SM335SM332FM352電子凸輪控制器FM351定位模塊功能模板通訊模塊CP341點對點模板CP343-1以太網(wǎng)模板CP343-2AS-I主站模板 S7-300最大擴展才干一個擴展機架上除了接口模塊外最多只能再安裝八個信號模塊或功能模塊，最多可以擴展為四個機架。中央處置單元總是在機架的號槽位上，號槽安裝電源模塊，號槽總是安裝接口模塊，槽號至11，可自在分配信號模塊、功能塊。S7-300的模塊地址機架模板起始地址槽號12345678910110數(shù)字量模擬量PSCPUIM02564272828812304163202033624

11、352283681數(shù)字量模擬量IM32384364004041644432484485246456480604962數(shù)字量模擬量IM64512685287254476560805768459288608926243數(shù)字量模擬量IM96640100656104672108688112704116720120736124752數(shù)字I/O模塊每個槽劃分為4yte等于32個I/O ，模擬I/O模塊每個槽劃分為16Byte等于個模擬量通道，每個模擬量輸入或輸出通道的地址總是一個字的地址。S7-300的擴展模塊S7-400S7-400: 模塊 PSCPUSM: DISM: DOSM: AISM: AOCP

12、FMSMIMS7-400的機架包含CPU的稱為中央CR。包含系統(tǒng)中的模塊并銜接到CR 的機架為擴展機架ER，以下圖是組態(tài)為CR、帶有18個插槽的機架。S7-400的機架S7-400系統(tǒng)的機架是安裝各個模塊的根本框架。這些模塊經(jīng)過背板總道路交換數(shù)據(jù)和信號及供電。機架可用于安裝、導(dǎo)軌安裝及柜內(nèi)安裝。以下圖中1為I/O總線，用于快速交換I/O信號。每個機架均有一條I/O總線，對信號模塊的過程數(shù)據(jù)進展時間要求嚴(yán)厲的訪問均經(jīng)過I/O總道路進展。2為通訊總線C總線是串行背板總線，用于快速交換與I/O信號相應(yīng)的大量數(shù)據(jù)。除機架ER1和ER2外，其他每個機架均有一條通訊總線。S7-400的UR1機架S7-40

13、0的UR2機架S7-400的ER1機架S7-400的CR2機架S7-400的CR3機架S7-400的UR2-H機架S7-400的接口模塊銜接中央機架和擴展機架的方法電源模塊容量的計算假設(shè)將以下模塊裝入到一個帶18個插槽的CR上：1個CPU417-43個模擬量輸入模塊SM431；AI1616位5個數(shù)字量輸入模塊SM421；DI3224VDC6個數(shù)字量輸入模塊SM422；DO3224VDC/0.5A1個發(fā)送IM，IM460-0利用來自各個數(shù)據(jù)表單的數(shù)據(jù)來計算此機架的電流耗費I，如下表所示： SIMATIC S7-400：概述系統(tǒng)可擴展性 組裝密度高分級 CPU 性能 多處置器可銜接 21 個擴展機

14、架模塊種類多樣SM、FM、CP靈敏的組網(wǎng)工具 性能處置才干強每條二進制指令 80 nsec多達(dá) 16 Mbytes 的用戶存儲器強大的通訊工具通用性經(jīng)過運用特殊功能面向 S5 的公用移植工具S7-400 模塊概覽123PS230V / 4A230V / 10A230V / 20A24V / 4A24V / 10A24V / 20A32 x DC 24V 16 x UC 24-60V IR + Diagn.16 x UC 120-230V16 x UC 120 V IR + Diagn.32 x AC 120V16 x AC 230V IR + Diagn.DI32 x DC 24V, 0.5A

15、16 x DC 24V, 2A16 x AC 120/230V, 2A16 x UC 5.230V, 5A, Relay8 x AC 120/230V, 5ADO8 x U/I, 13 Bit8 x U/I, 14 BitAO8 x U/I or 4 x R, 13 Bit 25 ms 每通道轉(zhuǎn)換時間8 x U/I/TC or 4 x R/RTD, 14 bits, 25 ms每通道轉(zhuǎn)換時間， 線性平滑8 x U/I or 4 x R, 14 bits 50 us每通道轉(zhuǎn)換時間16 x U/I/TC or 8 x R/RTD, 16 bits, 2.5/25ms每通道轉(zhuǎn)換時間， 線性平滑AI3

16、m with K-Bus3m w/o K-Bus100m with K-Bus600m to IM314 in S5IM機架UR 1,2ER 1,2CR 2S7-CPUsCPU 412-1CPU 413-1CPU 413-2 DPCPU 414-1CPU 414-2 DPCPU 416-1CPU 416-2 DPCPU 417-4FM2 通道計數(shù)器凸輪控制器飼服電機定位快速行程定位 / 慢速電機M7-FMCP1 通道點對點2 通道點對點EthernetProfibusM7-CPUsCPU 486-3CPU 488-3CPU 488-4CPU 488-5S7-400: CPU設(shè)計缺點指示 LED

17、外部電池MPI/DP接口DP接口存儲器卡插槽 方式選擇器S7-300 的存儲器概念注釋符號塊: 邏輯塊 (OB,FC,FB) 數(shù)據(jù)塊 (DB)PG中的Flash EPROM 存儲器卡(隨后插入CPU)塊: 邏輯塊 (OB,FC,FB) 數(shù)據(jù)塊 (DB)附加信息系統(tǒng)存儲器: PII, PIQ M, T, C 堅持的 M, T, C 堅持的數(shù)據(jù)塊堅持存儲器:當(dāng)系統(tǒng)斷電時，不用電池做后備n. reten. reten.當(dāng)系統(tǒng)有電時，不用電池做后備RAM塊： 邏輯塊 (OB,FC,FB) 數(shù)據(jù)塊 (DB)附加信息裝載存儲器：Flash-EPROM任務(wù)存儲器: OB,FC,FB DBn. reten. reten.S7-400的存儲器概念注釋符號塊: 邏輯塊 (OB,FC,FB) 數(shù)據(jù)塊 (DB)PG中的Flash