S7-300基礎(chǔ)入門

1、 S7-300PLC硬件簡介 S7-300一般由多種模塊部件組成，包括導(dǎo)軌（Rack）、電源模塊（PS）、CPU模塊、輸入輸出模塊（SM）。各種模塊能以不同方式組合在一起，從而可使控制系統(tǒng)設(shè)計更加靈活，滿足不同的應(yīng)用需求。圖1-1 S7-300 PLC的基本結(jié)構(gòu) Flash EPROM微存儲卡用于在斷電時保存用戶程序和某些數(shù)據(jù)，它可以擴(kuò)展CPU的存儲器容量，也可以將有些CPU的操作系統(tǒng)包括在MMC中，這對于操作系統(tǒng)的升級是非常方便的。MMC用作裝載存儲器或便攜式保存媒體，它的讀寫直接在CPU內(nèi)進(jìn)行，不需要專用的編程器。由于CPU 31xC沒有安裝集成的裝載存儲器，在使用CPU時必須插入MMC。

2、CPU與MMC是分開訂貨的。 如果在寫訪問過程中拆下SIMATIC微存儲器卡，卡中的數(shù)據(jù)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中格式化存儲卡。只有在斷電狀態(tài)才能取下存儲卡。 下表說明了模塊安裝的步驟。步驟連接方法圖例1將總線連接器插入CPU和信號模塊/功能模塊/通訊模塊/接口模塊。每個模塊（除了CPU以外）都有一個總線連接器。在插入總線連接器時，必須從CPU開始將總線連接器插入前一個模塊。最后一塊模塊不能安裝總線連接器2按照模塊的規(guī)定順序，將所有模塊懸掛在導(dǎo)軌上，將模塊化到左邊的模塊邊上，然后向下安裝模塊3使用0.81.1Nm的扭矩，用螺釘固定所有模塊模塊安裝步驟

3、 需要更換模塊時，應(yīng)先解鎖前連接器，然后取下模塊。如圖1-13。 在開始安裝一個新的模塊之前，應(yīng)將前連接器的上半部編碼插針從該模塊上取下來，如圖1-14所示。這樣做是因為該編碼部件早已插入到已接線的前連接器，如不把它取下，會阻礙前連接器插回原位置。圖1-13 解鎖前連接器并取下模塊 圖1-14拆卸前連接器編碼插針 系統(tǒng)背版總線導(dǎo)軌（機(jī)架）S7-300模塊 S7-300 CPU模塊操作 RUN：可編程運(yùn)行模式。在此模式下，CPU不僅可以執(zhí)行用戶程序，在運(yùn)行的同時，還可以通過編程設(shè)備（如裝有STEP 7的PG、裝有STEP 7的計算機(jī)等）讀出、修改、監(jiān)控用戶程序。1.模式選擇開關(guān)(1/1) STO

4、P：停機(jī)模式。在此模式下，CPU不執(zhí)行用戶程序，但可以通過編程設(shè)備（如裝有STEP 7的PG、裝有STEP 7的計算機(jī)等）從CPU中讀出或修改用戶程序。在此位置可以拔出鑰匙。 MRES：存儲器復(fù)位模式。該位置不能保持，當(dāng)開關(guān)在此位置釋放時將自動返回到STOP位置。將鑰匙從STOP模式切換到MRES模式時，可復(fù)位存儲器，使CPU回到初始狀態(tài)。1.模式選擇開關(guān)2.狀態(tài)及故障顯示 SF（紅色）：系統(tǒng)出錯/故障指示燈。CPU硬件或軟件錯誤時亮。DC5V（綠色）：5V電源指示燈。CPU和S7-300總線的5V電源正常時亮。RUN（綠色）：運(yùn)行狀態(tài)指示燈。CPU處于“RUN”狀態(tài)時亮；LED在“Start

5、up”狀態(tài)以2Hz頻率閃爍；在“HOLD”狀態(tài)以0.5Hz頻率閃爍。2.狀態(tài)及故障顯示 STOP（黃色）：停止?fàn)顟B(tài)指示燈。CPU處于“STOP”或“HOLD”或“Startup”狀態(tài)時亮；在存儲器復(fù)位時LED以0.5Hz頻率閃爍；在存儲器置位時LED以2Hz頻率閃爍。 BUS DF（BF）（紅色）：總線出錯指示燈（只適用于帶有DP接口的CPU）。出錯時亮。數(shù)字量信號模塊SM321數(shù)字量輸入模塊（DI）SM322數(shù)字量輸出模塊（DO）SM323數(shù)字量輸入/輸出模塊（DI/DO）直流32點(diǎn)數(shù)字量輸入模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖 1.數(shù)字量輸入模塊(DI)32點(diǎn)數(shù)字量晶體管輸出模塊的內(nèi)部電路及外部

6、端子接線圖2.數(shù)字量輸出模塊(DO)16點(diǎn)數(shù)字量繼電器輸出模塊的內(nèi)部電路及外部端子接線圖 3.數(shù)字量輸出模塊(DO)SM327 DI 8/DX 8內(nèi)部電路及外部端子接線圖 3.數(shù)字量輸入/輸出模塊(DI/DO)(2/2) 掌握PLC的常規(guī)維護(hù)及故障排除的方法 為了保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行，定期對PLC系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和檢查是必不可少的，而且還必須熟悉一些故障診斷和排除方法。 檢查與維護(hù) 外部故障的排除方法周期性檢查一覽表外部故障的排除方法 PLC有很強(qiáng)的自診斷能力，當(dāng)PLC自身故障或外圍設(shè)備發(fā)生故障，都可用PLC上具有診斷指示功能的發(fā)光二極管的亮滅來診斷。一、故障查找 1、總體檢查 根據(jù)總體檢查流程圖找

7、出故障點(diǎn)的大方向，逐漸細(xì)化，以找出具體故障。2、電源故障檢查電源等不亮部需要對供電系統(tǒng)進(jìn)行檢查，檢查流程圖如下3、運(yùn)行故障檢查 電源正常，運(yùn)行指示燈不亮，說明系統(tǒng)已因某種異常而終止了正常運(yùn)行，檢查流程圖如下。4、輸入輸出故障檢查輸入輸出是PLC與外部設(shè)備進(jìn)行信息交流的信道，其是否正常工作，除了和輸入輸出單元有關(guān)外，還與聯(lián)接配線、接線端子、保險管等組件狀態(tài)有關(guān)。圖圖7-4 輸入檢查流程圖序號異常現(xiàn)象可能原因處理1輸入全部不接通（動作指示燈也滅）1、未加外部輸入電壓供電2、外部輸入電壓低加額定電源電壓3、端子螺釘松動擰緊4、端子板聯(lián)接器接觸不良把端子板補(bǔ)充插入、鎖緊。更換端子板聯(lián)接器2輸入全部斷開

8、（輸入指示燈也滅）輸入回路不良更換單元3輸入全部不關(guān)斷輸入回路不良更換單元4輸入不規(guī)則ON/OFF動作1、外部輸入電壓低使外部輸入電壓在額定值范圍2、噪音引起的誤動作抗干擾措施：安裝絕緣變壓器、安裝尖峰抑制器、用屏蔽線配線等3、端子螺釘松動擰緊4、端子板聯(lián)接器接觸不良把端子板補(bǔ)充插入、鎖緊。更換端子板聯(lián)接器5輸入動作指示燈不亮（動作正常）LED燈壞更換單元序號異?，F(xiàn)象可能原因處理1輸出全部不接通1、未加負(fù)載電源加電源2、負(fù)載電源電壓低使電源電壓為額定值3、端子螺釘松動擰緊4、端子板聯(lián)接器接觸不良把端子板補(bǔ)充插入、鎖緊。更換端子板聯(lián)接器5、保險絲熔斷更換保險絲6、I/O總線接觸不良更換單元7、輸

9、出回路不良更換單元2輸出全部不關(guān)斷輸出回路不良更換單元3特定繼電器編號的輸出不接通（動作指示燈滅）1、輸出接通時間短更換單元2、程序中指令的繼電器編號重復(fù)修改程序3、輸出回路不良更換單元4特定繼電器編號的輸出不接通（動作指示燈亮）1、輸出器件不良更換輸出器件2、輸出配線斷線檢查輸出線3、端子螺釘松動擰緊4、端子聯(lián)接接觸不良端子充分插入、擰緊5、繼電器輸出不良更換繼電器6、輸出回路不良更換單元5特定繼電器編號的輸出不關(guān)斷（動作指示燈滅）1、輸出繼電器不良更換繼電器2、由于漏電流或殘余電壓而不能關(guān)斷更換負(fù)載或加假負(fù)載電阻6特定繼電器編號的輸出不關(guān)斷（動作指示燈亮）1、程序OUT指令的繼電器編號重復(fù)

10、修改程序2、輸出回路不良更換單元7輸出出現(xiàn)不規(guī)則的ON/OFF現(xiàn)象1、電源電壓低調(diào)整電壓2、程序OUT指令的繼電器編號重復(fù)修改程序3、噪音引起的誤動作抗噪音措施：裝抑制器、裝絕緣變壓器、用屏蔽線配線等4、端子螺釘松動擰緊5、端子聯(lián)接接觸不良端子充分插入、擰緊8異常動作的繼電器編號為8點(diǎn)單位1、COM端子螺釘松動擰緊2、端子聯(lián)接接觸不良端子充分插入、擰緊3、保險絲熔斷更換保險絲4、CPU不良更換CPU單元9輸出指示燈不亮（動作正常）LED燈壞更換單元MPIMPI網(wǎng)絡(luò)組建網(wǎng)絡(luò)組建 用用STEP 7STEP 7軟件包中的軟件包中的ConfigurationConfiguration功能為每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)

11、功能為每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分配一個分配一個MPIMPI地址和最高地址，最好標(biāo)在節(jié)點(diǎn)外殼上；然后對地址和最高地址，最好標(biāo)在節(jié)點(diǎn)外殼上；然后對PGPG、OPOP、CPUCPU、CPCP等等包括的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地址排序，連接時需包括的所有節(jié)點(diǎn)進(jìn)行地址排序，連接時需在在MPIMPI網(wǎng)的第一個及最后一個節(jié)點(diǎn)接入通信終端匹配電網(wǎng)的第一個及最后一個節(jié)點(diǎn)接入通信終端匹配電阻。往阻。往MPIMPI網(wǎng)添加一個新節(jié)點(diǎn)時，應(yīng)該切斷網(wǎng)添加一個新節(jié)點(diǎn)時，應(yīng)該切斷MPIMPI網(wǎng)的電源。網(wǎng)的電源。 MPI網(wǎng)絡(luò)示意圖網(wǎng)絡(luò)示意圖 MPI S7-400 PG/PC OP S7-300 S7-300 S7-300 S7-300 S7-300

12、OP MPI 地址 2 MPI 地址 1 MPI 地址 3 MPI 地址 4 MPI 地址 5 MPI 地址 6 MPI 地址 7 MPI 地址 8 MPI 地址 0 可采用分支連接線 可采用分支連接線 MPI網(wǎng)絡(luò)連接器網(wǎng)絡(luò)連接器 終端電阻開關(guān) 連接 CPU 的 MPI 接口 連接 PG/HMI 連接 CPU 的 MPI 接口 具有 PG 接口的標(biāo)準(zhǔn)連接器 無 PG 接口的連接器 為了保證網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，總線連接器或中繼器上都設(shè)計為了保證網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量，總線連接器或中繼器上都設(shè)計了了終端匹配電阻終端匹配電阻。組建通信網(wǎng)絡(luò)時，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞种У哪┒?。組建通信網(wǎng)絡(luò)時，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞种У哪┒斯?jié)點(diǎn)需要接入節(jié)點(diǎn)

13、需要接入浪涌匹配電阻浪涌匹配電阻。 PROFIBUSPROFIBUS現(xiàn)場總線通信技術(shù)現(xiàn)場總線通信技術(shù) PROFIBUSPROFIBUS介紹介紹 PROFIBUS PROFIBUS是目前國際上通用的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一，是目前國際上通用的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)之一，PROFIBUSPROFIBUS總線總線8787年由年由SiemensSiemens公司等公司等1313家企業(yè)和家企業(yè)和5 5家研究機(jī)構(gòu)家研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)，聯(lián)合開發(fā)，9999年年P(guān)ROFIBUSPROFIBUS成為國際標(biāo)準(zhǔn)成為國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61158IEC 61158的組成部的組成部分，分，20012001年批準(zhǔn)成為中國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)年批準(zhǔn)成為中國的

14、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T 10308.3-2001JB/T 10308.3-2001。 DP-主（1 類） 分布式 I/O DP-從 純主純主- -從系統(tǒng)（單主站）從系統(tǒng)（單主站） 單主系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)最短的總線循環(huán)時間。以單主系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)最短的總線循環(huán)時間。以PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP系系統(tǒng)為例，一個單主系統(tǒng)由一個統(tǒng)為例，一個單主系統(tǒng)由一個DP-1DP-1類主站和類主站和1 1到最多到最多125125個個DP-DP-從站組成，典型系統(tǒng)如圖所示。從站組成，典型系統(tǒng)如圖所示。 DP-DP-從設(shè)備從設(shè)備 DP- DP-從設(shè)備可構(gòu)成從設(shè)備可構(gòu)成DPDP從站。這類設(shè)備是從站。這類設(shè)備是DPDP系統(tǒng)中

15、直接連系統(tǒng)中直接連接接 I / OI / O 信 號 的 外 圍 設(shè) 備信 號 的 外 圍 設(shè) 備 。 我 們 常 用 的 有 以 下 兩 種 ：。 我 們 常 用 的 有 以 下 兩 種 ：模塊式模塊式DPDP從站從站 智能智能DPDP從站從站 模塊式模塊式DPDP從站從站 模塊式模塊式DPDP從站具有可變的輸入和輸出區(qū)域，可以用從站具有可變的輸入和輸出區(qū)域，可以用SIMATIC ManagerSIMATIC Manager的的HW configHW config工具進(jìn)行組態(tài)。工具進(jìn)行組態(tài)。ET 200MET 200M是模塊是模塊式式DPDP從站的典型代表，可使用從站的典型代表，可使用S7-

16、300S7-300全系列模塊，最多可有全系列模塊，最多可有8 8個個I/OI/O模塊，連接模塊，連接256256個個I/OI/O通道。通道。ET 200MET 200M需要一個需要一個ET 200MET 200M接接口模塊（口模塊（IM 153IM 153）與）與DPDP主站連接。主站連接。 智能智能DPDP從站從站 在在PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP系統(tǒng)中，帶有集成系統(tǒng)中，帶有集成DPDP接口的接口的CPUCPU，或，或CP342-5CP342-5通信處理器可用作智能通信處理器可用作智能DPDP從站，簡稱從站，簡稱“I I從站從站”。智。智能從站提供給能從站提供給DPDP主站的

17、輸入主站的輸入/ /輸出區(qū)域不是實(shí)際的輸出區(qū)域不是實(shí)際的I/OI/O模塊使模塊使用的用的I/OI/O區(qū)域，而是從站區(qū)域，而是從站CPUCPU專用于通信的輸入專用于通信的輸入/ /輸出映像區(qū)。輸出映像區(qū)。 3.3.組態(tài)遠(yuǎn)程組態(tài)遠(yuǎn)程I/OI/O從站從站ET200MET200M(1/4)(1/4) 組態(tài)組態(tài)ET 200MET 200M的接口模塊的接口模塊IM 153-2IM 153-2 在硬件配置窗口內(nèi)，打開硬件目錄，從在硬件配置窗口內(nèi)，打開硬件目錄，從“PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP”子目錄下找到子目錄下找到“ET 200MET 200M”子目錄，選擇接口模塊子目錄，選擇接口模塊IM

18、153-2IM153-2，并，并將其拖放到將其拖放到“PROFIBUSPROFIBUS（1 1）：）：DP master systemDP master system”線上，鼠線上，鼠標(biāo)變標(biāo)變?yōu)闉? +號后釋放，自動彈出的號后釋放，自動彈出的IM 153-2IM 153-2屬性窗口。屬性窗口。 IM 153-2IM 153-2硬件模塊上有一個撥碼開關(guān)，可設(shè)定硬件站點(diǎn)硬件模塊上有一個撥碼開關(guān)，可設(shè)定硬件站點(diǎn)地址，在屬性窗口內(nèi)所定義的站點(diǎn)地址必須與地址，在屬性窗口內(nèi)所定義的站點(diǎn)地址必須與IM 153-2IM 153-2模塊模塊上所設(shè)定的硬件站點(diǎn)地址相同，本例將站點(diǎn)地址設(shè)為上所設(shè)定的硬件站點(diǎn)地址相同，本例將站點(diǎn)地址設(shè)為3 3。其他。其他保持默認(rèn)值，即波特率為保持默認(rèn)值，即波特率為1.5Mbps1.5Mbps，行規(guī)選擇，行規(guī)選擇DPDP。 3.3.組態(tài)遠(yuǎn)程組態(tài)遠(yuǎn)程I/OI/O從站從站ET200MET200M(2/4)(2/4) 3.3.組態(tài)遠(yuǎn)程組態(tài)遠(yuǎn)程I/OI/O從