自控PLC基礎(chǔ)知識

1、河北馬利食品有限公河北馬利食品有限公司司自控PLC基礎(chǔ)鞏照榮鞏照榮 20142014年年1212月月2022-3-6SIMATIC S7-300工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng)工程師站工程師站操作員站操作員站西門子交換機西門子交換機PROFIBUS溫度、壓力變送器等溫度、壓力變送器等執(zhí)行器執(zhí)行器現(xiàn)場設(shè)備等現(xiàn)場設(shè)備等根據(jù)根據(jù)IECIEC（國際電工委員會）標(biāo)準，給（國際電工委員會）標(biāo)準，給PLCPLC下的定義下的定義： 可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)

2、部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。機械或生產(chǎn)過程。PLC的基本概念S7-300S7-300概述概述S7-300 S7-300 是德國西門子公司生產(chǎn)的可編程序控制器是德國西門子公司生產(chǎn)的可編程序控制器( (PLC)PLC)系系列產(chǎn)品之一。其模塊化結(jié)構(gòu)、易于實現(xiàn)分布式的配置以及列產(chǎn)品之一。其模塊化結(jié)構(gòu)、易于實現(xiàn)分布式的配置以及性價比高、電磁兼容性強、抗震動沖擊性能好，使其在廣

3、性價比高、電磁兼容性強、抗震動沖擊性能好，使其在廣泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中，成為一種既經(jīng)濟又切合實際的解決泛的工業(yè)控制領(lǐng)域中，成為一種既經(jīng)濟又切合實際的解決方案。方案。一、特性一、特性 針對低性能要求的模塊化中小控制系統(tǒng)針對低性能要求的模塊化中小控制系統(tǒng) 可配可配不同檔次的不同檔次的CPUCPU 可選擇不同類型的擴展模塊可選擇不同類型的擴展模塊 可以擴展多達可以擴展多達3232個模塊個模塊4 模塊內(nèi)集成背板總線模塊內(nèi)集成背板總線 網(wǎng)絡(luò)連接網(wǎng)絡(luò)連接 - - 多點接口多點接口 ( (MPI), MPI), - PROFIBUS - PROFIBUS 或或- - 工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng) 通過編程器通過編程器

4、PGPG訪問所有的模塊訪問所有的模塊 無插槽限制無插槽限制 借助于借助于“HWConfig”HWConfig”工具可以進行組態(tài)和設(shè)置參數(shù)工具可以進行組態(tài)和設(shè)置參數(shù)5二、二、特點特點 循環(huán)周期短、處理速度高循環(huán)周期短、處理速度高 指令集功能強大（包含指令集功能強大（包含350350多條指令），可用于復(fù)雜功能多條指令），可用于復(fù)雜功能 產(chǎn)品設(shè)計緊湊，可用于空間有限的場合產(chǎn)品設(shè)計緊湊，可用于空間有限的場合 模塊化結(jié)構(gòu)，設(shè)計更加靈活模塊化結(jié)構(gòu)，設(shè)計更加靈活 有不同性能檔次的有不同性能檔次的CPUCPU模塊可供選用模塊可供選用 功能模塊和功能模塊和I/OI/O模塊可選擇模塊可選擇 有可在露天惡劣條件下使

5、用的模塊類型有可在露天惡劣條件下使用的模塊類型6S7S7300300系統(tǒng)的組成部件系統(tǒng)的組成部件導(dǎo)軌：S7-300S7-300的模塊機架（起物理支撐作用，無背板總的模塊機架（起物理支撐作用，無背板總線）線）電源（電源（PS):PS):將市電電壓（將市電電壓（AC120/230VAC120/230V）轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)換為DC24VDC24V，為為CPUCPU和和2424V V直流負載電路（信號模塊、傳感器、執(zhí)行器直流負載電路（信號模塊、傳感器、執(zhí)行器等）提供直流電源。輸出電流有等）提供直流電源。輸出電流有2 2A A、5A5A、10A10A三種三種CPU:CPU:各種各種CPUCPU有不同的性能，例如有

6、的有不同的性能，例如有的CPUCPU集成有數(shù)字量集成有數(shù)字量和模擬量輸入和模擬量輸入/ /輸出點，有的輸出點，有的CPUCPU集成有集成有PROFIBUSPROFIBUSDPDP等等通信接口。通信接口。CPUCPU前面板上有狀態(tài)故障指示燈、模式開關(guān)前面板上有狀態(tài)故障指示燈、模式開關(guān)、24V24V電源端子、電池盒與存儲器模塊盒（有的電源端子、電池盒與存儲器模塊盒（有的CPUCPU沒有沒有）。）。8系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成9系統(tǒng)組成信號模塊（SM)數(shù)字量輸入模塊：數(shù)字量輸入模塊：SM321SM321系列系列數(shù)字量輸出模塊：數(shù)字量輸出模塊：SM322SM322系列系列模擬量輸入模塊：模擬量輸入模塊：SM33

7、1SM331系列系列模擬量輸出模塊：模擬量輸出模塊：SM332SM332系列系列功能模塊 (FM)(我廠沒有）接口模塊（IM)365或者360/361(擴展距離不一樣）通訊卡（CP)常用CP343以太網(wǎng)卡附件：總線連接器和前連接器總線連接器和前連接器10安裝電源模塊總是安裝在機架的最左邊，電源模塊總是安裝在機架的最左邊，CPUCPU模塊緊靠電源模模塊緊靠電源模塊。如果有接口模塊，它放在塊。如果有接口模塊，它放在CPUCPU模塊的右側(cè)。模塊的右側(cè)。S7S7300300用背板總線將除電源模塊之外的各個模塊連接起用背板總線將除電源模塊之外的各個模塊連接起來。背板總線集成在模塊上，模塊通過來。背板總線

8、集成在模塊上，模塊通過U U形總線連接器相形總線連接器相連，每個模塊都有一個總線連接器，后者插在各模塊的背連，每個模塊都有一個總線連接器，后者插在各模塊的背后。安裝時先將總線連接器插在后。安裝時先將總線連接器插在CPUCPU模塊上，并固定在導(dǎo)模塊上，并固定在導(dǎo)軌上，然后依次裝入各個模塊軌上，然后依次裝入各個模塊外部接線接在信號模塊和功能模塊的前連接器的端子上，外部接線接在信號模塊和功能模塊的前連接器的端子上，前連接器用插接的方式安裝在模塊前門后面的凹槽中，前前連接器用插接的方式安裝在模塊前門后面的凹槽中，前連接器與模塊是分開訂貨的。連接器與模塊是分開訂貨的。11系統(tǒng)組成S7S7300300的電

9、源模塊通過電源連接器或?qū)Ь€與的電源模塊通過電源連接器或?qū)Ь€與CPUCPU模塊相連模塊相連，為，為CPUCPU模塊提供模塊提供DC24VDC24V電源。電源。PS307PS307電源模塊還有一些端電源模塊還有一些端子可以為信號模塊提供子可以為信號模塊提供24V24V電源。電源。12接線問題電源和CPU接線打開電源模塊和打開電源模塊和CPUCPU模塊面板上的前蓋模塊面板上的前蓋松開電源模塊上接線端子的夾緊螺釘松開電源模塊上接線端子的夾緊螺釘將進線電纜連接到端子上，并注意絕緣將進線電纜連接到端子上，并注意絕緣上緊接線端子的夾緊螺釘上緊接線端子的夾緊螺釘用連接器將電源模塊與用連接器將電源模塊與CPUC

10、PU模塊連接起來并上緊螺釘模塊連接起來并上緊螺釘關(guān)上前蓋關(guān)上前蓋檢查進線電壓的選擇開關(guān)檢查進線電壓的選擇開關(guān)把槽號插入前蓋！把槽號插入前蓋！13接線問題前端連接器接線（信號模塊）前連接器用于將系統(tǒng)中的傳感器和執(zhí)行器連接至前連接器用于將系統(tǒng)中的傳感器和執(zhí)行器連接至S7S7300PLC300PLC。將傳感器和執(zhí)行器連接到前連接器上，并插入。將傳感器和執(zhí)行器連接到前連接器上，并插入模塊中。模塊中。前連接器按端子密度分有兩種類型：前連接器按端子密度分有兩種類型：2020針和針和4040針，按聯(lián)針，按聯(lián)接方式又分為彈簧接方式又分為彈簧負載型端子和螺釘型端子。負載型端子和螺釘型端子。 打開信號模塊的前蓋打

11、開信號模塊的前蓋 將前連接器放在接線位置將前連接器放在接線位置 將夾緊裝置插入前連接器中將夾緊裝置插入前連接器中 剝?nèi)ル娎|的絕緣層剝?nèi)ル娎|的絕緣層 (6 (6 mm mm 長度長度) ) 14接線問題將電纜連接到端子上將電纜連接到端子上用夾緊裝置將電纜夾緊用夾緊裝置將電纜夾緊將前連接器放在運行位置將前連接器放在運行位置關(guān)上前蓋關(guān)上前蓋填寫端子標(biāo)簽并將其壓入前蓋中填寫端子標(biāo)簽并將其壓入前蓋中在前連接器蓋上粘貼槽口號碼在前連接器蓋上粘貼槽口號碼15更換SM模塊l把把CPUCPU切換到切換到STOPSTOP狀態(tài)狀態(tài)l切斷負載供電電源切斷負載供電電源l打開前蓋，松開前連接器并取下打開前蓋，松開前連接器并取下l松開模板上的緊固螺絲并摘下模塊松開模板上的緊固螺絲并摘下模塊l在新模塊上，取下量程選擇卡在新模塊上，取下量程選擇卡l把新模板插入，并固定在導(dǎo)軌上把新模板插入，并固定在導(dǎo)軌上16更換SM模塊l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l關(guān)上前蓋，重新接通負載電源關(guān)上前蓋，重新接通負載電源l執(zhí)行一次執(zhí)行一次CPU