第5章 電路繼電器原理

1、1 第二章 S7300系列可編程控制器 第二章第二章 S7300S7300系列可編程控制器系列可編程控制器 第一節(jié)第一節(jié) 可編程控制器的基礎(chǔ)知識可編程控制器的基礎(chǔ)知識 第二節(jié)第二節(jié) 可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組成可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組成第三節(jié)第三節(jié) 可編程控制器的軟件及編程語言可編程控制器的軟件及編程語言第四節(jié)第四節(jié) 可編程控制器的工作原理可編程控制器的工作原理第五節(jié)第五節(jié) S7-300S7-300系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 第六節(jié)第六節(jié) S7-300S7-300的硬件組態(tài)的硬件組態(tài)第七節(jié)第七節(jié) STEP7STEP7編程軟件編程軟件 2 第二章 S7300系列可編程控制器第一節(jié)第一節(jié) 可編程控

2、制器的基礎(chǔ)知識可編程控制器的基礎(chǔ)知識1 1PLCPLC的起源的起源一九六八年，美國通用汽車公司一九六八年，美國通用汽車公司(GM)(GM)為解決因汽車不斷改為解決因汽車不斷改型而重新設(shè)計汽車裝配線上各種繼電器的控制線路問題，提型而重新設(shè)計汽車裝配線上各種繼電器的控制線路問題，提出了著名的十項技術(shù)指標(biāo)在社會上招標(biāo)，要求制造商為其裝出了著名的十項技術(shù)指標(biāo)在社會上招標(biāo)，要求制造商為其裝配線提供一種新型的通用控制器。配線提供一種新型的通用控制器。 （1 1）. .編程簡單編程簡單，可在現(xiàn)場方便地編輯及修改程序；，可在現(xiàn)場方便地編輯及修改程序； （2 2）. .價格便宜價格便宜，其性能價格比要高于繼電器

3、控制系統(tǒng)；，其性能價格比要高于繼電器控制系統(tǒng)； （3 3）. .體積要明顯小于繼電器控制柜體積要明顯小于繼電器控制柜； （4 4）. .可靠性可靠性要明顯高于繼電器控制系統(tǒng)；要明顯高于繼電器控制系統(tǒng)； （5 5）. .具有數(shù)據(jù)通信功能具有數(shù)據(jù)通信功能； （6 6）. .輸入可以是輸入可以是AC115VAC115V； （7 7）. .輸出為輸出為AC115VAC115V，2A2A以上；以上； （8 8）. .硬件維護方便，最好是插件式結(jié)構(gòu)；硬件維護方便，最好是插件式結(jié)構(gòu)； （9 9）. .擴展時，原有系統(tǒng)只需做很小改動；擴展時，原有系統(tǒng)只需做很小改動； （1010）. .用戶程序存儲器容量至少可

4、以擴展到用戶程序存儲器容量至少可以擴展到4K4K。 3 第二章 S7300系列可編程控制器一九六九年，美國數(shù)字設(shè)備公司一九六九年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC) (DEC) 研制出世界上第研制出世界上第一臺可編程控制器，型號為一臺可編程控制器，型號為PDP-14PDP-14；19691969年，美國哥德公司年，美國哥德公司(GOULD) PLC(GOULD) PLC商品化，型號商品化，型號084084；19711971年，日本研制出日本第一臺可編程控制器年，日本研制出日本第一臺可編程控制器DSC-8DSC-8；1973197319741974年，德國西門子公司研制出歐洲第一臺年，德國西門子公司研制

5、出歐洲第一臺PLCPLC，型號為型號為SIMATIC S4SIMATIC S4。我國從我國從19741974年開始研制，年開始研制，19771977年開始工業(yè)應(yīng)用。年開始工業(yè)應(yīng)用。 .PLC.PLC的定義的定義可編程邏輯控制器可編程邏輯控制器PLCProgrammable Logical PLCProgrammable Logical ControllerController。可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系可編程控制器是一種數(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。它采用可編程序的存統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算和順序控制

6、、定時、儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算和順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的或模擬的輸計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的或模擬的輸入和輸出接口，控制各種類型的機器設(shè)備或生產(chǎn)過程?？扇牒洼敵鼋涌?，控制各種類型的機器設(shè)備或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備的設(shè)計原則是它應(yīng)按易于與工業(yè)編程控制器及其有關(guān)設(shè)備的設(shè)計原則是它應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體和具有擴充功能?？刂葡到y(tǒng)聯(lián)成一個整體和具有擴充功能。 4 第二章 S7300系列可編程控制器.PLC.PLC的特點的特點 編程簡單，易于掌握編程簡單，易于掌握 功能完善，靈活方便功能完善，靈活方便 體積小、質(zhì)量輕、功耗低

7、體積小、質(zhì)量輕、功耗低 抗干擾能力強，可靠性高抗干擾能力強，可靠性高 設(shè)計、施工、調(diào)試周期短設(shè)計、施工、調(diào)試周期短 易于實現(xiàn)機電一體化易于實現(xiàn)機電一體化 .PLC.PLC的可編程控制器的性能指標(biāo)的可編程控制器的性能指標(biāo) 輸入輸入/ /輸出點數(shù)（輸出點數(shù)（I/OI/O點數(shù)）、存儲容量、掃描速度、功能點數(shù)）、存儲容量、掃描速度、功能擴展能力、指令系統(tǒng)。擴展能力、指令系統(tǒng)。 .PLC.PLC的可編程控制器的分類的可編程控制器的分類 按按I/OI/O點數(shù)分類點數(shù)分類分為微型機、小型機、中型機、大型機和分為微型機、小型機、中型機、大型機和巨型機；巨型機； 按結(jié)構(gòu)形式分類按結(jié)構(gòu)形式分類分為整體式、模塊式和

8、分散式；分為整體式、模塊式和分散式； 按用途分類按用途分類分為順序邏輯控制分為順序邏輯控制 、閉環(huán)過程控制、多級分、閉環(huán)過程控制、多級分布式和集散控制系統(tǒng)、數(shù)字控制和機器人控制布式和集散控制系統(tǒng)、數(shù)字控制和機器人控制 。 5 第二章 S7300系列可編程控制器6 第二章 S7300系列可編程控制器6.PLC6.PLC的主要功能的主要功能 順序邏輯控制順序邏輯控制 運動控制運動控制 定時控制定時控制 計數(shù)控制計數(shù)控制 步進控制步進控制 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換 通信及聯(lián)網(wǎng)通信及聯(lián)網(wǎng)7.PLC7.PLC的發(fā)展趨勢的發(fā)展趨勢 系列化、模板化；系列化、模板化； 小型機功能強化；小

9、型機功能強化； 中、大型機高速度、高功能、大容量；中、大型機高速度、高功能、大容量； 低成本低成本 、多功能、多功能 。 7 第二章 S7300系列可編程控制器一一PLCPLC系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) PLC PLC的硬件系統(tǒng)由基本單元（包含的硬件系統(tǒng)由基本單元（包含CPUCPU、RAMRAM、EPROMEPROM、輸入、輸入/ /輸輸出接口、內(nèi)部電源）、出接口、內(nèi)部電源）、I/OI/O擴展單元及外部設(shè)備組成。擴展單元及外部設(shè)備組成。第二節(jié)第二節(jié) 可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組成可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)組成8 第二章 S7300系列可編程控制器二二PLCPLC系統(tǒng)各部分功能系統(tǒng)各部分功

10、能 1.CPU1.CPU 接收與存儲用戶由編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；接收與存儲用戶由編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)； 檢查語法錯誤，診斷電源及檢查語法錯誤，診斷電源及PLCPLC內(nèi)部的工作故障；內(nèi)部的工作故障； 用掃描方式工作，接收現(xiàn)場的輸入信號，并輸入到輸用掃描方式工作，接收現(xiàn)場的輸入信號，并輸入到輸入映像寄存器和數(shù)據(jù)存儲器中；入映像寄存器和數(shù)據(jù)存儲器中； 在進入運行方式后，從存儲器中逐條讀取并執(zhí)行用戶在進入運行方式后，從存儲器中逐條讀取并執(zhí)行用戶程序，完成用戶程序所規(guī)定的邏輯運算、算術(shù)運算及數(shù)據(jù)處程序，完成用戶程序所規(guī)定的邏輯運算、算術(shù)運算及數(shù)據(jù)處理等操作；理等操作； 根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)

11、標(biāo)志位的狀態(tài)，刷新輸出映根據(jù)運算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位的狀態(tài)，刷新輸出映像寄存器的內(nèi)容，再經(jīng)輸出部件實現(xiàn)輸出控制、打印制表或像寄存器的內(nèi)容，再經(jīng)輸出部件實現(xiàn)輸出控制、打印制表或數(shù)據(jù)通信等功能。數(shù)據(jù)通信等功能。 2.2.存儲器存儲器 CMOS-SRAM CMOS-SRAM 可讀寫存儲器可讀寫存儲器 EPROM EPROM 只讀存儲器只讀存儲器 EEPROM EEPROM 電可擦除可編程的只讀存儲器電可擦除可編程的只讀存儲器 9 第二章 S7300系列可編程控制器 3.3.數(shù)字量（或開關(guān)量）輸入部件及接口數(shù)字量（或開關(guān)量）輸入部件及接口 (1)(1)數(shù)字量（或開關(guān)量）輸入模板的外部接線方式數(shù)字量（或

12、開關(guān)量）輸入模板的外部接線方式 匯點式輸入接線匯點式輸入接線 ； 隔離式輸入接線方式隔離式輸入接線方式 。 (2)(2)數(shù)字量輸入模板的接口電路數(shù)字量輸入模板的接口電路 直流數(shù)字量輸入模板直流數(shù)字量輸入模板 交流數(shù)字量輸入模板交流數(shù)字量輸入模板 10 第二章 S7300系列可編程控制器 4.4.數(shù)字量（開關(guān)量）輸出部件及接口數(shù)字量（開關(guān)量）輸出部件及接口 (1)(1)數(shù)字量輸出模板的接線方式數(shù)字量輸出模板的接線方式 匯點式輸出接線匯點式輸出接線 ； 隔離式輸出接線方式隔離式輸出接線方式。 (2)(2)數(shù)字量輸出模板的接口電路數(shù)字量輸出模板的接口電路 直流數(shù)字量輸出接口模板直流數(shù)字量輸出接口模板

13、( (晶體管輸出型晶體管輸出型) )； 交流數(shù)字量輸出接口模板交流數(shù)字量輸出接口模板( (雙向晶閘管或雙向可雙向晶閘管或雙向可 控硅控硅) )； 繼電器輸出接口模板。繼電器輸出接口模板。11 第二章 S7300系列可編程控制器 5. 5.模擬量輸入輸出接口模板模擬量輸入輸出接口模板 模擬輸入信號或模擬輸出信號：電壓、電流。如模擬輸入信號或模擬輸出信號：電壓、電流。如0 05V5V、0 010V10V、1 15V5V、4 420mA20mA、50mV50mV、5V5V、10V10V、20mA20mA。 12 第二章 S7300系列可編程控制器 6. 6.智能接口智能接口 位置閉環(huán)控制接口模塊、快

14、速位置閉環(huán)控制接口模塊、快速PIDPID調(diào)節(jié)器的閉環(huán)控制接口模板、調(diào)節(jié)器的閉環(huán)控制接口模板、高數(shù)計數(shù)器接口模板。高數(shù)計數(shù)器接口模板。 7.7.擴展接口擴展接口 8.8.通信接口通信接口 9.9.編程器編程器 簡易編程器簡易編程器 智能編程器智能編程器 用用PCPC機作編程器機作編程器 13 第二章 S7300系列可編程控制器三菱三菱PLCPLC編程軟件編程軟件 14 第二章 S7300系列可編程控制器SIMENS PLCSIMENS PLC編程軟件編程軟件15 第二章 S7300系列可編程控制器 10.PLC 10.PLC的外部設(shè)備的外部設(shè)備 人人機接口裝置機接口裝置 外存儲器外存儲器 打印機

15、打印機 EPROMEPROM寫入器寫入器 16 第二章 S7300系列可編程控制器第三節(jié)第三節(jié) 可編程控制器的軟件及編程語言可編程控制器的軟件及編程語言1.1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 （1 1）. .系統(tǒng)管理程序系統(tǒng)管理程序 負責(zé)系統(tǒng)的運行管理負責(zé)系統(tǒng)的運行管理，控制可編程控制器何時輸入、何時，控制可編程控制器何時輸入、何時輸出、何時運算、何時自檢、何時通信等，進行時間上的分配管輸出、何時運算、何時自檢、何時通信等，進行時間上的分配管理。理。 負責(zé)存儲空間的管理負責(zé)存儲空間的管理，即生成用戶環(huán)境，由它規(guī)定各種參，即生成用戶環(huán)境，由它規(guī)定各種參數(shù)、程序的存放地址，將用戶使用的數(shù)據(jù)參數(shù)存儲地址轉(zhuǎn)化為實數(shù)

16、、程序的存放地址，將用戶使用的數(shù)據(jù)參數(shù)存儲地址轉(zhuǎn)化為實際的數(shù)據(jù)格式，以及物理存放地址。際的數(shù)據(jù)格式，以及物理存放地址。 負責(zé)系統(tǒng)自檢負責(zé)系統(tǒng)自檢，包括系統(tǒng)出錯檢驗、用戶程序語法檢驗、，包括系統(tǒng)出錯檢驗、用戶程序語法檢驗、句法檢驗、警戒時鐘運行等。句法檢驗、警戒時鐘運行等。 （2 2）. .用戶指令解釋程序用戶指令解釋程序 （3 3）. .標(biāo)準程序模塊和系統(tǒng)調(diào)用標(biāo)準程序模塊和系統(tǒng)調(diào)用2.2.用戶程序用戶程序 17 第二章 S7300系列可編程控制器3.3.編程語言編程語言 編程語言分：梯形圖、語句表、邏輯功能圖、順序功能圖、編程語言分：梯形圖、語句表、邏輯功能圖、順序功能圖、流程圖、高級語言。流

17、程圖、高級語言。 梯形圖梯形圖 語句表語句表 邏輯功能圖邏輯功能圖 順序功能圖順序功能圖 高級語言高級語言18 第二章 S7300系列可編程控制器第四節(jié)第四節(jié) 可編程控制器的工作原理可編程控制器的工作原理1.1.等效電路等效電路 輸入部分由外部輸入電路、輸入部分由外部輸入電路、PLCPLC輸入接線端子和輸入繼輸入接線端子和輸入繼電器組成。外部輸入信號經(jīng)電器組成。外部輸入信號經(jīng)PLCPLC輸入接線端子去驅(qū)動輸入繼輸入接線端子去驅(qū)動輸入繼電器的線圈。電器的線圈。 內(nèi)部控制電路是由用戶程序形成的用內(nèi)部控制電路是由用戶程序形成的用“軟繼電器軟繼電器”來代來代替硬繼電器的控制邏輯。替硬繼電器的控制邏輯。

18、 輸出部分是由在輸出部分是由在PLCPLC內(nèi)部且與內(nèi)部控制電路隔離的輸出內(nèi)部且與內(nèi)部控制電路隔離的輸出繼電器的外部常開接點、輸出接線端子和外部驅(qū)動電路組成，繼電器的外部常開接點、輸出接線端子和外部驅(qū)動電路組成，用來驅(qū)動外部負載。用來驅(qū)動外部負載。19 第二章 S7300系列可編程控制器01234567 MI0.0I0.0Q4.0M10.0I0.3M10.0Q4.0Q4.0I0.6M10.0I0.6Q4.2Q4.2Q4.0Q4.1Q4.2Q4.3Q4.4Q4.5012345KMHL220VAC輸入部分內(nèi)部電路輸出部分PLCL（）I0.3（）I0.6（）67LQ4.6Q4.7（）（）（）20 第二

19、章 S7300系列可編程控制器2.2.工作過程工作過程 周期性掃描周期性掃描 周期性掃描是可周期性掃描是可編程控制器特有的編程控制器特有的工作方式。工作方式。PLCPLC完完成一次掃描過程所成一次掃描過程所需的時間稱為掃描需的時間稱為掃描時間，又稱掃描周時間，又稱掃描周期或工作周期。期或工作周期。 集中批處理集中批處理 可編程控制器的可編程控制器的另一個主要特點就另一個主要特點就是對輸入采樣、執(zhí)是對輸入采樣、執(zhí)行用戶程序、輸出行用戶程序、輸出刷新實施集中批處刷新實施集中批處理。理。21 第二章 S7300系列可編程控制器3.PLC3.PLC的程序執(zhí)行過程的程序執(zhí)行過程 PLC PLC的程序的執(zhí)

20、行過程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行的程序的執(zhí)行過程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。和輸出刷新三個階段。 22 第二章 S7300系列可編程控制器4.4.輸入輸入/ /輸出的處理規(guī)則輸出的處理規(guī)則 輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)取決于各輸入端子在輸入刷新期間的輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)取決于各輸入端子在輸入刷新期間的接通或斷開狀態(tài)。接通或斷開狀態(tài)。 程序如何執(zhí)行取決于用戶程序和輸入映像寄存器，內(nèi)部元件程序如何執(zhí)行取決于用戶程序和輸入映像寄存器，內(nèi)部元件寄存器的內(nèi)容。寄存器的內(nèi)容。 輸出映像寄存器內(nèi)容取決于所有輸出指令的執(zhí)行結(jié)果。輸出映像寄存器內(nèi)容取決于所有輸出指令的執(zhí)行結(jié)果。 輸出鎖存器中的內(nèi)容

21、決定于上一次輸出刷新期間輸出映像寄輸出鎖存器中的內(nèi)容決定于上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器的內(nèi)容。存器的內(nèi)容。 所有輸出端子狀態(tài)由輸出鎖存器決定。所有輸出端子狀態(tài)由輸出鎖存器決定。23 第二章 S7300系列可編程控制器習(xí)題二習(xí)題二 1.1.可編程控制器由哪幾部分組成？各部分的作用及功可編程控制器由哪幾部分組成？各部分的作用及功能是什么？能是什么？ 2.2.可編程控制器的數(shù)字量輸出有幾種輸出形式？各有可編程控制器的數(shù)字量輸出有幾種輸出形式？各有什么特點？都適用于什么場合？什么特點？都適用于什么場合？ 3.3.什么是掃描周期？它主要受什么影響？什么是掃描周期？它主要受什么影響？ 4.4.可編程控

22、制器的等效工作電路由那幾部分組成？試可編程控制器的等效工作電路由那幾部分組成？試與繼電器控制系統(tǒng)進行比較。與繼電器控制系統(tǒng)進行比較。 5.5.可編程控制器的工作方式是什么？它的工作過程有可編程控制器的工作方式是什么？它的工作過程有什么顯著特點？什么顯著特點？ 6.6.試說明可編程控制器的工作過程。試說明可編程控制器的工作過程。 7.7.可編程控制器對輸入可編程控制器對輸入/ /輸出的處理規(guī)則是什么？輸出的處理規(guī)則是什么？ 8.8.可編程控制器的輸出滯后現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的？可編程控制器的輸出滯后現(xiàn)象是怎樣產(chǎn)生的？ 9.9.試舉例說明由于用戶程序指令語句安排不當(dāng)可使響試舉例說明由于用戶程序指令語句安

23、排不當(dāng)可使響應(yīng)滯后時間為三個掃描周期。應(yīng)滯后時間為三個掃描周期。24 第二章 S7300系列可編程控制器第五節(jié)第五節(jié) S7-300S7-300系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成 25 第二章 S7300系列可編程控制器1.S7-3001.S7-300結(jié)構(gòu)特點結(jié)構(gòu)特點 采用集成的背板總線（采用集成的背板總線（Back-Plane BusBack-Plane Bus）；）； 采用采用DINDIN標(biāo)準導(dǎo)軌，安裝和更換模板方便；標(biāo)準導(dǎo)軌，安裝和更換模板方便； 硬件組態(tài)靈活硬件組態(tài)靈活 機架擴展方便機架擴展方便 每個機架最多每個機架最多可安裝可安裝8 8個信號模板個信號模板（SMSM），通過），通過IM365IM365（

24、機架距（機架距離最遠離最遠1 1米）或者米）或者IM360IM360361361（機架距離最遠（機架距離最遠1010米），米），一個一個S7-S7-300300系統(tǒng)最多可安裝系統(tǒng)最多可安裝3 3個擴展機架，個擴展機架，最多可安裝最多可安裝3232個信號模板個信號模板。2.CPU2.CPU模板模板 標(biāo)準型標(biāo)準型CPUCPU（Standard CPUsStandard CPUs）系列）系列 集成型集成型CPUCPU系列系列 緊湊型緊湊型CPUCPU（Compact CPUsCompact CPUs）系列）系列 故障安全型故障安全型CPUCPU（Fail-safe CPUsFail-safe CPU

25、s）系列）系列26 第二章 S7300系列可編程控制器CPU314C-2DPCPU314C-2DP外型結(jié)構(gòu)圖外型結(jié)構(gòu)圖27 第二章 S7300系列可編程控制器CPU314C-2DPCPU314C-2DP配置配置 配置配置MMCMMC卡（卡（Micro Memory Cart Micro Memory Cart 微存儲卡）；微存儲卡）； 配置配置9 9針針MPIMPI（Multi Ponit Interface Multi Ponit Interface 多點通信接口）；多點通信接口）； 配置配置9 9針針DPDP（Decentral PeripheralsDecentral Periphera

26、ls分散外圍設(shè)備）接口；分散外圍設(shè)備）接口； 數(shù)字量輸入點數(shù)：數(shù)字量輸入點數(shù)：2424； 數(shù)字量輸出點數(shù)：數(shù)字量輸出點數(shù)：1616； 模擬量輸入通道數(shù)：模擬量輸入通道數(shù)：5 5； 模擬量輸出通道數(shù)：模擬量輸出通道數(shù)：2 2； 高速計數(shù)器：高速計數(shù)器：4 4； 定位通道：定位通道：1 1； 注：個別型號配置注：個別型號配置1515針針PtP(Ponit to Point PtP(Ponit to Point 點對點點對點) )接口。接口。3.3.信號模板信號模板 數(shù)字量輸入輸出（數(shù)字量輸入輸出（DIDIDODO）模板）模板 ； 28 第二章 S7300系列可編程控制器 數(shù)字量輸入（數(shù)字量輸入（D

27、IDI）模板）模板SM321SM321 數(shù)字量輸出（數(shù)字量輸出（DODO）模板）模板SM322SM322 數(shù)字量輸入輸出（數(shù)字量輸入輸出（DIDIDODO）模板）模板SM323SM323 模擬量輸入輸出（模擬量輸入輸出（AIAIAOAO）模板）模板 模擬量輸入（模擬量輸入（AIAI）模板）模板SM331SM331 輸出精度：輸出精度：9 91515位位 ； 模擬量輸出（模擬量輸出（AOAO）模板）模板SM332SM332 輸出精度：輸出精度：1212位位1616位；位； 輸出范圍：電壓：輸出范圍：電壓：1 15V5V、0 010V10V、10V10V 電流：電流：0 020mA20mA、4 4

28、20mA20mA、20mA20mA、0 010V10V或或0 020 20 mAmA。 模擬量輸入輸出（模擬量輸入輸出（AIAIAOAO）模板）模板SM334SM334 輸入輸出精度：輸入輸出精度：8 8位、位、1212位；位； 輸入測量范圍：輸入測量范圍：0 010V10V或或0 020 mA20 mA； 輸出范圍：輸出范圍：0 010V10V或或0 020 mA20 mA。 29 第二章 S7300系列可編程控制器 4.4.功能（功能（FMFM）模板）模板 單通道高速智能計數(shù)器模板單通道高速智能計數(shù)器模板FM350-1FM350-1 8 8通道高速智能計數(shù)器模板通道高速智能計數(shù)器模板FM3

29、50-2 FM350-2 30 第二章 S7300系列可編程控制器 4.4.功能（功能（FMFM）模板（續(xù)）模板（續(xù)） 快速進給慢速驅(qū)動定位模板快速進給慢速驅(qū)動定位模板FM351 FM351 31 第二章 S7300系列可編程控制器 4.4.功能（功能（FMFM）模板（續(xù)）模板（續(xù)） 電子凸輪控制器電子凸輪控制器FM352 FM352 32 第二章 S7300系列可編程控制器 4.4.功能（功能（FMFM）模板（續(xù)）模板（續(xù)） 步進電動機定位模板步進電動機定位模板FM353 FM353 33 第二章 S7300系列可編程控制器 4.4.功能（功能（FMFM）模板（續(xù)）模板（續(xù)） 伺服電動機定位

30、模板伺服電動機定位模板FM354 FM354 34 第二章 S7300系列可編程控制器 4.4.功能（功能（FMFM）模板（續(xù)）模板（續(xù)） 閉環(huán)控制模板閉環(huán)控制模板FM355FM355 定位和連續(xù)路徑控制模板定位和連續(xù)路徑控制模板FM357 FM357 35 第二章 S7300系列可編程控制器 5. 5.接口接口IMIM模板模板 用于用于S7-300S7-300系列系列PLCPLC的中央機架到擴展機架的連接。的中央機架到擴展機架的連接。 接口模板接口模板IM365 IM365 用于連接中央機架與用于連接中央機架與1 1個擴展機架個擴展機架; ; 接口模板接口模板IM360IM360IM361I

31、M361 S7-300 S7-300系列的最大配置為系列的最大配置為1 1個中央機架與個中央機架與3 3個擴展機架，當(dāng)個擴展機架，當(dāng)擴展機架超過擴展機架超過1 1個時，將接口模板個時，將接口模板IM360IM360插入中央機架，在擴展機插入中央機架，在擴展機架中插入架中插入接口模板接口模板IM361IM361，每個擴展機架最多可，每個擴展機架最多可安裝安裝8 8塊模板塊模板。 6.6.電源（電源（PSPS）模板）模板 7.7.通信處理器（通信處理器（CPCP）模板）模板 CP340CP340通信處理器模板通信處理器模板 用于建立點對點（用于建立點對點（Point to PointPoint t

32、o Point）低速連接。有）低速連接。有3 3種種 通信接口，通信接口，RS 232CRS 232C（V.24V.24）、）、20mA 20mA （TTYTTY）、）、RS 422RS 422RS 485RS 485（X.27X.27）。）。 CP341CP341通信處理器模板通信處理器模板 用于建立點對點（用于建立點對點（Point to PointPoint to Point）的高速連接。）的高速連接。 36 第二章 S7300系列可編程控制器 CP342-2CP342-2 CP343-2CP343-2通信處理器模板通信處理器模板 用于實現(xiàn)用于實現(xiàn)S7-300S7-300到到AS-IAS

33、-I接口總線的連接。接口總線的連接。 CP342-5CP342-5通信處理器模板通信處理器模板 用于實現(xiàn)用于實現(xiàn)S7-300S7-300到到PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的連接?，F(xiàn)場總線的連接。 CP343-1CP343-1通信處理器模板通信處理器模板 用于實現(xiàn)用于實現(xiàn)S7-300S7-300到工業(yè)以太網(wǎng)總線的連接。到工業(yè)以太網(wǎng)總線的連接。 CP343-1 TCPCP343-1 TCP通信處理器模板通信處理器模板 使用標(biāo)準的使用標(biāo)準的TCPTCPIPIP通信協(xié)議，實現(xiàn)通信協(xié)議，實現(xiàn)S7-300S7-300（只限（只限服務(wù)器）、服務(wù)器）、S7-400S7-400（服務(wù)器和客

34、戶機）到工業(yè)以太網(wǎng)的連（服務(wù)器和客戶機）到工業(yè)以太網(wǎng)的連接。接。 CP343-5CP343-5通信處理器模板通信處理器模板 用于實現(xiàn)用于實現(xiàn)S7-300S7-300到到PROFIBUS-FMSPROFIBUS-FMS現(xiàn)場總線的連接?，F(xiàn)場總線的連接。 8.Ex8.Ex輸入輸出模板輸入輸出模板 ExEx輸入輸出模板主要用于有爆炸危險的場合，將自動輸入輸出模板主要用于有爆炸危險的場合，將自動化系統(tǒng)中非本質(zhì)化系統(tǒng)中非本質(zhì)- -安全回路與過程中的本質(zhì)安全回路與過程中的本質(zhì)- -安全回路分開。安全回路分開。 37 第二章 S7300系列可編程控制器 9.9.測試模板測試模板 仿真模板仿真模板SM374 S

35、M374 占位模板占位模板 DM370 DM370 10.10.編程設(shè)備編程設(shè)備PGPGPC PC 11. 11.人人- -機操作界面機操作界面HM1HM1 按鈕面板按鈕面板 PP7PP7和和PP17 PP17 文本顯示器文本顯示器TDI7 TDI7 操作面板操作面板 OP3OP3、OP7OP7、OP17OP17、OP27OP27、OP37OP37、OP37OP37Pro Pro 觸摸屏觸摸屏TP27TP27、TP37 TP37 組態(tài)軟件組態(tài)軟件SIMATIC WinCC SIMATIC WinCC 38 第二章 S7300系列可編程控制器WINCCWINCC工控組態(tài)軟件界面工控組態(tài)軟件界面3

36、9 第二章 S7300系列可編程控制器第六節(jié)第六節(jié) S7-300S7-300的硬件組態(tài)的硬件組態(tài) 一、一、S7-300S7-300編程元件編程元件 1 1、輸入繼電器、輸入繼電器 輸入繼電器的作用是接收來自現(xiàn)場的控制按鈕、行程開關(guān)及輸入繼電器的作用是接收來自現(xiàn)場的控制按鈕、行程開關(guān)及各種傳感器等的輸入信號。各種傳感器等的輸入信號。S7-300S7-300的輸入映像寄存器是以字節(jié)的輸入映像寄存器是以字節(jié)為單位的寄存器，為單位的寄存器，CPUCPU一般按一般按“字節(jié)字節(jié). .位位”的編址方式，可按的編址方式，可按位、位、字節(jié)、字、雙字字節(jié)、字、雙字讀取相鄰讀取相鄰1 1、8 8、1616或或323

37、2個輸入繼電器的狀態(tài)。個輸入繼電器的狀態(tài)。 2 2、輸出繼電器、輸出繼電器Q Q 輸出繼電器的作用就是提供一對常開觸點驅(qū)動外部負載。輸出繼電器的作用就是提供一對常開觸點驅(qū)動外部負載。S7-300S7-300的輸出繼電器是以字節(jié)為單位的寄存器，采用的輸出繼電器是以字節(jié)為單位的寄存器，采用“字節(jié)字節(jié). .位位”的編址方法，可按的編址方法，可按位、字節(jié)、字、雙字位、字節(jié)、字、雙字讀取相鄰讀取相鄰1 1、8 8、1616或或3232個輸出繼電器的狀態(tài)。個輸出繼電器的狀態(tài)。 輸出繼電器與其它內(nèi)部器件顯著區(qū)別是且僅有一個實實在在輸出繼電器與其它內(nèi)部器件顯著區(qū)別是且僅有一個實實在在的物理動合觸點，用來接通負

38、載。這個動合觸點可以是的物理動合觸點，用來接通負載。這個動合觸點可以是繼電器繼電器輸出型、晶體管輸出型或雙向晶閘管輸出型輸出型、晶體管輸出型或雙向晶閘管輸出型。 40 第二章 S7300系列可編程控制器 3 3、輔助繼電器、輔助繼電器M M（或稱為位存儲器）（或稱為位存儲器） 輔助繼電器與傳統(tǒng)的繼電器控制線路中的中間繼電器相同，輔助繼電器與傳統(tǒng)的繼電器控制線路中的中間繼電器相同，但不能直接驅(qū)動外部負載。它與位存儲區(qū)的一個基本單元相對應(yīng)，但不能直接驅(qū)動外部負載。它與位存儲區(qū)的一個基本單元相對應(yīng)，它可由所有的編程元件觸點進行驅(qū)動。在它可由所有的編程元件觸點進行驅(qū)動。在S7-300S7-300中，輔

39、助繼電器中，輔助繼電器一般以位為單位使用，采用一般以位為單位使用，采用“字節(jié)字節(jié). .位位”的編址方式，每的編址方式，每1 1位相當(dāng)位相當(dāng)1 1個中間繼電器，可按位、字節(jié)、字、雙字存儲，個中間繼電器，可按位、字節(jié)、字、雙字存儲，S7-300S7-300的輔助的輔助繼電器的數(shù)量為繼電器的數(shù)量為20482048個。個。 4 4、外部輸入寄存器、外部輸入寄存器PIPI 用戶程序可以通過外部輸入寄存器直接訪問輸入模板。外部用戶程序可以通過外部輸入寄存器直接訪問輸入模板。外部輸入寄存器可按字節(jié)、字、雙字讀取。輸入寄存器可按字節(jié)、字、雙字讀取。 5 5、外部輸出寄存器、外部輸出寄存器PQPQ 用戶程序可以

40、通過外部輸出寄存器直接訪問輸出模板。外部用戶程序可以通過外部輸出寄存器直接訪問輸出模板。外部輸出寄存器可按字節(jié)、字、雙字讀取。輸出寄存器可按字節(jié)、字、雙字讀取。 6 6、定時器、定時器T T 定時器是由位和字組成的復(fù)合存儲單元，定時器的觸點狀態(tài)定時器是由位和字組成的復(fù)合存儲單元，定時器的觸點狀態(tài)用位存儲單元表示，字存儲單元用于存儲定時器的定時時間值。用位存儲單元表示，字存儲單元用于存儲定時器的定時時間值。它的作用與繼電器控制線路中的時間繼電器基本相似。它的作用與繼電器控制線路中的時間繼電器基本相似。41 第二章 S7300系列可編程控制器 S7-300 S7-300的定時器由的定時器由時基和定

41、時值時基和定時值組成，定時時間等于時基與組成，定時時間等于時基與定時值（定時值（1 1999999）的乘積。定時范圍）的乘積。定時范圍10ms10ms9.99s9.99s、100ms100ms1min39s900ms1min39s900ms、1s1s16min39s16min39s、10s10s2h46min30s2h46min30s。脈沖定時器脈沖定時器SPSP。擴展定時器擴展定時器SESE。通電延時定時器通電延時定時器SDSD。保持型通電延時定時器保持型通電延時定時器SSSS。斷電延時定時器斷電延時定時器SSSS。7 7、計數(shù)器、計數(shù)器C C S7 S7中計數(shù)器對中計數(shù)器對RLORLO的正

42、跳沿的正跳沿進行計數(shù)。它由位存儲器與字存進行計數(shù)。它由位存儲器與字存儲器組成，位存儲單元表示計數(shù)器的觸點狀態(tài)，字存儲單元用儲器組成，位存儲單元表示計數(shù)器的觸點狀態(tài)，字存儲單元用于存儲計數(shù)器的當(dāng)前計數(shù)值。于存儲計數(shù)器的當(dāng)前計數(shù)值。 計數(shù)器的計數(shù)方式分為：計數(shù)器的計數(shù)方式分為：遞增計數(shù)、遞減計數(shù)和增減計數(shù)遞增計數(shù)、遞減計數(shù)和增減計數(shù)。遞增計數(shù)是從遞增計數(shù)是從0 0（或預(yù)置的初始值）開始直到計數(shù)值達到上限（或預(yù)置的初始值）開始直到計數(shù)值達到上限999999時，才停止累加。遞減計數(shù)是從預(yù)置的初始值開始直到計數(shù)時，才停止累加。遞減計數(shù)是從預(yù)置的初始值開始直到計數(shù)器的計數(shù)值達到器的計數(shù)值達到0 0時，才不

43、再減小。時，才不再減小。 計數(shù)范圍為計數(shù)范圍為1 1999999。42 第二章 S7300系列可編程控制器 S7-300 S7-300的定時器由的定時器由時基和定時值時基和定時值組成，定時時間等于時基與組成，定時時間等于時基與定時值（定時值（1 1999999）的乘積。定時范圍）的乘積。定時范圍10ms10ms9.99s9.99s、100ms100ms1min39s900ms1min39s900ms、1s1s16min39s16min39s、10s10s2h46min30s2h46min30s。8 8、數(shù)據(jù)塊寄存器、數(shù)據(jù)塊寄存器DBDB 數(shù)據(jù)塊寄存器用于存儲所有數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)，分為數(shù)據(jù)塊寄存器用

44、于存儲所有數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)，分為共享數(shù)據(jù)塊共享數(shù)據(jù)塊DBDB和背景數(shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊DIDI?？砂醋止?jié)、字、雙字訪問數(shù)據(jù)塊寄存器?？砂醋止?jié)、字、雙字訪問數(shù)據(jù)塊寄存器。9 9、本地數(shù)據(jù)寄存器、本地數(shù)據(jù)寄存器L L 本地數(shù)據(jù)寄存器用于存儲邏輯塊中使用的臨時數(shù)據(jù)，可按位、本地數(shù)據(jù)寄存器用于存儲邏輯塊中使用的臨時數(shù)據(jù)，可按位、字節(jié)、字、雙字訪問本地數(shù)據(jù)存儲器。字節(jié)、字、雙字訪問本地數(shù)據(jù)存儲器。二、二、S7-300S7-300的的I/OI/O地址組態(tài)地址組態(tài)1 1、S7-300S7-300插槽地址插槽地址43 第二章 S7300系列可編程控制器 2 2、S7-300S7-300數(shù)字數(shù)字/ /模擬量模擬量I/

45、OI/O地址組態(tài)地址組態(tài) 44 第二章 S7300系列可編程控制器信號模塊地址分配表信號模塊地址分配表 機機架架模塊起模塊起始地址始地址槽槽 號號12345678910110數(shù)字量數(shù)字量模擬量模擬量PSCPUIM02564272828812304163202033624352283681數(shù)字量數(shù)字量模擬量模擬量-IM32384364004041644432484485246456480604962數(shù)字量數(shù)字量模擬量模擬量-IM64512685287254476560805768459288608926243數(shù)字量數(shù)字量模擬量模擬量-IM96640100656104672108688112704

46、116720120736124752注：每個模擬量注：每個模擬量I IO O通道占用一個字地址（通道占用一個字地址（2 2個字節(jié)）個字節(jié)） 45 第二章 S7300系列可編程控制器三、三、SETP7SETP7地址編寫方法地址編寫方法 1 1、絕對地址、絕對地址 絕對地址是根據(jù)編程元件在存儲區(qū)的位置，用編程元件的類絕對地址是根據(jù)編程元件在存儲區(qū)的位置，用編程元件的類型、字節(jié)地址和位地址來表示，或者用字地址及雙字地址表示，型、字節(jié)地址和位地址來表示，或者用字地址及雙字地址表示，使得使得CPUCPU能夠按照絕對地址訪問各個編程元件。能夠按照絕對地址訪問各個編程元件。 2 2、符號地址、符號地址符號地

47、址是用符號名表示特定的絕對地址。符號地址是用符號名表示特定的絕對地址。 程序的可讀性強程序的可讀性強 有益于程序歸檔有益于程序歸檔 有助于故障尋蹤有助于故障尋蹤四、四、S7-300S7-300機架組態(tài)機架組態(tài) 機架組態(tài)：模板安裝的槽位。機架組態(tài)：模板安裝的槽位。 電源模板的合理選擇以滿足電流和功率的要求。電源模板的合理選擇以滿足電流和功率的要求。 46 第二章 S7300系列可編程控制器模模 板板規(guī)規(guī) 格格數(shù)數(shù)量量從背板總從背板總線吸取的線吸取的電流（電流（mAmA）從電源從電源吸取的吸取的電流電流（mAmA）功耗功耗（W W）CPUCPU模板模板CPU314CPU3141 110001000

48、8 8數(shù)字量輸入模板數(shù)字量輸入模板 SM321 16SM321 1624V DC24V DC2 2252525253.53.5數(shù)字量輸出模板數(shù)字量輸出模板 SM322 16SM322 1624V DC24V DC1 180801201204.94.9數(shù)字量輸出模板數(shù)字量輸出模板 SM322 16SM322 16繼電器輸出繼電器輸出1 11001002502504.54.5模擬量輸入模板模擬量輸入模板 SM331 2AISM331 2AI1 160602002001.31.3模擬量輸出模板模擬量輸出模板 SM332 2AOSM332 2AO1 160601351353 3高速計數(shù)器模板高速計數(shù)器

49、模板 FM350-1FM350-11 116016040404.54.5如：所有信號模板和功能模板從背板總線吸取的電流為：如：所有信號模板和功能模板從背板總線吸取的電流為：25252 2808010010060606060160=160=510 mA510 mA 47 第二章 S7300系列可編程控制器第七節(jié)第七節(jié) SETP7SETP7編程軟件編程軟件 一、一、STEP7STEP7軟件組成軟件組成 S T E P 7S T E P 7 是 用 于是 用 于SIMATIC PLCSIMATIC PLC組態(tài)和編組態(tài)和編程的標(biāo)準軟件包，是程的標(biāo)準軟件包，是SIMATICSIMATIC工業(yè)軟件的重工業(yè)

50、軟件的重要組成部分。要組成部分。 STEP 7STEP 7標(biāo)準軟件包標(biāo)準軟件包運行在運行在Windows 95Windows 95989820002000NTNT下，與下，與WindowsWindows的圖形和面向的圖形和面向?qū)ο蟮牟僮髟瓌t相匹對象的操作原則相匹配。配。 48 第二章 S7300系列可編程控制器 1 1、SIMATIC SIMATIC 管理器管理器 49 第二章 S7300系列可編程控制器 2 2、符號編輯器、符號編輯器 50 第二章 S7300系列可編程控制器 3 3、硬件組態(tài)工具、硬件組態(tài)工具 51 第二章 S7300系列可編程控制器 4 4、通信組態(tài)、通信組態(tài) 52 第二章 S7300系列可編程控制器 5 5、硬件診斷、硬件診斷 6 6、編程語言、編程語言二、二、STEP 7STEP 7的程序類型的程序類型 線性編程、分部編程和結(jié)構(gòu)化編程。線性編程、分部編程和結(jié)構(gòu)化編程。 1 1、線性編程、線性編程就是將就是將用戶程序連續(xù)放置在一個指令塊用戶程序連續(xù)放置在一個指令塊內(nèi)，通常內(nèi)，通常為為OB1OB1，程序按線性的或者按順序執(zhí)行每條