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(kuò)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(jī)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(kuò)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(jī)DI形狀指示 方式選擇器電位器I/O 擴(kuò)展存儲器卡輸入形狀指示本機(jī)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(jìn)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(jìn)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(qiáng)迫，黃色：至少有一個 I/O被強(qiáng)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)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(kuò)展才干一個擴(kuò)展機(jī)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(kuò)展為四個機(jī)架。中央處置單元總是在機(jī)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(jī)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(kuò)展模塊S7-400S7-400: 模塊 PSCPUSM: DISM: DOSM: AISM: AOCP

12、FMSMIMS7-400的機(jī)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(jī)架為擴(kuò)展機(jī)架ER，以下圖是組態(tài)為CR、帶有18個插槽的機(jī)架。S7-400的機(jī)架S7-400系統(tǒng)的機(jī)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(jī)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(jī)架均有一條I/O總線，對信號模塊的過程數(shù)據(jù)進(jìn)展時間要求嚴(yán)厲的訪問均經(jīng)過I/O總道路進(jìn)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(jī)架ER1和ER2外，其他每個機(jī)架均有一條通訊總線。S7-400的UR1機(jī)架S7-40

13、0的UR2機(jī)架S7-400的ER1機(jī)架S7-400的CR2機(jī)架S7-400的CR3機(jī)架S7-400的UR2-H機(jī)架S7-400的接口模塊銜接中央機(jī)架和擴(kuò)展機(jī)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(jī)架的電流耗費I，如下表所示： SIMATIC S7-400：概述系統(tǒng)可擴(kuò)展性 組裝密度高分級 CPU 性能 多處置器可銜接 21 個擴(kuò)展機(jī)

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(qiáng)每條二進(jìn)制指令 80 nsec多達(dá) 16 Mbytes 的用戶存儲器強(qiáng)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(jī)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(jī)定位快速行程定位 / 慢速電機(jī)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