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(guó)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(jià)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(gè)模塊，最大I/O點(diǎn)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(wú)排風(fēng)扇構(gòu)造且具有易于用戶掌握等特點(diǎn)，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(yùn)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(hào)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(guò)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(fèi)廠家目前PLC的消費(fèi)廠家及PLC的型號(hào)很多，在中國(guó)運(yùn)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(jì)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(chǔ)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(jì)2002年 10月之前的CPU

4、 3142002年 10月之后的CPU 314S7-300 CPU的運(yùn)轉(zhuǎn)方式STOP方式：CPU模塊通電后自動(dòng)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(diǎn)信息效力。HOLD方式：在起動(dòng)和RUN方式執(zhí)行程序時(shí)遇到調(diào)試用的斷點(diǎn)，用戶程序的執(zhí)行被掛起暫停，定時(shí)器被凍結(jié)。STARTUP方式：?jiǎn)?dòng)方式，可以用鑰匙開關(guān)或編程軟件啟動(dòng)CPU。假設(shè)鑰匙開關(guān)在RUN或RUN-P位置，通電時(shí)自動(dòng)進(jìn)入啟動(dòng)方式。S7-300 CPU的形狀與缺點(diǎn)顯示LEDSF系統(tǒng)出錯(cuò)/缺點(diǎn)顯示，紅色：CPU硬件缺點(diǎn)或軟件錯(cuò)誤時(shí)亮。 BATF電池缺點(diǎn)，紅色

5、：電池電壓低或沒(méi)有電池時(shí)亮。 DC 5V5V電源指示，綠色： 5V電源正常時(shí)亮。 FRCE強(qiáng)迫，黃色：至少有一個(gè) I/O被強(qiáng)迫時(shí)亮。 RUN運(yùn)轉(zhuǎn)方式，綠色：CPU處于 RUN形狀時(shí)亮；重新啟動(dòng)時(shí)以 2 Hz的頻率閃亮；HOLD單步、斷點(diǎn)形狀時(shí)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(dòng)時(shí)常亮；請(qǐng)示存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)以0.5Hz的頻率閃亮，正在執(zhí)行存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)以2Hz的頻率閃亮。BUSF總線錯(cuò)誤，紅色：PROFIBUS-DP接口硬件或軟件缺點(diǎn)時(shí)亮，集成有DP接口的CPU才有此LED。集成有兩個(gè)DP接口的CPU有兩個(gè)對(duì)應(yīng)的LEDBUS1F和BUS2F。S

6、7-300 CPU的方式選擇開關(guān)1RUN-P(運(yùn)轉(zhuǎn)-編程)位置：運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還可以讀出和修正用戶程序，改動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式。2RUN (運(yùn)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(chǔ)器：不能堅(jiān)持。將鑰匙開關(guān)從 STOP形狀搬到 MRES位置，可復(fù)位存儲(chǔ)器，使 CPU回到初始形狀。用鑰匙開關(guān)進(jìn)展復(fù)位存儲(chǔ)器的方法開場(chǎng)一個(gè)新的編程任務(wù)時(shí)，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(guò)操作CPU上的鑰匙開關(guān)來(lái)實(shí)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(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)完成。2轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙開關(guān)至MRE

7、S位置，并堅(jiān)持這個(gè)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(jiān)持這個(gè)在這個(gè)位置，STOP LED開場(chǎng)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(dòng)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(chǔ)器已被清零，可以傳輸新程序。6存儲(chǔ)器被取出或插入時(shí),CPU發(fā)出系統(tǒng)復(fù)位懇求，STOP LED以0.5Hz的頻率閃爍。此時(shí)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(jì)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(méi)有安裝集成的裝載存儲(chǔ)器，在運(yùn)用CPU時(shí)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(yùn)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(chǔ)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(diǎn)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(diǎn)平安型自動(dòng)化系統(tǒng)，滿足平安運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。 S7-300:模塊 PS(可選)CPU IM(可選)SM: DISM: DOSM: AISM: AO FM:- 計(jì)數(shù)- 定位- 閉環(huán)控制 CP:- 點(diǎn)-到-點(diǎn)- 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(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(gè)擴(kuò)展機(jī)架上除了接口模塊外最多只能再安裝八個(gè)信號(hào)模塊或功能模塊，最多可以擴(kuò)展為四個(gè)機(jī)架。中央處置單元總是在機(jī)架的號(hào)槽位上，號(hào)槽安裝電源模塊，號(hào)槽總是安裝接口模塊，槽號(hào)至11，可自在分配信號(hào)模塊、功能塊。S7-300的模塊地址機(jī)架模板起始地址槽號(hào)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(gè)槽劃分為4yte等于32個(gè)I/O ，模擬I/O模塊每個(gè)槽劃分為16Byte等于個(gè)模擬量通道，每個(gè)模擬量輸入或輸出通道的地址總是一個(gè)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(gè)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(gè)模塊的根本框架。這些模塊經(jīng)過(guò)背板總道路交換數(shù)據(jù)和信號(hào)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(hào)。每個(gè)機(jī)架均有一條I/O總線，對(duì)信號(hào)模塊的過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)展時(shí)間要求嚴(yán)厲的訪問(wèn)均經(jīng)過(guò)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(hào)相應(yīng)的大量數(shù)據(jù)。除機(jī)架ER1和ER2外，其他每個(gè)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(jì)算假設(shè)將以下模塊裝入到一個(gè)帶18個(gè)插槽的CR上：1個(gè)CPU417-43個(gè)模擬量輸入模塊SM431；AI1616位5個(gè)數(shù)字量輸入模塊SM421；DI3224VDC6個(gè)數(shù)字量輸入模塊SM422；DO3224VDC/0.5A1個(gè)發(fā)送IM，IM460-0利用來(lái)自各個(gè)數(shù)據(jù)表單的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算此機(jī)架的電流耗費(fèi)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(jí) CPU 性能 多處置器可銜接 21 個(gè)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(chǔ)器強(qiáng)大的通訊工具通用性經(jīng)過(guò)運(yùn)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(shí)間8 x U/I/TC or 4 x R/RTD, 14 bits, 25 ms每通道轉(zhuǎn)換時(shí)間， 線性平滑8 x U/I or 4 x R, 14 bits 50 us每通道轉(zhuǎn)換時(shí)間16 x U/I/TC or 8 x R/RTD, 16 bits, 2.5/25ms每通道轉(zhuǎn)換時(shí)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(jì)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(diǎn)對(duì)點(diǎn)2 通道點(diǎn)對(duì)點(diǎn)EthernetProfibusM7-CPUsCPU 486-3CPU 488-3CPU 488-4CPU 488-5S7-400: CPU設(shè)計(jì)缺點(diǎn)指示 LED

17、外部電池MPI/DP接口DP接口存儲(chǔ)器卡插槽 方式選擇器S7-300 的存儲(chǔ)器概念注釋符號(hào)塊: 邏輯塊 (OB,FC,FB) 數(shù)據(jù)塊 (DB)PG中的Flash EPROM 存儲(chǔ)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(chǔ)器: PII, PIQ M, T, C 堅(jiān)持的 M, T, C 堅(jiān)持的數(shù)據(jù)塊堅(jiān)持存儲(chǔ)器:當(dāng)系統(tǒng)斷電時(shí)，不用電池做后備n. reten. reten.當(dāng)系統(tǒng)有電時(shí)，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(chǔ)器：Flash-EPROM任務(wù)存儲(chǔ)器: OB,FC,FB DBn. reten. reten.S7-400的存儲(chǔ)器概念注釋符號(hào)塊: 邏輯塊 (OB,FC,FB) 數(shù)據(jù)塊 (DB)PG中的Flash