運(yùn)動控制技術(shù)基礎(chǔ)課件 項(xiàng)目1 西門子S7-300 PLC軟硬件安裝及初步使用

BasicsOfMotionControlTechnology運(yùn)動控制技術(shù)基礎(chǔ)項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用背景描述

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用在工業(yè)控制領(lǐng)域，有兩種常見的控制系統(tǒng)，一種是繼電器控制系統(tǒng)，另一種是PLC控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)一般由主令電器、繼電器、接觸器和導(dǎo)線等部分組成，通過不同的電路接線來實(shí)現(xiàn)不同的控制功能，繼電器控制系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的控制邏輯包含在接線形式中，人們稱之為接線邏輯。繼電器控制系統(tǒng)常用于實(shí)現(xiàn)較簡單的控制需求，不太適合柔性較高、功能復(fù)雜的控制場合。

PLC控制系統(tǒng)于1969年應(yīng)運(yùn)而生。PLC控制系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的控制邏輯包含在控制程序中，人們稱之為存儲邏輯。PLC控制系統(tǒng)只需要更改控制程序而不是更改接線，就可以很方便地變更控制功能，滿足復(fù)雜多變的控制需求。示范實(shí)例：資訊

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用某工廠需要新建一套生產(chǎn)系統(tǒng)，要求采用西門子S7-300PLC進(jìn)行控制。根據(jù)設(shè)備的數(shù)量和控制要求，預(yù)計(jì)需要30個數(shù)字量輸入點(diǎn)，20個數(shù)字量輸出點(diǎn)，并各預(yù)留10個，所有數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)均采用直流供電；4個模擬量輸入點(diǎn)，2個模擬量輸出點(diǎn)，不需預(yù)留。請完成以下任務(wù)：1.安裝相關(guān)軟件；2.完成硬件選型；3.完成硬件安裝；4.完成硬件組態(tài)下載；5.提交硬件清單。示范實(shí)例：資訊

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用PLC控制系統(tǒng)包括硬件部分和軟件部分。PLC控制系統(tǒng)硬件部分是以PLC為控制核心，包括主令電器、檢測開關(guān)、傳感器等輸入器件，指示燈、蜂鳴器、以及各種繼電器、電磁閥、驅(qū)動器等輸出器件。PLC本質(zhì)上是一臺專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，主要由中央處理器、數(shù)字量輸入/輸出端口、模擬量輸入/輸出端口、功能模塊、接口模塊、通信模塊以及電源等部分組成。根據(jù)PLC硬件的運(yùn)算速度、存儲容量、I/O點(diǎn)數(shù)等方面可分為小型PLC、中型PLC以及大型PLC。根據(jù)PLC硬件的結(jié)構(gòu)形式又可分為整體式和模塊式。小型PLC通常為整體式，中大型PLC多采用模塊式。PLC控制系統(tǒng)的軟件部分通常是指PLC的系統(tǒng)程序和用戶程序。系統(tǒng)程序由PLC制造廠商設(shè)計(jì)編寫并存入PLC的系統(tǒng)存儲器中，主要完成監(jiān)控、編譯、診斷等功能，用戶不能直接讀寫和更改。用戶程序由用戶利用PLC的編程軟件，根據(jù)控制要求編制而得，以實(shí)現(xiàn)各種控制功能。示范實(shí)例：資訊

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用西門子PLC的硬件型號一般由三個部分組成，以CPU314C-2PN/DP為例，其含義為：CPU：CPU模塊314C：314系列緊湊型2PN/DP：兩個PROFINET端口，一個MPI/DP端口示范實(shí)例：資訊

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用西門子PLC的每一種硬件型號都有確定的訂貨號與之對應(yīng)，在采買西門子PLC時通常使用的是訂貨號。以6ES7321-1BH01-0XA0為例，西門子產(chǎn)品訂貨號的命名規(guī)則如下：6ES：自動化系統(tǒng)系列7：S7系列（5為S5系列）3：300系列（1為ET系列，2為200系列，4為400系列）2：數(shù)字量（1為CPU，3為模擬量，4為通訊，5為功能）1：輸入（2為輸出，3為輸入/輸出）1：功能等級（數(shù)越大功能越強(qiáng)）B：晶體管（H是繼電器，F(xiàn)是交流，如果是模擬量K是通用型，P為溫度信號）H：16點(diǎn)（L表示32點(diǎn)，F(xiàn)為8點(diǎn)，D為4點(diǎn)，B為兩點(diǎn)）01：版本號，0.1版本0XA0：后綴，用于描述特殊功能。示范實(shí)例：資訊

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用西門子PLC的硬件需要安裝在導(dǎo)軌上固定。一個SIMATIC300站點(diǎn)最多可以包含四個機(jī)架，其中只有主機(jī)架安裝有CPU，擴(kuò)展機(jī)架通過接口模塊IM與主機(jī)架相連，每個機(jī)架最多可安裝11個模塊。安裝導(dǎo)軌時必須連接保護(hù)地線，導(dǎo)線的截面應(yīng)在10mm2以上。導(dǎo)軌要預(yù)留上下至少40mm、左右至少20mm的間隙用于散熱。導(dǎo)軌水平安裝時，模塊的安裝順序?yàn)閺淖笾劣?；垂直安裝時，安裝順序?yàn)閺南峦?。?dǎo)軌的前三個插槽依次安裝電源模塊、CPU模塊、接口模塊IM，4至11插槽可安裝信號模塊SM、功能模塊FM、通信模塊CP。插槽只是對不同模塊之間安裝位置關(guān)系的描述，并不占據(jù)固定的實(shí)際空間位置，實(shí)際安裝時所有的模塊之間不留間隙密貼安裝，如果沒有擴(kuò)展機(jī)架則不需要安裝接口模塊，這時候CPU和其他模塊直接挨在一起安裝，不能空出間隔。示范實(shí)例：資訊

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用PLC的輸入輸出接口分為數(shù)字量和模擬量兩種，數(shù)字量輸入/輸出接口稱為DI/DO，模擬量輸入/輸出接口稱為AI/AO。西門子S7-300PLC的直流輸入接口都是高電平有效。在連接三線制傳感器時，要注意匹配傳感器和輸入接口的類型，否則不但不能接收到傳感信號，還可能造成器件損壞。PLC的輸出接口分為晶體管輸出、繼電器輸出、晶閘管輸出三種類型。晶體管輸出適用于直流負(fù)載；繼電器輸出既適用于直流負(fù)載，也適用于交流負(fù)載；晶閘管輸出只能驅(qū)動交流負(fù)載。PLC的模擬量輸入/輸出接口AI/AO根據(jù)信號類型不同分為電流接口和電壓接口。電流接口的信號范圍包括0-20mA、0-20mA、±20mA。電壓接口的信號范圍包括0-10V、±10V。示范實(shí)例：計(jì)劃

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用序號項(xiàng)目內(nèi)容時間人員1STEP7軟件安裝把STEP7SIMATICManager和S7-PLCSIM軟件正確安裝到電腦中30分鐘全體人員2STEP7初步使用在STEP7SIMATICManager新建一個工程項(xiàng)目，選擇合適的硬件，完成硬件組態(tài)并編譯保存10分鐘全體人員3S7-300硬件安裝安裝導(dǎo)軌，把硬件組態(tài)選擇的相應(yīng)硬件正確安裝到導(dǎo)軌上15分鐘全體人員4CPU模塊基本操作正確操作CPU模塊的撥鈕開關(guān)，使PLC分別處于RUN/STOP/MRES狀態(tài)15分鐘全體人員5下載硬件組態(tài)設(shè)置好STEP7SIMATICManager通信接口，把硬件組態(tài)下載到PLC中10分鐘全體人員6提交硬件清單把最終確定好的PLC各模塊型號及訂貨號填入硬件清單，提交甲方

全體人員示范實(shí)例：決策

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用根據(jù)任務(wù)要求和資源、人員的實(shí)際配置情況，按照工作計(jì)劃表，采取項(xiàng)目小組的方式開展工作，小組內(nèi)實(shí)行分工合作，每位成員都要完成全部任務(wù)并提交任務(wù)評價表。示范實(shí)例：實(shí)施

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用（一）安裝STEP7軟件1.安裝STEP7SIMATICManager軟件2.安裝S7-PLCSIM軟件（二）STEP7軟件初步使用1.新建項(xiàng)目2.硬件組態(tài)（三）S7-300PLC硬件安裝（四）CPU模塊基本操作1.S7-300CPU模式開關(guān)及指示燈2.S7-300CPU存儲器3.復(fù)位CPU存儲器操作4.MMC卡被動格式化操作5.CPU恢復(fù)出廠操作（五）下載硬件組態(tài)1.連接PC與PLC2.設(shè)置PG/PC接口3.下載硬件組態(tài)示范實(shí)例：檢查

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用項(xiàng)目分值評分標(biāo)準(zhǔn)檢查情況得分STEP7軟件安裝251.SIMATICManager軟件15分，S7-PLCSIM軟件10分；2.軟件安裝正確能正常使用，得滿分；3.軟件安裝了但不能正常使用，得60%；4.軟件未安裝，本項(xiàng)目不得分。

STEP7初步使用251.新建項(xiàng)目10分，硬件組態(tài)10分，硬件清單5分；2.能新建項(xiàng)目2分，項(xiàng)目名稱和存儲位置各2分，站點(diǎn)類型4分；3.硬件組態(tài)正確9分（分項(xiàng)計(jì)分），編譯保存1分；4.硬件清單5分。

S7-300硬件安裝251.安全違章扣10分；2.安裝不達(dá)標(biāo)一項(xiàng)扣2分。

CPU模塊基本操作151.安全違章扣10分；2.正確插拔MMC卡3分；3.復(fù)位CPU存儲器、MMC卡被動格式化、CPU恢復(fù)出廠操作各4分。

下載硬件組態(tài)101.安全違章扣10分；2.正確連接斷開通信線，2分；3.正確設(shè)置PG/PC接口、正確下載各4分。

合計(jì)100

示范實(shí)例：評價

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用表1-7西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用項(xiàng)目自評表

簽名：日期：表1-8西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用項(xiàng)目他評表

簽名：日期：實(shí)踐練習(xí)

項(xiàng)目1西門子S7-300PLC軟硬件安裝及初步使用A工廠需要新建一套生產(chǎn)系統(tǒng)，要求采用西門子S7-300PLC進(jìn)行控制。根據(jù)設(shè)備的數(shù)量和控制要求，預(yù)計(jì)需要32個數(shù)字量輸入點(diǎn)，24個數(shù)字量輸出點(diǎn)，并各預(yù)留8個，所有數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)均采用直流供電；3個模擬量輸入點(diǎn)，1個模擬量輸出點(diǎn)，各預(yù)留1個。請完成以下任務(wù)：1