S7-300和400硬件及组态技术.ppt

第一讲 S7-200/300/400简介,主要内容：,（二）标准型S7-300的硬件结构,（三）S7-300CPU模块,（四）S7-300PLC功能,（五）S7-300模块,（六）S7-400概述,（一）S7-200概述,（一）S7-200概述,1.S7家族,2.S7-200型号与性能,3.S7-200与PC的连接,4.S7-200硬件,5. PLC扩展,1.S7家族,可根据具体应用需求及预算，灵活组合、定制（系列化的 控制其家族产品满足不同应用及需求）,2.S7-200型号与性能,3.S7-200与PC的连接,4.S7-200硬件,5. PLC扩展,（二）标准型S7-300的硬件结构,S7-300为标准型模块式结构化PLC，各种模块相互独立， 并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC应 用系统。,（三）S7-300CPU模块,S7-300：CPU设计,1、CPU模块的分类,S7-300CPU模块可分为紧凑型、标准型、革新性、 户外型、故障安全型和特种型CPU。,2.S7-300 CPU 模块的主要特性,3.S7-300 CPU 模块操作,RUN-P：可编程运行模式。在次模式下，CPU不仅可以执行用户程序，在运行的同时，还可以通过编程设备（如装有STEP 7的PG、装有 STEP 7的计算机等）读出、修改、监 控用户程序。,RUN：运行模式。在次模式下，CPU执行用户程序，还可以通过编程设备读出、监控用户程序，但不能修改用户程序。,STOP:停机模式。在次模式下，CPU不执行用户程序，但可以通过编程设备（如装有STEP 7的PG、装有STEP 7的计算机等）从CPU中读出或修改用户程序。在此位置可以拔出钥匙。,MRES：存储器复位模式。该位置不能保持，当开关在此位置释放时将自动返回到STOP位置。将钥匙从STOP模式切换到MRES模式时，可复位存储器，使CPU回到初始状态。,4.状态及故障显示,SF(红色)：系统出错/故障指示灯。CPU硬件或软 件错误时亮 BATF（红色）：电池故障指示灯（只有CPU313 和314配备）。当电池失效或未装入时，指示灯亮。 DC5V（绿色）：+5V电源指示灯。CPU和S7-300 总线的5V电源正常时亮。 FRCE（黄色）：强制作业有效指示灯。至少有一个 I/O被强制状态时亮 RUN（绿色）：运行状态指示灯。CPU处于“RUN” 状态时亮，LED在“Startup”状态已2Hz频率闪烁； 在“HOLD”状态以0.5Hz频率闪烁。,STOP（黄色）：停止状态指示灯。CPU处于“STOP”或“HOLD”或“Startup”状态时亮；在存储器复位时LED以0.5Hz频率闪烁；在存储器置位是LED以2Hz频率闪烁。 BUS DF(BF)（红色）：总线出错指示灯（只适用于带有DP接口的CPU）。出错时亮。 SF DP:DP接口错误指示灯。（只适用于带有DP接口的CPU）。当DP接口故障时亮。,（1）高速的指令处理。0.10.6us的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。 （2）人机界面（HMI）。方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，因此人机对话的编程要求大大减少。 （3）诊断功能。CPU的智能化的诊断系统可连续监控系统的功能是否正常，记录错误和特殊系统事件。 （4）口令保护。多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。,（四）S7-300PLC功能,（五）S7-300模块,1.S7-300的扩展能力,(1)与CPU312 IFM和CPU313配套的模块只能安装 在一个机架上。 (2)除了电源模块、CPU模块和接口模块外，一个机 架上最多只能再安装8个信号模块或功能模块。 (3)CPU314/315/315-2DP最多可扩展4个机架。 (4)IM360/IM361接口模块将S7-300背板总线从 一个机架连接到下一个机架。,2.S7-300数字量模块地址的确定,根据机架上模块 的类型，地址可 以为输入（I）或 输出（O）。数字 I/O模块每个槽划 占4B（等于32个 I/O点）。,3.S7-300模拟量模块地址的确定,模拟I/O模块每个 槽划占16B（等于 8个模拟量通道）， 每个模拟量输入通 道或输出通道的地 址总是一个字地址。,4.S7-300数字量模块位地址的确定,0号机架的第一个 信号模块槽（4号 槽）地址为0.0 3.7，一个16点的 输入模块只占用地 址0.01.7，地址 2.03.7未用。数 字量模块中的输入 点和输出点的地址 由字节部分和位部 分组成。 例如I0.0。,（六）S7-400概述,S7-400模块,S7-400：CPU设计,第二讲 STEP7编程软件的安装与介绍,一、 软件的安装,二、 SIMATIC管理器,一、 软件的安装,1.STEP7 系统需求,2.STEP7 硬件需求,3.STEP7 安装,二、 SIMATIC管理器,1.启动 SIMATIC管理器,2. SIMATIC管理器界面,3. PG/PC接口设置,第三讲 硬件配置与组态,一、S7-300/400机架配置与扩展,二、S7-300/400硬件组态,一、S7-300/400机架配置与说明,步骤：第一步在IE浏览器中输入WWW4.ad.siemens.de路径； 第二步选择English页面； 第三步在搜索框中输入你产品或问题的关键字（英文）； 第四步用鼠标点击Search键。,1.S7-300系统扩展,基本原理,通常一套S7-300PLC系统有一个主机架，安装有CPU 的机架称为主机架，当主机架上的I/O模块（最多8块） 上的控制点数不够时，可以增加1-3个扩展架，每个扩 展架最多可安装8个I/O模块，装在4到11槽，3个扩展 机架最多安装24个I/O模块。,使用单机架或多机架,在下面的情况下应该使用单机架： 结构紧凑、需要节约空间 CPU312、312IFM、312C和CPU313只能用单机架 所需处理的信号量少,在下面的情况下应该使用多机架： 没有足够的插槽 所需处理的信号量大,接口 模块（IM）分类,安装示意图,主机架配置方法,首先直接新建一个项 目，在项目中插入一个 SIMTIC Station，双 击Hardware图标，打 开硬件组态程序。在硬 件目录中找到S7-300 机架，拖拽到左上方的 视图中，即可添加一个 主机架。,插入主机架后，分 别向机架中的1号槽 添加电源、2号槽添 加CPU。硬件目录中 的某些CPU型号有多 种操作系统版本，在 添加CPU时，CPU的 型号和操作系统版本 都要与实际硬件一致。,如需要扩展机架，则应 该在IM目录下找到相应的 接口模块，添加到3号槽。 如无扩展机架，3号槽留 空。,4至11号槽中可以添加 信号模块、功能模块、通 信处理器等，上述模块分 别在硬件目录中的 SM-300、FM-300和 CP-300目录下。,一个S7-300站最多可以有一个主机架（0号机架），三个扩展机架（1-3号机架）。主机架和扩展机架通过接口模板（IM）连接。,机架扩展,只有一个扩展机架式，主机架（0）和扩展机架（1） 的3号槽中都使用IM365连接。,有1到3个扩展机架式，主机架（0）的3号槽中使用 IM360，扩展机架1-3的3号槽中用IM361连接。,机架扩展有以下两种情况：,在STEP7中，可以像添加主机架一样，通过拖拽向站窗口中添加扩展机架。然后分别在主机架和扩展机架中添加相应的接口模板。STEP7就会显示出相应的机架之间的连接。,机架扩展示例,中央机架可 插入4个发 送接口模块，最多可连21个扩展单元。,2.S7-400 系统扩展,1、IM460-0/461-0模式,S7-400IM接口模块460/1-0面板图,发送模块指示灯与状态,接收模块指示灯与状态,2、IM460-1/461-1模式,S7-400IM接口模块460/1-1面板图,发送模块指示灯与状态,接收模块指示灯与状态,3、IM460-3/461-3模式,S7-400IM接口模块460/1-3面板图,发送模块指示灯与状态,接收模块指示灯与状态,4、IM460-4/461-4模式,注意： 右边的CPU不能使用 IM460-4和IM461-4 扩展模块。,S7-400IM接口模块460/1-4面板图,发送模块指示灯与状态,接收模块指示灯与状态,1. STEP 7项目结构,第1层：项目 项目代表了自动化解决方案中的所有数据和 程序的整体，它位于对象体系的最上层。 第2层：子网、站 SIMATIC 300/400站用于存放硬件组 态和模块参数等信息，站是组态硬件的起点。 第3层和其他层：与上一层对象类型有关。,二、S7-300/400硬件组态,2.使用项目向导创建STEP 7项目,项目向导1/4,项目向导2/4,项目向导3、4,完成项目创建，项目名：My_Prj1,3.手动创建STEP 7项目,新建项目窗口,所创建的项目，项目名：My_Prj2,4.插入S7-300工作站,在My_Prj2项目内插入S7-300工作站：SIMATIC 300(1),5.硬件组态,硬件组态窗口,插入0号导轨：（0）UR,插入各种S7-300模块,设置CPU属性,设置数字量模块属性,编译硬件组态（完成后的窗口）,系统自动创建程序文件夹,包含一个循环组织块OB1,6分布式系统组态,组态主站模式,在STEP7 中生成一个 新的项目,插入一个 S7-300站,硬件组态窗口,在硬件组态中插入导轨电源、CPU315-2 DP,单击 新建,修改传输率和配置文件,单击 确定,生成PROFIBUS(1)网络,单击 确定,主站配置完成，单击 图标编译保存,组态从站模式,在组态一个S7-300站， 单击项目名称，选择插 入对象，选择SIMATIC 300再插入导轨，会出 现提示对话框，选择确 定，然后在组态画面插 入电源和CPU