S7-300基础入门

1、 S7-300PLC硬件简介 S7-300一般由多种模块部件组成，包括导轨（Rack）、电 源模块（PS）、CPU模块、输入输出模块（SM）。各种模 块能以不同方式组合在一起，从而可使控制系统设计更加 灵活，满足不同的应用需求。 图1-1 S7-300 PLC的基本结构 Flash EPROM微存储卡用于在断电时保存用户程序和某些 数据，它可以扩展CPU的存储器容量，也可以将有些CPU 的操作系统包括在MMC中，这对于操作系统的升级是非常 方便的。MMC用作装载存储器或便携式保存媒体，它的读 写直接在CPU内进行，不需要专用的编程器。由于CPU 31xC没有安装集成的装载存储器，在使用CPU时

2、必须插入 MMC。CPU与MMC是分开订货的。 如果在写访问过程中拆下SIMATIC微存储器卡，卡 中的数据会被破坏。在这种情况下，必须将MMC 插入CPU中并删除它，或在CPU中格式化存储卡。 只有在断电状态才能取下存储卡。 下表说明了模块安装的步骤。 步骤连接方法图例 1将总线连接器插入CPU和信号模块/功能模块/通讯 模块/接口模块。 每个模块（除了CPU以外）都有一个总线连接器。 在插入总线连接器时，必须从CPU开始 将总线连接器插入前一个模块。最后一块模块不 能安装总线连接器 2按照模块的规定顺序，将所有模块悬挂在导轨上， 将模块化到左边的模块边上，然后向下安装模块 3使用0.81.

3、1Nm的扭矩，用螺钉固定所有模块 模块安装步骤 需要更换模块时，应先解锁前连接器，然后取下模块。如 图1-13。 在开始安装一个新的模块之前，应将前连接器的上半部编 码插针从该模块上取下来，如图1-14所示。这样做是因为 该编码部件早已插入到已接线的前连接器，如不把它取下， 会阻碍前连接器插回原位置。 图1-13 解锁前连接器并取下模块 图1-14拆卸前连接器编码插针 系统背版总线 导轨（机架） S7-300模块 S7-300 CPU模块操作 RUN：可编程运行模式。在此模式下，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

4、等）读 出、修改、监控用户程序。 1.模式选择开关(1/1) STOP：停机模式。在此模式下，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。 1.模式选择开关 2.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。 DC5V（绿色）：5V电源指示灯。CPU和S7-300总线的5V 电源

5、正常时亮。 RUN（绿色）：运行状态指示灯。CPU处于“RUN”状态时亮； LED在“Startup”状态以2Hz频率闪烁；在“HOLD”状态以 0.5Hz频率闪烁。 2.状态及故障显示 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0.5 Hz频率闪烁；在存储器置位时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。 数字量信号模块 SM321数字量输入模块（DI） SM322数字量输出模块（DO） SM323数字量输入/输出模块（DI/DO） 直流

6、32点数字量输入模块的内部电路及外部端子接线图 1.数字量输入模块(DI) 32点数字量晶体管输出模块的内部电路及外部端子接线图 2.数字量输出模块(DO) 16点数字量继电器输出模块的内部电路及外部端子接线图 3.数字量输出模块(DO) SM327 DI 8/DX 8内部电路及外部端子接线图 3.数字量输入/输出模块(DI/DO)(2/2) 掌握PLC的常规维护及故障排除的方法 为了保障系统的正常运行，定期对PLC系统 进行维护和检查是必不可少的，而且还必 须熟悉一些故障诊断和排除方法。 检查与维护 外部故障的排除方法 周期性检查一览表 外部故障的排除方法 PLC有很强的自诊断能力，当PLC

7、自身故障或 外围设备发生故障，都可用PLC上具有诊断 指示功能的发光二极管的亮灭来诊断。 一、故障查找 1、总体检查 根据总体检查流程图找出故障点的大方向，逐渐 细化，以找出具体故障。 2、电源故障检查 电源等不亮部需要对供电系统进行检查，检查流程图如下 3、运行故障检查 电源正常，运行指示灯不亮，说明系统已因某种 异常而终止了正常运行，检查流程图如下。 4、输入输出故障检查 输入输出是PLC与外部设备进行信息交流的信道，其是否正常工作，除了和输 入输出单元有关外，还与联接配线、接线端子、保险管等组件状态有关。图 图7-4 输入检查流程图 序号异常现象可能原因处理 1输入全部不接通（动作指示灯

8、也灭） 1、未加外部输入电压供电 2、外部输入电压低加额定电源电压 3、端子螺钉松动拧紧 4、端子板联接器接触不良把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器 2输入全部断开（输入指示灯也灭）输入回路不良更换单元 3输入全部不关断输入回路不良更换单元 4输入不规则ON/OFF动作 1、外部输入电压低使外部输入电压在额定值范围 2、噪音引起的误动作 抗干扰措施： 安装绝缘变压器、安装尖峰抑制器、用屏蔽线 配线等 3、端子螺钉松动拧紧 4、端子板联接器接触不良把端子板补充插入、锁紧。更换端子板联接器 5输入动作指示灯不亮（动作正常）LED灯坏更换单元 序号异常现象可能原因处理 1输出全部不接通 1、未

9、加负载电源加电源 2、负载电源电压低使电源电压为额定值 3、端子螺钉松动拧紧 4、端子板联接器接触不良 把端子板补充插入、锁紧。更换端子 板联接器 5、保险丝熔断更换保险丝 6、I/O总线接触不良更换单元 7、输出回路不良更换单元 2输出全部不关断输出回路不良更换单元 3 特定继电器编号的输出不接通 （动作指示灯灭） 1、输出接通时间短更换单元 2、程序中指令的继电器编号重复修改程序 3、输出回路不良更换单元 4 特定继电器编号的输出不接通 （动作指示灯亮） 1、输出器件不良更换输出器件 2、输出配线断线检查输出线 3、端子螺钉松动拧紧 4、端子联接接触不良端子充分插入、拧紧 5、继电器输出不

10、良更换继电器 6、输出回路不良更换单元 5 特定继电器编号的输出不关断 （动作指示灯灭） 1、输出继电器不良更换继电器 2、由于漏电流或残余电压而不能关 断 更换负载或加假负载电阻 6 特定继电器编号的输出不关断 （动作指示灯亮） 1、程序OUT指令的继电器编号重复修改程序 2、输出回路不良更换单元 7 输出出现不规则的ON/OFF现 象 1、电源电压低调整电压 2、程序OUT指令的继电器编号重复修改程序 3、噪音引起的误动作 抗噪音措施： 装抑制器、装绝缘变压器、用屏蔽线 配线等 4、端子螺钉松动拧紧 5、端子联接接触不良端子充分插入、拧紧 8 异常动作的继电器编号为8点 单位 1、COM端

11、子螺钉松动拧紧 2、端子联接接触不良端子充分插入、拧紧 3、保险丝熔断更换保险丝 4、CPU不良更换CPU单元 9输出指示灯不亮（动作正常）LED灯坏更换单元 MPIMPI网络组建网络组建 用用STEP 7STEP 7软件包中的软件包中的ConfigurationConfiguration功能为每个网络节点功能为每个网络节点 分配一个分配一个MPIMPI地址和最高地址，最好标在节点外壳上；然后对地址和最高地址，最好标在节点外壳上；然后对 PGPG、OPOP、CPUCPU、CPCP等等包括的所有节点进行地址排序，连接时需包括的所有节点进行地址排序，连接时需 在在MPIMPI网的第一个及最后一个节

12、点接入通信终端匹配电网的第一个及最后一个节点接入通信终端匹配电 阻。往阻。往MPIMPI网添加一个新节点时，应该切断网添加一个新节点时，应该切断MPIMPI网的电源。网的电源。 MPI网络示意图网络示意图 MPI S7-400 PG/PC OP S7-300 S7-300 S7-300 S7-300 S7-300 OP MPI 地址 2 MPI 地址 1 MPI 地址 3 MPI 地址 4 MPI 地址 5 MPI 地址 6 MPI 地址 7 MPI 地址 8 MPI 地址 0 可采用分支连接线 可采用分支连接线 MPI网络连接器网络连接器 终端电阻开关 连接 CPU 的 MPI 接口 连接

13、PG/HMI 连接 CPU 的 MPI 接口 具有 PG 接口的标准连接器 无 PG 接口的连接器 为了保证网络通信质量，总线连接器或中继器上都设计为了保证网络通信质量，总线连接器或中继器上都设计 了了终端匹配电阻终端匹配电阻。组建通信网络时，在网络拓扑分支的末端。组建通信网络时，在网络拓扑分支的末端 节点需要接入节点需要接入浪涌匹配电阻浪涌匹配电阻。 PROFIBUSPROFIBUS现场总线通信技术现场总线通信技术 PROFIBUSPROFIBUS介绍介绍 PROFIBUS PROFIBUS是目前国际上通用的现场总线标准之一，是目前国际上通用的现场总线标准之一， PROFIBUSPROFIB

14、US总线总线8787年由年由SiemensSiemens公司等公司等1313家企业和家企业和5 5家研究机构家研究机构 联合开发，联合开发，9999年年PROFIBUSPROFIBUS成为国际标准成为国际标准IEC 61158IEC 61158的组成部的组成部 分，分，20012001年批准成为中国的行业标准年批准成为中国的行业标准JB/T 10308.3-2001JB/T 10308.3-2001。 DP-主（1 类） 分布式 I/O DP-从 纯主纯主- -从系统（单主站）从系统（单主站） 单主系统可实现最短的总线循环时间。以单主系统可实现最短的总线循环时间。以PROFIBUS-DPPRO

15、FIBUS-DP系系 统为例，一个单主系统由一个统为例，一个单主系统由一个DP-1DP-1类主站和类主站和1 1到最多到最多125125个个DP-DP- 从站组成，典型系统如图所示。从站组成，典型系统如图所示。 DP-DP-从设备从设备 DP- DP-从设备可构成从设备可构成DPDP从站。这类设备是从站。这类设备是DPDP系统中直接连系统中直接连 接接 I / OI / O 信 号 的 外 围 设 备信 号 的 外 围 设 备 。 我 们 常 用 的 有 以 下 两 种 ：。 我 们 常 用 的 有 以 下 两 种 ： 模块式模块式DPDP从站从站 智能智能DPDP从站从站 模块式模块式DPD

16、P从站从站 模块式模块式DPDP从站具有可变的输入和输出区域，可以用从站具有可变的输入和输出区域，可以用 SIMATIC ManagerSIMATIC Manager的的HW configHW config工具进行组态。工具进行组态。ET 200MET 200M是模块是模块 式式DPDP从站的典型代表，可使用从站的典型代表，可使用S7-300S7-300全系列模块，最多可有全系列模块，最多可有8 8 个个I/OI/O模块，连接模块，连接256256个个I/OI/O通道。通道。ET 200MET 200M需要一个需要一个ET 200MET 200M接接 口模块（口模块（IM 153IM 153）

17、与）与DPDP主站连接。主站连接。 智能智能DPDP从站从站 在在PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP系统中，带有集成系统中，带有集成DPDP接口的接口的CPUCPU，或，或 CP342-5CP342-5通信处理器可用作智能通信处理器可用作智能DPDP从站，简称从站，简称“I I从站从站”。智。智 能从站提供给能从站提供给DPDP主站的输入主站的输入/ /输出区域不是实际的输出区域不是实际的I/OI/O模块使模块使 用的用的I/OI/O区域，而是从站区域，而是从站CPUCPU专用于通信的输入专用于通信的输入/ /输出映像区。输出映像区。 3.3.组态远程组态远程I/OI/O从站从站ET

18、200MET200M(1/4)(1/4) 组态组态ET 200MET 200M的接口模块的接口模块IM 153-2IM 153-2 在硬件配置窗口内，打开硬件目录，从在硬件配置窗口内，打开硬件目录，从“PROFIBUS-DPPROFIBUS-DP” 子目录下找到子目录下找到“ET 200MET 200M”子目录，选择接口模块子目录，选择接口模块IM153-2IM153-2，并，并 将其拖放到将其拖放到“PROFIBUSPROFIBUS（1 1）：）：DP master systemDP master system”线上，鼠线上，鼠 标变标变 为为+ +号后释放，自动弹出的号后释放，自动弹出的I

19、M 153-2IM 153-2属性窗口。属性窗口。 IM 153-2IM 153-2硬件模块上有一个拨码开关，可设定硬件站点硬件模块上有一个拨码开关，可设定硬件站点 地址，在属性窗口内所定义的站点地址必须与地址，在属性窗口内所定义的站点地址必须与IM 153-2IM 153-2模块模块 上所设定的硬件站点地址相同，本例将站点地址设为上所设定的硬件站点地址相同，本例将站点地址设为3 3。其他。其他 保持默认值，即波特率为保持默认值，即波特率为1.5Mbps1.5Mbps，行规选择，行规选择DPDP。 3.3.组态远程组态远程I/OI/O从站从站ET200MET200M(2/4)(2/4) 3.3.组态远程