西门子SIMATICS7系统、维护和编程课程1.

1、SIMATIC S7系统家族系统家族 SIMATICWinCC SIMATIC PCSIMATIC DPSIMATIC ControllerSIMATIC HMISIMATIC NETSIMATIC PCS 7SIMATIC SoftwareSIMATIC目标目标学习了本章之后，你将学习了本章之后，你将 .了解 SIMATIC S7系统家族概况 .熟悉 S7-200 和 S7-300/400 自动化系统.了解这些自动化系统的模板应用.了解“全集成自动化”的概念.熟悉SIMATIC 编程装置及 STEP7 运行时对 PC 的要求.熟悉STEP7基本编程工具SIMATIC 控制器SIEMENSSI

2、MATICSFRUNSTOPQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7 S7-200CPU 212SIMATIC综述综述SIMATIC PGSIMATIC PCPG 740SIEMENS7894561230.DEFABCI N SD E LS H I F TH E L PE S CE N T E RA C KS IM A T IC O P 17S H IF TH E L PK 1K 5K 6K 7K 8K 2K 3K 4K 9K 1 0K 11K 1 2K 1 3K 14K 1 5K 1 6SIMATIC HMIASIFMS

3、VSIMATIC DPSIMATIC NETPROFIBUS-DP工业以太网PROFIBUS MPI 网络SIMATIC NETS7-200 EM 221DI 8 x DC24VI.0I.1I.2I.3I.4I.5I.6I.7SIEMENSSIMATIC S7-200CPU 214SFRUNSTOPI1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7Q1.0Q1.1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7S7-21x (旧版本旧版本)S7-22x S7-200: S7-21x 模块模块系列系列EMEMCP242

4、 - 2CPS7-200: S7-22x 模块模块系列系列EMEMCPS7-200: S7-21x系列系列CPU设计设计SIEMENSSIMATICSFRUNSTOPQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7 S7-200CPU 212电位器输出输入本机DI/DO状态指示 PPI 连接模式选择器存储器卡 状态指示S7-200: S7-22x系列系列CPU设计设计输出PPI 连接本机DI/DO状态指示 前门模式选择器电位器I/O 扩展存储器卡输入状态指示S7-300S7-300:模块模块 PS(可选)CPU IM(可选)SM:

5、 DISM: DOSM: AISM: AO FM:- 计数- 定位- 闭环控制 CP:- 点-到-点- PROFIBUS- 工业以太网S7-300: CPU设计设计S7-400S7-400: 模块模块 PSCPUSM: DISM: DOSM: AISM: AOCPFMSMIMS7-400: CPU设计设计故障指示 LED外部电池MPI/DP接口DP接口存储器卡插槽 模式选择器Field PGPower PG编程设备编程设备 安装安装STEP 7STEP 7对对PG/PCPG/PC的要求的要求操作系统:Windows (所有的, Win 3.1 和 3.11除外)95/98MENT2000/XP

6、处理器= 80486= P150= Pentium= P233RAM= 32 MB= 64 MB= 32 MB= 128 MB硬盘:根据安装, 介于 200 MB 至 380 MB，加上 128 to 256 MB 用于Windows 交换文件鼠标要接口:CP5611 (PCI)或CP5511 / CP5512 (PCMCIA)或PC适配器 存储器卡编程适配器(可选)PG 740SIEMENS安装安装 STEP 7 软件软件安装结果安装结果双击图标双击图标通过启动菜单激活通过启动菜单激活STEP 7 工具工具培训设备培训设备VS7-300培训设备的组成培训设备的组成S7-300 培训设备的组态

7、培训设备的组态PS1CPU2DI 3240DO 3254DI8/DO868AI 27304模块-槽号-I/O 地址- A版版(32 通道I/O 模块)PS1CPU2DI 1640DI 1654DO 1668DO 16712DI 16816DO 16920AI/AO410352模块-槽号-I/O 地址- B版版(16 通道I/O 模块)S7-400 培训设备的组成培训设备的组成S7-400培训设备的组态培训设备的组态 PS缺省地址:CPUDI3228181716151413121110987654321槽号DI3232DO3236DO3240AI8 1216模拟器模拟器V0 8 1 5AI1AI

8、2AO1AO2AI2AI1-15V.+15V-15V.+15VAI1AI2 AO1AO2VDIDO.0.1.2.3.4.5.6.7.0.1.2.3.4.5.6.7.0.1.2.3.4.5.6.7.0.1.2.3.4.5.6.7.传送带模型传送带模型LBBAY1BAY2BAY3L_BAY2T_PB2L_BAY1T_PB1L_BAY3T_PB3L_ENDT_PB4K_Conv_RIGHTK_Conv_LEFTK_HornPLC 的硬件安装和维护的硬件安装和维护目标学习了本章之后，你将学习了本章之后，你将 .熟悉 SIMATIC S7-300/400组态的基本部件 .了解这些基本部件的功能.了解S7

9、-300/400的安装和拆卸.能够使用S7电子手册.能够安装数字输入和输出模板.能够接线数字输入和输出模板.能够更换后备电池S7-300 的组件的组件部件部件功能功能导轨导轨. 是是S7-300的机架的机架电源电源（PS）.将电网电压将电网电压 (120/230 (120/230 V) V) 变换为变换为S7-300 S7-300 所需的所需的24 24 V DC V DC 工作电压工作电压中央处理单元中央处理单元 （CPU）. 执行用户程序执行用户程序 附件：存储器模块，后备电池附件：存储器模块，后备电池接口模块接口模块（IM）.连接两个机架的总线连接两个机架的总线信号模块（信号模块（SM）

10、（数字量数字量/模拟量）模拟量）. 把不同的过程信号与把不同的过程信号与S7-300相匹配相匹配 附件：总线连接器，前连接器附件：总线连接器，前连接器功能模块（功能模块（FM）. 完成定位、闭环控制等功能完成定位、闭环控制等功能通讯处理器（通讯处理器（CP）. 连接可编程控制器连接可编程控制器 附件：电缆、软件、接口模块附件：电缆、软件、接口模块S7-300的安装位置的安装位置S7-300的扩展能力的扩展能力槽号槽号 1 2 3 456 78 9 10 11CPUIMSFM本机PSPSIMRIMRPSIMRPS安装规范安装规范q对于水平安装，CPU和电源必须安装在左面。对于垂直安装，CPU 和

11、电源必须安装在底部q必须保证下面的最小间距：机架左右为20 mm 单层组态安装时，上下为40 mm两层组态安装时，上下至少为80 mmq接口模块安装在CPU的右面q一个机架上最多插八个 I/O 模块（信号模块、功能模块、通讯处理器）q多层组态只适用于CPU 314/315/316/318 q保证机架与安装部分的连接电阻很小（例如通过垫圈来连接）安装安装安装帮助文件安装帮助文件 检查表检查表 硬件手册硬件手册部件清单部件清单1. . 2. . 3. . 所有部件是否齐备所有部件是否齐备 ?（见部件清单）见部件清单） 安装导轨！安装导轨！ 安装电源安装电源 ! 把总线连接器连到把总线连接器连到CP

12、U，并安装模块并安装模块 ! 把总线连接器连到把总线连接器连到 I/O 模块，并安装模块模块，并安装模块 ! 连接前连接器，并插入标签条和槽号！连接前连接器，并插入标签条和槽号！ 给给模块配线（电源，模块配线（电源，CPU 和和 I/O 模块）模块）安装检查表安装检查表安装导轨（安装导轨（1 1）482 mm530 mm830 mm57.2mm466 mm500 mm800 mm 用用M 6 螺丝把导轨固定到安装部位！螺丝把导轨固定到安装部位！连接保护地连接保护地 把保护地连到导轨上（通过保护地螺丝！）把保护地连到导轨上（通过保护地螺丝！） 注：导线的最小截面积为注：导线的最小截面积为 10m

13、m2。安装导轨（安装导轨（2 2）导轨导轨总线连接器总线连接器固定螺丝固定螺丝电气安装检查表电气安装检查表 1. 有模拟信号或总线信号吗？2. 是否有60V的接线？3. 输出触点构成的回路中是否有感性负载？4. 是否有室外的接线?电源和CPU的接线q打开电源模块和CPU模块面板上的前盖q松开电源模块上接线端子的夹紧螺钉q将进线电缆连接到端子上，并注意绝缘q上紧接线端子的夹紧螺钉q用连接器将电源模块与CPU模块连接起来并上紧螺钉q关上前盖q检查进线电压的选择开关把槽号插入前盖！前连接器的接线q打开信号模块的前盖q将前连接器放在接线位置 q将前连接器中夹紧装置松开q剥去电缆的绝缘层 (6 mm 长

14、度) q将电缆连接到端子上q用夹紧装置将电缆夹紧q将前连接器放在运行位置q关上前盖q填写端子标签并将其压入前盖中在前连接器盖上粘贴槽口号码准备启动q把钥匙插入CPU！q插入后备电池！如果用户程序不是存放在存储器模块中（该模块中的程序不靠电源保持）如果出现断电时必须保持大量的数据q如果需要插入存储器模块！不需要后备电池就可以保持用户程序和数据具有较大的“装载存储器”更换S7-300的后备电池更换S7-300的信号模板q把把CPU 切换到切换到 Stop 状态状态q切断负载供电电源切断负载供电电源q打开前盖打开前盖q松开前连接器并取下松开前连接器并取下q松开模板上的紧固螺丝松开模板上的紧固螺丝q摘

15、下模块摘下模块q在新模块上，取下编码器的上半部分在新模块上，取下编码器的上半部分q把新模板插入，并固定在导轨上把新模板插入，并固定在导轨上q将接好线的前连接器插入模板并把它放到正常工作位置将接好线的前连接器插入模板并把它放到正常工作位置q关上前盖关上前盖q重新接通负载电源重新接通负载电源q执行一次执行一次CPU的完全再启动的完全再启动更换S7-300数字量输出模板的保险管q把把 CPU 切换到切换到 Stop 状态状态q切断负载电源切断负载电源q取下前连接器取下前连接器q松开模板上的紧固螺丝松开模板上的紧固螺丝q把模板取下把模板取下q拧下模板的保险管座拧下模板的保险管座q更换保险管更换保险管q

16、重新拧紧保险管座重新拧紧保险管座q安装模板安装模板q插入前连接器插入前连接器q重新接上负载电源重新接上负载电源练习:利用手册来配置S7-300信号模板接线Term.No.: 1234567891011121314151617181920S1S4H4 L- L+传送带模型模板32 通道 -(I 3.1)(I 3.4)(Q 7.1) L-L+ L+L+L-为输入/输出模板供电（见手册或模板前盖上的标示）S7-400可编程控制器的安装/维护S7-400的组件部件部件功能功能机架机架用于固定模块并实现模块间的电气连接用于固定模块并实现模块间的电气连接电源电源 （PS）将进线电压转换为模块所需的直流将进

17、线电压转换为模块所需的直流5 5V V和和2424V V工作电压工作电压中央处理单元中央处理单元（CPU）执行用户程序执行用户程序附件：存储器卡附件：存储器卡接口模板接口模板（IM）用于连接其它机架。用于连接其它机架。附件：连接电缆、终端器附件：连接电缆、终端器信号模板（信号模板（SM）（数字量数字量/模拟量）模拟量）把不同的过程信号与把不同的过程信号与S7-400适配适配附件：前连接器附件：前连接器功能模板（功能模板（FM）完成定位、闭环控制等功能。完成定位、闭环控制等功能。通讯处理器（通讯处理器（CP）用于连接其它可编程控制器用于连接其它可编程控制器附件：电缆、软件、接口模板附件：电缆、软

18、件、接口模板机架及其扩展连接机架型号机架型号中央机架中央机架扩展机架扩展机架 可用可用UR1 / UR2（通用机架）YesYesP 总线K 总线CR2 / CR3（中央机架）NoYesP 总线，第1段K 总线P 总线，第2段P 总线ER1 / ER2（扩展机架）NoYes安装规范q必须保证如下的最小间距：机架的左右：20 mm机架上方：40 mm；机架下方：22 mm 机架之间：110 mm q电源必须插在最左侧（1号槽），并且接口模块必须插在最右侧q保证机架与安装部分具有较小的电阻（例如通过垫圈连接）q机架与保护地的连接导线截面积至少10 mm2q安装模板前请取下插槽盖安装检查表 所有部件齐

19、备吗？（见部件清单）所有部件齐备吗？（见部件清单） 安装机架！安装机架！ 安装电源！安装电源！ 取下插槽盖并安装模板！取下插槽盖并安装模板！ 连接前连接器并插入标号条！连接前连接器并插入标号条！ 对模板接线（电源和对模板接线（电源和 I/O 模板）！模板）！安装机架q用M6螺钉把机架固定到安装部位！q把机架连到保护地。左下方的螺钉用于此目的。导线的最小截面积为 10 mm2 ！q安装扩展机架，最小间隔为110 mm ！安装模板q取下插槽盖。 拿住指定位置的槽盖，向前拉即可取下此盖！q挂上第一个模板，并用螺丝固定！q把模板上下的螺丝拧紧。占三槽的模板和电源的上部和下部都有两个螺丝！q按照上面的步

20、骤安装其它模板！电源的接线q打开电源盖！打开电源盖！q调整电源选择开关，选择合适的电源电压！调整电源选择开关，选择合适的电源电压！q用螺丝刀松开电源插头！用螺丝刀松开电源插头！q拔下电源插头！拔下电源插头！q把两个电源线把两个电源线（不是保护地）剪短到不是保护地）剪短到 10 mm ！q剥去绝缘皮剥去绝缘皮 7 mm ！q打开电源插头和电缆固定座！打开电源插头和电缆固定座！q连接导线并压紧电缆固定座！连接导线并压紧电缆固定座！q合上电源插头盖！合上电源插头盖！q把电源插头推入电源上的导入凹槽，然后推到底！把电源插头推入电源上的导入凹槽，然后推到底！前连接器的接线q将前连接器盖从下部撬起并拉开将

21、前连接器盖从下部撬起并拉开q剥去导线的绝缘层剥去导线的绝缘层q连接导线连接导线q将电缆固定在前连接器下侧的线夹上将电缆固定在前连接器下侧的线夹上q填写标签条，并插入前连接器！填写标签条，并插入前连接器！q合上前连接器盖合上前连接器盖q将前连接器挂在相应模块下部的编码器上将前连接器挂在相应模块下部的编码器上q向上旋转前连接器向上旋转前连接器q把前连接器紧固到位把前连接器紧固到位准备启动q把钥匙插入把钥匙插入 CPU 模板模板q插入后备电池插入后备电池 q调整调整 BATT INDIC 开关监视电源上的电池开关监视电源上的电池q把存储器卡插入把存储器卡插入 CPU 模板模板（ S7-400总需要存

22、储器卡）总需要存储器卡）q用正确的连接电缆连接各个机架用正确的连接电缆连接各个机架q在每个接收在每个接收IM的编码钥匙上设定机架号（的编码钥匙上设定机架号（1 到到 21）q把终端器连到最后一个接收把终端器连到最后一个接收 IMq执行执行 CPU 存储器的复位存储器的复位q连接编程设备连接编程设备更换S7-400的后备电池q打开电源盖打开电源盖q用带子把电池拉出电池盒用带子把电池拉出电池盒q插入新电池，并注意电池极性插入新电池，并注意电池极性q设定设定 BATTINDIC 开关监视电池：开关监视电池：BAT 位置：用于单宽度电源位置：用于单宽度电源1BAT 位置：用于双或三宽度电源和一个电池位

23、置：用于双或三宽度电源和一个电池2BAT 位置：用于双或三宽度电源和两个电池位置：用于双或三宽度电源和两个电池q用用 FMR 确认按钮取消错误信息确认按钮取消错误信息q关上电源盖关上电源盖更换S7-400的信号模板q把把 CPU 切换到切换到 Stop，或确保用户程序允许模板可以在或确保用户程序允许模板可以在RUN状态下更换！状态下更换！q松开前连接器的紧固螺丝，并取下前连接器松开前连接器的紧固螺丝，并取下前连接器q松开模板上的紧固螺丝，并把模板取出松开模板上的紧固螺丝，并把模板取出q挂上新模板，并向下旋转挂上新模板，并向下旋转q用两个螺丝把模板向下拧紧用两个螺丝把模板向下拧紧q取下编码器的上

24、半部分取下编码器的上半部分q将已经接线的前连接器插入模板并拧紧将已经接线的前连接器插入模板并拧紧q把把 CPU 切换到切换到 RUN 状态！（如果它被切换到状态！（如果它被切换到 STOP状态）状态）The SIMATIC 管理器管理器学习了本章之后，你将学习了本章之后，你将 .了解SIMATIC 管理器中的项目结构.熟悉SIMATIC管理器中的离线/在线显示.熟悉STEP 7 的标准库.熟悉STEP7 帮助系统.能够用SIMATIC管理器生成新项目.能够用SIMATIC管理器做块的拷贝目标目标从过程到项目从过程到项目FB21硬件硬件软件软件项目管理项目管理过程OB1SIMATIC 管理器I1

25、.0I1.1Q4.0STEP 7 项目结构项目结构启动启动SIMATIC管理器管理器或SIMATIC管理器菜单和工具条管理器菜单和工具条 标题栏 菜单栏 工具栏 状态栏 任务栏SIMATIC管理器中的工具条管理器中的工具条Windows 符号STEP 7 符号显示可访问的接点S7 存储器卡下载 (到 PLC)定义过滤器选择的过滤器仿真模块 (S7-PLCSIM)组态网络Window 排列创创建建 S7 项目项目这里选择项目名，用“OK”确认插入插入 S7 程序程序SIMATIC管理器中离线管理器中离线 / / 在线在线显示显示标准库标准库STEP 7 帮助系统帮助系统 STEP 7 上下文帮助

26、上下文帮助F1 功能键功能键练习：创建项目练习：创建项目在这里输入项目名，用“OK”确认练习：插入练习：插入 S7 S7 程序程序练习：从标准库拷贝一个块练习：从标准库拷贝一个块练习：练习：CPU CPU 存储器复位存储器复位和暖启动和暖启动通过通过 PG- 把模式选择器放在“RUN-P”位置 - 菜单选择： PLC - OperatingMode - Stop- 菜单选择： PLC - Clear/Reset- 点击“OK”按钮确认存储器复位(STOP指示灯快速闪烁表示存储器正在复位) - 菜单选择： PLC - Operating Mode - Warm Restart- 把模式选择器放在

27、“STOP”位置 - 插入存储器卡(“STOP”灯 慢速闪烁显示 需要存储器复位)- 把模式选择器快速拨回 “MRES”位置然后松开 （STOP指示灯快速闪烁表示存储器正在复位） 插入存储器卡后插入存储器卡后- 把模式选择器拨到 “RUN” 或 RUN-P 位置手动手动- 把模式选择器拨到 “RUN” 或 RUN-P 位置- 把模式选择器放在“STOP”位置 - 把模式选择器保持在“MRES”位置，直到“STOP”指示灯闪烁两次 (慢速)- 松开模式选择器(自动回到“STOP” 位置)- 把模式选择器快速拨回 “MRES”位置然后松开 （STOP指示灯快速闪烁表示存储器正在复位）存储器存储器复

28、位功能复位功能要要 求求存储器存储器复复 位位执执 行行存储器存储器复复 位位执执 行行暖启动暖启动SIMATIC管理器用户定制选项管理器用户定制选项硬件组态硬件组态目标目标学习了本章之后，你将学习了本章之后，你将 .能够在项目中插入硬件站.能够生成硬件站的组态并赋值参数.能够读出硬件站的实际组态并赋值参数.熟悉S7-300 输入和输出模板的地址 实际组态 已存在硬件的实际组态和参数分配。参数分配选择可分配参数模块的特性，例如：保持区、 循环时间和模拟输入等。 设定组态 设定好的硬件组态和参数分配。 组态 在硬件组态的站窗口中分配机架、块和可分布式 I/O，可以从硬件目录中选择部件。硬件组态和参数分配硬件组态和参数分配插入一个站插入一个站启动硬件组态编辑器启动硬件组态编辑器产生硬件设定组态产生硬件设定组态S7-300模块编址模块编址地址 0.0地址 0.7地址 1.0地址 1.7模块槽号 PS CPUSM SM SMSM SMSMSM SM 1 2 4 56 7 89 10 11 机