自控PLC基础知识

1、河北马利食品有限公河北马利食品有限公司司自控PLC基础巩照荣巩照荣 20142014年年1212月月2022-3-6SIMATIC S7-300工业以太网工业以太网工程师站工程师站操作员站操作员站西门子交换机西门子交换机PROFIBUS温度、压力变送器等温度、压力变送器等执行器执行器现场设备等现场设备等根据根据IECIEC（国际电工委员会）标准，给（国际电工委员会）标准，给PLCPLC下的定义下的定义： 可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内

2、部存储执行逻辑运算、顺序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。机械或生产过程。PLC的基本概念S7-300S7-300概述概述S7-300 S7-300 是德国西门子公司生产的可编程序控制器是德国西门子公司生产的可编程序控制器( (PLC)PLC)系系列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式的配置以及列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好，使其在广

3、性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好，使其在广泛的工业控制领域中，成为一种既经济又切合实际的解决泛的工业控制领域中，成为一种既经济又切合实际的解决方案。方案。一、特性一、特性 针对低性能要求的模块化中小控制系统针对低性能要求的模块化中小控制系统 可配可配不同档次的不同档次的CPUCPU 可选择不同类型的扩展模块可选择不同类型的扩展模块 可以扩展多达可以扩展多达3232个模块个模块4 模块内集成背板总线模块内集成背板总线 网络连接网络连接 - - 多点接口多点接口 ( (MPI), MPI), - PROFIBUS - PROFIBUS 或或- - 工业以太网工业以太网 通过编程器通过编程器

4、PGPG访问所有的模块访问所有的模块 无插槽限制无插槽限制 借助于借助于“HWConfig”HWConfig”工具可以进行组态和设置参数工具可以进行组态和设置参数5二、二、特点特点 循环周期短、处理速度高循环周期短、处理速度高 指令集功能强大（包含指令集功能强大（包含350350多条指令），可用于复杂功能多条指令），可用于复杂功能 产品设计紧凑，可用于空间有限的场合产品设计紧凑，可用于空间有限的场合 模块化结构，设计更加灵活模块化结构，设计更加灵活 有不同性能档次的有不同性能档次的CPUCPU模块可供选用模块可供选用 功能模块和功能模块和I/OI/O模块可选择模块可选择 有可在露天恶劣条件下使

5、用的模块类型有可在露天恶劣条件下使用的模块类型6S7S7300300系统的组成部件系统的组成部件导轨：S7-300S7-300的模块机架（起物理支撑作用，无背板总的模块机架（起物理支撑作用，无背板总线）线）电源（电源（PS):PS):将市电电压（将市电电压（AC120/230VAC120/230V）转换为转换为DC24VDC24V，为为CPUCPU和和2424V V直流负载电路（信号模块、传感器、执行器直流负载电路（信号模块、传感器、执行器等）提供直流电源。输出电流有等）提供直流电源。输出电流有2 2A A、5A5A、10A10A三种三种CPU:CPU:各种各种CPUCPU有不同的性能，例如有

6、的有不同的性能，例如有的CPUCPU集成有数字量集成有数字量和模拟量输入和模拟量输入/ /输出点，有的输出点，有的CPUCPU集成有集成有PROFIBUSPROFIBUSDPDP等等通信接口。通信接口。CPUCPU前面板上有状态故障指示灯、模式开关前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V24V电源端子、电池盒与存储器模块盒（有的电源端子、电池盒与存储器模块盒（有的CPUCPU没有没有）。）。8系统组成系统组成9系统组成信号模块（SM)数字量输入模块：数字量输入模块：SM321SM321系列系列数字量输出模块：数字量输出模块：SM322SM322系列系列模拟量输入模块：模拟量输入模块：SM33

7、1SM331系列系列模拟量输出模块：模拟量输出模块：SM332SM332系列系列功能模块 (FM)(我厂没有）接口模块（IM)365或者360/361(扩展距离不一样）通讯卡（CP)常用CP343以太网卡附件：总线连接器和前连接器总线连接器和前连接器10安装电源模块总是安装在机架的最左边，电源模块总是安装在机架的最左边，CPUCPU模块紧靠电源模模块紧靠电源模块。如果有接口模块，它放在块。如果有接口模块，它放在CPUCPU模块的右侧。模块的右侧。S7S7300300用背板总线将除电源模块之外的各个模块连接起用背板总线将除电源模块之外的各个模块连接起来。背板总线集成在模块上，模块通过来。背板总线

8、集成在模块上，模块通过U U形总线连接器相形总线连接器相连，每个模块都有一个总线连接器，后者插在各模块的背连，每个模块都有一个总线连接器，后者插在各模块的背后。安装时先将总线连接器插在后。安装时先将总线连接器插在CPUCPU模块上，并固定在导模块上，并固定在导轨上，然后依次装入各个模块轨上，然后依次装入各个模块外部接线接在信号模块和功能模块的前连接器的端子上，外部接线接在信号模块和功能模块的前连接器的端子上，前连接器用插接的方式安装在模块前门后面的凹槽中，前前连接器用插接的方式安装在模块前门后面的凹槽中，前连接器与模块是分开订货的。连接器与模块是分开订货的。11系统组成S7S7300300的电

9、源模块通过电源连接器或导线与的电源模块通过电源连接器或导线与CPUCPU模块相连模块相连，为，为CPUCPU模块提供模块提供DC24VDC24V电源。电源。PS307PS307电源模块还有一些端电源模块还有一些端子可以为信号模块提供子可以为信号模块提供24V24V电源。电源。12接线问题电源和CPU接线打开电源模块和打开电源模块和CPUCPU模块面板上的前盖模块面板上的前盖松开电源模块上接线端子的夹紧螺钉松开电源模块上接线端子的夹紧螺钉将进线电缆连接到端子上，并注意绝缘将进线电缆连接到端子上，并注意绝缘上紧接线端子的夹紧螺钉上紧接线端子的夹紧螺钉用连接器将电源模块与用连接器将电源模块与CPUC

10、PU模块连接起来并上紧螺钉模块连接起来并上紧螺钉关上前盖关上前盖检查进线电压的选择开关检查进线电压的选择开关把槽号插入前盖！把槽号插入前盖！13接线问题前端连接器接线（信号模块）前连接器用于将系统中的传感器和执行器连接至前连接器用于将系统中的传感器和执行器连接至S7S7300PLC300PLC。将传感器和执行器连接到前连接器上，并插入。将传感器和执行器连接到前连接器上，并插入模块中。模块中。前连接器按端子密度分有两种类型：前连接器按端子密度分有两种类型：2020针和针和4040针，按联针，按联接方式又分为弹簧接方式又分为弹簧负载型端子和螺钉型端子。负载型端子和螺钉型端子。 打开信号模块的前盖打

11、开信号模块的前盖 将前连接器放在接线位置将前连接器放在接线位置 将夹紧装置插入前连接器中将夹紧装置插入前连接器中 剥去电缆的绝缘层剥去电缆的绝缘层 (6 (6 mm mm 长度长度) ) 14接线问题将电缆连接到端子上将电缆连接到端子上用夹紧装置将电缆夹紧用夹紧装置将电缆夹紧将前连接器放在运行位置将前连接器放在运行位置关上前盖关上前盖填写端子标签并将其压入前盖中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在前连接器盖上粘贴槽口号码15更换SM模块l把把CPUCPU切换到切换到STOPSTOP状态状态l切断负载供电电源切断负载供电电源l打开前盖，松开前连接器并取下打开前盖，松开前连接器并取下l松开模板上的紧固螺丝并摘下模块松开模板上的紧固螺丝并摘下模块l在新模块上，取下量程选择卡在新模块上，取下量程选择卡l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16更换SM模块l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l关上前盖，重新接通负载电源关上前盖，重新接通负载电源l执行一次执行一次CPU