西门子S7300的教学版市公开课金奖市赛课一等奖课件

1、培训类别 （高技能培训）S7-300 最基础、最全方面PLC介绍 及应用第1页课题一、PLC基础理论问题二、PLC选取标准问题三、S7-300概述问题四、S7-300CPU模块问题一、PLC基本概念问题五、S7-300安装第2页问题三、S7-300概述 S7-300 是德国西门子企业生产可编程序控制器(PLC)系列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好，使其在广泛工业控制领域中，成为一个既经济又切合实际处理方案。一、特征 针对低性能要求模块化中小控制系统 可配不一样档次CPU 可选择不一样类型扩展模块 能够扩展多达32个模块第3页 模块内集成背板

2、总线 网络连接 - 多点接口 (MPI), - PROFIBUS 或- 工业以太网 经过编程器PG访问全部模块 无插槽限制 借助于“HWConfig”工具能够进行组态和设置参数第4页二、特点 循环周期短、处理速度高 指令集功效强大（包含350多条指令），可用于复杂功效 产品设计紧凑，可用于空间有限场所 模块化结构，设计愈加灵活 有不一样性能档次CPU模块可供选取 功效模块和I/O模块可选择 有可在露天恶劣条件下使用模块类型第5页三、编程工具使用STEP7软件对S7-300进行编程。STEP7包含了自动化项目从项目标开启、实施到测试以及服务每一个阶段所需全部功效。STEP7中编程语言1、次序功效

3、图2、梯形图3、语句表4、功效块图5、结构文本 第6页四、安装一个S7系统步骤第7页S7300PLC第8页1、导轨（Rail）S7-300模块机架（起物理支撑作用，无背板总线）2、电源模块（PS）将市电电压（AC120/230V）转换为DC24V，为CPU和24V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2A、5A、10A三种正常：绿色LED灯亮过载：绿色LED灯闪短路：绿色LED灯暗（电压跌落，短路消失后自动恢复）电压波动范围：5%六、S7300系统组成部件第9页PS307电源模块 PS307是西门子企业为S7-300专配24 V DC电源。PS307系列模块除输出额

4、定电流不一样外(有2 A、5 A、10 A三种)，其工作原理和各种参数都相同。 PS307可安装在S7-300专用导轨上，除了给S7-300 CPU供电外，也可给I/O模块提供负载电源。第10页3、CPU模块各种CPU有不一样性能，比如有CPU集成有数字量和模拟量输入/输出点，有CPU集成有PROFIBUSDP等通信接口。CPU前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V电源端子、电池盒与存放器模块盒（有CPU没有）。第11页4、信号模块 (SM) 信号模块是数字量输入/输出模块和模拟量输入/输出模块总称，它们使不一样过程信号电压或电流与PLC内部信号相匹配。 数字量输入模块：SM321系列，2

5、4V DC，120/230V AC 数字量输出模块：SM322系列，继电器型，晶体管型，可控硅型 模拟量输入模块：SM331系列，电压，电流，电阻，热电偶 模拟量输出模块：SM332系列，电压，电流功效使不一样级过程信号电平和S7-300内部信号电平相匹配 第12页5、功效模块 (FM)功效模块主要用于对时间要求苛刻、存放器容量要求较大过程信号处理任务。计数：计数器模块定位：快速/慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位模块等闭环控制：闭环控制模块工业标识系统：接口模块、称重模块、位置输入模块、超声波位置解码器等。第13页6、接口模块 (IM)接口模块用

6、于多机架配置时连接主机架（CR）和扩展机架（ER）。S7300经过分布式主机架和3个扩展机架，最多能够配置32个信号模块、功效模块和通信处理器。连接：IMS 360发送、IMR 361接收；对于双层组态，惯用硬连线IM 365 接口模块距离：采取IM 365 、两层机架，电缆最大长度可达1米；采取IM 360 / 361 、多层机架，机架之间电缆最大长度10米 第14页7、通讯处理器(CP) 扩展中央处理单元通讯任务，提供以下连网能力：点到点连接PROFIBUS 工业以太网8、附件总线连接器和前连接器第15页七、S7300系统结构S7300采取紧凑、无槽位限制模块结构，电源模块（PS）、CPU

7、、信号模块（SM）、功效模块（FM）、接口模块（IM）和通信处理器（CP）都安装在导轨上。导轨是一个专用金属机架，只需将模块钩在DIN标准安装导轨上，然后用螺栓锁紧就能够了。有各种不一样长度规格导轨供用户选择。电源模块总是安装在机架最左边，CPU模块紧靠电源模块。假如有接口模块，它放在CPU模块右侧。S7300用背板总线将除电源模块之外各个模块连接起来。背板总线集成在模块上，模块经过U形总线连接器相连，每个模块都有一个总线连接器，后者插在各模块背后。安装时先将总线连接器插在CPU模块上，并固定在导轨上，然后依次装入各个模块。第16页S7300系统结构外部接线接在信号模块和功能模块前连接器端子上

8、，前连接器用插接方式安装在模块前门后面凹槽中，前连接器与模块是分开订货。S7300电源模块经过电源连接器或导线与CPU模块相连，为CPU模块提供DC24V电源。PS307电源模块还有一些端子可认为信号模块提供24V电源。第17页问题四、S7-300CPU模块S7300有20种不一样型号CPU，分别适合用于不一样等级控制要求。有CPU集成了数字量I/O，有同时集成了数字量I/O和模拟量I/O。CPU模块面板上有状态和故障指示灯LED、模式选择开关和通信接口。大多数CPU还有后备电池盒，存放器插槽能够插入多达数兆字节Flash EPROM微存放器卡（简称MMC卡），用于掉电后程序和数据保留。第18

9、页第19页一、状态和故障显示LEDSF（红色）：系统错误、编程错误或从有诊疗功效模板来故障。BF（或BATF红色）：电池故障，电池电压低或没有电池时亮。DC5V（绿色）：CPU和S7300总线5V电源电压正常时亮。（提供给背板总线）FRCE（黄色）：最少有一个I/O接口被强制时亮。RUN（绿色）：CPU开启时闪亮（2Hz），运行时常亮STOP（黄色）：CPU在STOP、HOLD状态或重新开启时常亮；当要求存放器复位时以0.5Hz频率闪烁，正在执行存放器复位时以2Hz频率闪烁。第20页第21页二、CPU功效执行用户程序；为S7背板总线提供5V电源；在MPI网络中，经过MPI（多点接口）与其它MP

10、I网络节点进行通信。第22页三、CPU运行模式CPU有四种工作模式：STOP（停机）、STARTIP（开启）、RUN（运行）、HOLD（保持）。在全部模式中，都能够经过MPI接口与其它设备通信。STOP模式：CPU模块通电后自动进入STOP模式，在该模式不执行用户程序，程序被终止。RUN模式：执行用户程序，刷新输入和输出，处理中止和故障信息服务。HOLD模式：在起动和RUN模式执行程序时碰到调试用断点、用户程序执行被挂起（暂停），定时器被冻结。STARTUP模式：开启模式，能够用钥匙开关或编程软件开启CPU。假如钥匙开关在RUN或RNUP位置，通电时自动进入开启模式。第23页四、CPU模式选择

11、开关有CPU模式选择开关是一个钥匙开关，操作时需要插入钥匙，用来设置CPU当前运行方式。钥匙拔出后，就不能改变操作方式。这么能够预防未经授权人员非法删除或改写用户程序。RUN-P：运行-编程状态（可读写存放器），在此位置不能够拔出钥匙开关。RUN： 运行状态（只可读存放器），不能够修改用户程序，在此位置能够取出钥匙开关。STOP： 停顿运行状态（可修改程序），在此位置能够取出钥匙开关。MRES： 清存放器，此位置钥匙开关不能保持，松手时开关将自动返回STOP位置。第24页MRES：将钥匙开关从STOP状态扳到MRES位置，可复位存放器，使CPU回到初始状态。工作存放器、RAM装载存放器中用户程

12、序和地址区被去除，全部存放器位、定时器、计数器和数据块均被删除，即复位为0，包含有保持功效数据。假如有快闪存放器卡，CPU在复位后将它里面用户程序和系统参数复制到工作存放区。存放卡被取掉或插入时，CPU发出系统复位请求，STOPLED以0.5Hz频率闪动。此时应将模式选择开关扳到MRES位置，执行复位操作。第25页用钥匙开关执行存放器复位方法：1、合上电源开关2、把钥匙开关转到STOP位置3、把钥匙开关转到MRES位置（存放器复位）并保持在这个位置直到STOP指示灯慢闪两次（约3秒）4、把钥匙开关转回STOP位置，然后在1秒钟内再转到MRES，直到STOP指示灯快闪。当CPU要求复位时，就进行

13、一次存放器复位（也可用编程器进行存放器复位）。第26页五、微存放器卡Flash EPROM微存放卡（MMC）用于在断电时保留用户程序和一些数据，它能够扩展CPU存放器容量，也能够将有些CPU操作系统保留在MMC中，这对于操作系统升级是非常方便。MMC用作装载存放器或便携式保留媒体。MMC读写直接在CPU内进行，不需要专用编程器。因为CPU31xC没有安装集成装载存放器，在使用CPU时必须插入MMC，CPU与MMC是分开订货。假如在写访问过程中拆下SIMATIC微存放卡，卡中数据会被破坏。在这种情况下，必须将MMC插入CPU中并删除它，或在CPU中格式化存放卡。只有在断电状态或CPU处于STOP

14、状态时，才能取下存放卡。第27页六、通信接口全部CPU模块都有一个多点接口MPI，有CPU模块一个一MPI和一个PROFIBUSDP接口，有CPU模块有一个MPI/DP接口和一个DP接口。MPI用于PLC与其它西门子PLC、PG/PC（编程器或个人计算机）、OP（操作员接口）经过MPI网络通信。PROFIBUSDP用于与其它西门子带DP接口PLC、PG/PC、OP和其它DP主站和从站通信。传输速率最高12Mbit/s。第28页七、电池盒电池盒是安装锂电池盒子，在PLC断电时，锂电池用来确保实时钟正常运行，并能够在RAM中保留用户程序和更多数据，保留时间为1年。有低端CPU（如312FM与313

15、）因为没有实时钟，所以没有配置锂电池。八、电源接线端子电源模块上L1、N端子接AC220V电源，接地端子和M端子普通用短路片短接后接地，机架导轨应接地。电源模块上L和M端子分别是DC24V输出电压正、负极。用专用电源连接器连接电源模块和CPU模块L和M端子。第29页九、实时钟与运行时间计数器CPU312IFM与CPU313因为没有锂电池，只有软件实时钟，PLC断电时停顿计时，恢复供电后从断电瞬时时刻开始计时。有后备锂电池CPU有硬件实时钟，右以在PLC电源断电时继续运行，运行小时计数器计数范围为032767h。第30页十、存放器存放器分为系统程序存放器和用户程序存放器。系统程序相当于个人计算机

16、操作系统，由PLC生产厂家设计并固化在ROM（只读存放器）中，用户不能读取。用户程序由用户设计，它使PLC能完成用户要求特定功效。用户程序存放器容量以字（16位二进制数）为单位。第31页PLC使用以下几个物理存放器：1、随机存取存放器（RAM）用户能够用编程装置将用户程序读出或写入RAM，电源中止后信息将丢失。RAM工作速度高，价格廉价，改写方便，在中止PLC外部电源后，右用锂电池保留RAM中用户程序和一些数据，需要更换锂电池时，由PLC发出信号，通知用户。现在部分PLC仍用RAM来储存用户程序。2、只读存放器（ROM）ROM内容就发出，不能写入。电源消失后仍能保留储存内容，ROM普通用来存放

17、PLC系统程序。3、快闪存放器和EEPROM快闪存放器（Flash EPROM）简称为FEPROM；可电擦除可编程只读存放器简称为EEPROM。它们兼有ROM和RAM特点，只是写入信息时间较长，它们用来存放用户程序和需要长久保留主要数据。第32页S7-300电流耗量和功率损耗 S7-300模块使用电源由S7-300背板总线提供，一些模块还需从外部负载电源供电。在组建S7-300应用系统时，考虑每块模块电流耗量和功率损耗是非常必要，表1列出了在24 V直流负载电源情况下，各种S7-300模块电流耗量、功率损耗以及从24 V负载电源吸收电流。表2列出了在120/230 V AC负载电源下，模块电流

18、耗量和功率损耗。第33页表1：S7-300模块电流耗量和功率损耗(24 V DC负载电源)第34页第35页表2：S7-300模块电流耗量和功率损耗(120/230 V AC负载电源)第36页 一个实际S7-300 PLC系统，确定全部模块后，要选择适当电源模块，所选定电源模块输出功率必须大于CPU模块、全部I/O模块、各种智能模块等总消耗功率之和，而且要留有30左右裕量。当同一电源模块既要为主机单元又要为扩展单元供电时，从主机单元到最远一个扩展单元线路压降必须小于0.25 V。第37页比如，一个S7-300 PLC系统由下面模块组成： 1块中央处理单元CPU 3142块数字量输入模块SM321

19、，1624 Vl块继电器输出模块SM322，8230 V ACl块数字量输出模块SM322，1624 V DCl块模拟量输入模块SM331，812位2块模拟量输出模块SM332，412位各模块从S7-300背板总线吸收电流225407060260340 mA 各模块从24 V负载电源吸收电流1000217510020022401857 mA各模块功率损耗823.52.24.91.32329.4 W第38页 从上面计算可知，信号模块从S7-300背板总线吸收总电流是340 mA，没有超出CPU 314提供1.2 A电流。各模块从24 V电源吸收总电流约为1.857 A，虽没有超出2 A，但考虑到

20、电源应留有一定裕量，所以电源模块应选PS307 5 A。上述计算没有考虑接输出执行机构或其它负荷时电流消耗，设计中不应忽略这一点。PS307 5 A功率损耗为18 W，所以该S7-300结构总功率损耗是1829.447.4 W。该功率不应超出机柜所能散发最大功率，在确定机柜大小时要确保这一点。第39页1、S7-300安装位置S7-300既能够水平安装，也能够垂直安装。注意其允许环境温度：垂直安装 040；水平安装 060；问题五、S7-300安装第40页对于水平安装，CPU和电源必须安装在左面 对于垂直安装，CPU 和电源必须安装在底部必须确保下面最小间距：- 机架左右为20 mm- 单层组态

21、安装时，上下为40 mm 两层组态安装时，上下最少为80 mm接口模块安装在CPU右面2、安装规范第41页3、单机架安装模块所需处理信号量少在CPU右边能够安装不超出八个模块（SM、FM、CP）一个单机架上全部模块背板总线上电流不超出以下数值：- 1.2A（除CPU312、CPU312C和CPU312IFM外）- 0.8A（CPU312、CPU312C和CPU312IFM）第42页4、多机架安装模块所需处理信号量大没有足够插槽多层组态只适合用于CPU 314/315/316接口模块总是位于3号槽（槽1：电源；槽2：CPU）每个机架上不超出8个信号模块（SM、FM、CP），这些模块总是位于接口模

22、块右边能插入模块数（SM、FM、CP）受到S7-300背板总线所提供电流限制（每个机架总线上不应超出1.2A)第43页6、最大扩展能力 当选取CPU类型为314或315时，扩展机架部分槽4-11位最多达32个模板、每个机架（层）8个模板。槽号 槽 1 到 3 为固定分配 槽 1 - PS （电源），如用外部电源，则组态时用空位 槽 2 - CPU （中央处理器） 槽 3 - IM （接口模板）功效槽 4 到 11 自由分配给 SM（信号模板）、FM（位控模板）、CP（通讯模板）第44页7、安装导轨57.2mm466 mm500 mm800 mm 用M 6 螺丝把导轨固定到安装部位！连接保护地

23、把保护地连到导轨上（经过保护地螺丝！） 注：导线最小截面积为 10mm2。482 mm530 mm830 mm第45页8、安装检验表 全部部件是否齐备 ?（见部件清单） 安装导轨！ 安装电源 ! 把总线连接器连到CPU，并安装模块 ! 把总线连接器连到 I/O 模块，并安装模块 ! 连接前连接器，并插入标签条和槽号！ 给模块配线（电源，CPU 和 I/O 模块）第46页打开电源模块和CPU模块面板上前盖松开电源模块上接线端子夹紧螺钉将进线电缆连接到端子上，并注意绝缘上紧接线端子夹紧螺钉用连接器将电源模块与CPU模块连接起来并上紧螺钉关上前盖检验进线电压选择开关把槽号插入前盖！9、电源和CPU接

24、线第47页10、前连接器接线前连接器用于将系统中传感器和执行器连接至S7300PLC。将传感器和执行器连接到前连接器上，并插入模块中。前连接器按端子密度分有两种类型：20针和40针，按联接方式又分为弹簧负载型端子和螺钉型端子。第48页安装方法：打开信号模块前盖将前连接器放在接线位置 将夹紧装置插入前连接器中 剥去电缆绝缘层 (6 mm 长度) 将电缆连接到端子上用夹紧装置将电缆夹紧将前连接器放在运行位置关上前盖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第49页11、准备开启把钥匙插入CPU插入后备电池假如用户程序不是存入在存放器模块中（该模块中程序不靠电源保持）假如出现断电时必须保

25、持大量数据假如需要插入存放器模块不需要后备电池就能够保持用户程序和数据含有较大“装载存放器”第50页钥匙开关用于选择操作模式（STOP、RUN和存放器复位）。该开关提供对用户程序保护。假如钥匙开关在RUN位置取下，只能读用户程序而不能修改。后备电池普通应在使用一年后更换锂电池，只能在系统通电时更换，不然会丢失用户存放器中程序和数据。更换时打开CPU前盖，用螺钉旋具把旧电池取出，新电池连接器插入电池盒，把电池推入电池盒，盖上CPU前盖。存放器模块插入存放器卡前，把CPU切换到STOP状态，并判断电源。CPU存放器复位以下情况必须执行CPU存放器复位：1、当第一次开启前2、当新完整用户程序下载前3

26、、假如CPU要求存放器复位时（STOPLED闪烁）第51页12、更换S7300信号模板把CPU切换到STOP状态切断负载供电电源打开前盖，松开前连接器并取下松开模板上紧固螺丝并摘下模块在新模块上，取下编码器上半部分把新模板插入，并固定在导轨上将接好线前连接器插入模板并把它放到正常工作位置关上前盖，重新接通负载电源执行一次CPU完全再开启注意：更换任何模板必须注意，假如CPU不是STOP模式，经过通讯总线（MPI）可能仍在交换数据，这么会造成系统故障，假如不能确定，请拔下CPUMPI接口上连接器。第52页14、更换S7300数字量输出模板保险管把CPU切换到STOP状态切断负载电源，取下前连接器

27、松开模板上紧固螺丝，把模板取下拧下模板保险管座更换保险管重新拧紧保险管座安装模板，插入前连接器重新接上负载电源下面数字量输出模板带有保险管：SM322,16AC120VSM322,8AC120/230V保险管规格：8A/250V第53页机架 0 0.0 to 3.720.0 to23.724.0 to27.728.0 to31.712.0 to15.716.0 to19.7 4.0 to 7.7 8.0 to11.7IM(发送) CPUPS机架1IM(接收) 32.0 to35.736.0 to39.744.0 to47.748.0 to51.752.0 to55.756.0 to59.760

28、.0 to63.740.0 to43.7PS机架 264.0 to67.768.0 to70.772.0 to75.776.0 to79.780.0 to83.784.0 to87.788.0 to91.792.0 to95.7IM(接收) PS机架 396.0 to99.7100.0 to103.7104.0 to107.7108.0 to111.7112.0 to115.7116.0 to119.7120.0 to123.7124.0 to127.7IM(接收) PS多层组态中 DI/DO 编址第54页多层组态 ： 在S7-300中，在多层组态中也使用固定编址。比如： Q7.7 是0号机架

29、5号槽位上32通道DO 模 块最终一个通道 IB105 是3号机架6号槽位DI 模块上第2个字节 QW60 是1号机架11号槽位DO 模块上前2 个字节 ID80 是2号机架8号槽位32通道DI 模块上全部4个字节第55页模块地址概况 已组态站I/O显示： 选择View-Address Overview R：机架号 S：对应模块插槽号 DP：只有使用分布式外设时才有意义 IF：使用M7系统第56页问题二、S7-300 CPU属性2x2x：双击第57页CPU 属性：概述第58页“General”标签 “General” 标签页提供了模块类型、位置和MPI地址（假如是可编程模块）。MPI 地址 假

30、如要把几个PLC 经过 MPI 接口组成网络，必须对每一个CPU分配不一样 MPI 地址。 点击“Properties”（属性）按钮打开“Properties - MPI Node”对话窗，它包含两个标签：“General”和 “Parameters”。 第59页CPU 属性：开启第60页假如设定组态和实际组态不一样时开启 只有带有集成DP口 CPU (和 S7-400) 才能使用“假如设定组态和实际组态不一样时开启”检验框，当设定组态和实际组态（插入模板数量和类型）不一样时决定是否让CPU开启；当设定组态和实际组态不一样时，其它S7-300 CPU进入停顿模式。暖开启 S7-300 仅识别

31、“暖开启（Warm restart）” 。新 S7-CPU 也识别“冷开启（Cold restart）” 。全部不保持地址 (PII、 PIQ、不保持标志、定时器、计数器)都被复位 (被 0覆盖)而且循环程序从开始处执行 。第61页CPU 属性：保护第62页缺省设定缺省设定(保护级别1，不分配口令)：CPU上钥匙开关位置决定保护： 钥匙开关在RUN-P 位置或STOP位置：没有限制 钥匙开关在RUN 位置：只读访问！口令 假如用口令分配一个保护等级（直到存放器复位一直有效），只有知道口令人员才能进行读写访问。 不知道口令人员有以下限制： 保护 1级：和缺省设定特征一致 保护 2级：只读访问，不

32、论钥匙开关位置怎样 保护 3级：禁止读写，不论钥匙开关位置怎样第63页访问权限 也能够在SIMATIC管理器下输入要保护模块口令： 1. 选择保护模块或S7 程序 2. 经过菜单PLC - Access Rights 输入口令。当输入口令后，在退出用户程序之前，或取消访问权利之前，访问权一直有效。运行方式选择 用此功效调整测试功效： 在过程操作中, 如“Monitor”或 “Monitor/Modify Variable” 测试功效受限制，扫描周期增加但不能超出允许扫描时间，不能执行断点测试和单步测试。 在测试操作中, 经过PG/OP全部测试功效不受限制，即使它们会显著增加扫描时间。 第64页

33、 1. 数字量输入模块SM321数字量输入模块将现场过程送来数字信号电平转换成S7-300内部信号电平。数字量输入模块有直流输入方式和交流输入方式。对现场输入元件，仅要求提供开关触点即可。输入信号进入模块后，普通都经过光电隔离和滤波，然后才送至输入缓冲器等候CPU采样。采样时，信号经过背板总线进入到输入映像区。 数字量输入模块SM321有四种型号模块可供选择，即直流16点输入、直流32点输入、交流16点输入、交流8点输入模块。下列图所表示为直流32点输入和交流16点输入对应端子连接及电气原理图。问题一、S7-300数字量模块第65页第66页第67页公共端输入端口指示灯光电耦合、隔离外部开关经过

34、发光二极管在背板总线端产生1或0信号第68页数字量输入，16120V交流（DI16120V AC）特征：16个输入点，以组形式光电隔离， 4点组成一组； 额定输入电压为120V，交流； 适合用于类型1开关和双线靠近开关电气原理图和端子接线图以下列图：第69页第70页2. 数字量输出模块SM322数字量输出模块SM322将S7-300内部信号电平转换成过程所要求外部信号电平，可直接用于驱动电磁阀、接触器、小型电动机、灯和电动机开启器等。晶体管输出模块只能带直流负载，属于直流输出模块；可控硅输出方式属于交流输出模块；继电器触点输出方式模块属于交直流两用输出模块。从响应速度上看，晶体管响应最快，继电

35、器响应最慢；从安全隔离效果及应用灵活性角度来看，以继电器触点输出型最正确。第71页第72页（1）数字量输出， 1624伏 直流/05安 晶体管输出型特征：16个输出点，以组形式光电隔离， 8点组成一组； 输出电流05安； 适合用于电磁阀和直流接触器电气原理图和端子接线图以下列图：第73页晶体管输出型指示灯第74页（2）数字量输出， 824伏 直流/2安特征：8个输出点，以组形式光电隔离， 4点组成一组； 输出电流2安； 额定负载电压24伏直流； 适合用于电磁阀和直流接触器电气原理图和端子接线图以下列图：第75页晶体管输出型第76页（3）数字量输出， 16120伏 交流/05安特征：16个输出点

36、，以组形式光电隔离， 8点组成一组； 输出电流05安； 额定负载电压120伏交流； 适合用于交流电磁阀和交流接触器、电机开启器和灯电气原理图和端子接线图以下列图：第77页晶闸管输出型第78页4、数字量输出， 8120/230伏 交流/1安特征：8个输出点，以组形式光电隔离， 4点组成一组； 输出电流1安； 额定负载电压120/230伏交流； 适合用于交流电磁阀和交流接触器、电机开启器和灯电气原理图和端子接线图以下列图：第79页晶闸管输出型第80页 块类型 特征 组织块 - 操作系统和用户程序接口 (OB) - 各层次优先级 (1 26) - 局部数据堆栈中特殊开启信息 功效块 (FB) - 带

37、参数 / 数据保持 - 不带参数 / 数据保持 - 不带参数 / 数据不保持 功效 (FC) - 只传递一个返回值 (调用时必须分配参数) - 数据不保持 - 可带参数 数据块 (DB) - 结构化，局部存放 (背景 DB) - 结构化，全局数据存放 (在整个程序中都有效)用户定义块第81页块类型 特点 系统功效- 存放在CPU操作系统中(SFC)- 用户能够调用此功效 （不需要存放器）系统功效块- 存放在CPU操作系统中 (SFB)- 用户能够调用此功效 （需要存放器）系统数据块- 用于组态数据和参数数据块 (SDB) 系统块第82页调用程序块调用程序块被调用块(OB, FB, FC)(FB

38、, FC, SFB, SFC)程序执行块结束调用另一个块指令程序执行第83页FC1、累加器（ACCUx） 32位累加器用于处理字节、字或双字。操作数在累加器中进行运算和处理，并可把运算结果传送到存放区。2、状态字存放器（16位） 状态字存放器用于存放CPU执行指令状态。 状态字存放器结构：15 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0RLOSTAOROV0SCC1CC0BR未用问题二、 CPU中存放器第84页首次检测位（FC） 该位状态为0，表明一个梯形逻辑网络开始，或指令为逻辑串第一条指令。CPU对逻辑串第一条指令检测（首次检测）结果直接保留在状态字RLO位中。该位在逻辑串开始时总是0，在逻辑

39、串指令执行过程中为1，输出指令或与逻辑运算相关转移指令（表示一个逻辑串结束指令）将该位清0。逻辑运算结果（RLO） 该位用来存放执行位逻辑指令或比较指令结果。RLO状态为1，表示有能流流到梯形图中运算点处；为0则相反。能够用RLO触发跳转指令。第85页状态位（STA）执行位逻辑指令时，STA总是与该位值一致。或位（OR） 在先逻辑“与”后逻辑“或”逻辑运算中，OR位暂存逻辑“与”操作结果，方便进行后面逻辑“或”运算。其它指令将OR位复位。溢出位（OV） 算术运算或浮点数比较指令执行时出现错误（比如溢出、非法操作和不规范格式），溢出位被置1。假如后面同类指令执行结果正常，该位被清0。第86页注假

40、如用置位指令把输出置位，当CPU全开启时它被复位。触发器 触发器有置位输入和复位输入，依据输入端RLO=1，对存放器位置位或复位。 假如两个输入端同时出现RLO=1，依据优先级决定。优先级 在LAD 和 FBD 中，有置位优先和复位优先有不一样符号。 在STL中，最终编写指令含有高优先级。触发器置位 / 复位第87页信号边缘当信号改变时，产生信号边缘。正边缘 当检测信号状态从“0”改变到“1”时，“POS”检验指令在输出上产生一个扫描周期“1”状态 注：要允许系统检测边缘改变，检测信号状态必须保留到一个M_BIT (位存放器或数据位)中。 负边缘 当检测信号状态从“1”改变到“0”时，“NEG

41、”检验指令在输出上产生一个扫描周期“1”状态。信号边缘检测第88页跳转指令 在LAD/FBD中，在线圈符号上面输入作为标示标号或符号。在STL中，它跟在跳转指令后面。 标号最多有4个字符，第一个字符必须使用字母或“_”。 编号标志着程序继续执行地点，在跳转指令和标号之间任何指令和段都不执行。能够向前或向后跳转。 跳转指令和跳转目必须在同一个块中 (最大跳转长度 = 64k字节)。在一个块中跳转目只能出现一次。跳转指令能够用在FB、FC和OB中。第89页MOVE (LAD/FBD)L 和 T (STL) 假如输入 EN 有效，输入“IN”处值拷贝到输出“OUT”。（“ENO”与“EN”状态相同）

42、 装载和传递指令执行与RLO无关，数据经过累加器交换。装载指令把指定字节、字或双字中内容装入ACCU1。 装载 当传递指令执行时，ACCU 1中内容保持不变。相同信息能够传到不一样目标地址。假如仅传递一个字节，只使用右边8位传递数据装载和传递第90页定时器概述 在控制任务中，经常需要各种各样定时功效。SIMATIC S7可编程控制器为用户提供了一定数量含有不一样功效定时器。CPU314提供了128个定时器，分别为T0到T127 S7-300定时器分为脉冲定时器（SP）、扩展脉冲定时器（SE）、接通延时定时器（SD）、保持型接通延时定时器（SS）和断开延时定时器（SF）。 S7 CPU为定时器保

43、留一片存放区域，每个定时器有一个16位字和一个二进制位。定时器字用来存放它当前定时时间值，定时器触点状态由它位状态决定。第91页定时器字是由3位BCD码时间值和时基组成，时间值以二进制码格式存放在0 到 9位。当定时器刷新时，时间值由时间基准定义时间间隔决定。定时器字PLC操作系统检测定时器触点状态是“0”还是“1”，并将该信息存放在一个状态位（Tn，n为定时器号码）中，在程序中用A Tn 语句来扫描触点状态。扫描定时器触点注意假如定时器触点在一个周期内被屡次扫描则可能会得到不一样扫描结果，对程序正确执行不利。处理方法是：将定时器触点输出状态赋值给标志位，该标志位在程序中可被重复扫描。第92页

44、设置定时器以以下形式设置时间： 常数 S5T#43S_200MS 输入字 IW2 输出字 QW12 标志字 MW24 数据字 DBW255T10TV - - 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0定时器字数据格式(4320.1s = 43.2s) 102 101 100时间 0-999(BCD)无用0: 0.01S 1: 0.1S2: 1S 3: 10S第93页 定时器运行时间设定值由TV端输入，该值能够是常数（如：S5T#45S）；也能够经过扫描输入字（如：拨轮开关）来取得，或者经过处理输出字、标志字或数据字来确定设置定时时间时基（时间基准）时间基准定义一个单位时间数量间隔。

45、该间隔当定时器运行时一个单位一个单位地递减。定时器字第12位和第13位用于时基，时基代码为二进制数00，01，10和11时，对应时基分别为10ms，100ms，1s和10s。实际定时时间等于时间值乘以时基。比如定时器字为W163999时，时基为10s，定时时间为9990s。时基反应了定时器分辨率，时基越小分辨率越高，可定时时间越短，时基越大分辨率越低，可定时时间越长。时基0：00（位130，位120）10ms 时基1：01（位130，位121）100ms时基2：10（位131，位120）1s 时基3：11（位131，位121）10s第94页 1、以S5常数形式输入定时时间：时间设定值格式 2、

46、以十六进制数形式输入定时时间： 只需在字符串“S5T#”后以小时(h)、分钟(m)、秒（s）或毫秒（ms）为单位写入时间值即可。如定时时间为2.5秒，则在TV端输入“S5T#2s_500ms”。时基是CPU自动选择，选择标准是在满足定时范围要求条件下选择最小时基。S5格式时间预置值范围为0s-2H46M30S（9990s），时间增量为10ms。W#16#wxyz，w是时基，xyz是BCD码形式时间值。如：用BCD码输入一个3S设定值：时基为100ms，时间为30100ms=3000ms1030第95页问题一、计数器计数器存放区S7CPU为计数器保留了一片计数器存放区。每个计数器有一个16位字和

47、一个二进制位，计数器字用来存放它当前计数值，计数器触点状态由它位状态来决定。用计数器地址（C和计数器号，如C24）来存取当前计数值和计数器位，带位操作数指令存取计数器位，带字操作数指令存取计数器计数值。不一样CPU支持32512个计数器，只有计数器指令能访问计数器存放器区。 计数器字011位是计数值BCD码，计数值范围为0999。计数器值第96页 S_CUD = 加/减计数器计数器类型 当“CU”输入端RLO 从“0”变到“1”时，计数器当前值加1（最大值=999). 加计数器（SCU） S_CU = 加计数器 (仅加计数) S_CD = 减计数器 (仅减计数)计数器字计数值为BCD码127时

48、，用格式C127表示BCD码127，二进制格式计数值只占用计数器字09位，用某个字来传送计数值，如IW0。计数器值第97页减计数 当“CD”输入端RLO 从“0”变到“1”时，计数器当前值减1（最小值=0). 加减计数 含有“CU”“CD”两个输入端。在设置输入端S上升沿，用PV指定预置值设置可逆计数器SCUD。复位输入R为1时，计数器被复位，计数值被清0。在加计数输入信号CU上升沿，假如计数器值小于999，计数器加1。在减计数输入信号CD上升沿，假如计数器值大于0，计数值减1。假如两个计数输入均为上升沿，两条指令均被执行，计数值保持不变。计数值大于0时输出信号Q为1，计数值为0时，Q亦为0。

49、第98页 当“R”输入端RLO = 1，计数器值置为0。假如复位条件满足，计数器不能置数，也不能计数。置数计数器 当“S”输入端RLO从“0”变到“1”时，计数器就设定为“PV”输入值。 清零计数器第99页 在“PV”输入端，用BCD码指定设定值(0.999) ：PV 计数值 Q = 1 CV / CV_BCD 计数器当前值用二进制数或BCD数装入累加器，再传递到其它地址。输出Q 用常数 (C#.) 经过数据接口用BCD 格式计数器状态在输出“Q”检验： 计数值 = 0 - Q = 0第100页问题一、 用户程序中块PLC中程序分为操作系统和用户程序，操作系统用来实现与特定控制任务无关功效，处

50、理PLC起动、刷新输入/输出过程映像表、调用用户程序、处理中止和错误、管理存放区和处理通信等。用户程序由用户在STEP7中生成，然后将它下载到CPU。用户程序包含处理用户特定自动化任务所需要全部功效，比如指定CPU暖起动或热起动条件、处理过程数据、指定对中止响应和处理程序正常运行中干扰等。STEP7将用户编写程序和程序所需数据放置在块中，使单个程序部件标准化。经过在块内或块之间类似子程序调用，使用户程序结构化，能够简化程序组织，使程序易于修改、查错或调试。各种块如OB、FB、FC、SFB、SFC等都包含部分程序，统称为逻辑块。第101页 程序块类型块简明描述组织块（OB）操作系统与用户程序接口

51、，决定用户程序结构系统功效块（SFB）集成在CPU模块中，经过SFB调用一些主要系统功效，有存放区系统功效（SFC）集成在CPU模块中，经过SFC调用一些主要系统功效，无存放区功效块（FB）用户编写包含经常使用功效子程序，有存放区功效块（FC）用户编写包含经常使用功效子程序，无存放区背景数据块（DI）调用FB和SFB时用于传递参数数据块，在编译过程中自动生成数据共享数据块（DB）存放用户数据数据区域，供全部块共享第102页组织块（OB）组织块是操作系统与用户接口，由操作系统调用，用于控制扫描循环和中止程序执行、PLC起动和错误处理，有CPU只能使用部分组织块。1、OB1：OB1功效在前面已作了

52、介绍，它是用于循环处理，是用户程序中主程序。操作系统在每一次循环中调用一次组织块OB1。一个循环周期分为输入、程序执行、输出和其它任务，例以下载、删除块、接收和发送全局数据等。2、事件中止处理：假如出现一个中止事件，比如时间日期中止、硬件中止和错误处理中止等，当前正在执行块在当前语句执行完后被停顿执行，操作系统将会调用一个分配给该事件组织块。该组织块执行完后，被中止块将从断点处继续执行。这意味着部分用户程序能够无须在每次循环中处理，而是在需要时才被及时地处理。3、中止优先级：OB按触发事件分成几个级别，这些级别有不一样优先级，高优先级OB能够中止低优先级OB。当OB开启时，提供触发它初始化开启

53、事件详细信息，这些信息能够在用户程序中使用。第103页暂时局域数据生成逻辑块（OB、FC、FB）时能够申明暂时局域数据。这些数据是暂时，退出逻辑块时不保留暂时局域数据。它们又是一些局域（Local，或称局部）数据，只能在生成它们逻辑块内使用。CPU按优先级划分局域数据区，同一优先级块共用一片局域数据区。能够用STEP7改变S7400每个优先级局域数据数量。除了暂时局域数据外，全部逻辑块都能够使用共享数据块中共享数据。第104页功效（FC）功效是用户编写没有固定存放区块，其暂时变量存放在局域数据堆栈中，功效执行结束后，这些数据就丢失了。能够用共享数据区来存放那些在功效执行结束后需要保留数据，不能

54、为功效局域数据分配初始值。调用功效和功效块时用实参（实际参数）代替形参（形式参数），比如将实参II3.6赋值给形参“Start”。形参是实参在逻辑块中名称，功效不需要背景数据块。功效和功效块用输入（IN）、输出（OUT）和输入/输出（INOUT）参数做指针，指向调用它逻辑块提供实参。第105页功效块（FB）功效块是用户编写有自己存放区（背景数据块）块，每次调用功效块时需要提供各种类型数据给功效块，功效块也要返回变量给调用它块。这些数据以静态变量（STAT）形式存放在指定背景数据块（DB）中，暂时变量存放在局域数据堆栈中。功效块执行完后，背景数据块中数据不会丢失，不过不会保留局域数据堆栈中数据。

55、在编写调用FB或系统功效块（SFB）程序时，必须指定DB编号，调用时DB被自动打开。在编译FB或SFB时自动生成背景数据块中数据。能够在用户程序中或经过HMI访问这些背景数据。一个功效块能够有多个背景数据块，使功效块用于不一样被控对象。能够在FB变量申明表中给形参赋初值，它们被自动写入对应背景数据块中。在调用块时，CPU将实参分配给形参值存放在DB中。假如调用块时没有提供实参，将使用上一次存放在背景数据块中参数。第106页数据块数据块（DB）是用于存入执行用户程序时所需变量数据数据区。与逻辑块不一样，大数据块中没有STEP7指令，STEP7按数据生成次序自动地为数据块中变量分配地址。数据块分为

56、共享数据块和背景数据块。数据块最大允许容量与CPU型号相关。数据块中基本数据类型有BOOL（二进制位）、REAL（实数或浮点数）、INT（整数）等。1、共享数据块（Share Block）共享数据块存放是全局数据，全部FB、FC或OB都能够从共享数据块中读取数据，或将数据写入共享数据块。CPU能够同时打开一个共享数据块和一个背景数据块。假如某个逻辑块被调用，它能够使用它暂时局域数据区（即L堆栈）。逻辑块执行结束后，其局域数据区数据丢失，不过共享数据块中数据不会被删除。2、背景数据块（Instance Data Block）背景数据块中数据是自动生成，它们是功效块变量申明表中数据（不包含暂时变量

57、TEMP）。背景数据块用于传递参数，FB实参和静态数据存放在背景数据块中。调用功效块时，应同时指定背景数据块编号或符号，背景数据块只能被指定功效块访问。就首选生成功效块，然后生成它背景数据块。在生成背景数据块时，应指明它类型为背景数据块，并指明它功效块编号，比如：FB2。第107页问题二、 块组成部分 在你打开一个块进行编辑或查看时，程序编辑器中将出现两个窗口。一个是属于块变量申明表，在另一个窗口则为生成实程序指令部分。变量申明表 代码部分第108页变量申明表 这个表是用来说明块局部变量名字和大小。这些变量是与由系统预定或由其它模块传递来值相关变量。经申明后变量分配局部内存给逻辑块。同时也为你

58、指定给功效块每一个背景数据块提供数据结构。局部数据 局部符号在块申明部分中定义。你能够在不一样块中重复使用同一个符号，因为它们在每一个块中仅有效一次。 局部符号能被定义为参数，块变量和跳转标志。且不需要符号表。第109页 在指令部分，你能够建立你逻辑序列。为做到这一点，利用梯形图和语句表，你能够形成网络或回路。在你输入一条指令并指定一个地址后，程序编译器进行一次语法校验并将不正确输入用红色斜体显示出来。指令部分第110页 FB 2ENDisturb. inputAcknowledge DisplayFlash freq.ENODB 2OB 1FB块变量申明表问题一、 FB块第111页用FB实现

59、故障信息显示FB申明表背景数据块 采取静态变量来替换FC 20 中用来保留信息和检测边缘标志位，这些静态变量存放在该FB背景数据块中第112页生成背景数据块 在调用FB时，为FB指定一个背景DB后, 假如该数据块并不存在，则弹出以下提醒信息： “Instance data block DB x does not exist. Do you want to generate it?”. 单击“Yes”按钮可自动生成一个新背景数据块。生成一个新背景数据块有两种方法： 创建一个新DB时，选择其类型为 “Instance DB”。选择其属性为 “Data block referencing a fun

60、ction block”。问题二、 背景数据块第113页生成背景数据块1. 在FB调用时生成背景数据块2. 创建一个新背景数据块 第114页练习: 编写一个FB块FB 20 变量申明表1. FB 20 中部分程序A #AcknowledgeR#Report memoryA#Disturb. .:2.第115页 8、编程多重背景 在OB1中调用功效块FB1控制不一样发动机时，必须使用不一样数据块DB1、DB2。假如屡次调用FB1，数据块数量增加相当可观。 能够经过使用多重背景降低块数量。首先要创建一个较高一级功效块FB10，并在其中调用FB1作为一个“局域背景”。对每一次调用，FB1将它数据存放