S7-300 400 PLC应用教程 第2版 教学课件 作者 廖常初 1、2章.ppt

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1、S7-300/400PLC应用教程第二版重庆大学廖常初第1章概述1.1PLC的基本概念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。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。图1-1PLC控制系统示意图1.1.1模块式PLC的基本结构1.1.2PLC的特点1.编程方法简单易学2.功能强，性能价

2、格比高3.硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强4.可靠性高，抗干扰能力强5.系统的设计、安装、调试工作量少6.维修工作量小，维修方便7.体积小，能耗低1.1.3PLC的应用领域1.开关量逻辑控制2.运动控制3.闭环过程控制4.数据处理5.通信联网1.2PLC的工作原理1.2.1逻辑运算1.2.2PLC的扫描工作过程图1-4OB1是用于循环处理的组织块（主程序），起动完成后，不断地循环调用OB1，OB1可以调用其它逻辑块(FB、SFB、FC或SFC)，或被中断程序（组织块）中断。读写I/O模块时，通过CPU内部的输入/输出过程映

3、像区批量输入、批量输出。执行用户程序时，CPU访问输入/输出过程映像区。某一编程元件对应的过程映像位为1、0状态时，称该编程元件为ON、OFF。扫描周期是指操作系统执行一次图1-4所示的循环操作所需的时间。图1-3异步电动机控制电路图1-5PLC外部接线图与梯形图梯形图对应的逻辑表达式AI0.1//接在左侧电源线上的I0.1的常开触点ANI0.2//串联的I0.2的常闭触点=Q4.0//Q4.0的线圈1.2.3PLC的工作原理第2章S7-300/400的硬件与组态2.1SIMATIC自动控制系统简介2.1.1SIMATIC自动化

4、控制系统的组成1．SIMATICPLC(1)S7系列：传统意义的PLC产品。S7-200/S7-1200/S7-200SMART：小型PLC。S7-300：模块式中小型PLC，最多可以扩展3个机架、32个模块。S7-400：大型PLC，可以扩展300多个模块。S7-1500：大中型PLC。(2)M7-300/400：可以作为CPU或功能模块使用，具有AT兼容计算机的功能，可以用C、C++或CFC等语言来编程。(3)C7：由S7-300PLC、HMI（人机接口）操作面板、I/O、通信和过程监控系统组成。(4)WinAC：在PC上实

5、现PLC的功能，有WinAC基本型、实时型和插槽型。2．PROFIBUS-DP分布式I/O：ET2003．PROFINET分布式IO4．SIMATICHMI：TP、OP、MP、移动面板，组态软件WinCCflexible。5．SIMATICNET：西门子工业通信网络。6．标准工具STEP7：对所有SIMATIC部件的硬件和通信连接组态、参数设置和编程，还有测试、启动、维护、文件建档、运行和诊断等功能。2.1.2全集成自动化统一的组态和编程，统一的数据管理，统一的通信2.2S7300系列PLC简介2.2.1S7-300的物理结构模

6、块化的中小型PLC，功能最强的CPU的RAM存储容量为1400KB，有8192个存储器位，4096个定时器和4096个计数器，数字量最多65536点，模拟量通道最多4096个。S7-300由以下几部分组成：中央处理单元(CPU)，导轨(Rail)，电源模块(PS)信号模块(SM)：数字量I/O模块(DI/DO)和模拟量I/O模块(AI/AO)的总称。功能模块(FM)：计数器模块、位置控制与检测模块、闭环控制模块、称重模块等。通信处理器(CP)：PROFIBUS、以太网、点对点、AS-i。接口模块(IM)：连接机架或从站。

7、CPU模块有一个MPI(RS-485)接口，有的有PROFIBUS-DP(RS-485)接口、PROFINET（以太网）接口、PtP(点对点)串行通信接口。电源模块通过U形总线连接器提供DC5V电源，通过导线为CPU和信号模块提供24V电源。最多3个扩展机架(ER)，每个机架最多8个信号模块、功能模块或通信处理器。2.2.2CPU模块的元件1.状态与故障显示LEDSF（系统出错/故障显示，红色）：CPU硬件故障或软件错误时亮。BF（总线错误，红色）。DC5V（＋5V电源指示，绿色）：5V电源正常时亮。FRCE（强制，黄色）：至少

8、有一个I/O被强制时亮。RUN（运行方式，绿色）：CPU处于RUN状态时亮。STOP（黄色）：CPU处于STOP时亮。2.CPU的操作模式1）RUN-P(运行-编程)位置：运行时可以上载和下载用户程序。2）RUN(运行)位置：执行用户程序。3）STOP（停止）位