西门子PLC系统、维护与编程

1、西门子PLC系统、维护与编程SIMATIC S7-300/400系统、维护与编程主要培训内容:SIMATIC S7-300/400系统、维护与编程通过在“西门子广州培训中心”为期10天的培训，我对西门子PLC自动化控 制系统有了更深入的了解，从之前的不太熟悉到现在能够系统的了解和掌握，主要 学习内容有:SIMATIC S7-300/400系统产品系列的简介、STEP 7编程软件的使用、 PLC硬件组态、基本的逻辑编程、系统故障诊断和排除、PLC的通讯方式、人机界 面(WinCC flexible) 与变频器的通讯。总结有以下四部分：一、了解SIMATIC S7系统产品系列和熟悉现场实验设备并会

2、拆卸和安装。1.SIMATIC S7系统产品系列组成1) SIMATIC HMI显示屏 监控界面(现场使用的是WIYCC fiexibl和ITOUCH)2) SIMATIC PG/PC手持终端监控电脑3) SIMATIC软件用于将所有硬件组合在一起4) SIMATIC NET MPI 网络、工业以太网、PROFIBUS5) SIMATIC控制器S7、C7、WinAC (现场使用的有S7-300和S7-400堆垛机使 用的是WinAC Slot采用软PLC控制)6) 远程I/O、现场执行器件、变频器2. S7-200、S7-300 和 S7-400 自动化系统1) SIMATIC S7-200系

3、列是整体式的微型控制器，CPU I/O和电源模块都集成 在同一个模块。如CPU224其中24指输入输出一共有24位，IQ扩展模块最多可扩展7 个。（现场成品库连板输送机使用的是S7-224的PLC）2）S7-300 模块:PS、CPU、IM、SM（DI DO Al AO）、FM、CPSIMATIC S7-300无背板，需要总线连接器（U型连接器）连接各部分模块，中间 不可空缺。最多可扩展4个机架一个机架最多可扩展8个模块。（现场STV使用的是S7-313、分拣线使用的是S7-317-2PLC）在购买信号模块时须另外购买前连接器需要3）S7-400 模块：PS、CPU、SM（DI DO Al A

4、O）、CP、FM、IMSIMATIC S7-400最多可带4个CPU其它的不行（现场输送机使用的是S7-413-3）机架类型有9槽和18槽PLC可设置“暖启动”、“热启动”和“冷启动”SIMATIC WinAC Slot硬件卡有带独立CPU （PLC运行速度比较快）SIMATIC WinAC Basis装软件直接用电脑的CPU （PLC运行速度比较慢）（现场堆垛机使用的是WinAC Slot采用软PLC控制）3. 安装STEP7软件对PG/ PC的（电脑）要求操作系统:Microsoft Window 2000 ProfessionalMicrosoft Window XP Professio

5、nal硬盘空间:400M-800M之间接口 : CP5611（PCI） CP5512 （PCMCIA） PC 适配器（USB）、工业以太网接口 4、全集成自动化（TIA）的概念将所有设备和系统（如硬件和软件）集成到一个统一的、强大的系统平台。在该 平台上，克服了计算机、PLC和过程控制之间存在的障碍，改善了操作员控制和监视。5、学会拆卸和安装CPU、I/O模块、ET200S等模块，并布线。 二、学会使用STEP 7编程软件并熟悉LAD/FBD/STL编程语言、位指令、数据 指令和寻址方式(绝对寻址和符号寻址)，根据实验室提供的硕件进行 S7-300PLC的硬件组态和调试。1、熟悉LAD/FBD

6、/STL编程语言和IT、DINT. REAL的数据类型和寻址方式及 BCD码的显示，了解S7块的不同类型:组织块0B、功能块FB、功能FC、系统功能块SFB、 系统功能SFC、数据块DB。了解过程映像PII, PIQ含义，能够解释循环程序执行的原 理，使用LAD/FBD/STL编辑器来编辑、保存和下载块。能够在Monitor/Modify Variable (变量表)测试功能中选择显示格式和强制输入输出地址。理解“实际”连接的常闭和常 开触点及其编程符号的差异，能够解释逻辑运算结果(RL0)、“状态(STAT)”和“首次 检查(firstcheck) ”等术语，能编写基本的二进制逻辑运算程序2

7、、根据实验室提供的硬件进行S7-315-2PLC的硬件组态，设置CPU的一些参 数，硬件组态成功后，在线读取已下载的硬件组态上传到指定文件夹，学会擦除存储在MMC 卡中的数据。3、S7模块上LED指示灯的含义，执行CPU存储器复位1) S7-300 CPU模块上的LED指示灯SF系统故障:编程错误或来自带诊断功能模块的故障BATF电池故障：电池电压低或没有电池时亮DC5V 5V电源电压指示FRCE强制:至少有一个I/O被强制时亮RUN运行方式：当CPU启动时闪烁，处于RUN模式时常亮STOP停止方式:CPU处于STOP模式时常亮，请求存储器复位时慢速闪烁，执行 存储器复位时快速闪烁BUSF总线

8、故障2) S7-400 CPU模块上的LED指示灯INTF内部故障:用户程序错误EXTF外部故障:I/O模块出错BUS1F MPI/DP接口的总线故障BUS2F DP接口的总线故障FRCE存在强制的输入输出RUN运行方式:当CPU启动时闪烁，处于RUN模式时常亮STOP停止方式:CPU处于STOP模式时常亮，请求存储器复位时慢速闪烁，执行 存储器复位时快速闪烁3) 执行CPU存储器复位：把模式开关切换到STOP,将模式开关转到MRES位置，直到“STOP” LED慢速 闪烁两次，松开模式开关让它返回到STOP位置，再将模式开关转到MRES位置并保 持,直到“STOP” LED开始快速闪烁，松开

9、模式开关让它返回到STOP位置，把模 式开关切换到RUN.三、了解数据块(DB)、功能(FC)、功能块(FB)、组织块(0B)的用途，了解模拟量的处理原理，学会对系统进行“故障诊断”排除系统故障。1、1) 了解提供的组织块0B,能够解释中断处理的原理，了解“日期时间中断0B10” 、“循环中断” 0B33、“硬件中断0B40”和“诊断中断0B82”，了解并且能够 使用错误处理0B,能够解释0B的启动信息。2) 熟悉临时变量的用途，能够编写可赋值参数的功能并调用这些功能，了解 FC和FB之间的差别，熟悉静态变量的用途及使用。变量分为全局变量和局部变量， 局部变量分为临时变量和静态变量。创建FC2

10、0定义形参，调用FC20定义实参实 现一定的逻辑功能。创建FB20功能块定义形参，调用FB20定义定义背景数据块DB(实参可定义也可不定义)实现一定的逻辑功能。3) 基本数据类型(最多32位)可在全局符号表里定义;复杂数据类型(长于32 位)只能在DB块里面定义。DB块起始地址是偶字节，DB块可以设置初始值和块写护4）了解模拟量处理的原理，能够为模拟量模块分配参数并能够将模块的量程 卡设置到正确位置。模拟量输入输出的精度主要取决于ADC/DAC（模数转换器）5）暖启动”、热启动”、冷启动”之间的区别暖启动:删除过程映像和非保持的M、T、C执行0B100热启动:完成剩余的循环 执行0B101冷启

11、动:删除过程映像和所有的M、T、C且初始化数据块0B102 2、1）能够区分发生的错误是“系统检测错误”还是“功能错误”，熟悉“显示 CPU消息”能够读取诊断缓冲区，解释并使用它来进行故障排除，能够读取并解释 I堆栈、B堆栈、L堆栈和硬件诊断,能够使用Monitor/Modify/Varisbles n测试 功能，能够解释LAD/STL/FBD编辑器中Monitor”测试功能的显示内容，并用他 们进行故障排除，能够读取交义参考数据，解释并使用它们进行故障排除。2）系统检测错误（通常CPU STOP）:模块故障、信号电缆短路、扫描时间过长、 编程错误（访问不存在的块）。功能性错误:过程故障（传感

12、器、执行器、电缆损坏）、逻辑编程错误。3）系统 故障 Event ID16#1标准的0B事件16#2同步故障16#3非同步故障16#4停机事件或模式转 换16肪运行时间事件16#6通讯事件16#7冗余和安全事件16#8标准诊断事件 16#9标准用户事件16#A和16#B用户自定义四、熟悉PROFIBUS DP系统的结构和使用（用DP网络建立与田任（人机界面）之 间的通讯），熟悉WinCC flexible软件，了解变频器的工作原理和设置参数，使 用PROFIBUS网络建立与变频器之间的通讯和数据交换。1、1）学习PROFIBUS DP的组态系统和WinCC flexible软件，能够设置TP1

13、70B/177B触摸面板的接口（现场分拣线一楼和二楼使用的是TP 277和TP377）,并下载到面板中，通过变量与触摸板进行数据交互，在WinCC flexible软 件上触发触发变量、组态离散和模拟量报警。2）PROFIBUS :FMS（标准的）没有从站一般用于S7与其他PLC之间的通讯DP（主主、主从通讯24V）以“令牌”的形式来传输数据（现场PLC与变频器之间的通讯）PA（10V,最大17V）-般用于仪表、传感器、防爆器3）PROFIBUS DP终端电阻的设置:起始终端电阻要设成皿4）DP网段长度取决于波特率：如1.5M网段长度为200m超过200m要增加RS485中继器进行信号放大，中

14、继器最多可加设9个，最长不要超过10000m。5）PROFIBUS连接器一般还带PG接口或PG/OP接口（现场使用的是快速连接器）6）SIMATIC S7和HMI之间的通讯方式:MPI、PROFIBUS DP、工业以太网2、解变频器原理，1）整流器:最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再 生运转。2）平波回路:在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电 压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感 和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量， 可以省去电感采用简单的平波回路。3）逆变器：同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率