840D_PLC PLC工作原理 S7-300的地址分配[稻谷文苑]

1、Automation and Drives 840D PLC 1优质荟萃 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 2SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 1PLC工作原理 2S7-300的地址分配 目目 录录 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 3SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D

2、调试培训 PLC工作原理 西门子S7-300的PLC采用循环扫描工作方式，并有一些 特定的中断处理方式。 PLC通过扫描完成各输入点的状态采集或输入数据采集， 用户程序逻辑解算，各输出点状态的更新等功能 。 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 4SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 1输入采样阶段输入采样阶段 nPLC在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入所有输入端当前状态，并将此状在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入所有输入端当前状态，

3、并将此状 态存入输入映象寄存器，接着转入程序执行阶段。在程序执行期间，即使输态存入输入映象寄存器，接着转入程序执行阶段。在程序执行期间，即使输 入状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变。也就是说，输入状态入状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变。也就是说，输入状态 的变化只能在每一次扫描工作周期的输入采样阶段被读入，用输入映象寄存的变化只能在每一次扫描工作周期的输入采样阶段被读入，用输入映象寄存 器记忆其状态的变化。器记忆其状态的变化。 PLC工作原理 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 5SINUMER

4、IK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 2. 用户程序执行阶段用户程序执行阶段 nPLC在程序执行阶段，是按一定规律扫描用户程序的。在程序执行阶段，是按一定规律扫描用户程序的。 n在此阶段，在此阶段，PLC从输入映象寄存器从输入映象寄存器“读入读入”所要用到的输入端状态，若程序所要用到的输入端状态，若程序 需要需要“读入读入”某输出状态则也在此时某输出状态则也在此时“读入读入”，然后进行逻辑运算，并将运，然后进行逻辑运算，并将运 算结果再存入元件映象寄存器中。对每个元件来说，元件映象寄存器所寄存算结果再存入元件映象寄存器中。

5、对每个元件来说，元件映象寄存器所寄存 的内容，会随着程序执行的进程而变化。的内容，会随着程序执行的进程而变化。 PLC工作原理 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 6SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 3、输出处理阶段、输出处理阶段 n在所有的指令执行完毕后，元件映象寄存器中所有输出继电器的状态，在输在所有的指令执行完毕后，元件映象寄存器中所有输出继电器的状态，在输 出刷新阶段才转存到输出锁存电路，再驱动输出线圈，这才是可编程序控

6、制出刷新阶段才转存到输出锁存电路，再驱动输出线圈，这才是可编程序控制 器的实际输出。器的实际输出。 n输出元件映象寄存器的数据，由输出指令的执行结果决定，输出锁存电路的输出元件映象寄存器的数据，由输出指令的执行结果决定，输出锁存电路的 数据，由上一刷新时间输出元件映象寄存器的数据来决定，输出端器件上的数据，由上一刷新时间输出元件映象寄存器的数据来决定，输出端器件上的 状态，由输出锁存电路来决定。状态，由输出锁存电路来决定。 PLC工作原理 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 7SINUMERIK 840D Innov

7、ative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 S7-300: 模块 PS (可选) CPU IM (可选) SM: DI SM: DO SM: AI SM: AO FM: - 计数 - 定位 - 闭环控制 CP: - 点-到-点 - PROFIBUS - 工业以太网 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 8SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 S7-300 模块的编址模块的编址 PSCPUSMSM

8、SMSMSMSMSM 模块 12 4 5 6 7 8 9 10 槽号 地址 0.0 地址 0.7 地址 1.0 地址 1.7 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 9SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 多层组态中的多层组态中的 DI/DO DI/DO 编址编址 机架 0 槽 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 机架 3 96.0 to 99.7 100.0 to 103.7 104.0 to 107.7 108.0 to

9、 111.7 112.0 to 115.7 116.0 to 119.7 120.0 to 123.7 124.0 to 127.7 IM (接受) PS 机架 2 64.0 to 67.7 68.0 to 70.7 72.0 to 75.7 76.0 to 79.7 80.0 to 83.7 84.0 to 87.7 88.0 to 91.7 92.0 to 95.7 IM (接受) PS 机架 1 IM (接受) 32.0 to 35.7 36.0 to 39.7 44.0 to 47.7 48.0 to 51.7 52.0 to 55.7 56.0 to 59.7 60.0 to 63.

10、7 40.0 to 43.7 PS 0.0 to 3.7 20.0 to 23.7 24.0 to 27.7 28.0 to 31.7 12.0 to 15.7 16.0 to 19.7 4.0 to 7.7 8.0 to 11.7 IM (发送) CPU PS Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 10SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 STEP7-300的地址分配的地址分配 通常S7-300的连接如下图所示： 图中PS为电源模块

11、，CPU为S7-300的CPU模块，SM/FM/CP为输 入，输出模块，功能模块及通信模块。每一个模块占用安装 槽（Slot），对于I/O模块来讲，每个Slot分配32位的地址， 即4个字节的地址资源。其地址的类型取决与模块的类型， 如是输入模块，则地址为输入点，若该位置安装的是输出模 块，则地址为输出点地址。而每条安装架（Rack）上可以安 装8个类似于I/O模块的功用模块，即每条Rack上共有8个4字 节的地址资源。而一个S7-300的CPU可以寻址4个Rack的最大 范围。 的单架安装的单架安装 Automation and Drives - Motion control Editing

12、 by Dasion 11SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 就就840D840D来说，其为来说，其为 内置内置S7-300S7-300的的CPUCPU，同时，同时 也将也将RACK0RACK0的资源也占用的资源也占用 了，如机床控制面板了，如机床控制面板MCPMCP 的输入输出的地址即是的输入输出的地址即是 RACK0RACK0的地址资源。故外的地址资源。故外 部的地址起始地址为部的地址起始地址为 32.032.0 STEP7-300的地址分配的地址分配 图的四架组态图的四架组态 Automation a

13、nd Drives - Motion control Editing by Dasion 12SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 STEP7-300的的PLC程序的结构由块程序的结构由块(Block)组成。组成。 这些块主要是：这些块主要是： 1. 组织块（组织块（OB）是操作系统和用户程序之间的接口。）是操作系统和用户程序之间的接口。 它们由操作系统调用并控制循环和中断驱动的程序的执它们由操作系统调用并控制循环和中断驱动的程序的执 行以及可编程控制器如何启动。它们还处理对错误的响应。行以及可编程控制器如何

14、启动。它们还处理对错误的响应。 2. 功能（功能（FC）属于你自己编程的块。）属于你自己编程的块。 功能是功能是“无存储区无存储区”的逻辑块。的逻辑块。FC 的临时变量存储在局的临时变量存储在局 域数据堆栈中。当域数据堆栈中。当FC 执行结束后，这些数据就丢失了。要执行结束后，这些数据就丢失了。要 将这些数据永久存储，功能也可以使用共享数据块。由于将这些数据永久存储，功能也可以使用共享数据块。由于 FC 没有它自己的存储区所以你必须为它指定实际参数。不没有它自己的存储区所以你必须为它指定实际参数。不 能够为一个能够为一个FC的局域数据分配初始值的局域数据分配初始值 3. 功能块（功能块（FB）

15、属于用户自己编程的块。）属于用户自己编程的块。 功能块是具有功能块是具有“存储功能存储功能”的块。用数据块作为功能块的的块。用数据块作为功能块的 存储器（背景数据块）。传递给存储器（背景数据块）。传递给FB 的参数和静态变量存在的参数和静态变量存在 背景数据块中。临时变量存在本地数据堆栈中。当背景数据块中。临时变量存在本地数据堆栈中。当FB 执行执行 结束时，存在背景结束时，存在背景DB 中的数据不会丢失。中的数据不会丢失。 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 13SINUMERIK 840D Innovative

16、Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 4. 数据块（数据块（DB）与逻辑块不同，在数据块中没有）与逻辑块不同，在数据块中没有STEP 7 的指令。的指令。 它们用于存放用户数据，换句话说，数据块中存放用户程序它们用于存放用户数据，换句话说，数据块中存放用户程序 工作时所需的变量数据。共享数据块用于存放所有其它块都可以访工作时所需的变量数据。共享数据块用于存放所有其它块都可以访 问的用户数据。问的用户数据。DB的大小可以不同。用户可以用任意方式来建立的大小可以不同。用户可以用任意方式来建立 数据块的结构，以适合其不同的需求。数据块的结构，以适合其不同的需求。 5

17、. 系统功能（系统功能（SFC）是集成在）是集成在S7 CPU中预先编好程序并通过测试中预先编好程序并通过测试 的功能。的功能。 可在用户程序中调用可在用户程序中调用SFC。SFC 属于操作系统的一部分，而不属于操作系统的一部分，而不 算做用户程序的一部分。与算做用户程序的一部分。与FC 相同，相同，SFC是是“不具有存储能力不具有存储能力” 的块。的块。 6. 系统功能块（系统功能块（SFB）是集成在）是集成在S7 CPU 中的功能块。中的功能块。 SFB 作为操作系统的一部分，不占用户程序空间。与作为操作系统的一部分，不占用户程序空间。与FB 相同，相同， SFB 也是也是“具有存储能力具

18、有存储能力”的块。用户也必须为的块。用户也必须为SFB 生成背景数生成背景数 据块，并将其下载到据块，并将其下载到CPU中作为用户程序的一部分。中作为用户程序的一部分。 就就SINUMERIK 840D系统，西门子已为用户提供了一些标准的系统，西门子已为用户提供了一些标准的 功能块，同时也占用了部分的功能块，同时也占用了部分的DB数据块。数据块。 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 14SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 块概览块

19、概览 Block typeReserved for SIEMENSAvailable to users FB1 - 2930 127/255 FC1 - 2930 127/255 DB1 - 8081 127/400 Timer1 - 910 - 127 在硬件在硬件“集成型集成型 PLC CPU315-2DP 主主/从从”在和在和 SINUMERIK 810D/840D 配合使用时，提供更多配合使用时，提供更多 FB、FC 和和 DB。 块类型块类型西门子保留西门子保留用户可用用户可用 定时器定时器 Automation and Drives - Motion control Editing

20、 by Dasion 15SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 OB组织块概述：组织块概述： FB功能块概述：功能块概述： Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 16SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 FC功能块概述：功能块概述： Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 17

21、SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 数据块分布：数据块分布： Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 18SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 接口接口 DB 块概览块概览 DB30Kanal 10 DB 2 信息信息 DB 9 NC 信号发送到 NCK 编译循环 NCK 发出信号 编译循环 DB 10 NC 信号发送到 NCK NCK 发出信号 D

22、B 11 BAG 1.10 信号发送到 NCK NCK 发出信号 DB 19 MMC MMC 发出信号 信号发送至 MMC DB 71-73 刀具管理刀具管理 分配 装载/卸载 主轴 旋转变压器 DB21Kanal 1 信号发送到 NCK NCK 发出信号 DB61轴轴/主轴主轴 31 DB32轴轴/主轴主轴 2 DB31轴轴/主轴主轴 1 信号发送到 NCK NCK 发出信号 DB 18 安全安全 SPL DB 20 PLC-MD Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 19SINUMERIK 840D Innovat

23、ive Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 840D TOOLBOX的使用 1 840D 的 TOOLBOX 是一张光盘。 2安装：点击disk1, 运行INSTALL (安装)文件夹，基本程序库 会自动安装在 SIEMENSSTEP7S7LIBS目录下。 如需单独安装基本程序库时，单击disk1 将S7V2.8x0目录下的 GP8X0D程序拷贝到SIEMENSSTEP7S7LIBS目录下。并在 该目录下运行此程序便将基本程序库安装成功。 3 5.*以上版本的基本程序库最好采用运行INSTALL文件的办法 安装基本程序库。 4 打开s7软件，在s7软件上执行

24、： OPENLIBRARIESBROWSE 在 CSIEMENSSTEP7S7LIBS 目录下找到要使用的基本程序 库，执行一下，程序库便自动挂到了S7 Libraes 目录下。 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 20SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 常用的主要有几种：常用的主要有几种：OB功能块，功能块，FC功能块，功能块，FB功能块，功能块， DB功能块等。功能块等。 组织块（组织块（OB）是操作系统和用户程序之间的接口。

25、相当于）是操作系统和用户程序之间的接口。相当于 主程序，常用的有主程序，常用的有OB1和和OB100； 其中其中OB100是是PLC上电后先执行，只执行一次，上电后先执行，只执行一次，OB1是是 PLC的的CPU循环执行的程序。循环执行的程序。 上电后，首先执行上电后，首先执行OB100，再执行，再执行OB1（反复执行，（反复执行， OB100调用调用FB1（FB1为基本程序引导，是系统里面用为基本程序引导，是系统里面用OPI总线总线 连接连接PCU和和MCP，对控制面板进行定义。西门子已经编好。），对控制面板进行定义。西门子已经编好。） Automation and Drives - Mot

26、ion control Editing by Dasion 21SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 NCKPLC 通信通信 零件加工程序管理零件加工程序管理 位置控制位置控制 通道通道 1 编译编译 准备准备 处理处理 插补插补 机床逻辑机床逻辑 使能信号使能信号 抑制信号抑制信号 机床操作机床操作 报警和提示消息报警和提示消息 接口信号接口信号 输入输入/输出块输出块 通道通道 n 编译编译 准备准备 处理处理 插补插补 PLC 接口信号接口信号 Automation and Drives - Motio

27、n control Editing by Dasion 22SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 基本程序的结构基本程序的结构 用户程序 FB1: GP_Anl FC 2: GP_Cyc OB100 启动 OB1 循环处理 OB40 硬件中断 FC 3: GP_AI 用户程序 用户程序 FB 4/7: PI 服务 FB 5: 读取 GUD FB 2/3: NC 数据传输 FC 19/24/25: 机床控制面板 FC 18: 主轴控制 FC 17: 星型/三角型 FC 16: 分度轴 FC 15: 定位轴 FC

28、 13: 手持单元显示 FC 10: 报警/提示消息 FC 9: 非同步子程序调用 FC 7，8，22: WZV FC12: 处理 HIFU FC 21: 快速 NCK-PLC FC 26: PHG FB 29: 信号记录器 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 23SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 OB1块内容 FC2：基本：基本NCK与与PLC通讯的通讯的NCKPLC，FC2必须在必须在OB1的开始的开始 部分。部分。 FC1

29、0：处理报警信息。：处理报警信息。PLC产生报警，传给产生报警，传给NCK，NC采取措施，同采取措施，同 时在时在MMC上显示报警文本。调用上显示报警文本。调用FC10，有两个参数要求设置：，有两个参数要求设置： TOUSERIF=TURE（相当于（相当于1）和）和FALSE（相当于（相当于0），）， QUIT：=I3.7（报警文本）。报警复位键（报警文本）。报警复位键（RESET）地址为）地址为I3.7。 FC19：机床控制面板的主程序（铣床版）：机床控制面板的主程序（铣床版） BAGNO（modeGroupNo方式组号）方式组号）=B#16#1（IN0 BB进制进制 16-16进制），进制

30、）， CHANNO（IN1通道号）通道号）= B#16#1， SPINDLEIFNO：= B#16#1（IN2主轴号），主轴号）， FEEDHOLD=M100.0（进给暂停）（进给暂停） SPINDLEHOLD=M100.1（主轴停止）（主轴停止） Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 24SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 机床控制面板机床控制面板 MCP-MMCP-T DB10钥匙开关钥匙开关 DB11机床控制方式机床控制方式

31、DB21-30方向键方向键 NC 起动，起动，NC 停止停止 DB31-61方向键方向键 倍率倍率 起动起动/停止轴停止轴 IB n . IB n+7 QB m . QB m+5 FB1 FC19FC25 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 25SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 机床控制面板的接口信号机床控制面板的接口信号 机床控制面板发出的信号机床控制面板发出的信号(键键) 字节字节 主轴倍率主轴倍率机床控制方式机床控制方式

32、机床功能机床功能 进给倍率进给倍率 方向键方向键 轴选择轴选择 方向键方向键 未分配的客户键未分配的客户键 未分配的客户键未分配的客户键 钥匙开关钥匙开关 位置位置0 钥匙开关钥匙开关 位置位置2 钥匙开关钥匙开关 位置位置1 复位复位 主轴主轴 起动起动 单段单段 运行运行 *主轴主轴 停止停止 进给进给 启动启动 *进给进给 停止停止 NC 启动启动 *NC 停止停止 钥匙开关钥匙开关 位置位置3 快速进给快速进给 R14 第第 4 个个 轴轴 R4 第第 7 个个 轴轴 R7 第第 8 个个 轴轴 R8 第第 6 个个 轴轴 R6 坐标变换坐标变换 MCS/WC S R12 位位 7位位

33、 6位位 5位位 4位位 3位位 2位位 1位位 0 第第 5 个个 轴轴 R5 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 26SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 轴轴/主轴接口信号主轴接口信号 在轴或主轴的在轴或主轴的 PLC 接口信号中下列信号必须置位：接口信号中下列信号必须置位： IS Controller enable” (DB31，. DBX2.1) IS Pulse enable” (DB31，. DBX21.7) IS P

34、osition measur. system 1/2” (DB31，. DBX1.5，DBX 1.6) 如果轴如果轴/主轴要运动，下列接口信号不能被置位：主轴要运动，下列接口信号不能被置位： IS Feed/Spindle override switch” (DB31，. DBB0) not to 0% IS Axis/Spindle disable” (DB31，. DBX1.3) IS Follow up mode” (DB31，. DBX1.4) IS Distance to go/SpindleReset” (DB31，. DBX2.2) IS Feed stop / Spindle

35、stop” (DB31，. DBX4.3) IS Traverse key disable” (DB31，. DBX4.4) IS Ramp function generator disab.” (DB31，. DBX20.1) IS Read-in disable“(DB21，. DBX6.1) IS Feed disable“(DB21，. DBX6.0) Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 27SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试

36、培训 n 对于不正常的操作及系统状态，系统会发出警报，以提醒操作者采取适当的措施。 1 系统警报系统警报 n 系统警报已在系统中装入并激活，其具体内容均可在诊断手册中查到；并且在 PCU50 中还集成了在线帮助功能。可以使操作者不用携带原有的诊断手册，而 使用在线帮助，对系统警报作出正确的诊断。 2 用户报警用户报警 n 针对具体某一台机床，其应用内容很多，很具体，需对此作出专门的诊断。因此， 需要加入用户报警，对此台机床的操作和机床的状态进行监控。 使用用户警报需具备三个条件才算完整： n PLC 程序处理过相应报警信号（DB2）； n PLC 程序中OB1 调用了FC10； n 编好报警文

37、本并传入系统。 在OP010 上显示的警报信息可以是EM（错误信息），显示为红色，可中止程序的 执行；或者是OM（操作信息），显示为黑色，不影响程序执行。 警报简介警报简介 Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 28SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 n 使用用户的报警需具备的三个条件，前两个比较简单，关键是第三个条件，我们分两 部分讲解这个条件： n （1）编写报警文本：编写报警文本所使用的编辑器为Microsoft 的Dos 环

38、境下的ASC 编辑器， n 通过在Dos 提示符下键入Edit 可进入该编辑器。(PCU50:进入MMC edit） n 编写报警文本需满足一定的格式，语法。（见下表） Alarm No. ： 报警号的列表； Display ： 0在报警行显示； 1在对话框内显示； Help ID ： 在线帮助识别符，仅用于PCU50； Text ： 报警出现时，所显示的内容，两头用双引号（可加注释内容，用“/”开始。） 最长110 个字符，分两行显示。 警报警报-报警文本（指PLC 报警文本） Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion

39、29SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 用于用于 MMC103 和和 PCU50 的报警文本的报警文本 C:USERMYPLC_GR.COM Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 30SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 报警文本文件报警文本文件 MBDDE.INI C:USERMBDDE.INI Automation and Drives - Motion control Editing by Dasion 31SINUMERIK 840D Innovative Pruducts 5/29/2021 7:13 PM 840D调试培训 PCU20： n a. 连PC/PG 到PCU； n b. “Service” “V24 PG/PC”（垂直菜单） “Settings ”（