SIEMENSS7PLC概述ppt课件

1、SIEMENS S7 PLC概述王 兵SIMATIC综述SIMATIC HMIAS-接口SIMATIC PGSIMATIC PCSIMATIC 软件SIMATIC 控制器PROFIBUS DP工业以太网PROFIBUS MPI网络SIMATIC NETPC-based SIEMENSAUTOMATIC SIMATIC SIMATIC S7 系列PLC是德国西门子公司在S5系列PLC根底上于1995年陆续推出的性能价钱比较高的PLC系统。其中，微型的有SIMATIC S7-200系列，最小配置为8DI/6DO，可扩展27个模块，最大I/O点数为64 DI/DO、12 AI/4 AO；中小型的有S

2、IMATIC S7-300系列；中高档性能的有S7-400系列。SIMATIC S7系列PLC都采用了模块化、无排风扇构造且具有易于用户掌握等特点，使得S7系列PLC成为各种从小规模到中等性能要求以及大规模运用的首选产品。S7系列PLC 概述S7-200/300/400 属于模块式PLC，主要由机架、CPU 模块、信号模块、功能模块、接口模块、通讯处置器、电源模块和编程设备组成。PLC的输入电路PLC的输出电路PLC的任务过程内部处置通讯处置输出刷新输入刷新程序执行RUNSTOP系统程序用户程序上电PLC的主要消费厂家目前PLC的消费厂家及PLC的型号很多，在中国运用较多的有SIEMENS、A

3、B、OMRON、SCHNEIDER、GE-FANUC、MITSUBISHI、LG等。此次学习SIEMENS S7系列300/400 PLCS7-200 EM 221DI 8 x DC24VI.0I.1I.2I.3I.4I.5I.6I.7S7-21x (旧版本)S7-22x S7-200: 模块/扩展模块(EM)I / O 模块功能模块(FM)通讯处置器 (CP)S7-200: S7-22x系列CPU设计输出PPI 衔接本机DI形状指示 方式选择器电位器I/O 扩展存储器卡输入形状指示本机DO形状指示S7-300S7-300组合单元及装配图S7-300: CPU设计2002年 10月之前的CPU

4、 3142002年 10月之后的CPU 314S7-300 CPU的运转方式STOP方式：CPU模块通电后自动进入STOP方式，在该方式不执行用户程序，可以接纳全局数据和检查系统。RUN方式：执行用户程序，刷新输入和输出，处置中断和缺点信息效力。HOLD方式：在起动和RUN方式执行程序时遇到调试用的断点，用户程序的执行被挂起暂停，定时器被冻结。STARTUP方式：启动方式，可以用钥匙开关或编程软件启动CPU。假设钥匙开关在RUN或RUN-P位置，通电时自动进入启动方式。S7-300 CPU的形状与缺点显示LEDSF系统出错/缺点显示，红色：CPU硬件缺点或软件错误时亮。 BATF电池缺点，红色

5、：电池电压低或没有电池时亮。 DC 5V5V电源指示，绿色： 5V电源正常时亮。 FRCE强迫，黄色：至少有一个 I/O被强迫时亮。 RUN运转方式，绿色：CPU处于 RUN形状时亮；重新启动时以 2 Hz的频率闪亮；HOLD单步、断点形状时以 0.5Hz的频率闪亮。STOP停顿方式，黄色：CPU处于 STOP，HOLD形状或重新启动时常亮；请示存储器复位时以0.5Hz的频率闪亮，正在执行存储器复位时以2Hz的频率闪亮。BUSF总线错误，红色：PROFIBUS-DP接口硬件或软件缺点时亮，集成有DP接口的CPU才有此LED。集成有两个DP接口的CPU有两个对应的LEDBUS1F和BUS2F。S

6、7-300 CPU的方式选择开关1RUN-P(运转-编程)位置：运转时还可以读出和修正用户程序，改动运转方式。2RUN (运转)位置：CPU执行、读出用户程序，但是不能修正用户程序。3STOP停顿位置：不执行用户程序，可以读出和修正用户程序。4MRES去除存储器：不能坚持。将钥匙开关从 STOP形状搬到 MRES位置，可复位存储器，使 CPU回到初始形状。用钥匙开关进展复位存储器的方法开场一个新的编程任务时，我们需求将中央处置器进展清零处置。它将很容易地经过操作CPU上的钥匙开关来实现。为此我们必需进展以下的操作步骤：1接通PLC任务电源，并等待至CPU的自检测运转完成。2转动钥匙开关至MRE

7、S位置，并坚持这个形状，直至STOP LED熄灭1S，亮1S，再熄灭1S后转为常亮形状。3放开钥匙开关转至STOP位置，再迅速转回MRES位置并坚持这个在这个位置，STOP LED开场以2Hz的频率至少闪烁3S，表示正在执行复位，最后STOP LED不断亮，可以松开钥匙。开关自动前往STOP位置。4STOP发光二极管的闪烁，表示CPU已被清零。5存储器已被清零，可以传输新程序。6存储器被取出或插入时,CPU发出系统复位恳求，STOP LED以0.5Hz的频率闪烁。此时可将方式选择开头扳到MRES位置，执行复位操作。程序的下传只能是钥匙开关在STOP或RUNP位置进展。S7-300 CPU的分类

8、 1.紧凑型 CPU：CPU 312C，313C，313C-PtP，313C-2DP，314C-PtP和 314C-2DP。各 CPU均有计数、频率丈量和脉冲宽度调制功能。有的有定位功能，有的带有 I/O。由于紧凑型CPU没有安装集成的装载存储器，在运用CPU时必需插入MMC，CPU与MMC 是分开定货的。2.规范型CPU：CPU 312，313，314，315，315-2DP和316-2DP。3.户外型 CPU：可以在恶劣的环境下运用。 CPU 312 IFM和314 IFM是户外紧凑型CPU，另外还有314户外型和 315-2DP。4.高端 CPU：317-2DP和 CPU 318-2DP

9、，这两种CPU具有大容量存储器和PROFIBUD-2DP主站/从站接口，用于大规模I/O配置和建立分布式I/O构造。5.缺点平安型 CPU：CPU 315F，它带有PROFIBUD-2DP主站/从站接口，可以组态为缺点平安型自动化系统，满足平安运转的要求。 S7-300:模块 PS(可选)CPU IM(可选)SM: DISM: DOSM: AISM: AO FM:- 计数- 定位- 闭环控制 CP:- 点-到-点- PROFIBUS- 工业以太网电源模块PS307中央处置单元(CPU)CPU312C(新型)CPU314 (新型)CPU315-2DP(新型)接口模块IM360数字量输入/输出模板

10、 SM321SM323SM322模拟量输入/输出模板 SM331SM335SM332FM352电子凸轮控制器FM351定位模块功能模板通讯模块CP341点对点模板CP343-1以太网模板CP343-2AS-I主站模板 S7-300最大扩展才干一个扩展机架上除了接口模块外最多只能再安装八个信号模块或功能模块，最多可以扩展为四个机架。中央处置单元总是在机架的号槽位上，号槽安装电源模块，号槽总是安装接口模块，槽号至11，可自在分配信号模块、功能块。S7-300的模块地址机架模板起始地址槽号12345678910110数字量模拟量PSCPUIM02564272828812304163202033624

11、352283681数字量模拟量IM32384364004041644432484485246456480604962数字量模拟量IM64512685287254476560805768459288608926243数字量模拟量IM96640100656104672108688112704116720120736124752数字I/O模块每个槽划分为4yte等于32个I/O ，模拟I/O模块每个槽划分为16Byte等于个模拟量通道，每个模拟量输入或输出通道的地址总是一个字的地址。S7-300的扩展模块S7-400S7-400: 模块 PSCPUSM: DISM: DOSM: AISM: AOCP

12、FMSMIMS7-400的机架包含CPU的称为中央CR。包含系统中的模块并衔接到CR 的机架为扩展机架ER，以下图是组态为CR、带有18个插槽的机架。S7-400的机架S7-400系统的机架是安装各个模块的根本框架。这些模块经过背板总道路交换数据和信号及供电。机架可用于安装、导轨安装及柜内安装。以下图中1为I/O总线，用于快速交换I/O信号。每个机架均有一条I/O总线，对信号模块的过程数据进展时间要求严厉的访问均经过I/O总道路进展。2为通讯总线C总线是串行背板总线，用于快速交换与I/O信号相应的大量数据。除机架ER1和ER2外，其他每个机架均有一条通讯总线。S7-400的UR1机架S7-40

13、0的UR2机架S7-400的ER1机架S7-400的CR2机架S7-400的CR3机架S7-400的UR2-H机架S7-400的接口模块衔接中央机架和扩展机架的方法电源模块容量的计算假设将以下模块装入到一个带18个插槽的CR上：1个CPU417-43个模拟量输入模块SM431；AI1616位5个数字量输入模块SM421；DI3224VDC6个数字量输入模块SM422；DO3224VDC/0.5A1个发送IM，IM460-0利用来自各个数据表单的数据来计算此机架的电流耗费I，如下表所示： SIMATIC S7-400：概述系统可扩展性 组装密度高分级 CPU 性能 多处置器可衔接 21 个扩展机

14、架模块种类多样SM、FM、CP灵敏的组网工具 性能处置才干强每条二进制指令 80 nsec多达 16 Mbytes 的用户存储器强大的通讯工具通用性经过运用特殊功能面向 S5 的公用移植工具S7-400 模块概览123PS230V / 4A230V / 10A230V / 20A24V / 4A24V / 10A24V / 20A32 x DC 24V 16 x UC 24-60V IR + Diagn.16 x UC 120-230V16 x UC 120 V IR + Diagn.32 x AC 120V16 x AC 230V IR + Diagn.DI32 x DC 24V, 0.5A

15、16 x DC 24V, 2A16 x AC 120/230V, 2A16 x UC 5.230V, 5A, Relay8 x AC 120/230V, 5ADO8 x U/I, 13 Bit8 x U/I, 14 BitAO8 x U/I or 4 x R, 13 Bit 25 ms 每通道转换时间8 x U/I/TC or 4 x R/RTD, 14 bits, 25 ms每通道转换时间， 线性平滑8 x U/I or 4 x R, 14 bits 50 us每通道转换时间16 x U/I/TC or 8 x R/RTD, 16 bits, 2.5/25ms每通道转换时间， 线性平滑AI3

16、m with K-Bus3m w/o K-Bus100m with K-Bus600m to IM314 in S5IM机架UR 1,2ER 1,2CR 2S7-CPUsCPU 412-1CPU 413-1CPU 413-2 DPCPU 414-1CPU 414-2 DPCPU 416-1CPU 416-2 DPCPU 417-4FM2 通道计数器凸轮控制器饲服电机定位快速行程定位 / 慢速电机M7-FMCP1 通道点对点2 通道点对点EthernetProfibusM7-CPUsCPU 486-3CPU 488-3CPU 488-4CPU 488-5S7-400: CPU设计缺点指示 LED

17、外部电池MPI/DP接口DP接口存储器卡插槽 方式选择器S7-300 的存储器概念注释符号块: 逻辑块 (OB,FC,FB) 数据块 (DB)PG中的Flash EPROM 存储器卡(随后插入CPU)块: 逻辑块 (OB,FC,FB) 数据块 (DB)附加信息系统存储器: PII, PIQ M, T, C 坚持的 M, T, C 坚持的数据块坚持存储器:当系统断电时，不用电池做后备n. reten. reten.当系统有电时，不用电池做后备RAM块： 逻辑块 (OB,FC,FB) 数据块 (DB)附加信息装载存储器：Flash-EPROM任务存储器: OB,FC,FB DBn. reten. reten.S7-400的存储器概念注释符号块: 逻辑块 (OB,FC,FB) 数据块 (DB)PG中的Flash