讲西门子s7-300plc教程可编程控制器原理及应用

wwwPLCworld胡学 编 就业的几种方1、设计（设计院 、司、有些工厂23、技术咨

wwwPLCworld4、组态软件与PLC

wwwPLCworld第一章可编程控制器概主要功能

wwwPLCworldPLC与继电器控制系统的比较PLC的发展趋wwwPLCworld

PLC系统设wwwPLCworld一、什么是器，它是以微处理器wwwPLCworldcn 应用而设计”的工业控制计算PLC的产生PLC的历 最wwPLCworldcn汽车制造商通用汽车公一种新型的工业控制GM编程简单价格便宜，其性能价格比要高于继电器控制可靠性要明显高于wwPLCworldcn器控制系统输入可以是AC115V输出为AC115V，2A硬 方便，最好是插件式结构扩展时用户程 器容量至少可以扩展到4K1969年数字设备公司（DEC）根据招标的要wwwPLCworld Controller），简称PC。 70年代中期，PLC进入wwwPLCworldcn用化阶段70年代末和80年代初，PLC进入了成熟PLC的定国际电工（IEC）于年月和年月对可编程序控制器作了如下wwwPLCworld可编程序的器，用来在其内部执行逻操作令，并通过数字式模拟式的输入和输wwwPLCworld防wwwPLCworld

二、PLC著名品牌中国PLC市 榜上的世界几大厂家 （Modicon）和法国的TE电器公欧姆公司d富士电机株式会社（FujiElectric）PLC的国内状 光洋合资生产的PLC;合资的厦门A—B公司生产的香岛机电公司引进wwwPLCwoOMRON公司西 公司等

生产的三、PLC的特点1 能力强，可靠性高(平均无故障时间3-5万小时2、编程简

wwwPLCworld3、有很强的输入输出接口，使用4、体积小、结构紧凑、安装 方5、设计、施工、调试周6、易于实现机PLC的缺如总线、专家通信网络及协议，I/O模板不通用，甚2、编程语言虽2wwwPLCworld均不一致，因此各公司的PLC互不兼容等公司已经开发出以个人计算机为基。四、PLC的性能指标 PLC的CPU执行程序的速wwwPLCworld根据Ｉ／Ｏ点数据结构形式⒊根据用途分 wwwPLCworld根据Ｉ／Ｏ点数微型Ｉ／Ｏ点数(总数)在64点以下，内存容量为256B～1KB小型Ｉ／Ｏ点数(总数)在65～128点之间，内存容量为1～3.6KB中型Ｉ／Ｏ点数在129～512点之间，内存容量为3.6～13KBwwwPLCworld大型Ｉ／Ｏ点数在513～896点之间，内存容量为13K巨型 Ｏ点数大于896，内存容量大于13K，称上述划分方式并不十分严格，也不是一成不变的。随着C整体wwwPLCworldwwwPLCworld整体

模块模板式（或模块式如电源模板、ＣＰＵ模板、输入模板、输出模板及其它智能模板等。这种ＰＬＣ（如S7-40）一般设有机架底板，在底板上有若干插槽，使用时，各种模板直接插入机架底板即可。也有的ＰＬＣ（如S7-30）为串行联接间是通过背板总线连接的wwwPLCworl

种结构的ＰＬＣ配置灵wwwPLCworldwwwPLCworld模块分散 将各Ｉ／Ｏ模板分散放置在各个工作站，由口进行通信连接，由ＣＰＵ集中指挥wwwPLCworld六、可编程控制器的与继电器逻辑控制系统的与控制相比有许多缺点。wwwPLCworld接线逻辑,接线逻辑,体积大,接线复杂

继电器逻

可编程控控制逻

改控制速改限时控触点数

通过触点的开闭实现控制作用。动作速度为几十毫秒，易出现由时间继电器实现，精度差，４～８对，易磨 wwwPLCworld

任意多个，永工作方

并行工

串行循环扫设计与施可靠性

设计、施工、调试必须顺序进短可靠性与 性

在系统设计后，现场施工与程序设计可同时进行周期短，调试、修改长，可靠性高，有自诊断功能易使用机械开关、继电器及接触价 器等，价格便

使用大规模集成电路，初期投资较七、可编程控制器的与其他工业控制器表性的工业控制器：可编程控制器(PLC)、PID控制器(又称PIwwPLCworldcn器)散控制系统(DCS)、微型计算机(PC)和工业控制计算机（IPC）。由于PID控制器一般只适用于过程控制中的模拟量控制，并且，目前的PLC或S中均具有PI的功能。所以，只对可编程控制器与通用的微型计算机、与集散控制系统、 wwwPLCworld的技术，有着很强的接口能力，使它更PLC与微型计算机比较项可编程控制微型计算应用范工业控科学计算、数据处理、通信使用环工业现具有一定温度、湿度的输入与主机采用微电联系,没有光离,没有的Ｉ／Ｏ程序设wwwPLCworld一般为梯形图语言，易于学习和程序语言丰富，系统功自诊断、配有较强的操作系工作方循环扫描方式及中断中断方可靠极高，能力强，长期运能力差,不能长期体积与结构松散，体积大，密封性键盘大，显示可编程控制器与集散控制系统都是用于工业现场的自动控制设备，都是以微型计算机为基础的，都可以完成工业生产中大量的控制任务。但是，它们①发展基础不wwwPLCworld②扩展方向不wwwPLCworld随着微型计算机的发展，可编程控制器在初期逻辑运算功能的基础上，增加了数值运算及闭环调节功能。运算速度不断提高，控制规模越来越大，并开始与网络或上位机相连，构成了以为部件的分布式控制系统。集散控制系统自7年代问世后，也逐渐的把顺序控制装置，装置，回路控制仪表，过wwwPLCworld机构成的中小型DCS将被PLC构与S从各自的基础出发，在发展过程中互相渗透，互为补偿，两者的功能越来越近，颇有殊路同归之感。目前，很多工业生产过程

可以用PLC实现控www

也可以用DCS实现制。但是，由于PLC是专为工业环境下应用设计的，其可靠性要比一般的小型计算机高得多，所以，以为控制器的S必将逐步占DCS可编程控制器与工业控制计算机（IPC）可编程控制器与工业控制计算机(简称工控机)都是用来进行工业控制，但是工控机与wwwPLCworld①硬件方工控机是由通用微型计算机推广应用发展起来的，通常由微型计算机生产厂家开发生产，在硬件方面具有标准化总线结构，各种机型间兼容性强。而C则是针对工业顺序控制，由电气控制厂家研制发展起来的，其硬件结构专 但是PLC的信号和控制输出的功率强，可，又有一系列的措施。因的可靠性更能满足工业现场环境下的要②软件方工控机可借用通用微型计算机丰富的软件资源，对算法复杂，实时性强的控制任务能较好的适应。PLC在顺序控制的基础上，增加了PID控制算法，它的编程采用梯形图语言，易于被熟悉电气控制线路而不太熟悉微机软件的工厂电气技术人员所掌握。但是，一些微型计算软件还不能直接在PLwwPLCworld发

用，还要经过二P八、可编程控制器的主要功能

进行动作。可编程控制器的主要功能运动定时计数控步进控数据处

wwwPLCworldSIMATICwwwPLCworld

IndustrialEthernet/FastPROFIBUS PROFIUSPROFIBUS PROFIUS

PROFIBUSemotePROFIBUS-

operatorpanelPROFIBUSPAWeb

Data

Monitor

光电转换光电转换

光电转换wwwPLCworld

光纤Profibus—S7-315-轨道信 道岔、信号九、可编程控制器1国际市在全世界约200家可编程控制器生产厂商中 市场％以上份额的公司只有6家，即 的A-B公司，GE-FANUC公 公司，法国的Schneider ，wPLCorld N公司从市场份额指标来看，第一位是公司，约占有％的市场份额；第二位是AB公司,约占有18％的市场份额；第三位是Schneider，约占有12％的市场份额。前三家共占有60％的按市场占有率排序，一流厂商主要有四大厂商：，国内市我国对可编程控制器的研制始于1974和技术，如宝钢的一、二期工程(引进了500多套)，秦皇岛煤码床、电站等几类行业，其他生产行业的应用尚未普及。如饮水处理及供水系统，应用可www 控制器的比率不足10％，还有在国外已广泛应用的、交通、造纸、制药、精细化工司中的前4家为主，而小型ＰＬＣ机则由 wwwPLCworld可编程控制器作为一种通用的工业控制器，它可用于所有的工业领域。当前国内外已广泛地将可编程控制器成功的应用到机械、汽车、冶金、石油、化工、轻工、纺织、交通、电力、电信、采 wwwPLCworld通过以上介绍，看到了可编程控制器应用的发展速度之快用范围之广。ＰＬＣ控制技术代表了电气控制技术的世界先进水平，它已与CAD/CAM、工业机器人并列为工业自动化的十、可编程控制器的系列化、模板每个生产ＰＬＣ的厂家几乎都有自己的产品，同一系列的wwwPLCworld

令向上兼容小型机功能展速度大大高于中、大型ＰＬＣ。随着微电子技术的进一步发展，ＰＬＣ的结构必将更为紧凑体积更小，而安装和使用更为方便。有的小型机只有手掌大小，dn 用其制成机电产品有的小型机的Ｉ／Ｏ可以以点为单位由关量Ｉ／Ｏ，还有模拟量Ｉ／Ｏ，高速计数器，高速直接输出，输出等。一般都有通信功能，中、大型机高速度、高功能、大容要求也越来越高，在三菱公司AnA系列的32位微处理器M887788中，在一块 上实现了ＰＬＣ的全部功能，它将扫描时间缩短为每条基本指令0.15微秒。OMRON公司的CV系列，每条基本指令的扫描时间为0.125微秒。而 公司的TI555采用了多微处理器，每条基本指令的扫描时间为0.068wwwPLCworld在器的容量上，OMRON公司的CV系列ＰＬＣ的用户存储器容量为64K字，数据器容量为24K字，文件器容字处理，队列、矩阵运算，ＰＩＤ运算及超前、滞后补偿，多段 低成断下降，在大幅度提高ＰＬＣ功能的同时，也大幅度降低了ＰＬＣ的成本。同时，价格的不断降多功ＰＬＣ可以代替计算机进行管理 。智能 容易，应用广泛，是当代工业生产自动化的三大一 wwwPLCworld小可用多种形式的编程语言编写PLC的应用程序，梯，是 是 件，是接线逻辑。wwwPLCworld

电器与导线的连接4（SPIP） 习题1、什么是可编程控制器2、PLC的特点是整体式ＰＬＣ与模板式ＰＬＣ各有什么特点 wwwPLCworld第二章wwwPLCworldwwwPLCworldwwwPLCworld开 开 wwwPLCworldwwwPLCworld主

回 线

wwwPLCworld

wwwPLCworld 此系统的输入点数：1）开关w 1红灯2绿灯采用西门子S7-200系列PLC实现上述控制如下见下红灯

NwwwwwwPLCworldMM

开关 开关PLC控制程序如下

)

wwwPLCworld

(SD

)

wwwPLCworld常开触点 PLC控制：采用软件程序来实现控wwwPLCworldwwwPLCworldwwwPLCworld ~ wwwPLCworldPLC循环扫描工作PLC控制系统的等效wwwwwwPLCworld户 输输执元场输入输入行件输入调入映用户入端理缓 器

器

wwwPLCworld

允许般几毫秒秒1——输入采样（或称输入刷新我们知道，PLC的神经中枢CPU是不能直接与外部接线端子打交道的。送入到PLC端子上的输入信号，经过调理 等待采样，没有CPU采样“允许”，外界输入信号是不能 器。当CPUwwwPLCworldcn 信号由缓冲区进入映像区， 器的内容的。由于PLC扫描周期一般只有几十毫秒， 22阶段——在执行用户程序阶段，CPU对用户程序按顺序进行息的状态均从输入映像寄存器中去，而不是直接使用像寄存器中。在执行用户程序中，每一次运算的中间 33阶段——同样道理，CPU不能直接驱动负载。当前处理的结果放在输出映像器区内，在程序执行结束后(或下次扫描用户程序前)，才将输出映像区的内容通过锁存器输出Cor 一、PLC基本构成*：它主要由 wwwPLCworld其中CPU是PLC ，I/O部件是连接现场设备与 1、整体式PLC系统口口池口元wwwPLCworld口口块模块块模块模块wwwPLCworld块模块模块块块1）微处理器（1）通用处理器：8086、80286、 器 器 RAM=（I+O）*103）输入／输出部件（I／0单元wwwPLCworld5)智能接口模块是一个独立的计算机系统，它有自己的CPU、系统程序、器，以及外界

控制器的CPU模块通过系统总线相连接，进行数据交换，并在CPU模块的协调管理下独立地模块、中断控制模块等。另外还有w块等6

互联的通信处理整体式wwwwwwPLCworldwwwPLCworld整体

模块wwwPLCworld模块wwwPLCworld模块（输入信号一般分为数字量DI、模拟量

形式wwwPLCworld形式图

P231、直流

共源型（共+端）P50图PLC直流输入接口电wwwwwwPLCworld常用几个其它典型无源触点wwwPLCworld +PNP

wwwPLCworld

NPN

、PLC直流输入接口电路（共源型PLCPLC+内部wwwPLCworld内路内部电共源型特点：每个输入端电流为流入PLC直流输入接口电路（共源型PLC-

电电

wwwPLCworld 、PLC直流输入接口电路(共漏型硬件原理(FX系列PLCwwwPLCworld 共漏型特点：每个输入端电流为流出PLC直流输入接口电路(共漏型)外接元硬件原理(FX系列

PLC-

wwwPLCworld 路共漏型特点：每个输入端电流为流出d某

X3wwwPLCworld

+ - wPLCworld+2-

wwwPLCworld

wwwPLCworld

+2 - wwwPLCworld+2-a、1次电路2次电路光电耦合 （防止干扰b、2次电路设有RC滤波器（防止颤振响应时间 例如10ms左右响应滞 wwwPLCworld3外面可接入无源触点、传感器（有源触点wwwPLCworld2、PLC交流输PLC输wwwPLCworldNwwwwwwPLCworldPLC交流输入PLC输出接口电

CPU接通继电器的线wworldc

PLC继电器型输wwwPLCworldPLC继电器型输出wwwwwwPLCworld最电阻负载大

2A/1

0.3A/1

0.5A1负载应响OFF应时 间

wwwPLCworld点150VA/

0.8A/40.2ms以0.2ms以它可直接接直流DC负载，也可直接接交流AC负载但由于其输出为机械触点，所以其使用相对wwwPLCworld输出端输出端输出端wwwPLCworld输出端输出端输出端输出端输出端输出端~

~

输出端

wwwPLCworld输出端输出端输出端

wwwPLCworld无公共端的继电器型输出结构 式~~

输出端输出端

wwwPLCworld无公共端的继电器型输出结构外接各种负载 式 b、响应时间：0.2ms以wwwPLCworldc、最大负载（输出电流） 0.8A/4点见下PLC晶体管输wwwPLCworldPLC晶体管输出wwwPLCworld最电阻负载大

2A/1

0.3A/1

0.5A1负载应响OFF应时 间

wwwPLCworld点150VA/

0.8A/40.2ms以0.2ms以wwwPLCworldY1 Y3 wwwPLCworldY5 Y7

Y1Y3输出端

wwwPLCworldY5 Y7

三端双向可控硅, b、响应时间：OFF 1ms以wwwPLCworldc、最大负载（输出电流） 0.8A/4点见下PLC可控硅型wwwPLCworldPLC可控硅型wwwwwwPLCworld最电阻负载大

2A/1

可控硅型0.3A/1

0.5A1负载应响OFF应时 间

wwwPLCworld点150VA/

0.8A/40.2ms以0.2ms以载（注意负载中通过的电流必须<=0.5A），不能直wwwPLCworldwwwPLCworld有公共端的可控硅型输出结构（汇点式~~

wwwPLCworld

2.2可编程控制器的系统软件就是PLC的系统程序，也有 为可编程控制器的操作系统worldcn每台可编程控制器都必须包括系统管理用户指令解释二、应用软1．梯形图2．指令语句表wPLCword）45．高级w

制的三种编程语言的表达方wwwPLCworld 一种“自然语言”，它沿用继电器的触点（wrldcn开 开

KA1线

wwwPLCworld

KA2线

)

(SD

)

wwwPLCworld常开触点 (1)“软继电器wwwPLCworld wwwPLCworld (2)PLC梯形图中常开接点和常闭接点器接点时，就去检查其线圈是否 接点是常闭接点，就取它的 (3PLC梯形图中的各种继电器接点的串行这些逻辑运算的次

是没有限制LCworldc

，可在编制程序时无限次使用(动合)或常闭(动断)的形式描，不会发生接点竞描，不会发生接点竞wwwPLCworldwwwPLCworld S7系要求掌握wwwPLCworld西门子SIMATICS7系列 S7-200系列，用于小型wwwPLCworld2、模块型PLCS7-300系列于中型系统控制，编成软件STEP7-V5.23、模块型PLCS7-400系列于大型系统控制,编成软件STEP7-V5.2整体型 CPU221基本单 CPU2www

wwwPLCworld

电 池 接口 图2-6整体式PLC表2.1S7-200CPU22X基本单元数字277I/O点dI/O点数字量I/O逻辑映像128入/128128入/128128入/128128入/128模拟量I/O逻辑映像无有一个系

AC220V30VA2模拟输入AI：4

1 2K1模拟输出AO：2个 1 1设计：PLC硬件配置模wwwPLCworld主机(基本单元）：CPU224（14DI、

热电偶用模拟输入扩展模块EM231(4路，热电偶输入12主机(基本单元

12

wwwPLCworld

wwwPLCworldwwwPLCworldwwwPLCworld作业 AC220V30VA4模拟输入AI：6

压力传感器2个液位传感器1个K

1wwwPLCworldcn控制器

2 控制信号范围 模块型 模块式PLC块模块块模块块wwwPLCworld模块模块模块模块块块一、S7-300CPU CPU（StandardCPUs）3.CPU（CompactCPUs）wwwPLCworld4.故障安全型CPU（Fail-safeCPUs）S7-300CPUCPU模板的主要特CPUCPUCPUCPU315-2CPUCPU318-

wwwPLCworld 系列CPU模块的主要特性 系列CPU模块的主要特性型CPU318-装载储最大最大最大最大最大最大工器指令行时）位操字操21111定点32222浮点大数字I／O d最大模拟I／O通道最大配块模个机块模时软件时硬件实时时定时计数位器编程语STEP块类组织块OB，功能块FB，功能FC，数据块DB，系统功能块SFB、MPI接口站最多32最多32个连接集成型CPU集成型CPU为CPU31xIFM系列，目前有两种型号，CPU312IFM和CPU314IFM，是在CPU模板上同时集成了部分I／O点、高速计数①CPU312IFM 10个数字量输入点wwwrdcn4VDC，（其中4个可用于 6个数字量输出点，24VDC，0.5A1个有4个输入端的32位（含符号）高速计数器，计1个频率测量通道，最高测量频率10KHz0.1s、1s、10s CPU314IFM 20个数字量输入点，24VDC，（其中4个可用于过程中断或集成功能的通4个模拟量输入端，输入值范围：±10V，±20mA。分辨率：11位+符号位1个模拟量输出端，输出值范围：±10V，±20mA。分辨率：11位+符号位1个有4个输入端或者2个各有2个输入端的32位（含符号）高速计数器，计 1个频率测量通道，最高测量频 Hz，门控时间0.1s、1s、10s 开环定位功能，通过1个24V-非对称增量 进行位置编码， 用3个数字输入端，计数器（10KHz）脉冲为四倍频3、紧凑型CPU（CompactCPUs） 紧凑型CPU为CPU31xC系列，是在CPU31xIFM系列的基础上推出的功能更强，结构更紧凑的CPU模板，它们均配置了MMC卡（MicroMemoryCart微 卡）和9针MPI（MultiPonitInterface多点通 口），有的还配置了9针wP ecentralPeripherals分散设备）接口，有的则配置了15针PtP(PonitPoint基本功-2-2-2-2MMC√√√√√√MPI√√√√√√DP√√PtP√√字量入Lworld数字量输模拟量输———模拟量输—2——22高速计数233344频率测定位通114、故障安全型CPU（Fail-safeCPUs）故障安全型CPU的型号为CPU31xF公司 推出的具有更高可靠性的CPU模板，在S7-300系列中主要有CPU315F，CPUwwwPLCworld317F-2DP，在S7-400系列中有CPU416F SM321数字量输入模板技术技术特直流输入模直流输入输入交流输入模输入点8额定负载电压负载电压范围额定输入电压输入电压“1”范围wwwCworld输入电压“0”范围输入电压频率（与背板总线）方光耦合光耦合光耦光耦合输入电流“1”信号（mA）76最大允许静态电流14典型输入延迟背板总线最大消耗电流功率损耗4wwwPLCworldwwwPLCworldSM321DI16□□24VDC模块内部wwwPLCworldwwwwwwPLCworld 成现场所需要的外部信号电平，可直接驱动电磁阀线圈／接触器线圈，微型电动机，指示灯等负wwwPLCworld 根据负载回路使用电源的要求，数字量输出 DO8XDC24V/0.5A(8点晶体管型输出wwwPLCworldDO16XDC24V/0.5A(16点晶体管型输出

每组点

wwwPLCworldwwwPLCworldwwwwwwPLCworldSM322□□DO16□□24VDC/0.5AwwwPLCworldwwwPLCworld3、模拟量输入（AI）模板SM331模板主要由A／D转换器、切换开关、恒流源、 的模拟信号转换为PLC内部处理用的数字信号。其主要

wwwPLCworld A／D转换器采用积分法，4档积分时间2.5、16.7 测量范围广，电压和电流传感器、热电偶，电阻 电压：±5V、1~5V、wwwPLCworld电流：0~20mA20mA技术特AI8AI8AI8AI8AI2通道组44441输入点88882分辨15位＋符9位＋符12位＋符14位＋符15位＋符15位＋符9位＋符12位＋符14位＋符测量方电电电压www温度rld 电热电电温度测量范围选任任任任任可编程诊√√√√√中断诊可调可调可调可调可调极限值监方光光负载电光负载电光光wwwPLCworldSM331与传感器、变送器的连接方wwwwwwPLCworldwwwPLCworldc、与4线变送器连接的端子接线图如图3-15wwwPLCworldwwwPLCworldwwwPLCworld位、AO4×12位、AO2×12位和AO4×16电压：±5V、1~5V、、0~10V、wwwPLCworld电流：0~20mA20mA模拟量输出（AO）模板分辨率：从12位到15模拟量输出通道的转换时间和模板的循环时间：每个通道的最大转换时间为0.8～1.5ms，建立时间为0.1～0.5ms。模板的循环时间为所有激活的AO通道的wwwPLCworld输出的电流和电压范围可调，用参数化软件可以为具有中断能力，当发生错误时，可将诊断信息和极m换精每通道转换时

，±10V，wwLord ±20mA12：在0～20mA，0～10V最大

15位+符号技术特技术特842AO4通道组8424输出点8424分辨位位位位电压电压电压电压：输出方式及输出范围择电流电流电流电流±2011位+符号±20±20±20建立时间电压输

容性负载

容性负载

容性负载

容性负载 阻 容性输

感性输 与背板总 光

光 光

光 wwwPLCworldwwwPLCworldwwwwwwPLCworld三、功能（FM）模wwwPLCworld四、接口（IM）模 接口模板用于S7-300系列PLC的中央机架到扩展机架的连接。主要有3种规 wwwPLCworld1．接口模板2．接口模板接口模板组成，一块插 IM365用于连接 机架与1个扩展机架，由两组成，一块插world机架，通过1的连接电缆，将另一块插入扩展机架，在一个扩展机架上最多接口模板 入接口模板w

S7-300系列的最配置为1 机架与3个扩展机架，五、电源（PS）模板电源模板PS307用于将120／230交流电压转换为24V直流电压，根出电流的不 选，2A、5A、10AwwwPLCworld3-28所示wwwPLCworld六、通信处理器（CP）模CP340通信处理器模板(PTP连接CP341通信处理器模板(PTP连接CP342-2／Cwww -2通信处理器模板(AS-CP342-5通信处理器模板(PROFIBUS-CP343-1通信处理器模板(工业以太网CP343-1TCP通信处理器模CP343-5通信处理器模板(PROFIBUS-S7-300的I／O地址组1.S7-300的插槽地wwwPLCworld3.S7-300模拟量I／OwwwPLCworld如果选择了电源模板PS307，必须安装在1CPU模板的安装位置紧挨着电源模板，安装在2号槽位用于连接扩展机架的接口模板IM，安装在3号槽位上号槽位wPCorld电电模块接信信口号号模模模块块块信块信号模信块信号模信号模块块块块 SM SM SMSMSM导轨槽位编号

10S7-300PLC的扩导轨接口www电电模块接槽位编号 10wwwPLCworld wwwPLCworld机3(接受机3(接受 2

wwwPLCworld 机 机0

(发送

配了4个字节（32个I／O点）的地址范号模号模-300模块的编1 PS wwwwwwPLCworldS7-300模拟量I／O地址组对于在机架的SM区安装的模拟量，CPww

字节（8个模拟量通道）拟量I／O通道占用一个字地址（2）S7-300对模拟量I／O模板默认的地址范

模块

www 槽23456789确定实际的地址范围，如果在机架0的 wwwPLCworldPIW258、PIW260和PIW262架0的4号槽位安装的是2通道的模拟出模板，则实际使用的地址PQW256和PQW2584、S7-300的硬件组 所有S7-300模板使用wwwPLCworldcn背板总线提供的总电流 过1.2A，如果选用CPU312IFM，则 S7-300CPU机架的组态与S7-300扩展机电源模板PS307，必须安装在1CPU模板的安装位置紧挨着电源模板，安装2号槽位上用于连接扩展机架的接口模板IM，安装在3槽位上

wwwPLCworld各种信号模板SM，安装在4号～11S7-300机架组态举www1world8SM32116×24V2SM32216×24V11SM3311SM33213FM350-125×2＋80＋100＋60＋60＋160=510没有超过 所能提供的最大电 ＋250＋200＋135＋40=1995所有模板的功耗为823.44.wold 0.51A,没有超过CPU314所能提供的最大电流1.2A。的基础上，应选择PS3075A的电源模板。因为PS3075A的功耗为18W，所以系统的总功耗为33.2机架组wwwwwwPLCworld有一个系

AC220V30VA2

1 2K1模拟输出AO：3个 2 1要求利用西门子S7-300系列wLCworldcn 采用西门子S7-300系列PLC实现上述控制如下见下PLC配置说明序名型数1CPU12PS307-13数字量输入模块SM321DI14数字量输出模块d 15模拟量输入模块SM331(AI8*12位16SM331(17模拟量输出模块SM331(AO4*12位1I/O地址分wwwPLCworld

课上练

AC220V30VA4模拟输入AI：6

压力传感器2个液位传感器1个K

1wwwPLCworldcn控制器

2 控制信号范围 第四章S7-300

wwwPLCworld一、S7-300系列PLC编成语言-1、梯形图（LAD)2、语句表（STL

例1

例2语句表方 &=例3&=

二、S7-300指令系统(梯形图方式

wwwPLCworld

三、S7-300系列PLC数字指

wwwPLCworld

个字节）四、STEP7基本数据类关键关键(位1）8W#16#12ww8'wFalse（1或0该类型的常数举 32 32地址寄存器wColdcn 地址寄存器 32数据块地址寄存器DI(背景数据块）32位 状态wwwPLCworld逻辑指令或字逻辑指令并检wwwPLCworld状态字的首位检测位逻辑操作结www

LCworlcn

位或位溢出位溢出状态保持位条件码1（CC1）和条件码二进制结果位六、数字指令所用到的操作2.输出继电器

wwwPLCworld

7.计数器C(共38.数据块寄存器

数据块寄存器区本地数据寄存器区编程元件

区域标识 方式位

wwwPLCworld

I2.1或区域标识 方 位

区域标识符： I：输入映像寄存器区（数字入 PI:外部输入区（模拟输入PQ:外部输出区（wwwPColdM：标志

W:例 wwwPLCworld 字节单元 单 字 wwwPLCworldwwwPLCworld二、IN1IN2 表示IN1 表示IN1不等于 表示IN1 表示IN1小于wwwPLCworld 表示IN1大于等于 表示IN1小于等于CMPICMPDCMPRCMPIwwwPLCworld例Q4.0在输入I0.0I0.1并且MW0CMPD wwwPLCworldQ4.0在输入I0.0I0.1MD0并且，输入I0.2CMPRwwwPLCworldwwwPLCworldQ4.0在输入I0.0I0.1MD0并且，输入I0.2三、BCD_IBCDI_BCD整数转换为BCDBCD_DIBCD码转换为双整INV_I

NEG_INEG_RwwwPLCworldCEILFLOORINV_DI例例wwwPLCworld如果I0.0为“1”MW10的内容作为整数读入，并转换为一个双整数。其结果保存在MD12中。如果不执行转换（ENO=EN=0），则输出Q4.0为“1”四、（16位和32位）SUB_IDIV_I

wwwPLCworldADD_DI双整数加SUB_DIMUL_DI双整数乘DIV_DIMOD_DI例如果I0.0“1”，则ADD_I方块激活。MW0MW2相加的结果放入

Cord

许范围之外，则输出Q4.0例23MW4=((IW0+DBW3)x15)/DB1wwwwwwPLCworld五、32位标准IEEE m完成一个浮点数的绝对值运算Prld完成一个用32位标准IEEE浮点数表示的角度的以下三角函数正弦（SIN）和反正弦（ASIN）余弦（COS）和反余弦（ACOS）正切（TAN）和反正切（ATAN）运例I0.0如果I0.0“1”，则ADD_R方块激活。MD0MD4相加的结果放入I0.0wwwPLCworld输出Q4.0六、---(OPN)打开数据块：DB或wwwwwwPLCworld指的是数据块DB10中包含的当前数据记录的数据字节0的0位。该位的信号状态被赋值给输出七、MOVEwwwwwwPLCworldI0.0“1”，则执行指令。MW10的内容被复Q4.0为“1”81632wwwPLCworld长度可为8位、16位或32位 55LT举LLL000 000 FE数据装入和传递 0000 E::LL:::内内0000wCwwAorldFEACCU1数据装入和传递ACCU1 MB

0000000000000000 装 MW

00000000

MD

wwwPLCworld

QDQDQD传 QWQWQW QBQBQB八、逻辑控制指令JMPJMP条件跳转wwwPLCworldJMPN例 无条件跳例2

wwwPLCworldNetworkNetwork()Network::::NetworkI NetworkwwwPLCworldNetwork::::NetworkI&=NetworkJUNetwork::::Network I2.7 就跳I I就跳

AAAA &wwwPLCworld如果就如果就跳II&AI0.2A 九、程序控制指---(CALL)FC/SFC（无参数CALL_FB从方块调用CALL_FC从方块调用CALL_SFB从方块调wwwPLCworld CALL_SFC从方块调用十、SHR_DI双整数右SHL_WSHR_W

wwwPLCworldSHR_DW双字右例wwwPLCworld如果I0.0=“1”，则SHR_I方块激活。MW0MW2指定的位数。其结果被写入MW4中。wwwPLCworldwwwPLCworld已有多少包裹运送至仓库区。传送带2将临时库区中的包裹运送至装货场，在这里货物由卡运送至顾客。传送带2靠近仓库区一端安装的光电传感器确定已有多少包裹从仓库区运送至装货场。5个指示灯的显示面板表示临时仓库区wwwPLCworld输入点光电传感器

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I12.0

I12.1

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wwwPLCworld wwwPLCworldwwwPLCworldS7-300指令系统(语句表STL方式

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S7-300指令系统(梯形图方式

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第五章S7-300的程序结要求2、掌握组织块dc 用4、掌握数据块DB的用wwwPLCworldwwwPLCworldSTEP7编程简介一、STEP7编程软件简1、STEP7 适用于S7-200系列PLC的编2、STEP7Basic 二、STEP7的程序结构

系统程序（完wwPLCworldcn 用户程序（由用户来编写，完成用户控制功能就是向这些结构框架中填写内容，因此S7-300PLC用S7-300PLC的用户程序结wwwPLCworld中断程序中断程序 S7-300部分组织TypeofInterruptMainprogramscanTime-delayinterruptsHardware

OrganizationOB10toOB17wwwPLCworld

Priority123456主程序的编程序较简单时采用这种方法。wwwPLCworld子程序子程序中断程序中断程序子程序子程序中断程序中断程序主程序的结构化编程wwwPLCworld子程序上上电后执行一输循环监视时间的开 模从模块读信号状态，并保存到过程映象区wwwPLCworldCPU执行OB1中的CPU(循环执行事件(日期时间中断、硬件中断等调用其

块OB

AIAI=输把过程映象输出表(PIQ)写到输出模 模1OB（organizationblock)2FC(function)rd6DB(instancedatablock)1OB（organizationwwwPLCworldS7-300部分组织TypeofInterruptMainprogramscanTime-delayinterruptsHardware

OrganizationOB10toOB17wwwPLCworld

Priority123456wwwPLCworldFC与FB的区别在于，FC不具有自己的数 FB拥有自己的数 区-背景DBFB，他们已经在系统程序中，因此称为系统功能和

wwwPLCworldCALL6、数据块DBData分为背景数据块（InstanceDB)和共享数据块用 （OB、FC、FB）都可 wwwPLCworld 能块（FB、SFB）的“ 数据

所有块可全局功全局功)功功dFB1的背景功能功能背景四、数 器区域(各字母代表 区域如下 w 数 T、C标志 Q输 I输

wwwPLCworld

..

数据数据块中的数wwwPLCworld 分全局变量局部变量wwwPLCworld在OB块、FC块、FB块wwwPLCworld编程软件STEP7中的变量的数据类1P85表4-wwwPLCworldString：字符串类STEP7基本数据类关键

(位FalseFalse（1或0该类型的常数举）8W#16#12ww

'w

关键(位关键(位DT#97-09-24-(最多254个字符的字符串8*字符个数 ´Thisisa (相同数据类型的元素组用户定www测量值d(不同数据类型的元素组用户定Motor:STRUCTSpeed:INT(用户定义数据类型基本或复杂数据类型组成模板用户定UDTasUDTasSpeed:Current:举STEP7中有两类符号：全局符号和局部符 序块有效。注：MW5中MB5是高字节，MB6是低字节PQ:物理输出区（模拟输wPLCworldcn ：定时器区C：计数器区DB：数据区

FC0。wwwPLCworldwwwPLCworld选择开w 机的控制按2号风机的控制控制1号风机的接控制2号风机的接

(

wwwPLCworld

(

采用带有子程序的方 FC0的变 wwwPLCworld（1号或2号）风机的接单数次正双数次正FC0的LAD控制程wwwPLCworldwwwPLCworld

(P

OB1控制程序(主程序

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模拟量的检测和控 进行检测和控制Cworldcn变化的物理量（例如温度、压一、模拟量的检1．变送器的

量程调节块的选 在使用通用的模拟量输入模板时，为了量输入模块的量程，可以通过改变安装在模板侧面量程调节块的位来设定。在6ES7-331-7KF02-0AB0上有8个模拟量输入通道，每两个节块上有A、B、C、D4个位置，出厂时预设在置包括5种不同的电流量程；D位置只有4～模板的组①设置模板的诊断和 模拟量输入模板，wwwPLCworldcn Limit（上限）”和“LowLimit（下限）”由模拟量输入模板的组态画wwwwwwPLCworld② 对于电流变送器可分为两线制和四线制。两线制电流和四线制电流都只有两根信号线，它们之间的主要区别在于：两线制电流的两根信号线既要给传感器或者变送器供电，又要提供电流信号；而四线制电流的两根信号线只提供电流信号。因此，通常提供两线制电流信号的传感器或wwwPLCworld者变送器是无源的；而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的，因此，当将模板输入道的端子上模拟信号，如果将模板输入通道③设置模板的测量精度和转换时间 模拟量输入模板SM331采用积分式A/D转换器，积分时间（integrationtime）直接影响到A/D转换时间、转换精度和干扰抑制频率。

，对于50Hz SM331的每个通道的转换时间由积分时间、电阻测量的附加时间（1ms）和断线监视的附加时间（10ms）组成。一个模板N个通道总的转换时间（循环时间）为各个通道的转换时间④设置模拟值的平滑等有些模拟量输入模板可以用STEP设置模拟值的平滑等级：无、低、平均、高，设定的平滑 级越高，平滑后的LCworldcn值越稳定（但是快速性越差），对于化缓慢的模拟值的精确测量很有意义。比例变换块FC105的调 在STEP7的编程中，有大量可直接调用的功能和功能块，对于检测模拟的输入，可直wwwPLCwor

用比例变换块SCALECONVERT”），将变送器输出的标准电流（或电压）信号，变换为与 机架（Rack0）的6号槽位，地址为288。 wwwPLCworld 中选择“Standardlibrary”，再选择“TI-S7ConvertingBlocks”，再选择“FC105SCALE编写的STL程wwwPLCworld参数说明如下 LO_LIM：变送器量程的下BIPOLAR：测量信号的极性，单极性为0（FALSE），双极性为RET_VAL：返回变量的 地址，通过返回变量可以知道比例变换过是；OUT:比例变换后的输入数据 地址 器，大约90%的闭环控制采用PID控制器。在 中，都有 制模板或者PID控制功能。在S7-300的PLC中，有功能模板FM355，可实现闭环控制。也可以在不配置FM355的情况下，通过调用系统功能模块SFB41，实现连续wwwPLCworldSFB41的框wwwPLCworld参名数据型地说默COMPLETERESTART，完全重启动，为1时执MANNULVALUEON，为1时控制循环将被中断，手动值被设置为操PROCESSVARIABLEPERIPHERYON，使用外部设wwPLCworldcn时的过程操INTEGRALSELECTION，为1时打开积分INTEGRALHOLD，为1时积分操作INITIALIZATIONOFINTEGNALON1将I_ITLVAL作为积分器的DERIVATIVESELECT，为1时打开微分参数名数据类地26INTERNALSETPOINT,内部设定值输入，取值范围：±100.0%或物理值PROCESSVARIABLEIN，过程变量输PROCESSVARIABLEPERIPHERY，外部设备输的过程变量0wwwPLCworldMANUALVALUE，操作员接口输入的手动值，取值范围：±100.0%或物理值PROPORTIGAIN，比例增INTEGRALTIME，积分时间DERIVATIVETIME，微分TIMELAGOFTHEDERIVATIVEACTION操作的延迟DEADBANDWIDTH，死区宽参数名数据类说默认MANIPULATEDVALUEHIGHLIMIT，控制器输上限值，取值范围：LMN_LLM～100.0物理MANIPULATEDVALUELOWLIMIT制器输下限值，取值范围：－100.0%～LMN_HLM或物PROCESSVARIALEFACTOR，输入的过程变量的PROCESSVARIALEOFFSET，输入的过程变量偏移量wwwPLCworldcnMANIPULATEDVALUEFACTOR，控制器输出量的系MANIPULATEDVALUEOFFSET，控制器输出量的偏移 ACTIONG，积分操作DISTURBANCEVARIABLE，扰动输参数名参数名数据类地说默认MANIPULATEDVALUE，浮点数格式的控制器输MANIPULATEDVALUEPERIPHERYI/O，I/O格的浮点数格式的控制器输出0HIGHLIMITOFMANIPULATEDVALUE，控制器输出超过上LOWLIMITOFMANIPULATEDVALUE 下PROPERTOITYCOMPONENTOFVALUE，控制器输出值中的比例INTEGRALCOMPONENTOFMANIPULATEDVALUE控制器输出值中的积分分 VALUE，控制器输出值中的微分浮点数格式的设定值用变量SP_INT wwwPLCworld可以用两种方法输入过程变量（反馈值••用PV_PER输 设备格式的过程变量，即用模拟输入模板的数字值作为PID控制的过程变量，此时外部设备的过程变量的的正常范围是28（60H）对应着最大值。在1框图中的RN的功能是将外部设备的输入值转换为0%～1%之间的实数格式的数值，RNworldcnPV_R=PV_PER×100 的输出PV_R格式化：PV_NORM的输出=PV_R×PV_FAC＋PV_PID控制算 误差的计算与 用实数格式的设定值SP_INT减去过程变量PV，得到负反馈的误差。为了抑制由于控制器输出wwwPLCworldcn的量化造成的连续的较小的振荡，用死区（DEADBAND）非线性对误差进行处理。死区的宽度由参数DEADB_W来定义，如果DEADB_W=0，则关闭死在SFB41框图中的ER为中间变 控制器的结 常用的PPI、PD和PID控制器。引入扰动量（DisturbanceVariable）TI：wwwPLCworld LNM_I:PIDLNM_D:PID 积分器的初始在 COM_RST为1时，执行初始化操作。如果I_ITL_ON为1，