西门子PLC系统及其应用

西门子PLC系统及其应用1/38Chongqing

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&Technology第01次课主要内容：西门子PLC特点、发展和主要应用西门子PLC的分类西门子S7-300/400系列PLC与S7-200

PLC的异同点参考章节：第1章课时：2目的与要求、重点、难点2/38Chongqing

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&Technology目的与要求明确本课程的性质和任务,掌握学习本课程的方法了解西门子PLC的种类及特点重点西门子PLC的分类西门子S7-300/400

PLC与S7-200

PLC的异同点难点无一、课程简介3/38Chongqing

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&Technology课程性质：本课程是计算机控制技术专业的一门专业任选课程，其特点是与工业生产联系十分密切，实践性强，应用广泛。★课程任务：它包括理论教学和实验教学，其任务是学习西门子S7-300

系列PLC的基本结构、工作原理、指令系统、典型程序分析和设计，并通过上机实验和实例分析，使学生具有用西门子S7-300/400系列大中型PLC改造常规继电控制系统和根据生产工艺要求设计其控制系统的能力。1.掌握西门子S7－300系列PLC的基本结构、工作原理、寻址方式、工作特点及应用范围。掌握S7－300系列PLC的指令系统及典型控制程序的设计。学会Windows环境下的STEP

7编程软件使用和控制程序的调试步骤及方法。通过实例分析，掌握用PLC进行控制系统设计的步骤，编程方法，培养学生用PLC改造常规继电控制系统和根据生产工艺要求设计PLC控制系统的能力4/38Chongqing

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&Technology教学基本要求教材及参考书5/38Chongqing

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&Technology教材及参考书6/38Chongqing

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&Technology考核方式7/38Chongqing

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&Technology考试课，试卷考试试卷：50%作业：20%，5次作业实验：30%，5次实验全集成自动化

(TIA)8/38Chongqing

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&Technology现代工业自动化网络的典型结构现场设备级（现场总线）车间监控级（工业以太网）找找PLC在哪吧？★结论：PLC是现代9/38Chongqing

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&Technology工业自动化的核心控制器。第一章SIMATIC

S7

系统概述I0.6I0.7SIEMENSS7-200SIMATICX

23

4SFI0.0

Q0.0

Mic

ro

PLC

212RUN

I0.1

Q0.110/38Chongqing

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&TechnologySTOP

I0.2

Q0.2I0.3

Q0.3I0.4

Q0.4I0.5

Q0.5S7-200S7-300S7-400SIemens

+

autoMATIC

=

SIMATICS7-200/1200/300/400S7-120011/38Chongqing

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&TechnologySIMATIC

S7/C7/M7

和

WinAC

控制器模块化SIMATIC

S7

-

400模块化模块化一体化SIMATIC

S7

-

200模块化模块化SIMATIC

M7

-

400高中性能系列较低性能系列SIMATIC

S7

-

300

SIMATIC

M7-

300 SIMATIC

C7

-

620

SIMATIC

WinAC

Basic微型

PLCSIMATIC

WinAC

Pro12/38Chongqing

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&TechnologySIMATIC 产品综述SIMATIC控制器SIEMENSSF

RUNSTOPI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7SIMATICS7-200Q0.0CPU

212Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5SIMATIC

PG

SIMATIC

PCPG

740SIEMENSSI

MAT

IC

O

P

1

7K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

K8HE

L

PSH

IF

TK9

K1

0

K11K1

2

K1

3

K14

K1

5K1

6ES

C7

8

9

0D

E

F AC

K4

5

6

.A

B

C IN

S1

23

SH

I

FT

D

E

L

HE

L

P

EN

T

E

RSIMATIC

HMIASIFMSVSIMATIC

DPSIMATIC

NETPROFIBUS-DP13/38Chongqing

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&Technology工业以太网PROFIBUSMPI

-

网络SIMATIC

NETS7-200:

概述SIEMENSSIMATICS7-200SF

RUN

STOPI1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7Q1.0 CPU

214Q1.1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7EM221DI

8

x

DC24VI.0I.1I.2I.3I.4I.5I.6I.714/38Chongqing

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&TechnologyS7-200:

技术参数CPU222CPU224（XP）CPU226CPU226(XP)尺寸90x80x62

mm120.5x80x62

mm190x80x62mm190x80x62mm程序存储区2

K字4

K

字4K

字8K

字数据存储区1024

字2560

字2560

字节5120

字节基本单元I/O8

DI

/

6

DO扩展能力2个扩展模块14DI

/10

DO 24DI/16

DO 24

DI

/

16

DO-----------------------

7

个扩展模块

-------------------------边沿中断时间中断……

4

个上升沿/或4个下降沿

……………………2

个1

ms分辨率…………………计数器/定时器 256/256 256/256 256/256 256/256

布尔量运算速度

…………0.37微妙/每条指令通讯

……通讯 ………………RS485\DP\

PPI\

自由口\MPI连接

………维护 免维护,

无电池指令集基本设备基本,标准,

特殊操作,集成功能 +PID,接收 +PID,

接收算术功能（定点和浮点数运算）基本S7-200系统包括2种CPU型号，每种

CPU型号都有3个类型（区别:

供电电压/集成I/O)15/38Chongqing

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&TechnologyS7-200:

模块EMEMCPCP24316/38Chongqing

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&TechnologySIEMENSSF

RUN

STOPQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7SIMATICS7-20017/38Chongqing

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&TechnologyCPU

212电位器输出输入PPI

连接模式选择器存储器卡状态指本示机DI/DO状态指示S7-200: CPU

设计S7-120018/38Chongqing

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&TechnologyS7-120019/38Chongqing

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&TechnologyS7-1200

完美的整合20/38Chongqing

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&Technology面向简单而高精确度自动化任务，核心组件是新型的模块化

S7-1200控制器。HMI精简系列面板能够无缝兼容该控制器和功能强大的集成工程组态系统，其性能经过优化，确保了简化开发、快速启动、精确监控并具有高可用性。上述产品的完美整合，

以及其所具有的创新特点，为小型自动化系统带来

前所未有的高效率。S7-1200

CPU21/38Chongqing

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&TechnologyS7-1200的

CPU

有3种不同型号：CPU

1211C、CPU

1212C

和

CPU1214C。每一种都可以根据机器的需要进行扩展。任何一种

CPU

的前面都可以增加一块信号板，以扩展数字量或模拟量

I/O，而不必改变控制器的体积。信号模块可以连接到

CPU的右侧，以扩展其数字量或模拟量

I/O

通道。1212C

可连接

2

个信号模块，CPU

1214C

则可连接

8

个。所有的S7-1200

CPU

都可以配备最多3个通讯模块以支持进行点到点的串行通讯。S7-1200

HMISIMATIC

HMI

精简系列面板可以与

S7-1200

控制器无缝兼容。专注于简单应用，可以满足特殊的可视化要求，提供最佳性能和功能，具有各种尺寸的屏幕可供选择，安装向后兼容方便升级。KTP400/6001000

Basic，TP1500

Basic22/38Chongqing

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&TechnologyS7-1200

软件23/38Chongqing

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&TechnologySIMATIC

STEP

7

Basic

是西门子开发的高集成度工程组态系统，包括面向任务的智能软件

SIMATICWinCC

Basic。它提供了直观易用的编辑器，用于对SIMATIC

S7-1200和

SIMATIC

HMI

精简系列面板进行高效组态。除了支持编程以外，SIMATICSTEP7

Basic

还为硬件和网络配置、诊断等提供通用的工程组态框架。而该工程组态系统所具有的功能正是控制器与

HMI之间完美协作的关键因素。S7-300:

概述24/38Chongqing

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&TechnologyS7-300: 技术参数CPU314CPU312IFM工作存储器:装载存储器

(内部RAM.):6

K

字节20

K

字节12

K

字节20

K

字节24

K

字节40

K

字节24

K

字节40

K

字节48

K

字节80

K

字节装载存储器

(FlashROM)-512

K

字节512

K

字节 - 512

K

字节(最多可接)DI

/

DO:1281285129921024AI

/

AO:323264248128本机

I/O点DI

/

DO10

/

6--20

/

16-AI/

AO程序执行时间0.6ms0.6

ms0.3

ms4

/

10.3

ms0.3

ms（1K二进制指令）存储器标志位10242048204820482048计数器

/定时器32

/

6464

/12864/12864/12864/128集成功能有无无有无例如：计数器/频率测量同时通过MPI通讯的节点44444CPU313CPU315CPU314IFM25/38Chongqing

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&TechnologyS7-300:

模块FM:计数定位闭环控制PSCPUIMSM:SM:SM:SM:(可选)(可选)DIDOAIAOCP:点-到-点PROFIBUS工业以太网26/38Chongqing

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&TechnologyCPU314SIEMENSSFBATF

DC5VFRCERUN

STOPRUN-P

RUN

STOP

M

RESSIMATICS7-300BatterieMPICPU315-2

DPSIEMENSRUN-P

RUN

STOP

M

RESSIMATICS7-300BatterieDPMPISF SF

DPBATF

BUSFDC5VFRCERUN

STOPS7-300: CPU

设计27/38Chongqing

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&Technology指示灯:SF

系统错误BATF

电池低压BUSF

总线错误DC5V 电源FRCE

强制操作RUN 运行STOP

停止SFDP

DP接口错模式开关RUN-P

编程运行RUN

运行STOP

停止MRES

复位S7-400:

概述28/38Chongqing

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&TechnologyS7-400:

CPU 技术参数（1）过程映象区大小(输入/输出)最大的

I/O

地址区集成接口p.

256

Bytep.

8

KByte*)MPI MPI,

DP*)

1

Byte=

8

数字量输入/输出2

Byte

=

1

模拟量输入/输出p.

512

Bytep.

16

KByte*)MPIp.

256

Bytep.

8

KByte*)p.

128

Bytep.

2

KByte*)CPU

412-1CPU

413-1CPU

413-2

DPCPU

414-1CPU

414-2

DPCPU

416-1/-2DP/-2DP每条二进制指令的执行时间200

nsec200

nsec200

nsec100

nsec100

nsec80

nsec装入/传递

(字)200

nsec200

nsec200

nsec100

nsec100

nsec80

nsec16位定点数

(+/-)200

nsec200

nsec200

nsec100

nsec100

nsec80

nsecIEEE

浮点数

(+/-)1200

nsec1200

nsec1200

nsec600

nsec600

nsec480

nsec用户存储器工作存储器48

KB72

KB72

KB128

KB128

KB/

384KB512

KB/

0.8MB/

1.6MB装载存储器

(内部集成)8

KB8

KB8

KB8

KB8

KB16

KB装载存储器

(外部)16

MB16

MB16

MB16

MB16

MB16

MB操作资源存储器标志(位)4096409640968192819216384时钟存储器888888定时器256256256256256512计数器256256256256256512块类型/数目FB

块2562562565125122048FC

块256256256102410242048DB

块512512512102410244096MPIMPI,

DPp.

128

Byte

p.

128

Byte29/38Chongqing

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&Technologyp.

2KByte*)

p.

2KByte*)MPI,S7-400:

CPU

技术参数（2）组织块主循环扫描

日期时间中断时间延时中断看门狗中断

硬件中断多处理器中断启动故障,

异步故障,

同步局部数据区块的最大长度块的最大嵌套深度MPI和

K总线上在线激活的最大节点数MPI和

K总线上最大节点数每个GD组的数据大小CPU

414-1OB

1OB

10-13OB

20-23OB

32-35OB

40-43OB

60OB

100,101OB

80-87OB

121,1228

KB64

KB16323264

ByteCPU

416-1/

-2DP/

-2DPOB

1OB

10-17OB

20-23OB

30-38OB

40-47OB

60OB

100,101OB

80-87OB

121,12216

KB64

KB16643264

ByteCPU

414-2OB

1OB

10-13OB

20-23OB

32-35OB

40-43OB

60OB

100,101OB

80-87OB

121,1228KB64

KB16323264

ByteCPU

412-1OB

1OB

10,11OB

20,21OB

32,35OB

40,41OB

60OB

100,101OB

80-87OB

121,1224KB64

KB1683232

ByteCPU

413-1OB

1OB

10,11OB

20,21OB

32,35OB

40,4164

KB16163232

ByteCPU

413-230/38Chongqing

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&TechnologyOB

1OB

10,11OB

20,21OB

32,35OB

40,41OB

60 OB

60OB

100,101

OB

100,101OB

80-87 OB

80-87OB

121,122

OB

121,1224KB 4

KB64

KB16163232

ByteS7-400:

模块PSCPUSM:SM:SM:SM:CPFMSMIMDIDOAIAO31/38Chongqing

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&TechnologyEXT.-BATT.5...15VDCX3X1CPU

414-2X

234414

-

2XG00

-0AB0INTFEXTFFRCECRSTRUN

STOPCRSTWRSTRUN-PRUNSTOP

CMRESDPINTF

EXTFBUSFEXT.-BATT.X1DI

32xDC24VX

234421

-1BL00

-

0AA0INTFEXTFFRCECRSTRUN

STOPCRSTWRSTRUN-PRUNSTOP

CMRES例如：CPU412-1

5...15V

DC启动模式开关模式选择器32/38Chongqing

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&Technology例如：CPU416-2DP*

其他的

CPU请参见样本目录S7-400: CPU

（1）S7-400: CPU

（2）EXT.-BATT.5...15VDCX3X1CPU

414-2X

234414

-

2XG00

-0AB0INTFEXTFFRCECRSTRUN

STOPCRSTWRSTRUN-PRUNSTOP

CMRESDPINTF

EXTFBUSFEXT.-BATT.5...15VDCX1DI

32xDC24VX

234421

-1BL00

-

0AA0INTFEXTFFRCECRSTRUN

STOPCRSTWRSTRUN-PRUNSTOP

CMRESCPU故障指示

LED存储器卡插槽MPI

接口外部电池DP接口故障指示LEDDP

接口33/38Chongqing

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&Technology编程设备PG720PG740PG760常用PC+Step734/38Chongqing

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&Technology循环扫描过程PLC的工作原理执行OB100起动循环时间监控数据写入输出模块读取输入模块状态执行用户程序执行其他任务初始程序模块化看门狗定时器与其他PLC不同执行程序采样输入刷新输出采样输入刷新输出执行程序扫描周期35/38Chongqing

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&Technology思考题《大中型PLC应用教程》P9：1,236/38Chongqing

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&Technology附：西门子S7-300

PLC指示灯37/38Chongqing

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&TechnologySFBATF

DC5VFRCERUNSTOPBUSF红色,用作系统出错/故障显示，CPU的硬件出现故障或软件有错，

带诊

断功能模块出错时点亮。红色,电池故障，电池电压低或没有电池时点亮。绿色，+5V电源指示，CPU和S7300总线的5V电源正常时点亮。黄色，强制指示，至少有一个I/O被强制时点亮。绿色，运行方式，CPU处于RUN状态时点亮，重新启动时以2Hz的频率闪亮，保持HOLD状态时以0.5Hz的频率闪亮。

黄色，停止方式，CPU处于STOP、HOLD状态时或重新启动时常亮，请求存储器复位时以0.5Hz的频率闪亮，正在执行存储器复位时以2Hz的频率闪亮，由于存储器卡插入需要存储器复位时以0.5Hz的频率闪亮。红色，总线错误，PROFIBUS-DP接口硬件或软件故障时点亮，集成有DP口的CPU才有此LED，(如CPU315-2DP)，

集成有2个DP口的CPU有两个LED（BUS1F和BUS2F）。附：西门子S7-400

PLC指示灯38/38Chongqing

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&TechnologyBUS1F

BUS2F

MSTR

REDFRACK0RACK1IFM1F

IFM2FINTF 红色，内部故障，如用户程序运行超时、错误。EXTF

红色，外部故障，例如电源故障，I/O模板故障。FRCE 黄色，至少有一个I/O被强制时点亮。RUN

绿色，运行模式。STOP 黄色，停止模式。红色，MPI/PROFIBUS-DP接口1的总线故障。红色，MPI/PROFIBUS-DP接口2的总线故障。黄色，CPU运行。红色，冗余错误。黄色，CPU在机架0中。黄色，CPU在机架1中。红色，接口子模块1故障。红色，接口子模块2故障。西门子PLC系统及其应用1/50Chongqing

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&Technology第02次课主要内容：S7-300/400

PLC的硬件技术S7-300/400

PLC的CPU及I/O模块S7-300/400

I/O模块的地址分配远程单元教材参考章节：第4章课时：2目的与要求、重点、难点2/50Chongqing

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&Technology目的与要求了解S7-300/400

PLC的硬件技术掌握S7-300/400

PLC的CPU及I/O模块的类型、主要技术参数和安装方法S7-300/400

I/O模块的地址分配重点：模块的类型，技术参数输入/输出接线图，地址分配难点：输入/输出接线图，地址分配一、S7-300硬件结构11槽，可以扩展8个I/O模块3/50Chongqing

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&TechnologyS7-300实物图4/50Chongqing

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&TechnologyS7-300的扩展能力槽号1234567891011CPUIMSFM本机PSPSIMRIMRPSIMRPS5/50Chongqing

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&TechnologyS7-300电源三种电源规格2A5A10A订货号6ES7

307-1BA00-0AA06ES7

307-1EA00-0AA06ES7

307-1KA01-0AA06/50Chongqing

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&TechnologyS7-300

CPU订货号:6ES7

31x-XXXX-0AB07/50Chongqing

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&Technology西门子现有的S7-300

CPU8/50Chongqing

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&Technology计数器定时器实时时钟

用户程序保护CPU

集成功能3264无

口令保护10DI/6DO64128无

口令保护64128有

口令保护20DI/14DO4AI/1AOCPU单元CPU

312IFMCPU

313CPU

314IFMCPU

314工作内存6KB12KB32KB24KB程序内存20KB20KB32KB40KBDI/O(本地/远程)128/-128/-512/-512/-AI/O(本地/远程)位指令处理时间内部继电器32/-0.6

s102432/-0.6

s204864/-0.6

s204864/-0.6

s20489/50Chongqing

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&Technology64128有

口令保护S7-300

CPU主要技术参数CPU单元工作内存程序内存DI/O(本地/远程)AI/O(本地/远程)位指令处理时间内部继电器计数器定时器实时时钟

用户程序保护CPU

集成功能CPU

315CPU

315-2DPCPU

316-2DPCPU

318-248KB64KB128KB512KB80KB96KB192KB64KB1024/-1024/20481024/40961024/16384128/-128/256128/512128/20480.6

s0.6

s0.6

s0.1

s1024204820488192646464512128128128512有有有有口令保护口令保护口令保护口令保护Profibus-DPProfibus-DPProfibus-DP10/50Chongqing

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&TechnologyS7-300

CPU主要技术参数S7-300

I/O模块11/50Chongqing

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&TechnologyDI内部结构及其输入端子实例

DI3212/50Chongqing

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&TechnologyDO内部结构及其输出端子实例DO3213/50Chongqing

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&TechnologyAI内部结构及其输入端子实例

AI814/50Chongqing

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&TechnologyAI内部结构及输入端子实例

AI815/50Chongqing

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&TechnologyAO内部结构及输出端子实例

AO816/50Chongqing

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&TechnologyS7-300

PLC数字量地址分配17/50Chongqing

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&Technology机架槽 号12345678910110PSCPUIM0.0～3.74.0～

7.78.0～11.712.0～15.716.0～19.720.0～23.724.0～27.728.0～31.7机架槽 号12345678910111IM32.0～35.736.0～39.740.0～43.744.0～47.748.0～51.752.0～55.756.0～59.760.0～63.72IM64.0～67.768.0～71.772.0～75.776.0～79.780.0～83.784.0～87.788.0～91.792.0～95.73IM96.0～99.7100.0～103.7104.0～107.7108.0～111.7112.0～115.7116.0～119.7120.0～123.7124.0～127.7二、S7-300模块I/O地址S7-300

PLC模拟量地址分配18/50Chongqing

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&Technology机架槽 号12345678910110PSCPUIM256～270272～286288～302304～318320～334336～350352～366368～3821IM384～398400～414416～430432～446448～462464～478480～494496～5102IM512～526528～542544～558560～574576～590592～606608～622624～6383IM640～654656～670672～686688～720704～718720～734736～750752～766S7-300模块I/O地址三、S7-400硬件结构实物图19/50Chongqing

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&TechnologyS7-400

组成部件电源模板后备电池状态和故障LED存储器卡有标签区的前连接器CPU

1CPU

2I/O

模板IM

接口模板20/50Chongqing

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&TechnologyS7-400

部分CPU主要技术参数21/50Chongqing

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&TechnologyCPU412-2CPU414-2CPU416-2CPU417-4程序存储器72KB128KB0．8MB2MB数据存储器72KB128KB0．8MB2MBS7定时器256256512512S7计时器256256512512位存储器4KB8KB16KB16KB时钟存储器8（1个标志字节）8（1个标志字节）8（1个标志字节）8（1个标志字节）输入/输出4KB/4KB8KB/8KB16KB/16KB16KB/16KB过程I/O映像4KB/4KB8KB/8KB16KB/16KB16KB/16KB数字量通道32768/3276865536/65536131072/131072131072/131072模拟量通道2048/20484096/40968192/81928192/8192CPU/扩展单元1/211/211/211/21编程语言STEP7（LAD，FBD，STL）。SCL。CFC。GRAPH，执行时间/定点数0.2μs0.1μs0.08μs0.1μs执行时间/浮点数0.6μs0.6μs0.48μs0.6μsMPI连接数量16324444GD包的大小64字节64字节64字节64字节传输速率最高12Mbits最高12Mbits最高12Mbits最高12MbitsS7-400可选机架/CPU/模块22/50Chongqing

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&Technology四、S7-400

地址分配实例23/50Chongqing

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&Technology机架1电源模块PS407I4.0到I7.7DI32Q4.0到Q7.7DO32544到574AI16544到558AO8I8.0到I9.7DI16机架0电源CPU模块I0.0到I3.7DI32Q0.0到Q3.7DO32512到542AI16512到526AO8528到542AO8五、远程单元24/50Chongqing

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&Technology通过ProfibusDP和S7-300/400相连，直接扩展S7-300/400的I/O容量对用户透明，好像是一个扩大了容量的单个S7-

300或S7-400常用远程单元有：ET200M，使用S7-300的模块ET200SET200RET200U……西门子现有的远程单元25/50Chongqing

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&Technology六、S7-300安装技术11槽，可以扩展8个I/O模块26/50Chongqing

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&TechnologyS7-300的扩展能力槽号1234567891011CPUIMSFM本机PSPSIMRIMRPSIMRPS27/50Chongqing

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&Technology安装规范28/50Chongqing

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&Technology对于水平安装，CPU和电源必须安装在左面。对于垂直安装，CPU

和电源必须安装在底部必须保证下面的最小间距：机架左右为20

mm单层组态安装时，上下为40

mm两层组态安装时，上下至少为80

mm接口模块安装在CPU的右面一个机架上最多插八个

I/O

模块（信号模块、功能模块、通讯处理器）多层组态只适用于CPU

314/315/316保证机架与安装部分的连接电阻很小（例如通过垫圈来连接）安装S7-300的安装检查表硬件手册部件清单1.

................2.

.................3.

..................29/50Chongqing

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&Technology所有部件是否齐备

?（见部件清单）安装导轨！安装电源

!把总线连接器连到CPU，并安装模块

!把总线连接器连到

I/O

模块，并安装模块

!连接前连接器，并插入标签条和槽号！给模块配线（电源，CPU

和

I/O

模块）安装检查表30/50Chongqing

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&Technology安装导轨482

mm530

mm830

mm57.2mm466

mm500

mm800

mm连接保护地用M

6

螺丝把导轨固定到安装部位！把保护地连到导轨上（通过保护地螺丝！）

注：导线的最小截面积为

10mm2。31/50Chongqing

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&Technology安装导轨导轨总线连接器固定螺丝32/50Chongqing

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&Technology电气安装检查表33/50Chongqing

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&Technology1.有模拟信号或总线信号吗？屏蔽……2.是否有>60V的接线？中间继电器转换……3.输出触点构成的回路中是否有感性负载？保护触点……4.是否有室外的接线?隔离……电源和CPU的接线34/50Chongqing

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&Technology打开电源模块和CPU模块面板上的前盖松开电源模块上接线端子的夹紧螺钉

将进线电缆连接到端子上，并注意绝缘上紧接线端子的夹紧螺钉用连接器将电源模块与CPU模块连接起来并上紧螺钉关上前盖检查进线电压的选择开关把槽号插入前盖！前连接器的接线35/50Chongqing

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&Technology

打开信号模块的前盖将前连接器放在接线位置将夹紧装置插入前连接器中

剥去电缆的绝缘层

(6mm长度)将电缆连接到端子上用夹紧装置将电缆夹紧将前连接器放在运行位置关上前盖填写端子标签并将其压入前盖中在前连接器盖上粘贴槽口号码准备启动36/50Chongqing

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&Technology把钥匙插入CPU！插入后备电池！如果用户程序不是存放在存储器模块中（该模块中的程序不靠电源保持）如果出现断电时必须保持大量的数据如果需要插入存储器模块！不需要后备电池就可以保持用户程序和数据具有较大的“装载存储器”七、S7-400安装技术37/50Chongqing

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&TechnologyS7-400的组件部件功能机架用于固定模块并实现模块间的电气连接电源

(PS)将进线电压转换为模块所需的直流5V和24V工作电压中央处理单元(CPU)执行用户程序

附件：存储器卡信号模板(SM)（数字量/模拟量）把不同的过程信号与S7-400适配附件：前连接器接口模板(IM)用于连接其它机架。附件：连接电缆、终端器功能模板(FM)完成定位、闭环控制等功能。通讯处理器(CP)用于连接其它可编程控制器

附件：电缆、软件、接口模板38/50Chongqing

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&Technology机架及其扩展连接P

总线，第1段P

总线，第2段K

总线机架型号可用中央机架扩展机架UR1

/

UR2（通用机架） P

总线K

总线YesYesCR2（中央机架）YesNoER1

/

ER2（扩展机架） P

总线NoYes39/50Chongqing

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&Technology安装规范40/50Chongqing

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&Technology必须保证如下的最小间距：机架的左右：20

mm机架上方：40

mm；机架下方：22

mm机架之间：110

mm电源必须插在最左侧（1号槽），并且接口模块必须插在最右侧保证机架与安装部分具有较小的电阻（例如通过垫圈连接）机架与保护地的连接导线截面积至少10

mm2安装模板前请取下插槽盖安装检查表41/50Chongqing

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&Technology所有部件齐备吗？（见部件清单）安装机架！安装电源！取下插槽盖并安装模板！连接前连接器并插入标号条！对模板接线（电源和

I/O

模板）！安装机架42/50Chongqing

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&Technology用M6螺钉把机架固定到安装部位！把机架连到保护地。左下方的螺钉用于此目的。导线的最小截面积为

10

mm2

！安装扩展机架，最小间隔为110

mm

！安装模板43/50Chongqing

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&Technology取下插槽盖。拿住指定位置的槽盖，向前拉即可取下此盖！挂上第一个模板，并用螺丝固定！把模板上下的螺丝拧紧。占三槽的模板和电源的上部和下部都有两个螺丝！按照上面的步骤安装其它模板！电源的接线44/50Chongqing

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&Technology

打开电源盖！调整电源选择开关，选择合适的电源电压！用螺丝刀松开电源插头！拔下电源插头！把两个电源线（不是保护地）剪短到

10

mm

！剥去绝缘皮

7

mm

！打开电源插头和电缆固定座！连接导线并压紧电缆固定座！合上电源插头盖！把电源插头推入电源上的导入凹槽，然后推到底！前连接器的接线45/50Chongqing

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&Technology将前连接器盖从下部撬起并拉开剥去导线的绝缘层连接导线将电缆固定在前连接器下侧的线夹上填写标签条，并插入前连接器！合上前连接器盖将前连接器挂在相应模块下部的编码器上向上旋转前连接器把前连接器紧固到位准备启动46/50Chongqing

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&Technology把钥匙插入

CPU

模板插入后备电池调整

BATT

INDIC

开关监视电源上的电池把存储器卡插入CPU

模板（S7-400需要存储器卡）用正确的连接电缆连接各个机架在每个接收IM的编码钥匙上设定机架号（1

到

21）把终端器连到最后一个接收

IM执行

CPU

存储器的复位连接编程设备思考题《大中型PLC应用教程》P38-39：1,5,647/50Chongqing

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&Technology附：西门子S7-200

PLC指示灯48/50Chongqing

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&TechnologySFRUN

STOPDP红色，用作系统出错/故障显示，例如内部错误，用户程序错误（看门狗错误，间接寻址，非法的浮点数，地址范围错等）绿色，运行模式。黄色，停止模式。？色，分布式I/O，（仅对CPU215）。附：西门子S7-300

PLC指示灯49/50Chongqing

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&TechnologySFBATF

DC5VFRCERUNSTOPBUSF红色,用作系统出错/故障显示，CPU的硬件出现故障或软件有错，

带诊

断功能模块出错时点亮。红色,电池故障，电池电压低或没有电池时点亮。绿色，+5V电源指示，CPU和S7300总线的5V电源正常时点亮。黄色，强制指示，至少有一个I/O被强制时点亮。绿色，运行方式，CPU处于RUN状态时点亮，重新启动时以2Hz的频率闪亮，保持HOLD状态时以0.5Hz的频率闪亮。

黄色，停止方式，CPU处于STOP、HOLD状态时或重新启动时常亮，请求存储器复位时以0.5Hz的频率闪亮，正在执行存储器复位时以2Hz的频率闪亮，由于存储器卡插入需要存储器复位时以0.5Hz的频率闪亮。红色，总线错误，PROFIBUS-DP接口硬件或软件故障时点亮，集成有DP口的CPU才有此LED，(如CPU315-2DP)，

集成有2个DP口的CPU有两个LED（BUS1F和BUS2F）。附：西门子S7-400

PLC指示灯50/50Chongqing

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&TechnologyBUS1F

BUS2F

MSTR

REDFRACK0RACK1IFM1F

IFM2FINTF 红色，内部故障，如用户程序运行超时、错误。EXTF

红色，外部故障，例如电源故障，I/O模板故障。FRCE 黄色，至少有一个I/O被强制时点亮。RUN

绿色，运行模式。STOP 黄色，停止模式。红色，MPI/PROFIBUS-DP接口1的总线故障。红色，MPI/PROFIBUS-DP接口2的总线故障。黄色，CPU运行。红色，冗余错误。黄色，CPU在机架0中。黄色，CPU在机架1中。红色，接口子模块1故障。红色，接口子模块2故障。西门子PLC系统及其应用1/30Chongqing

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&Technology第03次课主要内容：S7-300/400

PLC的编程软件的安装需求和安装方法Step7的基本使用方法Step7的硬件组态、程序编辑和仿真调试方法教材参考章节：第4章课时：2目的与要求、重点、难点2/30Chongqing

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&Technology目的与要求了解Step7编程软件、安装需求及其安装方法掌握Step7的基本应用掌握Step7的硬件组态、程序编辑和仿真调试方法重点：Step7环境的基本应用难点：无一、Step7简介3/30Chongqing

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&Technology西门子S7-300/400系列大中型PLC的编程软件为Simatic

Manager，即Step7当前版本为Step7

V5.4支持德语、英语、法语、西班牙语、意大利语从V5.3

SP2开始支持中文目前的中文版同时支持中文和英语硬件/软件 要求处理器 80

486

或更高，推荐Pentium硬盘

(自由空间)

最小300

MB

(对

Windows、交换文件、STEP7、

项目)4/30Chongqing

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&TechnologyRAM>=

32

MB,

推荐64

MB接口CP

5611

或

MPI

卡

或

PC-适配器存储器卡编程适配器鼠标要操作系统Windows

XP/NT二、STEP7的PC硬件需求PG

740SIEMENS三、安装STEP7软件……5/30Chongqing

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&Technology双击STEP

7

V5.3的安装程序Setup.exe，根据安装过程的提示，一般可以顺利地完成安装过程安装Step7

V5.4及其以前的英文版时，一半要求将系统的默认语言改为英语，安装结束后再改为中

文，否则会出现找不到文件错误，并导致安装失败对于中文版安装完成后，可以随时切换英语界面或中文界面安装过程提示授权选择时，选择安装过程不授权，

结束后，再安装软件授权（请支持正版！）。仿真软件需要单独安装6/30Chongqing

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&Technology安装STEP7软件我在这儿！7/30Chongqing

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&TechnologySIMATIC

Manager图标我在这儿！8/30Chongqing

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&TechnologySIMATIC

Manager程序组四、硬件配置、编程和调试步骤9/30Chongqing

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&Technology启动（双击Simatic

Manager）建立新项目（点击新建图标→建立demo1项目）插入新对象（按右键点击tang1→建立SIMATIC

300站点）硬件组态（点击SIMATIC

300（1）→

双击硬件图标→硬件组态

）编程（插入OB1

→

编程，插入FB

→

编程……）调试(仿真)(关闭编程区→点击仿真图标→点击下载图标→再点击仿真图标（在屏幕下部）→建立输入/输出表→点击RUN

→即可仿真调试)Simatic

Manager的启动界面10/30Chongqing

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&Technology打开已有工程后并显示PLC的块11/30Chongqing

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&Technology1.

S7-300/400硬件组态1)以S7-300为例，点击插入菜单→站点（A）→点击

SIMATIC300

站点2)点击SIMATIC

300（1）→

双击硬件图标→硬件组态12/30Chongqing

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&Technology硬件组态3)点击插入菜单→点击SIMATIC

300

→RACK-300

→Rail

插入背板13/30Chongqing

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&Technology硬件组态4)依次插入电源→

CPU

→

I/O

模块14/30Chongqing

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&Technology硬件组态5)双击CPU模块，进行参数设置15/30Chongqing

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&Technology硬件组态16/30Chongqing

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&Technology6)双击CPU的DP，可以设置DP参数硬件组态7)双击I/O模块可以设置其参数17/30Chongqing

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&Technology2.

编程1)

插入OB1组织模块(必须)及其它组织块，如OB100，OB35……18/30Chongqing

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&Technology编程19/30Chongqing

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&Technology如果程序比较复杂，可能需要插入其它的程序块或数据块主要的程序块组织块：OB功能块：FB功能：FC数据块：共享数据块背景数据块不同PLC支持不同数量和规格的OB、FB、FC和DB插入FB、FC、DB块插入块：回到S7项目管理器窗口，按鼠标右键出现如下选择项，选择要插入的对象，如FB，出现FB属性窗口后，选择后确定。20/30Chongqing

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&TechnologyDB块与FB对应21/30Chongqing

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&Technology编程2)编辑符号表：双击符号→出现符号表对话框(也可以首先编辑符号表)22/30Chongqing

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&Technology软件编程3)在OB1中编写程序：双击OB1块，出现程序编辑框，编写程序23/30Chongqing

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&Technology编程通过视图可以改变程序的显示方式24/30Chongqing

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&Technology编程25/30Chongqing

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&Technology程序块(OB/FC/FB)由若干程序段(NetWork)组成,右击鼠标可以插入程序段程序调试（1）打开仿真环境：点仿真运行，出现PLC仿真窗口，PLC处于STOP模式，在对话框中按确定。26/30Chongqing

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