资源预览内容
第1页 / 共61页
第2页 / 共61页
第3页 / 共61页
第4页 / 共61页
第5页 / 共61页
第6页 / 共61页
第7页 / 共61页
第8页 / 共61页
第9页 / 共61页
第10页 / 共61页
亲,该文档总共61页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
资源描述
,培训类别 (高技能培训),培训教师:徐彬,西门子S7-300 PLC 应用与维修,课题二、S7-300硬件组成,问题一、PLC的选用原则,问题二、S7-300概述,问题三、S7-300的CPU模块,问题四、S7-300安装,问题一、PLC的选择原则,1、PLC功能2、PLC工作可靠性3、PLC参数(1)CPU性能(2)存储容量(3)驱动能力4、价格性价比,问题二、S7-300概述,S7-300 是德国西门子公司生产的可编程序控制器(PLC)系列产品之一。其模块化结构、易于实现分布式的配置以及性价比高、电磁兼容性强、抗震动冲击性能好,使其在广泛的工业控制领域中,成为一种既经济又切合实际的解决方案。一、特性 针对低性能要求的模块化中小控制系统 可配不同档次的CPU 可选择不同类型的扩展模块 可以扩展多达32个模块, 模块内集成背板总线 网络连接 - 多点接口 (MPI), - PROFIBUS 或- 工业以太网 通过编程器PG访问所有的模块 无插槽限制 借助于“HWConfig”工具可以进行组态和设置参数,二、特点 循环周期短、处理速度高 指令集功能强大(包含350多条指令),可用于复杂功能 产品设计紧凑,可用于空间有限的场合 模块化结构,设计更加灵活 有不同性能档次的CPU模块可供选用 功能模块和I/O模块可选择 有可在露天恶劣条件下使用的模块类型,三、编程工具使用STEP7软件对S7-300进行编程。STEP7包含了自动化项目从项目的启动、实施到测试以及服务每一个阶段所需的全部功能。STEP7中的编程语言1、顺序功能图2、梯形图3、语句表4、功能块图5、结构文本,四、安装一个S7系统的步骤,五、S7-300的模块,S7300PLC,1、导轨(Rail)S7-300的模块机架(起物理支撑作用,无背板总线)2、电源模块(PS)将市电电压(AC120/230V)转换为DC24V,为CPU和24V直流负载电路(信号模块、传感器、执行器等)提供直流电源。输出电流有2A、5A、10A三种正常:绿色LED灯亮过载:绿色LED灯闪短路:绿色LED灯暗(电压跌落,短路消失后自动恢复)电压波动范围:5%,六、S7300系统的组成部件,PS307电源模块 PS307是西门子公司为S7-300专配的24 V DC电源。PS307系列模块除输出额定电流不同外(有2 A、5 A、10 A三种),其工作原理和各种参数都相同。 PS307可安装在S7-300的专用导轨上,除了给S7-300 CPU供电外,也可给I/O模块提供负载电源。,PS307 10 A模块端子接线图,3、CPU模块,各种CPU有不同的性能,例如有的CPU集成有数字量和模拟量输入/输出点,有的CPU集成有PROFIBUSDP等通信接口。CPU前面板上有状态故障指示灯、模式开关、24V电源端子、电池盒与存储器模块盒(有的CPU没有)。,4、信号模块 (SM) 信号模块是数字量输入/输出模块和模拟量输入/输出模块的总称,它们使不同的过程信号电压或电流与PLC内部的信号相匹配。 数字量输入模块:SM321系列,24V DC,120/230V AC 数字量输出模块:SM322系列,继电器型,晶体管型,可控硅型 模拟量输入模块:SM331系列,电压,电流,电阻,热电偶 模拟量输出模块:SM332系列,电压,电流功能使不同级的过程信号电平和S7-300的内部信号电平相匹配,5、功能模块 (FM)功能模块主要用于对时间要求苛刻、存储器容量要求较大的过程信号处理任务。计数:计数器模块定位:快速/慢速进给驱动位置控制模块、电子凸轮控制器模块、步进电动机定位模块、伺服电动机定位模块等闭环控制:闭环控制模块工业标识系统:接口模块、称重模块、位置输入模块、超声波位置解码器等。,6、接口模块 (IM)接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架(ER)。S7300通过分布式的主机架和3个扩展机架,最多可以配置32个信号模块、功能模块和通信处理器。连接:IMS 360发送、IMR 361接收;对于双层组态,常用硬连线的IM 365 接口模块距离:采用IM 365 、两层机架,电缆最大长度可达1米;采用IM 360 / 361 、多层机架,机架之间电缆最大长度10米,7、通讯处理器(CP) 扩展中央处理单元的通讯任务,提供以下的连网能力:点到点连接PROFIBUS 工业以太网8、附件总线连接器和前连接器,七、S7300的系统结构,S7300采用紧凑的、无槽位限制的模块结构,电源模块(PS)、CPU、信号模块(SM)、功能模块(FM)、接口模块(IM)和通信处理器(CP)都安装在导轨上。导轨是一种专用的金属机架,只需将模块钩在DIN标准的安装导轨上,然后用螺栓锁紧就可以了。有多种不同长度规格的导轨供用户选择。电源模块总是安装在机架的最左边,CPU模块紧靠电源模块。如果有接口模块,它放在CPU模块的右侧。S7300用背板总线将除电源模块之外的各个模块连接起来。背板总线集成在模块上,模块通过U形总线连接器相连,每个模块都有一个总线连接器,后者插在各模块的背后。安装时先将总线连接器插在CPU模块上,并固定在导轨上,然后依次装入各个模块。,S7300的系统结构,外部接线接在信号模块和功能模块的前连接器的端子上,前连接器用插接的方式安装在模块前门后面的凹槽中,前连接器与模块是分开订货的。S7300的电源模块通过电源连接器或导线与CPU模块相连,为CPU模块提供DC24V电源。PS307电源模块还有一些端子可以为信号模块提供24V电源。,问题三、S7-300的CPU模块,S7300有20种不同型号的CPU,分别适用于不同等级的控制要求。有的CPU集成了数字量I/O,有的同时集成了数字量I/O和模拟量I/O。CPU模块面板上有状态和故障指示灯LED、模式选择开关和通信接口。大多数CPU还有后备电池盒,存储器插槽可以插入多达数兆字节的Flash EPROM微存储器卡(简称MMC卡),用于掉电后程序和数据的保存。,一、状态和故障显示LEDSF(红色):系统错误、编程错误或从有诊断功能模板来的故障。BF(或BATF红色):电池故障,电池电压低或没有电池时亮。DC5V(绿色):CPU和S7300总线的5V电源电压正常时亮。(提供给背板总线)FRCE(黄色):至少有一个I/O接口被强制时亮。RUN(绿色):CPU启动时闪亮(2Hz),运行时常亮STOP(黄色):CPU在STOP、HOLD状态或重新启动时常亮;当要求存储器复位时以0.5Hz的频率闪烁,正在执行存储器复位时以2Hz的频率闪烁。,二、CPU的功能执行用户程序;为S7背板总线提供5V电源;在MPI网络中,通过MPI(多点接口)与其他MPI网络节点进行通信。,三、CPU的运行模式CPU有四种工作模式:STOP(停机)、STARTIP(启动)、RUN(运行)、HOLD(保持)。在所有的模式中,都可以通过MPI接口与其他设备通信。STOP模式:CPU模块通电后自动进入STOP模式,在该模式不执行用户程序,程序被终止。RUN模式:执行用户程序,刷新输入和输出,处理中断和故障信息服务。HOLD模式:在起动和RUN模式执行程序时遇到调试用断点、用户程序的执行被挂起(暂停),定时器被冻结。STARTUP模式:启动模式,可以用钥匙开关或编程软件启动CPU。如果钥匙开关在RUN或RNUP位置,通电时自动进入启动模式。,四、CPU的模式选择开关有的CPU的模式选择开关是一种钥匙开关,操作时需要插入钥匙,用来设置CPU当前的运行方式。钥匙拔出后,就不能改变操作方式。这样可以防止未经授权的人员非法删除或改写用户程序。RUN-P:运行-编程状态(可读写存储器),在此位置不可以拔出钥匙开关。RUN: 运行状态(只可读存储器),不可以修改用户程序,在此位置可以取出钥匙开关。STOP: 停止运行状态(可修改程序),在此位置可以取出钥匙开关。MRES: 清存储器,此位置钥匙开关不能保持,松手时开关将自动返回STOP位置。,MRES:将钥匙开关从STOP状态扳到MRES位置,可复位存储器,使CPU回到初始状态。工作存储器、RAM装载存储器中的用户程序和地址区被清除,全部存储器位、定时器、计数器和数据块均被删除,即复位为0,包括有保持功能的数据。如果有快闪存储器卡,CPU在复位后将它里面的用户程序和系统参数复制到工作存储区。存储卡被取掉或插入时,CPU发出系统复位请求,STOPLED以0.5Hz的频率闪动。此时应将模式选择开关扳到MRES位置,执行复位操作。,用钥匙开关执行存储器复位的方法:1、合上电源开关2、把钥匙开关转到STOP位置3、把钥匙开关转到MRES位置(存储器复位)并保持在这个位置直到STOP指示灯慢闪两次(约3秒)4、把钥匙开关转回STOP位置,然后在1秒钟内再转到MRES,直到STOP指示灯快闪。当CPU要求复位时,就进行一次存储器复位(也可用编程器进行存储器复位)。,执行存储器复位和完全再启动,1. 把模式开关设定在 STOP,五、微存储器卡Flash EPROM微存储卡(MMC)用于在断电时保存用户程序和某些数据,它可以扩展CPU的存储器容量,也可以将有些CPU的操作系统保存在MMC中,这对于操作系统的升级是非常方便的。MMC用作装载存储器或便携式保存媒体。MMC的读写直接在CPU内进行,不需要专用的编程器。由于CPU31xC没有安装集成的装载存储器,在使用CPU时必须插入MMC,CPU与MMC是分开订货的。如果在写访问过程中拆下SIMATIC微存储卡,卡中的数据会被破坏。在这种情况下,必须将MMC插入CPU中并删除它,或在CPU中格式化存储卡。只有在断电状态或CPU处于STOP状态时,才能取下存储卡。,六、通信接口所有的CPU模块都有一个多点接口MPI,有的CPU模块一个一MPI和一个PROFIBUSDP接口,有的CPU模块有一个MPI/DP接口和一个DP接口。MPI用于PLC与其他西门子PLC、PG/PC(编程器或个人计算机)、OP(操作员接口)通过MPI网络的通信。PROFIBUSDP用于与其他西门子带DP接口的PLC、PG/PC、OP和其他DP主站和从站通信。传输速率最高12Mbit/s。,七、电池盒电池盒是安装锂电池的盒子,在PLC断电时,锂电池用来保证实时钟的正常运行,并可以在RAM中保存用户程序和更多的数据,保存的时间为1年。有的低端CPU(如312FM与313)因为没有实时钟,因此没有配备锂电池。八、电源接线端子电源模块上的L1、N端子接AC220V电源,接地端子和M端子一般用短路片短接后接地,机架的导轨应接地。电源模块上的L和M端子分别是DC24V输出电压的正、负极。用专用的电源连接器连接电源模块和CPU模块的L和M端子。,九、实时钟与运行时间计数器CPU312IFM与CPU313因为没有锂电池,只有软件实时钟,PLC断电时停止计时,恢复供电后从断电瞬时的时刻开始计时。有后备锂电池的CPU有硬件实时钟,右以在PLC电源断电时继续运行,运行小时计数器的计数范围为032767h。,十、存储器存储器分为系统程序存储器和用户程序存储器。系统程序相当于个人计算机的操作系统,由PLC生产厂家设计并固化在ROM(只读存储器)中,用户不能读取。用户程序由用户设计,它使PLC能完成用户要求的特定功能。用户程序存储器的容量以字(16位二进制数)为单位。,PLC使用以下几种物理存储器:1、随机存取存储器(RAM)用户可以用编程装置将用户程序读出或写入RAM,电源中断后信息将丢失。RAM的工作速度高,价格便宜,改写方便,在中断PLC的外部电源后,右用锂电池保存RAM中的用户程序和某些数据,需要更换锂电池时,由PLC发出信号,通知用户。现在部分PLC仍用RAM来储存用户程序。2、只读存储器(ROM)ROM的内容就发出,不能写入。电源消失后仍能保存储存的内容,ROM一般用来存放PLC的系统程序。3、快闪存储器和EEPROM快闪存储器(Flash EPROM)简称为FEPROM;可电擦除可编程的只读存储器的简称为EEPROM。它们兼有ROM和RAM的特点,只是写入信息的时间较长,它们用来存放用户程序和需要长期保存的重要数据。,
网站客服QQ:2055934822
金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号