西门子PLC模块工控机代理控制模块

西门子PLC模块工控机代理控制模块

西门子PLC模块工控机代理控制模块

S7-300PLC是什么 S7-300PLC的组成部件有哪些

S7-300(见图2-1)是模块化的中小型PLC，适用于中等性能的控制要求。品种繁多的CPU模块、信号模块和功能模块能满足各种领域的自动控制任务，用户可以根据系统的具体情况选择合适的模块，维修时更换模块也很方便。

  S7-300/400每个CPU都有一个可以使用MPI(多点接口)通信协议的RS-485接口。不需要附加任何硬件、软件和编程，就可以建立一个MPI网络。有的CPU还带有集成的现场总线PROFIBUS-DP接口、PROFINET接口或PtP(点对点)串行通信接口。

  功能强的CPU319-3PN/DP的RAM存储容量为1400KB，可以插入8MB的微存储卡(MMC)，有8192B存储器位，2048个S7定时器和2048个S7计数器，数字量输入和输出多均为65536点，模拟量输入和输出多均为4096个，位操作指令的执行时间为0.01 μs。

图 2-1 S7-300PLC

  由于使用Flash EPROM，CPU断电后无需后备电池也可以长时间保持现场数据，使S7-300成为完全无需维护的控制设备。

  S7-300/400有很高的电磁兼容性和抗振动抗冲击能力。可以用于恶劣环境条件的SF-PLUS S7-300的温度范围为-25~ 70℃，有更强的耐振动和耐污染性能。

  通过调用系统功能和系统功能块，用户可以使用集成在操作系统内的子程序，从而显著地减少所需要的用户存储器容量，它们可以用于中断处理、出错处理、复制和处理数据等。

  S7-300/400有350多条指令，其编程软件STEP7功能强大、使用方便。STEP7的功能块图和梯形图编程语言符合IEC61131标准，语句表编程语言与IEC标准稍有不同，以与STEP5的兼容，3种编程语言可以相互转换。STEP7还有SCL、Graph、CFC和Hi-Graph等编程语言供用户选购。STEP7通过带标准用户接口的软件工具来为所有的模块设置参数，可以节省用户入门的时间和培训的费用。

  CPU用智能化的诊断系统连续监控系统的功能是否正常，记录错误和特殊系统事件(例如超时、模块更换等)。S7-300有过程报警、日期时间中断和定时中断等功能。

  S7-300/400已将HMI(人机接口)服务集成到操作系统内，大大减少了人机对话的编程要求。S7-300/400按的刷新速度自动地将数据传送给SIMATIC人机界面。

  S7-300的组成部件

  S7-300 PLC是模块式的PLC，它由以下几部分组成∶

  1.中央处理单元(CPU)

  CPU用于存储和处理用户程序，控制集中式I/O和分布式I/O。各种CPU有不同的性能，有的CPU集成有数字量和模拟量输入/输出点，有的CPU集成有PROFIBUS-DP等通信接口。CPU前面板上有状态故障指示灯、模式选择开关、24V电源端子和微存储卡插槽。

  2. 电源模块(PS)

  电源模块用于将AC 220V的电源转换为DC 24V电源，供CPU模块和I/O模块使用。电源模块的额定输出电流有2A、5A和10A3种，过载时模块上的LED闪烁。

  3. 信号模块(SM)

  信号模块是数字量输入/输出模块(简称为DI/DO)和模拟量输入/输出模块(简称为AI/AO)的总称，它们使不同的过程信号与PLC内部的信号电平匹配。模拟量输入模块可以输入直流电流、电压、热电阻、热电偶等多种不同类型和不同量程的模拟量信号。每个模

  块上有一个背板总线连接器，现场的过程信号连接到前连接器的端子上。

  4. 功能模块(FM)

  功能模块是智能的信号处理模块，它们不占用CPU的资源，直接对来自现场设备的信号进行控制和处理，并将信息传送给CPU。它们负责处理那些CPU通常无法快速完成的任务，以及对实时性和存储容量要求很高的控制任务，例如高速计数、定位和闭环控制等。功能模块包括计数器模块、电子凸轮控制器模块、用于快速进给/慢速驱动的双通道定位模块、高速布尔处理器模块、闭环控制模块、温度控制器模块、称重模块、超声波位置编码器模块等。

  5. 通信处理器(CP)

  通信处理器用于PLC之间、PLC与计算机和其他智能设备之间的通信，可以将PLC接入PROFIBUS-DP、AS-i和工业以太网，或用于实现点对点通信。通信处理器可以减轻CPU处理通信的负担，并减少用户对通信的编程工作。

  6. 接口模块(IM)

  接口模块用于多机架配置时连接主机架和扩展机架。

  7. 导轨

  铝质导轨用来固定和安装S7-300上述的各种模块。

PLC控制系统软件系统设计的步骤

在了解了程序结构和编程方法的基础上，就要实际地编写 PLC 程序了。编写 PLC 程序和编写其他计算机程序一样，都需要经历如下过程。

1)  对系统任务分块

分块的目的就是把一个复杂的工程，分解成多个比较简单的小任务。这样就把一个复杂的大问题化为多个简单的小问题。这样可便于编制程序。

2)  编制控制系统的逻辑关系图

从逻辑关系图上，可以反应出某一逻辑关系的结果是什么，这一结果又英国导出哪些动作。这个逻辑关系可以是以各个控制活动顺序为基准，也可能是以整个活动的时间节拍为基准。逻辑关系图反映了控制过程中控制作用与被控对象的活动，也反应了输入与输出的关系。

3)  绘制各种电路图

绘制各种电路的目的，是把系统的输入输出所设计的地址和名称联系起来。这是很关键的一步。在绘制 PLC 的输入电路时，不仅要考虑到信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到输入端的电压和电流是否合适，也要考虑到在特殊条件下运行的可靠性与稳定条件等问题。特别要考虑到能否把高压引导到 PLC 的输入端，把高压引入 PLC 输入端，会对 PLC 造成比较大的伤害。在绘制 PLC 的输出电路时，不仅要考虑到输出信号的连接点是否与命名一致，还要考虑到 PLC 输出模块的带负载能力和耐电压能力。此外，还要考虑到电源的输出功率和极性问题。在整个电路的绘制中，还要考虑设计的原则努力提高其稳定性和可靠性。虽然用 PLC 进行控制方便、灵活。但是在电路的设计上仍然需要谨慎、全面。因此，在绘制电路图时要考虑周全，何处该装按钮，何处该装开关，都要一丝不苟。

4)  编制 PLC 程序并进行模拟调试

在绘制完电路图之后，就可以着手编制 PLC 程序了。当然可以用上述方法编程。在编程时，除了要注意程序要正确、可靠之外，还要考虑程序要简捷、省时、便于阅读、便于修改。编好一个程序块要进行模拟实验，这样便于查找问题，便于及时修改，好不要整个程序完成后一起算总帐。

5)  制作控制台与控制柜

在绘制完电器、编完程序之后，就可以制作控制台和控制柜了。在时间紧张的时候，这项工作也可以和编制程序并列进行。在制作控制台和控制柜的时候要注意选择开关、按钮、继电器等器件的质量，规格满足要求。设备的安装注意安全、可靠。比如说屏蔽问题、接地问题、高压隔离等问题妥善处理。

6)  现场调试

现场调试是整个控制系统完成的重要环节。任何程序的设计很难说不经过现场调试就能使用的。只有通过现场调试才能发现控制回路和控制程序不能满足系统要求之处；只有通过现场调试才能发现控制电路和控制程序发生矛盾之处；只有进行现场调试才能后实地测试和后调整控制电路和控制程序，以适应控制系统的要求。

7)  编写技术文件并现场试运行

经过现场调试以后，控制电路和控制程序基本被确定了，整个系统的硬件和软件基本没有问题了。这时就要全面整流技术文件，包括整理电路图、 PLC 程序、使用说明及帮助文件。到此工作基本结束。