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【SIEMENS】上海慶惜自動(dòng)化設(shè)備有限公司
上海慶惜自動(dòng)化設(shè)備有限公司是中國(guó)西門子的合作伙伴，公司主要從事工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品的集成,銷售各維修。 致力于為您提供在食品、化工、水泥、電力、環(huán)保等領(lǐng)域的電氣及自動(dòng)化技術(shù)的完整解決方案，包括自動(dòng)化產(chǎn)品及系統(tǒng)、工程項(xiàng)目執(zhí)行及管理、主要過(guò)程控制領(lǐng)域技術(shù)支持，以及專業(yè)的售后服務(wù)、培訓(xùn)等。

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西門子S7-300系列可控編程器有哪些系列?此類PLC一般有哪幾種工作模式?

S7-300的CPU有四種工作方式，通過(guò)可卸的鑰匙控制：
（1） RUN－P：可編程運(yùn)行方式。
（2） RUN：運(yùn)行方式。
（3） STOP：停機(jī)方式。
（4） MRES：CPU清零
cpu分類
1．緊湊型CPU：CPU 312C，313C，313C-PtP，313C-2DP，314C-PtP
和314C-2DP。各CPU 均有計(jì)數(shù)、頻率測(cè)量和脈沖寬度調(diào)制功能。有
的有定位功能，有的帶有I/O。
2．標(biāo)準(zhǔn)型CPU：CPU 312，CPU 313，314，315，315-2DP 和316-2DP。
3．戶外型CPU：CPU 312 IFM，314 IFM，314 戶外型和315-2DP。
在惡劣的環(huán)境下使用。
4．高端CPU：317-2DP 和CPU 318-2DP。
5．故障安全型CPU：CPU 315F。

 

淺談西門子S7-300系列PLC與學(xué)習(xí)心得

隨著現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中自動(dòng)化程度的提高，我們對(duì)能夠完成自動(dòng)控制的設(shè)備也有了更高的要求，PLC就是其中能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)控制的一種控制設(shè)備.

PLC英文全稱PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ,中文全稱為可編程邏輯控制器，它是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的.它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程.它的特點(diǎn)在于：

1可靠性高，抗*力強(qiáng) 2配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) 3易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎

4系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造 5體積小，重量輕，能耗低

正因?yàn)槿绱耍琍LC的應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)控制生產(chǎn)領(lǐng)域起著非常重要的作用，特別是在鋼鐵、石油、化工、電力、機(jī)械制造等行業(yè)扮演著至關(guān)重要的角色。

在我廠煉油化工生產(chǎn)裝置中，PLC系統(tǒng)應(yīng)用也十分廣泛，像：余熱發(fā)電站，汽油罐區(qū)，七萬(wàn)噸擠壓造粒，水處理，老球罐，芳烴罐區(qū)，重油，柴油及壓縮機(jī)機(jī)組等裝置設(shè)備都應(yīng)用了不同的PLC系統(tǒng)，保證裝置設(shè)備的正常運(yùn)做.在這些裝置設(shè)備中其中以西門子公司的S7-300/400系列PLC系統(tǒng)為主. 它有著靈活地組網(wǎng)方式及各種標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議，能夠完成復(fù)雜的工業(yè)控制要求。就我所認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)的S7-300 PLC系統(tǒng)做以簡(jiǎn)要的介紹：

一 硬件架構(gòu)：

1 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造：

 

MPI多點(diǎn)接口網(wǎng)絡(luò)：該網(wǎng)主要用于PLC與工程師站和操作站的短距離連接，通訊距離50米.通訊速率：187.5KBIT/S或12MBITS/S。

PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)：用于現(xiàn)場(chǎng)分布式的I/O站和別的西門子PLC通訊.通訊速率：187.5MBITS/S或12MBITS/S。

2 組成部件：

S7-300 PLC 模塊結(jié)構(gòu)構(gòu)成，它主要油以下幾個(gè)部分組成：

CPU :中央處理單元，用于計(jì)算卡件采集各種數(shù)據(jù)，我廠大多有CPU314,CPU315，CPU316等系列.如CPU 315-2DP，存儲(chǔ)容量為64KB，即我們編寫程序最大的存儲(chǔ)位為M65536.7。CPU上可插入快速閃存儲(chǔ)卡，可用于長(zhǎng)期存儲(chǔ)重要的數(shù)據(jù)與功能程序。

PS：電源模塊，將AC 220V電源轉(zhuǎn)換成 DC 24V電源，供給CPU和I/O模塊使用。

SM：信號(hào)模塊，它是模擬量輸入輸出模塊，數(shù)字量輸入輸出模塊的總稱。 IM: 接口模塊，用于中央機(jī)架與擴(kuò)展機(jī)架的連接，每層機(jī)架最多可裝8塊SM卡，當(dāng)需要裝入更多SM卡時(shí)，則需擴(kuò)展。系統(tǒng)最多搭配4層機(jī)架，最多可配置32塊信號(hào)模塊。

CP：通訊處理器，用于PLC之間，PLC與計(jì)算機(jī)和其他智能設(shè)備之間的連接. 通訊網(wǎng)卡：用于PLC系統(tǒng)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)通訊：主要類型有CP5611，CP5613,CP1613,CP5412A2等通訊網(wǎng)卡，均支持多種通訊協(xié)議。

 

當(dāng)我們需要架構(gòu)起一臺(tái)PLC系統(tǒng)時(shí)，需要配置最基本模塊結(jié)構(gòu)：電源模塊，CPU，及信號(hào)模塊，其他模塊則可根據(jù)系統(tǒng)需要培植（如接口模塊，當(dāng)系統(tǒng)不需擴(kuò)展機(jī)架時(shí)，則不需安裝）.所有模塊均安裝在金屬導(dǎo)軌上，電源模塊安裝在最左端（1號(hào)槽），CPU模塊緊靠電源模塊（2號(hào)槽），如需配置接口模塊，則放在CPU模塊右側(cè)（3號(hào)槽），當(dāng)不需機(jī)架擴(kuò)展時(shí)則安裝信號(hào)模塊，功能模塊，通信處理器.（4到11號(hào)槽）.除電源模塊外，卡件與卡件之間在背板上用總線連接器連接，并固定在導(dǎo)軌上，實(shí)現(xiàn)信號(hào)模塊與CPU的連接。（注：槽為設(shè)置在后面S7編程軟件中設(shè)置）

二 S7編程軟件：

對(duì)于西門子S7-300/400系列來(lái)說(shuō)，無(wú)論是邏輯功能編程還是硬件組態(tài)，都需要在S7軟件中完成。

在介紹S7之前，首先要了解300系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器類型與信號(hào)在系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)類型，了解這些知識(shí)才能迅速掌握了解數(shù)據(jù)在整個(gè)系統(tǒng)中的傳輸存儲(chǔ)過(guò)程，幫助我們更加快速的掌握S7 軟件。

300系統(tǒng)中分為4大存儲(chǔ)區(qū)：1 裝載存儲(chǔ)器 2 工作存儲(chǔ)器 3 系統(tǒng)存儲(chǔ)器 4 外設(shè)存儲(chǔ)區(qū) ，其中系統(tǒng)存儲(chǔ)器在我們編程組態(tài)中需要重點(diǎn)了解。

系統(tǒng)存儲(chǔ)器又分為：1 過(guò)程映象輸入輸出（I/O） 2 內(nèi)部存儲(chǔ)器標(biāo)志位（M）存儲(chǔ)區(qū) 3 定時(shí)器（T）存儲(chǔ)區(qū) 4 計(jì)算器（C）存儲(chǔ)區(qū) 5 數(shù)據(jù)塊與背景數(shù)據(jù)塊 6 外設(shè)I/O區(qū) 。

例如：我們從一塊模擬量輸入SM卡上采集到一點(diǎn)模擬量數(shù)據(jù)PIW（外設(shè)I/O區(qū)），經(jīng)過(guò)一個(gè)比較模塊，與上位機(jī)給出的數(shù)據(jù)MD0（內(nèi)部存儲(chǔ)器標(biāo)志位存儲(chǔ)區(qū)）進(jìn)行比較，將結(jié)果送入I1.0（過(guò)程映象輸入輸出（I/O）），此模塊中我們還可加入一個(gè)定時(shí)功能（定時(shí)器（T）存儲(chǔ)區(qū)），讓結(jié)果在延時(shí)幾秒腫后輸出，以過(guò)濾錯(cuò)

誤信號(hào)所產(chǎn)生的結(jié)果。

我們可以清楚的看到每個(gè)數(shù)據(jù)所在的存儲(chǔ)位置，以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程。 300系統(tǒng)中模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類型： 范圍 雙極性

百分比 十進(jìn)制 十六進(jìn)制 ±5V ±10 V ±20 MA 上溢出 118.515% 32767 7FFFH 5.926 V 11.851V 23.70 MA 超出范圍 117.589% 32511 7EFFH 5.879 V 11.759V 23.52 MA 正常范圍 100.000% 27648 6C00H 5V 10 V 20 MA 0 % 0 0H 0V 0 V 0MA -100.000% - 27648 9400H -5V - 10 V -20 MA 低于范圍 -117.593% - 32512 8100H -5.879 V -11.759 V -23.52 MA 下溢出 -118.519% - 32768 8000H -5.926 V -11.851 V -23.70 MA

 

范圍 單極性

百分比 十進(jìn)制 十六進(jìn)制 0~10 V 0~20 MA 4~20 MA 上溢出 118.515% 32767 7FFFH 11.852 V 23.70 MA 22.96MA 超出范圍 117.589% 32511 7EFFH 11.759 V 23.52 MA 22.81MA 正常范圍 100.000% 27648 6C00H 10 V 20 MA 20 MA 0 % 0 0H 0 V 0 MA 4 MA 低于范圍 - 17.593 % - 4864 ED00H -1.959V - 3.52 MA 1.185MA

生產(chǎn)過(guò)程中有大量的連續(xù)變化的模擬量需要測(cè)量或控制，液位，溫度壓力，流量這4大參數(shù)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)電壓，電流信號(hào)，在300系統(tǒng)中均都首先轉(zhuǎn)化為可計(jì)算的十進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)進(jìn)行邏輯控制運(yùn)算。例如：標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)4~20 MA，在系統(tǒng)中首先要轉(zhuǎn)化為0~27648的十進(jìn)制數(shù)，在進(jìn)行以后的邏輯功能運(yùn)算，如果產(chǎn)生溢出，則在+32768和-32768間。

此外模擬卡的接線方式與量程設(shè)置也與其他SM卡有所不同，如一塊AI8*12的模擬輸入卡，它需要不僅硬件設(shè)置信號(hào)類型，還需要在軟件上設(shè)置一次同樣的類型。模擬卡的側(cè)面有4組可設(shè)置的量程卡，每2個(gè)通道為一組，量程卡標(biāo)記有A，B，C，D，以確定你此通道的信號(hào)類型，同樣也要在軟件的硬件組態(tài)模擬卡的

參數(shù)設(shè)置中的通道信號(hào)類型上設(shè)置同樣的信號(hào)類型，否則下裝時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。

1 硬件組態(tài)與參數(shù)設(shè)置：

對(duì)于一臺(tái)PLC系統(tǒng)，首先需要建立一個(gè)項(xiàng)目。大致的步驟為：

1應(yīng)用項(xiàng)目向?qū)?chuàng)建，設(shè)置CPU型號(hào)（如果沒(méi)有所需要型號(hào)可以在后面硬件組態(tài)中修改），項(xiàng)目名稱，功能塊的添加，編程語(yǔ)言選擇等。

2 雙擊“HARDWARE”進(jìn)行硬件組態(tài)，可以看到主窗口中的1~11條添加框分別對(duì)應(yīng)機(jī)架的1~11號(hào)槽位，根據(jù)我們的在硬件型號(hào)在窗口有側(cè)目錄中選擇對(duì)應(yīng)的型號(hào)添

加到對(duì)應(yīng)的槽位中。一個(gè)300系統(tǒng)站最多可以有一個(gè)主機(jī)架和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架，如需

擴(kuò)展機(jī)架，則在3號(hào)槽添加IM信號(hào)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，如果不虛擴(kuò)展，則3號(hào)槽是留空的，SM信號(hào)模塊從第4號(hào)槽位添加，一個(gè)機(jī)架最多可有8塊信號(hào)模塊。可以看到當(dāng)添加完成后窗口下方軟件給所有信號(hào)模塊都自動(dòng)分配了地址,DI 16*24V為16通道數(shù)字輸入卡，占用2個(gè)字節(jié)地址，每個(gè)通道占用1BIT位地址；DO 16*24V/0.5A 為16通道數(shù)字輸出卡, 占用2個(gè)字節(jié)地址，每個(gè)通道占用1BIT位地址；AI8*12BIT為8通道模擬量輸入卡,占用16個(gè)字節(jié)地址,每個(gè)通道占有2字節(jié)地址:AO4*12BIT為4通道模擬量輸出卡,占用8個(gè)字節(jié),每個(gè)通道占有2字節(jié)地址.地址位是與模塊卡硬點(diǎn)地址成對(duì)應(yīng)關(guān)系的,一個(gè)地址位對(duì)應(yīng)一個(gè)硬點(diǎn),不能重復(fù),在邏輯編程中,我們可以調(diào)用這些地址來(lái)完成輸入輸出功能的操作.

應(yīng)用領(lǐng)域 獨(dú)立式和嵌入式軟件是西門子幾乎所有產(chǎn)品不可分割的組成部分，并已成為公司的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)之一。對(duì)復(fù)雜應(yīng)用的深入了解——無(wú)論是面向智慧城市的基礎(chǔ)設(shè)施解決方案，譬如，用來(lái)提高生產(chǎn)率和效率的智能電網(wǎng)、工業(yè)軟件，還是通過(guò)健康信息技術(shù)優(yōu)化工作流程，推動(dòng)上述軟件得以不斷發(fā)展，并使西門子優(yōu)秀于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。隨著工業(yè)信息技術(shù)和軟件的日益普及，

網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)揮著日益重要的作用。作為醫(yī)療和工業(yè)軟件, 的主要供應(yīng)商之一，西門子正竭盡全力使自己的產(chǎn)品更加安全，并在全球各地提高客戶對(duì)數(shù)據(jù)安全性的認(rèn)識(shí)。 西門子正在升級(jí)其中央遠(yuǎn)程維護(hù)服務(wù)，以處理大量數(shù)據(jù)和應(yīng)用程序。通過(guò)其通用遠(yuǎn)程服務(wù)平臺(tái)（cRSP），西門子服務(wù)全球約25萬(wàn)個(gè)客戶設(shè)備和系統(tǒng)，包括大型工業(yè)電機(jī)、城市交通管理用計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)（CT）和樓宇管理系統(tǒng)。據(jù)專家介紹，到2020年互聯(lián)系統(tǒng)的數(shù)量將翻一番，數(shù)據(jù)量預(yù)計(jì)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。其中，很大一部分?jǐn)?shù)據(jù)流量來(lái)源于醫(yī)療設(shè)備，單這一行業(yè)現(xiàn)在每月的數(shù)據(jù)量就以太字節(jié)計(jì)算，并且預(yù)計(jì)到2020年將增加10倍。為處理這一海量數(shù)據(jù)，西門子醫(yī)療正與其它業(yè)務(wù)部門的專家以及西門子中央研究院合作，研發(fā)新一代服務(wù)平臺(tái)。 西門子的通用遠(yuǎn)程服務(wù)平臺(tái)是統(tǒng)一的IT基礎(chǔ)設(shè)施，包含若干計(jì)算機(jī)中心和標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)鏈接，所有西門子公司正是通過(guò)這些標(biāo)準(zhǔn)化鏈接實(shí)現(xiàn)其維護(hù)服務(wù)。計(jì)算機(jī)中心提供搭載新軟件的設(shè)備，檢測(cè)并消除故障，還為現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員提供在線支持。同時(shí)，這些計(jì)算機(jī)中心也能實(shí)施預(yù)防性維護(hù)，即通過(guò)評(píng)估傳感器數(shù)據(jù)及早發(fā)現(xiàn)潛在故障，包括某些特定部件的故障。海量數(shù)據(jù)智能評(píng)估新技術(shù)的應(yīng)用使這一服務(wù)范圍大大拓展。開(kāi)發(fā)人員要確保任何部件發(fā)生故障時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)都有技術(shù)人員和備件，例如CT掃描儀的球管和醫(yī)療設(shè)備中的計(jì)算機(jī)。 參數(shù)規(guī)格

 

S7-300 PLC系統(tǒng)組成

系統(tǒng)組成：

電源模塊 (PS) （選件）		為S7-300/ET 200M 提供電源 將120/230V交流電壓轉(zhuǎn)變到所需要的24伏直流工作電壓 輸出電流2A、5A、10A
中央處理單元 (CPU)		多種CPU，有各種不同的性能，例如，有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn)，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通訊接口等。
接口模塊 (IM)		用于連接多機(jī)架配置的 SIMATIC S7-300 的機(jī)架。 多配置4個(gè)機(jī)架。每個(gè)機(jī)架多可以插入8個(gè)模塊。在4個(gè)機(jī)架上多可安裝32個(gè)模塊。 IM 365 用于一個(gè)中央機(jī)架和一個(gè)擴(kuò)展機(jī)架的配置中 IM 365/IM 361 用于一個(gè)中央機(jī)架和多4個(gè)擴(kuò)展機(jī)架的配置中
信號(hào)模塊 (SM)		用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出
通訊處理器 (CP)		用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接
功能模塊 (FM)		用于高速計(jì)數(shù)，定位操作 (開(kāi)環(huán)或閉環(huán)控制) 和閉環(huán)控制。
存儲(chǔ)器		MMC
DIN標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)軌		用于模塊安裝
前連接器		用于簡(jiǎn)單而方便地連接傳感器和執(zhí)行器 更換模塊時(shí)允許保持接線 采用編碼元件以避免更 換模塊時(shí)的錯(cuò)誤 分為20針、40針兩種

（選件）

將120/230V交流電壓轉(zhuǎn)變到所需要的24伏直流工作電壓

輸出電流2A、5A、10A

多配置4個(gè)機(jī)架。每個(gè)機(jī)架多可以插入8個(gè)模塊。在4個(gè)機(jī)架上多可安裝32個(gè)模塊。

IM 365 用于一個(gè)中央機(jī)架和一個(gè)擴(kuò)展機(jī)架的配置中

IM 365/IM 361 用于一個(gè)中央機(jī)架和多4個(gè)擴(kuò)展機(jī)架的配置中

更換模塊時(shí)允許保持接線

采用編碼元件以避免更 換模塊時(shí)的錯(cuò)誤

分為20針、40針兩種

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