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西門子PLC?STEP7主要功能塊介紹

西門子PLC?S7-300系列和西門子PLC?S7-400系列常用在工業(yè)自動化領(lǐng)域的中大型項目中，它們使用的編程軟件是STEP7，在編程軟件STEP7中，西門子為用戶提供了多種功能塊來方便用戶編程使用。本文下面就對西門子PLC編程軟件STEP7中的功能塊做一個介紹，為用戶的使用提供幫助。

西門子PLC?STEP7主要功能塊? ??用戶在進行西門子PLC編程時，采用的編程工具為STEP7，STEP7是西門子S7/M7/C7系列西門子PLC的編程工具，該軟件包以塊形式管理用戶編寫的程序和數(shù)據(jù)。

STEP7的程序是一種結(jié)構(gòu)化的程序，它把程序分為四種模塊:? ??(1)?組織模塊(OB)用于對后四種模塊的調(diào)用與管理;???(2)?程序模塊(FB)用于實現(xiàn)簡單邏輯控制任務(wù);? ??(3)?功能模塊(FC)用于對較復(fù)雜的控制任務(wù)進行編程，以實現(xiàn)調(diào)用;? ??(4)?數(shù)據(jù)模塊(DB)存儲程序運行所需的數(shù)據(jù)。? ??在STEP7的操作系統(tǒng)還固化一些子程序，我們可根據(jù)自己的實際需要調(diào)用這些模塊來滿足控制要求，在本程序中，我們使用OB1、OB35、OB100組織模塊。? ??OB1用于線性和結(jié)構(gòu)化的程序執(zhí)行。對結(jié)構(gòu)化的程序，所有的模塊調(diào)用都將寫入到OB1中，被OB1調(diào)用的模塊，OB1可由操作系統(tǒng)自動循環(huán)調(diào)用。? ??OB35是一個循環(huán)中斷程序，操作系統(tǒng)可每隔一定時間就產(chǎn)生中斷運行，比OB1更高的優(yōu)先級，也就是說，OB35可以中斷OB1的運行，處理自身程序，中斷的時間可在STEP7硬件組態(tài)中設(shè)定，本設(shè)計中，所以我們利用OB35實現(xiàn)對料筒實際溫度的采樣，其循環(huán)中斷時間設(shè)定為20秒。? ??西門子PLC編程軟件STEP7為用戶提供了多種功能塊，用戶可以在編程組態(tài)過程中調(diào)用來完成各種邏輯功能。

SINAMICS G120C如圖所示，是西門子變頻器產(chǎn)品系列。它的推出使得變頻器種類更加豐富。這種變頻器應(yīng)用廣泛，可以應(yīng)用在三相交流電機調(diào)速，風機，泵，攪拌機，壓縮機上；也可以用在一些簡單的傳輸設(shè)備上。G120C有較高的集成性，可作為一個完整的模塊提供給用戶，而不需要用戶自己再對模塊進行組裝。

      SINAMICS G120C有一下幾方面的功能特點，從很多方面為其他變頻器提供了新的參照：

    （1）功率范圍是0.55-18.5kW，結(jié)構(gòu)上設(shè)計更加合理，相比其他變頻器體積更小，節(jié)省了空間；另外采用相關(guān)的調(diào)試工具，使得操作人員更容易掌握使用方法，從而更加便捷的操作；集成了很多模塊，使得功能更為完善；針對小型控制柜的應(yīng)用進行了優(yōu)化，方便靠近或直接在機器設(shè)備上安裝。

    （2）G120C變頻器是同等級變頻器率密度較高的，可作為一個模塊直接安裝，而不會損失功率。該變頻器所需的安裝空間比市場上的常規(guī)系統(tǒng)低30%，而功率密度則高出了40%。 其插入式終端可確保迅速安裝。

（3）用戶可以通過一個存儲卡插槽，實現(xiàn)參數(shù)拷貝，并進行快速調(diào)試。用戶也可用一個操作員面板來取代盲蓋板實現(xiàn)簡單調(diào)試，也可以通過電腦并借助一個USB接口對該變頻器進行參數(shù)設(shè)置。標準防護涂層確保該變頻器對惡劣環(huán)境的適應(yīng)性。
　?。?/span>4）G120C配有西門子標準的安全集成技術(shù)，可確保將驅(qū)動裝置安全停止。它在出廠時配有一個雙重安全輸入，無需外部設(shè)備即可控制安全轉(zhuǎn)矩關(guān)閉的功能；無傳感器的矢量操作可實現(xiàn)對感應(yīng)電機的節(jié)能運行進行精確和經(jīng)濟有效的控制。
　?。?/span>5）支持西門子的Profibus總線系統(tǒng)。通過USS現(xiàn)場總線協(xié)議、RTU模式和CAN總線，也可將其直接集成到其它廣泛采用的通訊結(jié)構(gòu)中。每臺G120C變頻器的出廠默認設(shè)置都可以直接應(yīng)用，無需用戶對現(xiàn)場總線系統(tǒng)進行耗時的參數(shù)設(shè)置。

總之，西門子G120C變頻器的推出，使得西門子變頻器產(chǎn)品種類更加豐富，應(yīng)用更加廣泛，用戶可選擇的范圍更大，對西門子變頻器的推廣和影響力有很大提升。

plc結(jié)構(gòu)
控制點數(shù)不符合需要時，可再接擴展單元。整體式結(jié)構(gòu)的特點是非常緊湊、體積小、成本低、安裝方便。組合式 plc組合組合式結(jié)構(gòu)的可編程序控制器是把PLC系統(tǒng)的各個組成部分按功能分成若干個模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊等等。其中各模塊功能比較單一，模塊的種類卻日趨豐富。比如，一些可編程序控制器，除了－些基本的I/O模塊外，還有一些特殊功能模塊，像溫度檢測模塊、位置檢測模塊PID控制模塊、通訊模塊等等。組合式結(jié)構(gòu)的PLC特點是CPU、輸入、輸出均為獨立的模塊。模塊尺寸統(tǒng)一、安裝整齊、I/O點選型自由、安裝調(diào)試、擴展、維修方便。疊裝式疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小疊裝式結(jié)構(gòu)集整體式結(jié)構(gòu)的緊湊、體積小、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的I/O點搭配靈話、安裝整齊的優(yōu)點于一身。它也是由各個單元的組合構(gòu)成。、安裝方便和組合式結(jié)構(gòu)的I/O點搭配靈話、安裝整齊的優(yōu)點其特點是CPU自成獨立的基本單元（由CPU和一定的I/O點組成其它I/O模塊為擴展單元。在安裝時不用基板，僅用電纜進行單元間的聯(lián)接，各個單元可以一個個地疊裝。使系統(tǒng)達到配置靈活、體積小巧。

1．SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。S7-200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。S7-200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。

S7-300PLC的主要功能和基本結(jié)構(gòu)

S7-300PLC的主要功能是：(1)S7-300PLC具有高速的指令處理功能，指令的處理時間在0.1-0.6us之間，相對于小型PLC處理指令時間大大縮短了，提高了處理速度。（2）擁有人機界面（HMI），S7-300PLC里面有集成人機界面，非常方便用戶使用，這樣就可以減少人機對話的編程量。（3）具有很強的診斷功能,S7-300PLC的中央處理器（CPU）能夠自我診斷，可以智能連續(xù)的檢測系統(tǒng)是否有故障，也能紀錄錄系統(tǒng)運行中的錯誤。（4）具有很高級別的安全加密和口令保護功能，可以有效保護用戶的信息安全，防止信息被竊取和利用。S7-300PLC是中小型 PLC,屬于模塊式PLC,S7-300PLC多可以擴展32個模塊。S7-300可以組成MPI、PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)等。西門子S7-300PLC主要由多種機架、不同的CPU 模塊、各種信號的模塊、各種不同功能的模塊、輸入和輸出接口模塊、通信處理器、供電電源模塊和友好的編程器設(shè)備組成[21]。如圖2-1

中央處理器也叫CPU,CPU是PLC的核心部件。由于CPU是PLC的控制系統(tǒng)的控制和運算中心，因此它能夠完成多項任務(wù)如下：（1）能夠完成接收和存儲從用戶從編程器中輸入的數(shù)據(jù)和程序。（2）能夠有效判斷用戶編程中是否有錯誤，不合法的，也能判斷電源及內(nèi)部電路是否有工作故障。（3）能夠接收設(shè)備的信號，比如開關(guān)量信號和模擬量信號。（4）能夠按要求執(zhí)行用戶的程序，比輸出需要的，系統(tǒng)要求的控制信號。（5）當然CPU還承擔著和外部設(shè)備以及計算機進行通訊。

西門子S7-300PLC有一個用于編程的 RS-485 接口，除此之外有的PLC還擁有PROFIBUS-DP 的接口或 用于PtP 串行通信接口，西門子S7-300PLC能夠建立一個MPI即是多點接口的網(wǎng)絡(luò)或者是DP網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)存儲器使用只讀存儲器EPROM，只能讀，好比計算機的操作系統(tǒng)一樣，不能隨意更改，是用來存儲系統(tǒng)的程序的。用戶存儲器一般有電池維持的RAM，用來存儲用戶編程的程序。當用戶編譯調(diào)試后可固化在EPROM或者E^2-PROM中。而功能存儲器一般能夠存儲定時值，計數(shù)值，模擬量以及數(shù)字量等狀態(tài)標志的數(shù)據(jù)，一般放在隨機讀寫存儲器RAM中[21]。

PLC的輸入輸出接口，即I/O口是與外部現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的接口相連的。這樣輸入口就能接收到外部的行程開關(guān)，按鈕及傳感器的信號。而輸出口能夠控制信號從而直接或者間接控制著驅(qū)動著信號燈，電磁閥和繼電器等現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備。

PLC有兩種供電電源，有直流DC24V,也有交流AC220，這兩種可供用戶選擇。

編程器是用戶用來編程用戶程序的，是PLC的外部設(shè)備，可分為簡易型和智能型兩種，早的簡易型編程器是用在小型PLC上面，只能聯(lián)機編程，不能直接用梯形圖，需要把梯形圖轉(zhuǎn)化為語句表，這樣才能下載到PLC中。智能型編程器能夠用梯形圖編程。

2.S7-300PLC的特點

西門子可編程控制器S7-300PLC是屬于模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計的中型PLC。S7-300PLC有標準環(huán)境型和環(huán)境條件擴展型兩大類。標準環(huán)境型的溫度范圍在0-60攝氏度之間，環(huán)境條件擴展型溫度范圍是零下25攝氏度到零上70攝氏度之間，具有耐振動和抗污染的特性。它的特點有：a.編程方法簡單易學(xué)b.擁有簡單而且實用的分布式結(jié)構(gòu)及通用的網(wǎng)絡(luò)能力；c.功能和性價比高d.深得用戶喜愛，這源于配套齊全，用起來順手方便e.出故障維修起來相當方便；f.在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境情況下抗*力強可靠g.配套有各種不同的功能模塊方便使用；h.統(tǒng)的設(shè)計，安裝，調(diào)試工作量少;i.維修工作量小，維修方便；j.體積小，耗能低.

S7-300系列PLC單機架硬件組態(tài)

單機架硬件組態(tài)多配置8個擴展模塊。

所必需的硬件材料：

注意：

1、插槽1為電源模塊配置，電源模塊如果不選用西門子電源模塊，插槽1配置為空。

2、插槽2為CPU模塊配置。

3、插槽3為多機架擴展接口模塊配置，在單機架配置時為空

2、擴展模塊必須從插槽4開始配置。

二、S7-300系列PLC多機架硬件組態(tài)

多配置4個機架。每個機架多可以插入8個模塊。在4個機架上多可安裝32個模塊。

IM 365：用于一個中央機架和一個擴展機架的配置中，用于1對1配置

IM 360/IM 361：用于一個中央機架和多3個擴展機架的配置中

1、通過IM365擴展

只能用于一個中央機架和一個擴展機架的配置中，用于1對1配置

IM365型號：6ES7 365-0BA01-0AA0，用于使用1個擴展單元擴展S7-300；2個帶有連接電纜的模塊(1m)

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