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西门子S7-300PLCSIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
概述
S7-300
? 模块化微型 PLC 系统,满足中、小规模的性能要求
? 各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务
? 简单实用的分布式结构和多界面网络能力,应用十分灵活
? 操作方便,设计简单,不含风扇
? 任务增加时可顺利扩展
? 大量的集成功能,使它功能非常强劲
S7-300F
? 故障安全型自动化系统,可满足工厂日益增加的安全需求
? 基于 S7-300
? 可连接配有安全型模块的附加 ET 200S 和 ET 200M 分布式 I/O 站
? 通过采用 PROFIsafe 行规的 PROFIBUS DP 进行安全相关通信
? 标准模块另外也可用于非安全相关应用
应用
S7-300
SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统,可满足中、低端的性能要求。
模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。
SIMATIC S7-300 的应用领域包括:
? 特殊机械,
? 纺织机械,
? 包装机械,
? 一般机械设备制造,
? 控制器制造,
? 机床制造,
? 安装系统,
? 电气与电子工业及相关产业。
多种性能等级的 CPU,具有用户友好功能的全系列模块,可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时,可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。
SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器:
? 具有高电磁兼容性和抗震性,可更大限度地用于工业领域。
S7-300F
SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制,因此不会对人身、环境造成损害。
S7-300F 满足下列安全要求:
? 要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
? 安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
? 类别 1 - 4 符合 EN 954-1
另外,标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统,在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。
设计
S7-300
一般步骤
S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块,且这些模块均可以独立地组合使用。
一个系统包含下列组件:
? CPU:
不同的 CPU 可用于不同的性能范围,包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
? 用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
? 用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
? 用于高速计数、定位(开环/闭环)及 PID 控制的功能模块(FM)。
根据要求,也可使用下列模块:
? 用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
? 接口模块 (IM),用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU),SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行,并且*风扇。
? SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件:
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅,在防护等级为 IP20 机柜内使用时,可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。 设计
简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护:
? 安装模块:
只需简单地将模块挂在安装导轨上,转动到位然后锁紧螺钉。
? 集成的背板总线:
背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连,总线连接器插在外壳的背面。
? 模块采用机械编码,更换较为*:
更换模块时,必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构,可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
? 现场证明可靠的连接:
对于信号模块,可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
? TOP 连接:
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
? 规定的安装深度:
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内,并有前盖保护。因此,所有模块应有明确的安装深度。
? 无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
许多不同的数字量和模拟量模块根据每一项任务的要求,准确提供输入/输出。
数字量和模拟量模块在通道数量、电压和电流范围、电气隔离、诊断和警报功能等方面都存在着差别。在这里提到的所有模块范围中,SIPLUS 组件可用于扩展的温度范围 -25… 60°C 和有害的空气/冷凝。
诊断、中断
许多模块还会监控信号采集(诊断)和从过程(过程中断)中传回的信号。这样便可对过程中出现的错误(例如断线或短路)以及任何过程事件(例如数字输入时的上升边或下降边)立刻做出反应。使用 STEP 7,即可轻松对控制器的响应进行编程。
**模块
用于测试和仿真时,模拟量模块可插入到 S7-300。该模块通过 LED 转换和指示输出信号,实现对编码器信号的模拟。
该模块可插入到任何地方(不必遵守插槽规则)。该虚拟模块为未组态的信号模块预留了一个插槽。稍后安装该模块时,整个组态的机械配置和地址分配均不会更改
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程序条件:S7-300采用常规S7编程 S4-400采用
1、看门狗设计原理
本看门狗使用的原理是在S7-300中设计一个DB块的BOOL数据,该数据的运行逻辑是这样的:
S7-400产生一个0.5s的脉冲信号作为发射信号传送给S7-300 ----> s7-300接收该数值并且将该数值赋给DB块中的一个数值 ----> S7检测该数值,判断该数值是否会保持一个数值**过2s ----> S7将保存的数值返回发送给S7-400 ------> S7-400检测接收到的数值是否会保持一个数值**过2s。
当S7-400检测到的数值保持时间**过2s时或S7300检测到的数值**过2s时说明两个PLC的通讯产生问题。
2、下面是具体设计的一个实际案例:
1)S7-400 程序脉冲发送程序:
该程序的结果是产生一个1s的占空比约为50%的脉冲信号,Q52.0每隔0.5s改变一次电平方向,该数值会传给S7-300中去。
2)S7-300接收S7-400的程序
当M0.1为True时,PIW128会将数值传给DB60.DBW60,其中DB60.DBX60.0是来自S7-400的Q52.0信号,因此在通讯正常时,DB60.DBW60.0是一个周期为1s变化的数值。
3)S7-300判断DB60.DBW60.0是否会持续2s为一个数值
上面半段程序用于判断DB60.DBX60.0处于“1”的时间是否大于2s,下半段程序用于判断处于“0”的时间是否大于2s,它们中的任意一个大于2s都会使得M120.7置“0”。如果通讯没有问题,M120.7的值会一直是“1”。
4)S7-400接收S7-300的数据,并判断接收到的数值是否会一直置于某个数值
I125.0是接收到的DB60.DBX60.0的数值,判断的原理s7-300类似,获得的结果是如果通讯正常,则CUT Watch Dog OK 出来的数值一直为“1”;通讯失败,出来的数值会为“0”。
使用libnodave采集西门子840D数控系统S7-300 PLC数
使用libnodave采集西门子840D数控系统PLC S7-300 数据。S7-200的没有试验
版本:libnodave-0.8.5
测试了几天终于成功了,特别注意localMPI和PlcMPI的地址,我的机器不是0或2,可以使用S7软件查询。
需要把840D的HMI关了,直接进入windowsXp系统进行测试成功。
使用libnodave自带的例子,C语言的和C#的测试成功,Delphi的没成功
图书简介
系统论述了西门子S7.300/400PLC的架构、原理与编程,并通过众多示例和大型案例给出了应用方法,具有较高的实用价值。
分为3篇,共15章:PLC概述、PLC的组成与原理、PLC控制系统设计、S7-300/400系列PLC、S7.300/400系列PLC的硬件组成、S7-300/400系列PLC指令系统、S7-300/400系列PLC用户程序的组织结构、STEP7编程软件及其应用、S7-300/400系列PLC的通信功能、PCS7软件及其应用、数字量控制系统梯形图设计、PLC控制系统可靠性设计、网络通信实例、运动控制实例、过程控制实例等。
重点**,层次分明,注重知识的系统性、针对性和先进性;注重理论与实践联系,培养工程应用能力。
编辑推荐
对于入门读者,学习PLC较有效的途径是什么?第1步:宏观把握。全面掌握PLC的开发流程与开发工具,并通过一个开发方案巩固这些基本工具的使用。第2步:庖丁解牛。认真学习PLC的体系结构与指令系统,并通过大量的小示例透析硬件与软件的开发。第3步:更上层楼。学习PLC的模块功能、组态编程、通信网络、控制系统设计与维护。第4步:学以致用。通过经过实际应用的经典工程案例,实战开发,借鉴移植。
由哈尔滨工程大学IRBELJ-SIEMENS先进自动化技术示范实验室的*科研人员联合编着。全书基于西门子S7-300/400PLC,系统论述了S7-300/400PLC的硬件结构、指令系统、编程语言、开发方法、系统设计、STEP7编程、网络通信、PCS7编程、WinCC组态、数字量控制系统梯形图设计、PLC可靠性设计等知识。同时,结合作者多年的科研实践经验,给出了众多工程实例:2种运动控制综合实例、3种过程控制综合实例以及7种通信实例。
图书简介
系统论述了西门子S7.300/400PLC的架构、原理与编程,并通过众多示例和大型案例给出了应用方法,具有较高的实用价值。
分为3篇,共15章:PLC概述、PLC的组成与原理、PLC控制系统设计、S7-300/400系列PLC、S7.300/400系列PLC的硬件组成、S7-300/400系列PLC指令系统、S7-300/400系列PLC用户程序的组织结构、STEP7编程软件及其应用、S7-300/400系列PLC的通信功能、PCS7软件及其应用、数字量控制系统梯形图设计、PLC控制系统可靠性设计、网络通信实例、运动控制实例、过程控制实例等。
重点**,层次分明,注重知识的系统性、针对性和先进性;注重理论与实践联系,培养工程应用能力。
思考与练习
S7-300/400系列PLC的每种模块都有其特定的所写,如PS为电源模块,CPU为处理器模块,SM为信号模块,IM为接口模块,DM为占位模块,FM为功能模块,CP为通信处理器模块。每个缩写后面一般就是模块的型号,如PS3XX表示S7-300系列PLC的电源模块,PS4XX表示S7-400系列PLC的电源模块,较后两位“XX”为具体型号,通过查阅产品手册可得其具体性能。
另外,S7-300/400系列PLC在放置模块时,有特定的要求,如电源模块总是安装在机架的较左边,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。另需注意的是,S7-300/400系列PLC每个机架上所能容纳的模块数量是有限的,如果一个机架上所容纳的模块数量不够用,可考虑扩展机架。
S7-300系列PLC采用模块化结构,一般由处理器模块(CPU)、负载电源模块(PS)、信号模块(SM)、功能模块(FM)、通信模块(CP)和接口模块(IM)组成。各个模块以搭积木的方式在机架上组成系统,灵活性好,便于维修。
处理器模块
S7-300有多种型号的CPU,CPU内的元件封装在一个紧凑的塑料机壳内,机壳的面板上有状态和故障指示LED、模式选择开关、通信接口、后备电池盒和存储器(MMC)插槽。
下面以CPU 315-2 PN/DP为例对处理器模块进行说明。CPU 315-2 PN/DP面板如图5-1所示。
S7-300/400系列PLC
本章详细介绍S7-300/400系列PLC的整体设计、CPU种类、支持的指令集、兼容的编程语言及通信的基本知识。S7-300/400是一种模块化的通用型的PLC,其模块扩展功能及易于实现分布式配置使其广泛应用于生产制造过程。S7-300/400系列PLC的CPU循环*、指令集功能强大又进一步提高了系统的工作效率。
4.1 S7-300系列PLC
S7-300是一种通用型的PLC,能适合自动化工程中的各种应用场合,尤其是生产制造过程。其模块化、无风扇结构、易于实现分布式配置、循环*、指令集功能强大以及用户易于掌握等特点使得S7-300在完成生产制造、汽车、通用机械制造、工艺过程及包装等工业的任务时,成为一种既经济又切合实际的解决方案。
4.1.1 整体设计
S7-300是由机架(中央控制器/扩展单元)和各种模块部件所组成的,如图4-1所示,各个模块能以搭积木的方式组合在一起形成系统以达到应用的需要。图中PS为电源模块,CPU为处理器模块,IM为接口模块,SM为信号模块,DM为占位模