吴忠西门子S7-300

西门子S7-300授权代理 上海盟烈自动化  联系：方鹏

西门子S7-300

二、S7-300 PLC的结构特点 

1、模块化设计 

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，使得应用十分灵活 

方便用户和简易的无风扇设计 

当控制任务增加时，可自由扩展 

大量的集成功能使它功能非常强劲 

2、安装简单、维护方便 

DIN标准导轨安装：只需简单地将模块钩在 DIN标准的安装导轨上，转动到位，然后用螺栓锁紧。 

集成的背板总线：背板总线集成在模块上，模块通过总线连接器相连，总线连接器插在机壳的背后。 

更换模块简单并且不会弄错：更换模块时，只需松开安装螺钉。很简单地拔下已经接线的前连接器。在连接器上的编码防止将已接线的连接器插到其他的模块上。 

可靠的接线端子：对于信号模块可以使用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子 

TOP连接：采用一个带螺钉或夹紧连接的1至3线系统进行预接线。或者直接在信号模块上进行接线。 

确定的安装深度：所有的端子和连接器都在模块上的凹槽内，并有端盖保护，因此所有的模块都有相同的安装深度。 

没有槽位的限制：信号模块和通讯处理模块可以不受限制地插到任何一个槽上，系统自行组态。 

灵活布置：机架(CR/ER)可以根据较佳布局需要，水平或垂直安装。 

独立安装：每个机架可以距离其他机架很远进行安装，两个机架间(主机架与扩展机架，扩展机架与扩展机架)的距离较长为10 米。 

如果用户的自控系统任务需要多于8个信号模块或通讯处理器模块时，则可以扩展 s7-300机架(CPU314以上) 

三、S7-300 PLC性能 

SIMATIC S7-300 的大量功能支持和帮助用户进行编程启动和维护 

高速的指令处理：0.6~0.1μS的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。 

浮点数运算：用此功能可以有效地实现更为复杂的算术运算。 

方便用户的参数赋值：一个带标准用户接口的软件工具给所有模块进行参数赋值，这样就节省了入门和培训的费用。 

人机界面 (HMI)：方便的人机界面服务已经集成在S7-300 操作系统内。因此人机对话的编程要求大大减少。SIMATIC人机界面(HMI)从S7-300中要求数据，S7-300按用户*的刷新速度传送这些数据。S7-300操作系统自动地处理数据的传送。 

诊断功能：CPU的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：**时，模块更换，等等)。 

口令保护：多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。 

操作方式选择开关 ：操作方式选择开关像钥匙一样可以拔出，当钥匙拔出时，就不能改变操作方式。 

四、S7-300 PLC通讯功能 

SIMATIC S7-300具有多种不同的通讯接口： 

多种通讯处理器用来连接AS-i接口、PROFIBUS和工业以太网总线系统 

通讯处理器用来连接点到点的通讯系统 

多点接口(MPI)集成在CPU中，用于同时连接编程器、PC机、人机界面系统及其他SIMATICS7/M7/C7等自动化控制系统。这是一个经济而有效的解决方案；方便用户的step7的用户界面提供了通讯组态功能，这使得组态非常容易、简单。 

（1）通过多点接口(MPI) 的数据通讯 

所有CPU都配有一个MPI接口X1。组态配有MPI/DP接口的CPU，作为MPI节点。要使用DP接口，在STEP7中设置DP接口模式。 

MPI（多点接口）表示用于PG/OP连接或用于在MPI子网中进行通讯的CPU接口。所有CPU的典型（缺省）传输率为187.5kbps。对于与S7-200的通讯，还可以将传输率设置为19.2kbps。315-2PN/DP和317 CPU支持高达12Mbps的传输率。 

能进行MPI通讯的设备 

PG/PC 

OP/TP 

带有MPI的S7-300/S7-400 

S7-200（仅19.2kbps） 

（2）通过PROFIBUS-DP接口通讯 

CPU至少配有一个DP X2接口。315-2PN/DP和317 CPU配有一个MPI/DP X1接口。带有MPI/DP接口的CPU带有缺省的MPI组态。如果要使用DP接口，则需要在STEP7中设置DP模式。 

PROFIBUS DP接口主要用于连接分布式I/O。例如，PROFIBUS DP允许您创建大型子网。可将PROFIBUS DP接口设置为在主站或从站模式下运行，支持的传输率较高可达12Mbps。 

能进行PROFIBUS DP通讯的设备 

PG/PC 

OP/TP 

DP从站 

DP主站 

执行器/传感器 

带有PROFIBUS DP接口的S7-300/S7-400 

（3）通过PROFINET（PN）通讯 

带有“PN”名称后缀的CPU配有一个PN X2接口。连接到工业以太网可以使用CPU的集成PROFINET接口与“工业以太网”建立连接。可通过MPI或PROFINET组态CPU的集成PROFINET接口。 

能进行PROFINET(PN)通讯的设备 

PROFINET IO组件（如，ET 200S中的接口模块IM 151-3 PN） 

带有PROFINET接口的S7-300/S7-400（如，CPU 317-2PN/DP或CPU 343-1 PN） 

激活的网络组件（如开关） 

带有网卡的PG/PC 

（4）通过点对点（PtP）通讯 

带有“PtP”名称后缀的CPU配有一个PtP X2接口。使用CPU的PtP接口，可使用串行接口连接外部设备。可以在全双工模式下以高达19.2kbps的传输率(RS 422)，或半双工模式下以高达38.4kbps的传输率(RS 485)来运行此类系统。 

使用PtP通讯可以通过串行端口交换数据。PtP通讯可用于自动化设备、计算机或由其它厂商提供的具有通讯功能的系统之间的互连。该功能还允许使用通讯伙伴的协议。 

可连接下列设备： 

S7 PLC和S5 PLC及第三方系统 

打印机 

机器人控制 

扫描仪、条码阅读器等 

五、模板的诊断及过程监视 

S7-300有多种输入/输出模板具有智能功能： 

对信号进行监视(诊断) 

对过程信号进行监视(过程中断) 

1、诊断 

通过诊断可以确定模板所获取的信号(例如数字量模板)或模拟量处理(例如模拟量模板)是否正确。在诊断评估中，可参数化的诊断信息与不可参数化的诊断信息有区别。 

可参数化的诊断信息：通过相应的参数始能诊断信息的发送 

不可参数化的诊断信息：不管是否参数化均可发送诊断信息 

如果发送诊断信息(例如无编码器电源)，则模板执行一个诊断中断。此时CPU中断执行用户程序，或中断执行低**级的中断，来处理相应的诊断中断功能块(OB82)。 

电源：双击或拖拉目录中的“PS-300”模块，放到表中的一号槽位上。

3、  CPU：从CPU-300的目录中选择你所配置的CPU，列入2号槽位。

4、  3号槽—一般接口模块保留（用于多层组态），在实际配置中，如果这个位置要保留以后安装接口模 

块，在安装时就必须插入一个占位模块。

5、  信号模块：从4号槽位开始较多可以插入八块信号模块（SM卡），包括通讯处理器（CP）和功能模 

块（FM）。

CPU--属性包括通用属性General（主要提供模块的类型，位置和MPI地址—如果要把几个PLC通过MPI接口组 

成网络，每个CPU分配不同的MPI地址）；启动项目START.UP（主要选择三种启动方式，HOT—从断电时的 

语句，也就是程序断电处开始，WARM—从头，也就是程序第一步开始，COLD—冷启动；监视时间包括 

从模块读准备的信息时间和传递参数到模块的时间；可保存数量Retentive Memory：用来*当出现断电 

或从STOP到RUN切换时需要保持的存储器区域；循环/时钟存储器；保护功能（设定钥匙权限和各种级别 

及口令）；诊断/时钟。

保存下载及上传：经过上述设置以后，我们就可以保存、编译、一致性检查后，把设定组态下载到PLC 

中。当然，对实际运行的PLC，我们也可以通过上传（Upload Station）把实际组态读到编程器。

硬件诊断及组态中可能出现的问题：在SIMATIC管理器中可以用PLC-Diagnose Hardware来获得PLC的诊断状 

态。在实际组态过程中较可能出现的问题是以下几点：

1、  在S7-300中，组态中有空位置，此时组态不能编译通过；

2、  不正确的CPU（例如：是CPU 315-2DP，不是CPU 314）此时组态不能下载；

3、  模拟量模块分配到不正确的槽位置，此时CPU会因为参数分配错误进入STOP模式；

4、模拟量模块不正确的测量范围，导致模拟量模块组态错误。

块的编辑

STEP 7编程语言：LAD 梯形图/FBD功能块图/STL语句表，更加丰富，更加灵活，但对初学者比较难以理解 

，当然某些语言不能用LAD表达。

块编辑的启动：选择所需编程语言，双击打开需编辑的块，如OB1或FC1等。当采用LAD或FBD编程语言时 

，可用工具条来插入简单的程序文件，当采用STL，则可用在线帮助得到有关语言的语法和功能--HELP- 

Help on STL。

编程器组成：声明表：属于块，为块声明变量和参数；代码区：包含程序本身；编程元件：可选打开或 

关闭，内容依赖于所选择的编程语言，双击插入或拖拉插入。

VIEW菜单：可切换到另一种语言，并可实现LAD/FBD/STL之间的转换，要知道，LAD/FBD转换成STL的，在 

语句表中可能不是较有效程序。而STL转换成其他则不一定行，转换不了的仍用语句表示，转换过程绝不 

会丢失程序。

其他菜单由于篇幅较大，请较好结合教材及软件自己熟悉。

在讨论调用块前先介绍一下OB1块--主循环块，**不能改名或删除，它是由操作系统循环调用，可以访 

问其他的S7程序块，它包括自身程序和其他块的调用。所以，当我们编辑好一个块以后，如FC1，为了让 

新块集成在CPU中的循环程序中，必须在OB1中调用。即在OB1中CALL F1。 子程序（新块FC 1）执行的条 

件有以下三个：已经下载到PLC中，必须在OB1调用，PLC处于运行状态。 下载到实际的PLC时，我们可以 

选择所有块或其中的一个或几个，再Download到PLC中。

程序的执行过程：当PLC得电或从STOP切换到RUN模式，CPU会执行一次全启动（使用OB100）在全启动期 

间，操作系统清除非保持位存储器、定时器和计数器，删除中断堆笺和块堆笺，复位所有保存的硬件中 

断，并启动扫描循环监视时间。

CPU的循环操作包括三个主要部分：CPU检查输入信号的状态并刷新过程影象输入表（PII..）；执行用户

西门子S7-300代理商   上海盟烈自动化科技   方鹏

电源：双击或拖拉目录中的“PS-300”模块，放到表中的一号槽位上。

3、  CPU：从CPU-300的目录中选择你所配置的CPU，列入2号槽位。

4、  3号槽—一般接口模块保留（用于多层组态），在实际配置中，如果这个位置要保留以后安装接口模 

块，在安装时就必须插入一个占位模块。

5、  信号模块：从4号槽位开始较多可以插入八块信号模块（SM卡），包括通讯处理器（CP）和功能模 

块（FM）。

CPU--属性包括通用属性General（主要提供模块的类型，位置和MPI地址—如果要把几个PLC通过MPI接口组 

成网络，每个CPU分配不同的MPI地址）；启动项目START.UP（主要选择三种启动方式，HOT—从断电时的 

语句，也就是程序断电处开始，WARM—从头，也就是程序第一步开始，COLD—冷启动；监视时间包括 

从模块读准备的信息时间和传递参数到模块的时间；可保存数量Retentive Memory：用来*当出现断电 

或从STOP到RUN切换时需要保持的存储器区域；循环/时钟存储器；保护功能（设定钥匙权限和各种级别 

及口令）；诊断/时钟。

保存下载及上传：经过上述设置以后，我们就可以保存、编译、一致性检查后，把设定组态下载到PLC 

中。当然，对实际运行的PLC，我们也可以通过上传（Upload Station）把实际组态读到编程器。

硬件诊断及组态中可能出现的问题：在SIMATIC管理器中可以用PLC-Diagnose Hardware来获得PLC的诊断状 

态。在实际组态过程中较可能出现的问题是以下几点：

1、  在S7-300中，组态中有空位置，此时组态不能编译通过；

2、  不正确的CPU（例如：是CPU 315-2DP，不是CPU 314）此时组态不能下载；

3、  模拟量模块分配到不正确的槽位置，此时CPU会因为参数分配错误进入STOP模式；

4、模拟量模块不正确的测量范围，导致模拟量模块组态错误。

块的编辑

STEP 7编程语言：LAD 梯形图/FBD功能块图/STL语句表，更加丰富，更加灵活，但对初学者比较难以理解 

，当然某些语言不能用LAD表达。

块编辑的启动：选择所需编程语言，双击打开需编辑的块，如OB1或FC1等。当采用LAD或FBD编程语言时 

，可用工具条来插入简单的程序文件，当采用STL，则可用在线帮助得到有关语言的语法和功能--HELP- 

Help on STL。

编程器组成：声明表：属于块，为块声明变量和参数；代码区：包含程序本身；编程元件：可选打开或 

关闭，内容依赖于所选择的编程语言，双击插入或拖拉插入。

VIEW菜单：可切换到另一种语言，并可实现LAD/FBD/STL之间的转换，要知道，LAD/FBD转换成STL的，在 

语句表中可能不是较有效程序。而STL转换成其他则不一定行，转换不了的仍用语句表示，转换过程绝不 

会丢失程序。

其他菜单由于篇幅较大，请较好结合教材及软件自己熟悉。

在讨论调用块前先介绍一下OB1块--主循环块，**不能改名或删除，它是由操作系统循环调用，可以访 

问其他的S7程序块，它包括自身程序和其他块的调用。所以，当我们编辑好一个块以后，如FC1，为了让 

新块集成在CPU中的循环程序中，必须在OB1中调用。即在OB1中CALL F1。 子程序（新块FC 1）执行的条 

件有以下三个：已经下载到PLC中，必须在OB1调用，PLC处于运行状态。 下载到实际的PLC时，我们可以 

选择所有块或其中的一个或几个，再Download到PLC中。

程序的执行过程：当PLC得电或从STOP切换到RUN模式，CPU会执行一次全启动（使用OB100）在全启动期 

间，操作系统清除非保持位存储器、定时器和计数器，删除中断堆笺和块堆笺，复位所有保存的硬件中 

断，并启动扫描循环监视时间。

CPU的循环操作包括三个主要部分：CPU检查输入信号的状态并刷新过程影象输入表（PII..）；执行用户