SIMATIC S7-400系统概述培训(高端培训)
SIEMENS SIMATIC S7-300 400的系统软件和标准功能 说明书
IMATICSS7-300/400的系统软件和标准功能考手册/2002 版前言组织块 1 SFC常用参数 2 拷贝与块功能 3 用于控制程序执行的SFCS 4 SFCS控制系统时钟 5 SFCS控制运行时间定时器 6 用于传送数据记录的SFC 7 根据PNO AK1131的DPV1 SKB 8 用于日时钟中断操作的SFC 9 处理延时中断SFC 10处理同步故障的SFC 11 处理中断和异步故障的SFC 12用于诊断的SFC 13用于刷新过程映象和处理位区域的SFC与SFB 14模板寻址的系统功能15分布式I/O使用的SFC 16用于全局数据通讯的SFC 17 S7通讯及S7基础通讯概述18 S7通讯19 SFC非组态S7连接通讯20生成块相关的信息21 IEC定时器和IEC计数器22 IEC功能集23用于集成控制功能的SFB 24用于紧凑型CPU的SFB 25用于H CPUS的SFCS 26集成功能（用于带集成I/O的CPUS）27塑料工艺28诊断数据29系统状态列表（SSL）30事件31 SFC和SFB表32术语参121-2前言目的本手册旨在提供全面的组织块（OB ）、系统功能（SFC ）、系统和标准功能（SFC ）和S7-300、S7-400的CPU 操作系统里的IEC 功能。
在附录中描述了诊断数据、系统状态列表（SZL ）以及事件。
注意关于CPU 中提供的这些功能与块的详细信息，请参见“S7-300可编程控制器，硬件和安装手册”/70/或“S7-400/M7-400可编程控制器模板规范手册”参考手册/101/和指令表7-400可编程控制器/102/（相关CPU 版本）中关于这些功能的详细描述。
关于相关CPU 的CFB和S7信号功能特性，请参见/70/和/101/中详细描述。
关于CPU 操作系统、编程设计和通讯、诊断功能，请参考“硬件配置和通讯连接STEP 7 V5.2”手册/234/。
如何在程序中调用功能和功能块，参见编程语言解释。
SIMATIC S7-400 说明书
I/O 产品范围内的总线 电缆，总线连接器和 RS 485 中继器(12Mbit/s)。 这些部件能使配置达到
• 多种连接能力：MPI 支
可以和通讯模板相连
最佳化以充分满足用户
持最多 32 个站点的同时
接的各节点，例如：
的需要。例如，任意两
连接：
工业以太网节点。通
个给定的 MPI 节点之间
- PG/PC，
讯模板必须是 C 总线
的长距离桥接可串联 10
- HMI 系统
节点
个中继器。
- S7-200（作为从站） - S7-300 - S7-400 - C7
• MPI 性能
• DP 主站：S7-400 的 MPI
- 最多 32 个 MPI 节点
也 可 以 配 置 为 DP 主
- 数据传输率最大为
站 ， 可 以 连 接 最 多 32
综述
SIMATIC S7-400
概述
应用
1．电源模板 2．后备电池 3．模式开关（钥匙操作） 4．状态和故障 LED 5．存储器卡
6．有标签区的前连接器 7．CPU 1 8．CPU 2 10．I/O 模板 11．IM 接口模板
图 1 使用 CR2 机架的 SIMATIC S7-400 可编程序控制器
• 中央处理单元（CPU） 有多种 CPU 可供用户选 择，有些带有内置的 PROFIBUS-DP 接口，用 于各种性能范围。一个中 央控制器可包括多个 CPU，以加强其性能。
• 各种信号模板（SM）用 于数字量输入和输出 （DI/DO）以及模拟量的 输入和输出（AI/AO）
• 通讯模板（CP）用于总 线连接和点到点的连 接。
SIMATIC S7-400（只能 通过 CP 443-5）。
2024版西门子PLC培训教材
•PLC基础概念与原理•西门子PLC硬件组成与选型•西门子PLC编程软件与编程语言•西门子PLC通信网络技术•西门子PLC控制系统设计实践•西门子PLC培训总结与展望PLC基础概念与原理PLC （Programmable Logic Cont…一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。
要点一要点二发展历程从最初的顺序控制到现在的复杂过程控制，PLC 技术不断发展，功能日益强大。
PLC 定义及发展历程工作原理与特点工作原理PLC采用循环扫描的工作方式，执行用户程序并控制输出。
特点可靠性高、编程方便、组态灵活、安装方便、运行速度快等。
应用领域及市场需求应用领域PLC广泛应用于工业自动化领域，如机械制造、电力、交通、环保等。
市场需求随着工业自动化程度的提高，对PLC的性能和功能要求也越来越高。
0102 03S7-200 SMART系列经济型PLC，适用于小型自动化项目。
S7-300/400系列中高端PLC，适用于中大型自动化项目，具有强大的通信和扩展能力。
S7-1200/1500系列高端PLC，采用模块化设计，支持多种编程语言和通信协议，适用于复杂的自动化控制系统。
西门子PLC产品系列介绍西门子PLC硬件组成与选型硬件基本构成CPU模块电源模块输入模块输出模块通信模块负责执行程序指令，处理数据，控制输入输出等操作。
为PLC系统提供稳定可靠的直流电源。
将外部信号转换为PLC内部可识别的数字信号。
将PLC内部数字信号转换为外部设备可识别的控制信号。
实现PLC与其他设备或系统之间的数据通信。
电源模块功能具备过压、欠压、短路等保护功能，确保PLC 系统稳定运行。
CPU 模块功能具备高速处理能力，支持多种编程语言，内置丰富的指令集和函数库，提供实时时钟、中断处理等功能。
输入模块功能支持多种输入信号类型，如开关量、模拟量等，具备滤波、隔离等功能，提高信号抗干扰能力。
通信模块功能支持多种通信协议和接口类型，实现与上位机、触摸屏、变频器等设备的通信连接。
SIMATIC-S7-200 SMART编程培训(高端培训)
• 掌握触点指令和输出指令的应 用 • 掌握S7-200 SMART输入/输 出接线方法 • 掌握项目的创建方法及下载方 法 • 掌握PLC的控制过程
1.4 电动机点动运行的PLC控制
一、实训任务
用S7-200 SMART PLC实现三相异步电动 机的点动运行控制。
1.4 电动机点动运行的PLC控制
1.6 定时器及计数器指令
二、计数器指令
1.6 定时器及计数器指令
二、计数器指令
1.7电动机星三角起动的PLC控制
本节要点
• 掌握定时器的使用 • 掌握梯形图的编程规则 • 掌握用程序状态监控和调试程 序的方法
1.7电动用机星P三LC角实起动现的电PL动C控机制的 -△降压起动控制，即 一、按实下训任起务动按钮，电动机星（ Y）形起动；起动结
1.7电动机星三角起动的PLC控制
二、实训步骤 6、编写程序——编程规则
S（Set）指令也称为置位指令， 其梯形图如图1-33a所示，由置位线圈、 置位线圈的位地址（bit）和置位线圈 数目（n）构成。
R（Reset）指令又称为复位指令， 其梯形图如图1-35a所示，由复位线圈、
1.3 位逻辑指令
五、置复位和触发器指令 1、置复位指令
位线圈数目是从指令中指定的位元件开始，共有n（1～255）
二、实训步骤 2、I/O分配
1.7电动机星三角起动的PLC控制
二、实训步骤 3、原理图绘制
1.7电动机星三角起动的PLC控制
二、实训步骤 4、创建工程项目 5、编辑符号表
1.7电动机星三角起动的PLC控制
二、实训步骤 6、编写程序
电动机的星三角起动控制梯形图
1.7电动机星三角起动的PLC控制
西门子plc-300、400教程(不会用西门子step7的最好看看,可定有用)
③在STEP 7的安装过程中，有三种安装方式可选（如图2-3）： ●典型安装【Typical】：安装所有语言、所有应用程序、项目示例和文档。 ●最小安装【Minimal】：只安装一种语言和STEP 7程序，不安装项目示例和文档。 ●自定义安装【Custom】：用户可选择希望安装的程序、语言、项目示例和文档
⑥ 安装过程中，会提示用户设置【PG/PC接口】（Set PG/PC Interface）（如 图2-6）。PG/PC接口是PG/PC和PLC之间进行通讯连接的接口。安装完成后， 通过SIMATIC程序组或控制面板中的【Set PG/PC Interface】(设置PG/PC接口) 随时可以更改PG/PC接口的设置。在安装过程中可以单击Cancel忽略这一步骤。
提供了STEP 7软件包的集成统一的界面。在SIMATIC管理器中 进行项目的编程和组态，每一个操作所需的工具均由SIMATIC Manager自动运行，用户不需要分别启动各个不同的工具。 STEP 7安装完成后，通过Windows的【开始】→【SIMATIC】 →【IDS_SN_S7TGTO PX.EXE】,或者在桌面上双击图标 启动SIMATIC Manager。 运行界面如图2-12所示
局部符号
只在定义的块中有效 相同的符号可在不同的块中 用于不同的目的 字母 数字 下划线 可以为下列对象定义局部符 号： ●块参数（输入，输出及输 入/输出参数） ●块的静态数据 ●块的临时数据
2.1.2安装步骤
在Windows 2000/XP操作系统中必须具有管理员 （Administrator）权限才能进行STEP 7的安装。 运行STEP 7安装光盘上的Setup.exe开始安装。 STEP 7 V5.2的安装界面同大多数Windows应用程序相似。 在整个安装过程中，安装程序一步一步地指导用户如何进行。 在安装的任何阶段，用户都可以切换到下一步或上一步。 安装过程中，有一些选项需要用户选择。下面是对部 分选项的解释。
西门子S7-300 400高级编程培训教材 STEP_7中的数据类型和变量
Date: File:
2013-7-1 PRO2_05E.3
SITRAIN Training for
Automation and Drives
STEP 7数据类型概述
基本数据类型 （最长32位）
• 位（Bit）数据类型（BOOL, BYTE, WORD, DWORD, CHAR） • 算术数据类型（INT, DINT, REAL） • 时间数据类型（S5TIME, TIME, DATE, TIME_OF_DAY）
DB5 "Data view"
SIMATIC S7
Siemens AG 2001. All rights reserved.
Date: File:
2013-7-1 PRO2_05E.14
SITRAIN Training for
Automation and Drives
存储器中ARRAY变量的存储
一维数组
SIMATIC S7
Siemens AG 2001. All rights reserved.
Date: File:
2013-7-1 PRO2_05E.13
SITRAIN Training for
Automation and Drives
ARRAY的声明和初始化
DB5 "Declaration view"
SIMATIC S7
Siemens AG 2001. All rights reserved.
Date: File:
2013-7-1 PRO2_05E.5
SITRAIN Training for
Automation and Drives
复杂数据类型的重要性
SIMATIC 博图软件培训(高端培训)
然后释放鼠标左键。
选中并按住左键 不把放线，条然拖后到开另始一个 拖设动备。的PN口。
五、设置网络参数 分别给IO控制器、IO监视器、IO设备分配IP地址和设备名称。另外还要给IO设备
定的位置。 Ø 在下方的巡视窗口的“文本”页面中输入文字信息，或者双击“按钮”图形对象
后输入文字信息。 Ø 在下方的巡视窗口的“属性”页面中设置图形对象的颜色、尺寸、位置、字体大
小、对齐方式等。 Ø 在下方的巡视窗口的“事件”页面中设置与PLC变量的关联，设置“按下”事件的
置位位和“释放”事件的复位位函数调用。
2、项目视图 Ø 双击项目树中的“添加新设备”功能，打开“添加新设备”对话框。 Ø 在对话框的控制器和HMI目录中，选中要添加的设备后。单击“确定”按钮。
双击 双击
可以现在组态设备及网络参数 也可在以后组态
双击
单击 单击
三、添加新的IO设备
在项目视图状态下 Ø 双击项目树中的“设备与网络”功能，进入设备与网络的组态界面。 Ø 在最右侧的硬件目录中选择要添加的IO设备，然后双击即可。
l 工具栏
启用/禁用程序段注释 在编辑器中显示收藏 转到上一个错误 返回读/写访问 更新不一致的块调用 启用/禁用监视 下载但不重新初始化
转到下一个错误 转至读/写访问
二、符号编辑器 双击项目树窗口中的PLC变量的“显示所有变量”项目，就进入符号编辑器。编
写PLC程序之前先创建变量有利于程序的阅读、分析和修改！
3、IO设备
Ø 选用ET200S，ET200S由通讯模块、两个电源模块、五个数字量输入模块和五个数 字量输出模块组成。
(完整版)S7-400H培训资料-冗余
第六章冗余I/O6.1 冗余I/O的定义当I/O模块以每两个一组组态成冗余对运行时，I/O模板即认为是冗余配置。
这样意味着S7-400H系统的所有元件都可以冗余。
使用冗余I/O可以使H系统提高可用性。
6.2 冗余I/O配置以下为几种采用冗余I/O 的典型配置6.2.1 中央和扩展设备中的I/O冗余信号模板成对安装在 CPU 0 和 CPU 1 子系统中，如图6-1所示：图6-1 中央和扩展设备中的I/O冗余这样使S7-400的I/O模块具有冗余性。
注意：当一个CPU因故障掉电时，连接的I/O模块被认为故障而不能被识别。
6.2.2. 单边DP 从站中的I/O冗余信号模板成对安装在带有有源底板总线的分布式I/O设备ET200M中，如图6-2所示：图6-2 单向DP从站中的I/O冗余注意：当其中一个从站PROFIBUS断线或主站CPU因故障掉电时，连接的I/O模块被认为故障而不能被识别。
6.2.3. 切换式DP 从站中的I/O冗余信号模板成对安装在带有有源底板总线的分布式I/O设备ET200M中，如图6-3所示：图6-3 切换式DP 从站中的I/O冗余在这种方式下，即使连接I/O从站CPU故障也不会影响I/O模块的可用性。
6.2.4. 单机模式H CPU中的I/O冗余连接方式如图6-4所示：图6-4 单一模式冗余I/O注意：当主站CPU因故障而停机时，I/O冗余不能实现。
6.3 “I/O冗余” 库函数及使用6.3.1“I/O冗余” 库函数“I/O冗余” 库函数，随可选 H 包(STEP7 V5.3已包含)一起提供，以支持I/O冗余功能，库函数包含以下功能块:●FC 450 RED_INIT 初始化功能●FC 451 RED_DEPA 触发去钝化●FB 450 RED_IN 读取冗余输入功能块●FB 451 RED_OUT 控制冗余输出功能块●FB 452 RED_DIAG 冗余 I/O 诊断功能块●FB 453 RED_STATUS 冗余状态信息功能块6.3.2 “I/O冗余”功能块的使用在使用这些功能块前,首先在硬件配置中配置冗余I/O模块，然后参考表6－1在相应的OB块中调用对应的功能块。
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红色 接口子模块2故障
14
信号模块
Ø 数字量信号模块 Ø 模拟量信号模块
2020-6-10
15
Ø 数字量输入模块（DI）
功能：用来接收从按钮、选择开 关、数字拨码开关、限位开关、 压力继电器等来的开关量输入 信号，例如主汽门开到头、关 到头的反馈状态，循环水泵的 运行状态等
类型：直流16点数字量输入模块 和直流32点数字量输入模块
信号，执行用户程序，刷新系统
的输出；存储器用来存储程序和
数据。
CPU 414-2 X2 34
414 - 2XG00 - 0AB0
INTF DP EXTF
INTF EXTF BUSF
FRCE CRST
RUN STOP CRST WRST
RUN-P RUN
STOP CMRES
X3
X1
EXT.-BATT. 5...15V DC
EXTF
红色 外部故障，例如电源故障，模 块故障
FRCE 黄色 有输入\输出处于被强制的状态
RUN STOP BUS1F
2020-6-10
绿色 黄色 红色
运行模式
停止模式
MPI/PROFIBUS-DP接口1的总 线故障
13
Ø 状态与故障显示LED
指示灯 BUS2F
MSTR REDF RACK0
RACK1
2020-6-10
19
Ø 模拟量输入模块（AI）
功能：模拟量输入模块用来接收电位器、 测速发电动机和各种变送器提供的连续变 化的模拟量电流电压信号。例如蒸汽温度， 蒸汽压力，引风门反馈位置等。
IFM1F IFM2F
2020-6-10
颜色
说明
红色 MPI/PROFIBUS-DP接口2的总线 故障
黄色 CPU处理I/O，仅用于CPU 41X-4H
红色 冗余错误，仅用于CPU 41X-4H
黄色 CPU在机架0中，仅用于CPU 41X4H
黄色 CPU在机架1中，仅用于CPU 41X4H
红色 接口子模块1故障
INTF DP EXTF
INTF EXTF BUSF
FRCE CRST
RUN STOP CRST WRST
RUN-P RUN
STOP CMRES
X3
X1
EXT.-BATT. 5...15V DC
PLC系统简介
u PLC的基本概念及应用范围 uPLC的系统组成及监控网络的系统组 成
PLC的系统组成
PS307 IM153 CP 443-1
耦合器
+P -P
PS307 IM157
1#
DP/PA DP/PA
2#
耦合器
+P -P
AI AI AI AO
5
PROFIBUS-PA 总线
PLC的处理过程
Ø CPU将输出控制的信息发送到输出模块。 Ø CPU将输入信息通过信号模块采集上来。 Ø CP443-5是分担了CPU的通讯负担，将扩展机 架上的信息采集上来通过机架传送给CPU。 Ø 利用CP443-1采用工业以太网协议跟计算机通 讯。
备注：除非特殊情况，否则在设备运行期 间不进行操作。
2020-6-10
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Ø 数字量输入模块（DO）
功能：开关量输出模块用来控制接触器、 电磁阀、指示灯、数字显示装置和报警装 置等输出设备,例如启动循环水泵，打开和 关闭电动门等。
类型：直流16点数字量输出模块和直流32 点数字量输出模块
供电电压：24V电压
执行器
SIMATIC S7-300 8
PLC的硬件系统介绍
u CPU模块 u 信号模块 u 电源模块 u 接口模块 u 其他模块
2020-6-10
9
CPU模块
Ø 我厂使用的CPU型号 Ø 状态与故障显示LED
2020-6-10
CPU 414-2 X2 34
414 - 2XG00 - 0AB0
INTF DP EXTF
工程师培训资料
• 标题：SIMATIC S7-400系统概述培训（高端培训） • 培训人：xx
目录
u 1. PLC系统简介 u 2 .S7-400系列PLC的硬件系统介绍 u 3 .S7-400系列PLC的软件系统介绍 u 4.现场总线仪表
CPU 414-2 X2 34
414 - 2XG00 - 0AB0
2020-6-10
11Βιβλιοθήκη Ø我厂使用的CPU型号设备 6号炉 新高温水 新热化 老热化
热网系统
型号 CPU 414H CPU 414H CPU414-3 CPU414-3 CPU414-3
备注 双冗于系统 只有一个CPU
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Ø 状态与故障显示LED
指示灯 颜 色 说 明
INTF
红色 内部故障，例如用户程序运行 超时
2020-6-10
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如何判断DO模块是否正常工作？
首先测量模块上是否有24V直流供电电压，若 没有电压，为不正常工作状态，需要检查模块 和线路。
在有24电压的情况下 ，将模块10或20端子和相 应的模块通道短接，模块正常工作状态为相应 通道的指示灯亮起，并且继电器动作，微机上 显示状态正常。
备注：除非特殊情况，否则在设备运行期间不 进行操作。
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6
热网系统监控系统组成
操作员站
工程师站
工业以太网
SIMATIC S7-400
PROFIBUS
西门子交换机
温度、压力变送器等 2020-6-10
执行器
现场设备等 7
新高温水监控系统组成
PROFIBUS（DP线）
工程师站
SIMATIC S7-400 PROFIBUS
温度、压力变送器等 2020-6-10
INTF EXTF BUSF
FRCE CRST
RUN STOP CRST WRST
RUN-P RUN
STOP CMRES
X3
X1
EXT.-BATT. 5...15V DC
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Ø CPU模块
CPU模块主要由微处理器（CPU 芯片）和存储器组成。在PLC控 制系统中，CPU模块相当于人的 大脑和心脏，它不断地采集输入
供电电压：24V电压
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如何判断DI模块是否正常工作？
首先测量模块上是否有24V直流供电电压， 若没有电压，为不正常工作状态，需要检 查模块和线路。
在有24电压的情况下， 将模块1或21端子 和相应的模块通道短接，模块正常工作状 态为相应通道的指示灯亮起，并在微机上 显示状态正常。
S7-400属于模块式PLC，主要由机架、CPU模块、 信号模块、功能模块、接口模块、通信处理器、电 源模块和编程设备组成，各种模块都安装在机架上， 如图所示。
去计算机
DI DI DO DO
2020-6-10
PS307 IM153 CP 443-1
PS407 CPU414-3 CP 443-1 CP 443-5 CP 443-5