西门子S7-300 PLC基础与应用 第3版第八章
S7-300 PLC课件- 08 位指令
青岛大学-西门子先进自动化技术实验室
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SIEMENS
若故障信号I0.0为1，使Q4.0控制的指示灯以1Hz的频 率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后，如果故障已经消 失，则指示灯熄灭，如果没有消失，指示灯转为常亮， 直至故障消失。
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SIEMENS
赋值，置位，复位
LAD FBD STL
A I 1.0 A I 1.1 = Q 4.0
I 1.0
I 1.1
Q 4.0
赋值
( )
I 1.0 I 1.1
&
Q 4.0 =
I 1.2
I 1.3
Q 4.1
置位
(S)
I 1.2 I 1.3
&
Q 4.1 S
A I 1.2 A I 1.3 S Q 4.1
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学习西门子S7-300的基础
学习西门子S7-300的基础第一章ＰＬＣ概述一、可编程控制器的产生及定义①１９６９年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国通用汽车公司（GM）的生产线上。
但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC （programmable logic controller）。
②70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC （programmablecontroller）。
但由于PC容易与个人计算机（personal computer）相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。
③1985年国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。
④PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，所以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。
继电器在控制系统中主要起两种作用：（1）逻辑运算（2）弱电控制强电。
⑤PLC是集自动控制技术、计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。
二、可编程控制器的分类及特点（一）分类（１）从组成结构形式分①一体化整体式ＰＬＣ②模块式结构化ＰＬＣ（２）按Ｉ／Ｏ点数及内存容量分①超小型ＰＬC②小型ＰＬＣ③中型ＰＬＣ④大型ＰＬＣ⑤超大型ＰＬＣ（3）按输出形式分①继电器输出为有触点输出方式，适用于低频大功率直流或交流负载②晶体管输出为无触点输出方式，适用于高频小功率直流负载③晶闸管输出为无触点输出方式，适用于高速大功率交流负载（二）特点①可靠性高、抗干扰能力强②编程简单、使用方便③设计、安装容易，维护工作量少④功能完善、通用性好，可实现三电一体化PLC将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运动控制）这三电集于一体。
西门子S7-300 PLC基础与应用最新课件-第8章 模拟量控制
可使用模拟量输入模块 SM331, AI8x12Bit（订货 号：6ES7 331-7KF02-0AB0）。该模块具有诊断和 硬件中断功能，且最多可处理 8 个模拟量输入（4～ 20mA；PT 100；热电偶）。
日期：2020/10/20
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8.模拟量的规范化输出
日期：2020/10/20
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西门子S7-300 PLC 基础与应用
第8章 模拟量控制
模拟量的处理
1. 模拟量输入通道的量程调节
每个模拟量输入模块（AI）都有2～8模拟量输入通道， 在使用之前必须对所使用的模拟量输入模块进行相关设 置：
➢ 通过模拟量输入模块内部的跳线，同一个模拟量输入 模块每个通道组间可以连接不同类型的传感器；
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西门子S7-300 PLC 基础与应用
第8章 模拟量控制
模拟量输入模块的接线
问题2：如何连接PT100电阻温度计？ 4/12 电压测量变送器的连接
采用隔离连接
电压变 送器
背板 总线
如果要在EMC干扰极强的地区使用SM331模块，则应将M-与 Mana连接起来。这样，输入和Mana参考电位之间的电位差就不 会超出允许值。
物理量
模拟 执行器
模拟量输入模板
MR 模块
ADC
结果 存储器
PIW ... PIW ... ::: PIW ...
模拟量输出模板
DAC
PQW ... PQW ... ::: PQW ...
CPU
: : : : : : L PIW 304
......................................
S7-1200 PLC编程及应用第三版课件_第7、8章
选中“Transfer channel”列表中的PN/IE。单击“Properties”按钮， 打开网络连接对话框。
双 击 网 络 连 接 对 话 框 中 的 PN_X1 （ 以 太 网 接 口 ） 图 标 ， 打 开 “ ‘ PN_X1’ Settings” 对 话 框 。 用 单 选 框 选 中 “ Specify an IP address”，由用户设置PN_X1的IP地址。用屏幕键盘输入IP地址和子网 掩码，“Default Gateway”是默认的网关。设置好后按“OK”按钮退 出。
7.2.3 组态文本域与I/O域 1．生成与组态文本域 将工具箱中的文本域图标拖放到画面上，单击选中它，选中巡视窗口的“
常规”，键入文本“当前值”。可以在“常规”属性中设置字体大小和“适 合大小”。
在“外观”对话框设置其背景色为浅蓝色，填充图案为实心，文本颜色为 黑色。边框的宽度为0（没有边框）。在“布局”对话框设置四周的边距均 为3，选中复选框“使对象适合内容”。
3．设置按钮的事件功能 选中巡视窗口的“属性 > 事件 > 释放”，单击视图右边窗口的表格最上 面一行，选择“系统函数”列表中 的函数“复位位”。 单击表中第2行，选中PLC的默认变量表中的变量“起动按钮”。在HMI 运行时按下该按钮，将变量“起动按钮”复位为0状态。 选中巡视窗口的“属性 > 事件 > 按下”，用同样的方法设置在HMI运行 时按下该按钮，执行系统函数“置位位” 。该按钮为点动按钮。 选中组态好的按钮，执行复制和粘贴操作。放置好新生成的按钮后选中它， 设置其文本为“停止”， 按下该按钮时将变量“停止按钮”置位，放开该按 钮时将它复位。
S7-1200 PLC应用基础课件第8章 PLC应用系统设计实例
8.1.2 PLC选型和资源配置
2. 电气原理图
根据所选变频器、CPU及扩展单 元型号，参照用户手册，绘制主 电路和辅助电路电气原理图，分 为电源、主电路、系统配置、 CPU 和 模 拟 量 输 入 / 输 出 等 ， 如 图 8-3~ 图 8-7 所 示 ， 需 要 注 意 的 是，每张图纸都应该有标题栏。 电源部分考虑控制柜散热风扇及 照明、插座等，PLC电源和24V 直流电源前面加滤波器。主电路 电气原理图中应把变频器需要设 置的主要参数标注在图纸上，本 例选择SINAMICS V20变频器
主速度设定可以采用拨码开关输入给PLC的数字量输入模块或采用电位器输入给模拟量输入模 块或采用人机界面，本例采用人机界面。变频器本身的模拟量输出可用于显示或监测频率、电 流、转矩等参数，本例变频器的模拟量输出直接输入到PLC的模拟量输入模块来检测转矩值， 两转矩值经PLC运算后通过PLC模拟量输出模块调节变频器的频率。
1. SIMATIC S7-1200 PLC S7-1200 PLC可以通过多种方式来控制伺服驱动器，最常用的是PROFIdrive方式、 PTO方式以及模拟量方式。如果采用PTO方式，则需要配有板载高速输入输出的 DC/DC/DC型CPU；若选择继电器输出型CPU，则需要专门增配具有高速数字输出的 信号板。 本例采用PROFIdrive方式，它是一种基于PROFIBUS（或PROFINET）总线的驱动技 术标准，收录于国际标准IEC61800-7中。PROFIdrive定义了一个运动控制模型，包含 多种设备，设备之间通过报文进行数据交换，这些报文就是PROFIdrive的消息帧。 每一个消息帧都要符合统一规定的标准结构。PROFIdrive消息帧功能强大，它可以 将控制字、状态字、设定值和实际值传输到相应的设备。
西门子S7-300教程
02
西门子s7-300编程
s7-300编程语言介绍
S7-300编程语言
LAD
STL
FBD
西门子的S7-300系列PLC主要 使用STEP 7编程软件进行编程， 支持多种编程语言，包括LAD （梯形图）、STL（语句表）和 FBD（功能块图）。这些语言各 有特点，适合不同的应用场景 和编程习惯。
LAD是最常见的PLC编程语言 ，它使用图形化方式表示逻辑 控制，直观易懂，适合初学者 使用。
在故障。
听诊法
通过听设备运行时的声音，判 断是否存在异常响动或杂音， 从而判断故障部位。
触摸法
通过触摸设备的表面、温度等 ，判断设备是否过热、振动等 异常现象。
测试法
通过使用专业的测试工具和软 件，对设备的各项性能进行测 试，从而确定故障的原因和部
位。
s7-300的日常维护
定期检查
定期对设备进行外观、电源、电缆等检查， 确保设备正常运行。
02
它具有强大的指令集和数据处理能力，能够处理复 杂的逻辑和控制任务。
03
S7-300具有高可靠性和长寿命，能够在恶劣的工业 环境中稳定运行。
s7-300的硬件组成
在此添加您的文本17字
S7-300的硬件组成包括中央处理单元（CPU）、信号模块、 通讯模块、功能模块和接口模块等。
在此添加您的文本16字
PLC与HMI的通讯
02
通过以太网协议，实现S7-300 PLC与HMI设备的实时数据交换
和监控。
PLC与上位机的通讯
03
通过以太网协议，实现S7-300 PLC与上位机的数据交换和远程
监控。
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西门子s7-300故障诊断与维护
《S7-300PLC基础教程》第1章 S7-300PLC硬件和安装
MERES位置不能保持，在这个位置松手时开关将自动返回STOP位置。将模式选择开关从STOP状态扳到MRES位置，可以复位存储器，使CPU回到初始状态。工作存储器、装载存储器中的用户程序和地址区被清除，全部存储器位、定时器、计数器和数据块均被删除，即复位为零，包括有保持功能的数据。系统参数、CPU和模块的参数被恢复为默认设置，MPI的参数被保留。如果有存储器卡，CPU在复位后将它里面的用户程序和系统参数复制到工作存储器区
1.1.2 CPU模块
CPU是PLC系统的运算控制核心。它根据系统程序的要求完成以下任务：接收并存储用户程序和数据，接收现场输入设备的状态和数据，诊断PLC内部电路工作状态和编程过程中的语法错误，完成用户程序规定的运算任务，更新有关标志位的状态和输出状态寄存器的内容，实现输出控制或数据通信等功能。 S7-300 CPU有20种不同型号，各种CPU按性能等级划分，可以涵盖各种应用范围。S7-300的各款CPU都有非常详尽的性能数据表（具体参数可查阅相关资料），其中最值得关注的CPU性能有以下五方面： I/O扩展能力 指令执行速度 工作内存容量 通讯能力 CPU上的集成功能
1.1 S7-300PLC硬件简介
S7-300（见图1-1）由多种模块部件组成，包括导轨（Rack）、电源模块（PS）、CPU模块、接口模块（IM）、输入输出模块（SM）。各种模块能以不同方式组合在一起，从而可使控制系统设计更加灵活，满足不同的应用需求。
图1-1 S7-300 PLC的基本结构
1.1.1 电源模块
图1-5 MMC卡
如果在写访问过程中拆下SIMATIC微存储器卡，卡中的数据会被破坏。在这种情况下，必须将MMC插入CPU中并删除它，或在CPU中格式化存储卡。只有在断电状态或CPU处于“STOP”状态时，才能取下存储卡。
S7-300 简明教程课件
典型电气控制系统分析
➢ 起保停控制线路、多地点控制线路； ➢ 三相异步电动机按顺序工作的连锁控制
线路； ➢ 起动控制电路：如星形—三角形降压启
动线路； ➢ 制动控制线路：如三相笼型异步电动机
反接制动控制电路； ➢ 工作台往复运动控制线路。
双击该组件，或选择菜单命令编辑 > 对象属性。 鼠标右键：将光标移到组件上，按下鼠标右键，然 后从弹出式菜单中选择对象属性命令。 CPU属性 CPU属性对系统特性具有特殊意义。在CPU的对话框 中，可以设置下列各项，例如：启动特性、用于中断的本 地数据区及优先级、存储区、保持性能、时钟存储器、保 护级别以及口令 - 仅举其中一小部分实例。STEP 7 "了解" 可以设置的内容以及设置范围。 在CPU的"常规"标签页中，或通过CPU接口属性，可 以将参数分配给接口(例如，MPI或集成PROFIBUS-DP接 口)。通过这些对话框，还可以访问要与CPU连接的相应子 网的属性对话框。
从可编程控制器上传时的限制条件
下列限制条件适用于从可编程控制器上传至编程设备的数据： 块不包含任何用于参数、变量和标签的符号名称 块不包含任何注释 所有系统数据会随整个程序一同上传，系统只能继续处理属于"组态
硬件"应用程序的系统数据 不能更进一步处理用于全局数据通讯(GD)和组态与符号相关消息的数
图2-25 在PLCSIM中监视、修改变量
3、PLCSIM与真实PLC的差别
PLCSIM提供了方便、强大的仿真模拟功能。与真实PLC相比，它的 灵活性更高，提供了许多PLC硬件无法实现的功能，使用也更方便。但是同 时软件毕竟无法完全取代真实的硬件，不可能实现完全的仿真。用户利用 PLCSIM进行模拟调试时，必须了解它与真实PLC系统的差别。
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8.4 习题
1．模拟量输入模块AI、模拟量输出模块AQ、模拟量输入/输出模块AI/AQ
2．-27648~+27647
3．288~294、288~290
4．A、B、C、D
5．模拟量输入/输出模块的地址如果确定？
答：对于模拟量模块，从0号机架的4号槽位开始，每个槽位占用16个字节（等于8个模拟量通道），每个模拟量输入通道或输出通道的占用一个字地址。
为了避免与开关量的地址发生冲突，模拟量的默认首地址从256开始，如图8-6所示。
6．程序块FC105有什么功能？如何调用？
答：使用FC105可以将从模拟量输入模块所接收的一个整型值转换为以工程单位表示的介于下限（LO_LIM）和上限（HI_LIM）之间的实型值。
FC105模块位于标准库“Standard Library”中“T I-S7 Converting Block s”子文件夹里面，如图8-7所示。
7．如何设置程序块FC105的参数？
答：FC105各端子的意义如下：
EN：使能输入端，信号状态为“1”时激活该功能。
ENO：使能输出端，如果该功能的执行无错误，
该使能输出为“1”。
图8-7FC105模块的位IN：欲转换为以工程单位表示的实型值的输入值（整数类型），可直接从模拟量输入模块接收数据，如PIW288；
LO_LIM：以工程单位表示的下限值，实数类型；
HI_LIM：以工程单位表示的上限值，实数类型；
OUT：规范化后的值（物理量），实数类型；
BIPOLAR：信号状态为“1”表示输入值为双极性，信号状态“0”表示输入值为单极性；
RET_VAL：如果该指令的执行没有错误，则返回值为0。
8．程序块FC106有什么功能？如何调用？
答：FC106的功能是接收一个以工程单位表示、且标定于下限（LO_LIM）和上限（HI_LIM）之间的实型输入值，并将其转换为一个整型值。
FC106模块也位于标准库中“T I-S7 Converting Blocks”子文件夹里面。
9．如何设置程序块FC106的参数？
答：FC106各端子的意义如下：
EN：使能输入端，信号状态为“1”时激活该功能。
ENO：使能输出端，如果该功能的执行无错误，则使能输出为“1”。
IN：欲转换为整型值的输入值。
HI_LIM：以工程单位表示的上限，实数。
LO_LIM：以工程单位表示的下限，实数。
BIPOLAR：信号状态“1”表示输入值为双极，信号状态“0”表示输入值为单极。
OUT：转换结果，整数。
RET_VAL：如果该指令的执行没有错误，将返回值0。
10．设计一个水塔水位控制系统，如图8-38所示，由两个液位传感器－变送器X1和X2（输出0～10V）来检测水塔和水池水位的高低，当水池水位低于水池低水位界（满水位20％）时，水池低水位指示灯H1亮，进水阀Y打开进水，定时器开始计时，如果30m后，
中水位界（满水位50％）指示灯H2没有亮，表示进水阀Y 出现故障，故障指示灯闪烁；水位到达高水位界（满水位90％）时，高水位指示灯H3亮，进水阀Y 关闭。
当水塔水位低于水塔低水位界（满水位20％）时，水塔低水位指示灯H4亮，且水池水位在中水位以上时，电动机M 运转抽水；当水塔水位高于水塔高水位界（满水位95％）时，电动机停止抽水，水塔高水位指示灯H5亮。
H H
图8-38 水塔水位控制系统
答：参考程序如下
输入输出地址分配表。