PLC应用技术 第一章 S7-300PLC硬件和安装.ppt

第一篇 基 础 篇 PLC(programmable logical controller )中文名称可编程控制器，今天PLC其应用已经十分的广泛，在工业领域已经是家喻户晓，PLC的厂家、型号和规格同样也层出不穷。对于有志于PLC应用的人员来说如何面对眼花缭乱的产品，是一个大的挑战。如何面对挑战呢，首先选择一个典型的应用广泛的PLC作为学习、研究的对象，本书选择西门子S7-300系列PLC作为对象。其次，了解和学习PLC的基础知识，最后，掌握综合应用PLC解决实际问题的技术和能力。如果遇到其它plc就可以举一反三了。 本篇包括前三章，第一章 S7-300PLC硬件和安装、第二章 step 7软件安装和使用、第三章 STEP7编程。主要介绍了 S7-300PLC的基础知识和基本操作规范和方法，包括硬件的安装和选型规范，包括setp7软件的安装和使用的基本方法，包括各种常用的指令的使用的方法。这部分内容是应用的基础，反映了S7-300PLC区别于其他不同类型PLC的主要特性。本篇更多的是一些知识性、规范性的内容，强调的是记忆、操作规范和方法。 第一章 S7-300PLC硬件和安装 SIMATIC 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，尤其是在生产制造工程中的应用。模块化、无风扇结构、易于实现分布式的配置以及易于掌握等特点，使得S7-300在各种工业领域中实施各种控制任务时，成为一种既经济又切合实际的解决方案。本章详细介绍各模块结构和安装规范。 1.1 S7-300PLC硬件简介 1.2 S7-300PLC电气安装规范 1.3 实训一：安装一个典型的S7-300PLC硬件系统 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。 1.1.1 电源模块 电源模块是构成PLC控制系统的重要组成部分，针对不同系列的CPU，西门子有匹配的电源模块与之对应，用于对PLC内部电路和外部负载供电。 1. PS 30X系列电源模块 有多种S7-300电源模块可为编程控制器供电，也可以向需要24V直流的传感器/执行器供电，比如PS305、PS307。PS 305电源模块是直流供电，PS 307是交流供电。本节以PS 307电源模块为例作详细介绍。图1-2是PS 307（2A）的模块示意图。 PS 307电源模块(2A)具有以下显著特性： （1）输出电流2A。 （2）输出电压24VDC，防短路和开路保护。 （3）连接单相交流系统 (输入电压120/230V AC，50/60Hz)。 （4）可靠的隔离特性，符合EN 60950标准。 （5）可用作负载电源。 电源模块在非正常工作状态下的反应，可参考表1-1。 2. S7-300的电流消耗量和功率损耗 一个实际的S7-300 PLC系统，在确定所有的模块后，要选择合适的电源模块。所选定的电源模块的输出功率必须大于CPU模块、所有I/O模块、各种智能模块的总消耗功率之和，有时甚至还要考虑某些执行单元的功率，并且要留有30％左右的余量。在具体产品设计时，应该仔细研究各个模块的功率参数，最后确定电源模块的型号、规格。当同一电源模块既要为主机单元又要为扩展单元供电时，从主机单元到最远一个扩展单元的线路压降必须小于0.25 V。 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. 操作员控制和显示单元 图1-3所示为CPU 31xC的控制和显示单元。 图1-4所示为CPU 31xC打开前面板后的集成数字和模拟I/O。 （1）状态和故障显示 CPU上安装有6个LED指示灯，显示运行状态和故障。表1-2列出了用于状态和故障显示的发光二极管的含义。 （2）CPU的运行模式 CPU有四种操作模式：STOP（停机）、STARTUP（启动）、RUN（运行）和HOLD（保持）。在所有的模式中，都可以通过MPI接口与其他设备通信。 ①STOP