西门子400系列DCS系统（工程师培训）

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1、培训资料 名称 西门子400系列DCS系统所属班组 xx汇报人 xx 第一章西门子PLC简单概述第二章PLC系统特性及硬件介绍第三章使用PCS7创建一个工程第四章西门子编程语言学习第五章西门子的程序设计第六章利用WinCC软件创建工程系统 西门子PLC培训教程 第1章PLC概述 1 1PLC的产生 1 2PLC的定义和分类 1 3PLC的功能和特点 1 4PLC的结构与工作过程 传统的生产机械自动控制装置 继电器控制系统优点 结构简单 价格低廉 容易操作 缺点 体积庞大 生产周期长 接线复杂 故障率高 可靠性及灵活性差 应用 比较适用于工作模式固定 控制逻辑简单等工业应用场合 1 1PLC的产

2、生 用户迫切需要一种先进的自动控制装置 继电器控制系统 先进自动控制系统 可编程序逻辑控制器的产生美国数字设备公司 DEC 根据这一设想 于1969年研制成功了第一台可编程序控制器 由于当时主要用于顺序控制 只能进行逻辑运算 故称为可编程序逻辑控制器 ProgrammableLogicController PLC 1 2PLC的定义和分类 PLC的定义经历 可编程逻辑控制器 PLC 可编程控制器 PC 通用叫法 可编程序控制器 ProgrammableController PC 是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机 它具有丰富的输入 输出接口 并且具有较强的驱动能力 但由于PC容易和个人计

3、算机 PersonalComputer 混淆 所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写 国际电工委员会 IEC 对可编程控制器的定义 可编程控制器是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 它采用一类可编程的存储器 用于其内部存储程序 执行逻辑运算 顺序控制 定时 计数与算术操作等面向用户的指令 并通过数字或模拟式输入 输出控制各种类型的机械或生产过程 PLC的分类一体化紧凑型PLC 电源 CPU中央处理系统 I O接口都集成在一个机壳内 如西门子S7 200系列 CPU 基本单元 扩展模块 标准模块式结构化PLC 各种模块相互独立 并安装在固定的机架 导轨 上 构成一个完

4、整的PLC应用系统 如 西门子S7 300 S7 400系列 1 3PLC的功能和特点 PLC的功能控制功能 逻辑控制定时控制计数控制顺序控制 PLC的功能数据采集 存储与处理功能 数学运算功能数据处理模拟数据处理 PLC的功能输入 输出接口调理功能 具有A D D A转换功能 通过I O模块完成对模拟量的控制和调节 PLC的功能通信 联网功能 PLC的功能人机界面功能 PLC的功能编程 调试等 使用复杂程度不同的手持 便携和桌面式编程器 工作站和操作屏 进行编程 调试 监视 试验和记录 并通过打印机打印出程序文件 STEP7 ProTool MPIcable 有MPI接口的PG或PC PLC

5、的特点高可靠性丰富的I O接口模块采用模块化结构运行速度快功能完善编程简单 易于使用系统设计 安装 调试方便维修方便 维修工作量小总价格低 1 4PLC的结构和工作过程 PLC的基本结构 PLC的工作过程 PLC的扫描过程 PLC的中断处理过程响应问题 一般微机系统的CPU 在每一条指令执行结束时都要查询有无中断申请 而PLC对中断的响应则是在相关的程序块结束后查询有无中断申请 或者在执行用户程序时查询有无中断申请 如有中断申请 则转入执行中断服务程序 如果用户程序以块式结构组成 则在每块结束或执行块调用时处理中断 第二章西门子PLC系统特性及硬件介绍 第2章S7 300系统特性及硬件介绍 2

6、 1SIMATICS7 300系统结构 2 2S7 300CPU模块 2 3信号模块 SM 2 4电源模块 PS 2 5接口模块 IM 2 6其他模块 IM 2 7SIMATICS7 300的硬件组态 2 1 1中央处理单元 CPU 2 1 2电源单元 PS 2 1 3信号模板 SM 2 1 4接口模板 IM 2 1 5功能模板 FM 2 1 6通讯模板 CP 2 1 7特殊模板 SM374仿真器 2 1S7 300系统组成 导轨 系统背版总线 导轨 机架 S7 300模块 电源模块 选项 后备电池 CPU313以上 24VDC连接器 CPU工作模式选择开关 CPU模块 CPU状态及故障指示灯

7、 MMC存储卡 CPU313以上 MPI多点接口 信号模块的前连接器 前门 信号模块 典型系统结构 S7 300系统结构 2 2S7 300CPU模块 2 2 1S7 300CPU模块的分类 2 2 2S7 300CPU模块操作 2 2 1S7 300CPU模块的分类 紧凑型CPU 6种 标准型CPU 5种 革新型CPU 5种 户外型CPU 3种 故障安全型CPU 3种 特种型CPU 2种 1 紧凑型CPU 1 2 CPU312C 带有集成的数字量输入和输出 并具有与过程相关的功能 比较适用于具有较高要求的小型应用 CPU运行时需要微存储卡 MMC CPU313C 带有集成的数字量和模拟量的输

8、入和输出 并具有与过程相关的功能 能够满足对处理能力和响应时间要求较高的场合 CPU运行时需要微存储卡 MMC CPU313C 2PtP 带有集成的数字量输入和输出及一个RS422 485串口 并具有与过程相关的功能 能够满足处理量大 响应时间高的场合 CPU运行时需要微存储卡 MMC 1 紧凑型CPU 2 2 CPU313C 2DP 带有集成的数字量输入和输出 以及PROFIBUSDP主 从接口 并具有与过程相关的功能 可以完成具有特殊功能的任务 可以连接标准I O设备 CPU运行时需要微存储卡MMC CPU314C 2PtP 带有集成的数字量和模拟量I O及一个RS422 485串口 并具

9、有与过程相关的功能 能够满足对处理能力和响应时间要求较高的场合 CPU运行时需要微存储卡MMC CPU314C 2DP 带有集成的数字量和模拟量的输入和输出 以及PROFIBUSDP主 从接口 并具有与过程相关的功能 可以完成具有特殊功能的任务 可以连接单独的I O设备 CPU运行时需要微存储卡MMC 2 标准型CPUCPU313 具有扩展程序存储区的低成本的CPU 比较适用于需要高速处理的小型设备 CPU314 可以进行高速处理以及中等规模的I O配置 用于安装中等规模的程序以及中等指令执行速度的程序 CPU315 具有中到大容量程序存储器 比较适用于大规模的I O配置 CPU315 2DP

10、 具有中到大容量程序存储器和PROFIBUSDP主 接口 比较适用于大规模的I O配置或建立分布式I O系统 CPU316 2DP 具有大容量程序存储器和PROFIBUSDP主 从接 可进行大规模的I O配置 比较适用于具有分布式或集中式I O配置的工厂应用 3 革新型CPU 1 2 CPU312 新型 是一款全集成自动化 TIA 的CPU 比较适用于对处理速度中等要求的小规模应用 CPU运行时需要微存储卡MMC CPU314 新型 对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能 比较适用于对程序量中等要求的应用 CPU运行时需要微存储卡MMC CPU315 2DP 新型 具有中 大规模的程序存储容量

11、和数据结构 如果需要可以使用SIMATIC功能工具 对二进制和浮点数运算具有较高的处理性能 具有PROFIBUSDP主 从接口 可用于大规模的I O配置或建立分布式I O结构 CPU运行时需要微存储卡MMC 3 革新型CPU 2 2 CPU317 2DP 具有大容量程序存储器 可用于要求很高的应用 能够满足系列化机床 特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统 与集中式I O和分布式I O一起 可用作生产线上的中央控制器 对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力 具有PROFIBUSDP主 从接口 可用于大规模的I O配置 可用于建立分布式I O结构 可选用SIMATIC工程工具 能够在基于组件的自

12、动化中实现分布式智能系统 CPU运行时需要微存储卡MMC CPU318 2DP 具有大容量程序存储器和PROFIBUSDP主 从接口 可进行大规模的I O配置 比较适用于分布式I O结构 4 户外型CPUCPU312IFM 具有紧凑式结构的户外型产品 内部带有集成的数字量I O 具有特殊功能和特殊功能的特殊输入 比较适用于恶劣环境下的小系统 CPU314IFM 具有紧凑式结构的户外型产品 内部带有集成的数字量I O 并具有扩展的特殊功能 具有特殊功能和特殊功能的特殊输入 比较适用于恶劣环境下且对响应时间和特殊功能有较高要求的系统 CPU314 户外型 具有高速处理时间和中等规模I O配置的CP

13、U 比较适用于恶劣环境下 要求中等规模的程序量和中等规模的指令执行时间的系统 5 故障安全型CPU 1 3 CPU315F 基于SIMATICCPUS7 300C 集成有PROFIBUSDP主 从接口 可以组态为一个故障安全型系统 满足安全运行的需要 使用带有PROFIBUS协议的PROFIBUSDP可实现与安全相关的通讯 CPU运行时需要微存储卡MMC 5 故障安全型CPU 2 3 CPU315F 2DP 基于SIMATICCPU315 2DP 集成有一个MPI接口 一个DP MPI接口 可以组态为一个故障安全型自动化系统 满足安全运行的需要 使用带有PROFIsafe协议的PROFIBUS

14、DP可实现与安全无关的通讯 标准模块的集中式和分布式使用 可满足与故障安全无关的应用 CPU运行时需要微存储卡MMC 5 故障安全型CPU 3 3 CPU317F 2DP 具有大容量程序存储器 一个PROFIBUSDP主 从接口 一个DP主 从MPI接口 两个接口可用于集成故障安全模块 可以组态为一个故障安全型自动化系统 可满足安全运行的需要 可以与故障安全型ET200MI O模块进行集中式和分布式连接 与故障安全型ET200SPROFIsafeI O模块可进行分布式连接 标准模块的集中式和分布式使用 可满足与故障安全无关的应用 CPU运行时需要微存储卡MMC 6 特种型CPU 1 2 CPU

15、317T 2DP 除具有CPU317 2DP的全部功能外 增加了智能技术 运动控制功能 能够满足系列化机床 特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统 特别适用于同步运动序列 如与虚拟 实际主设备的耦合 减速器同步 凸轮盘或印刷点修正等 增加了本机I O 可实现快速技术功能 如凸轮切换 参考点探测等 增加了PROFBUSDP DRIVE 接口 可用来实现驱动部件的等时连接 与集中式I O和分布式I O一起 可用作生产线上的中央控制器 在PROFIBUSDP上 可实现基于组件的自动化分布式智能系统 6 特种型CPU 2 2 CPU317 2PN DP 具有大容量程序存储器 可用于要求很高的应用 能够

16、在PROFInet上实现基于组件的自动化分布式智能系统 借助PROFInet代理 可用于基于部件的自动化 CBA 中的PROFIBUSDP智能设备 借助集成的PROFInetI O控制器 可用在PROFInet上运行分布式I O 能够满足系列化机床 特殊机床以及车间应用的多任务自动化系统 与集中式I O和分布式I O一起 可用作生产线上的中央控制器 可用于大规模的I O配置 建立分布式I O结构 对二进制和浮点数运算具有较高的处理能力 组合了MPI PROFIBUSDP主 从接口 可选用SIMATIC工程工具 CPU运行时需要微存储卡MMC 2 2 2S7 300CPU模块操作 RUN P 可编程运行模式 在此模式下 CPU不仅可以执行用户程序 在运行的同时 还可以通过编程设备 如装有STEP7的PG 装有STEP7的计算机等 读出 修改 监控用户程序 RUN 运行模式 在此模式下 CPU执行用户程序 还可以通过编程设备读出 监控用户程序 但不能修改用户程序 1 模式选择开关 1 1 STOP 停机模式 在此模式下 CPU不执行用户程序 但可以通过编程设备 如装有STEP7的PG 装有