西门子PLC教程精简

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1、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STEP7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 flexible软件创建工程系统 西门子PLC培训教程 第1章 PLC概述 1 1 PLC的产生 1 2 PLC的定义和分类 1 3 PLC的功能和特点 1 4 PLC的结构与工作过程 l 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 1 PLC的产生 l

2、 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 Programmable Logic Controller PLC 1 2 PLC的定义和分类 l 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 Programmable Controller 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容易和个人计算机 Personal Computer 混淆

3、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 l 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 构成一个完整的PLC 应用系统 如

4、西门子S7 300 S7 400系列 PS 电源模块 CPU IM 接口模块 SM DI SM DO SM AI SM AO CP 点 到 点 PROFIBUS 工业以太网 1 3 PLC的功能和特点 lPLC的功能 控制功能 逻辑控制 定时控制 计数控制 顺序控制 lPLC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 lPLC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 lPLC的功能 通信 联网功能 PROFIBUS DP PROFIBUS PA Ex PROFIBUS PA lPLC的功能 人机界面功能 l

5、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 MPI cable 有MPI接口的PG 或PC lPLC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 4 PLC的结构和工作过程 lPLC的基本结构 PLC的工作过程 PLC的扫描过程 l 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P

6、LC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 1 SIMATIC S7 300系统结构 2 2 S7 300 CPU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 7 SIMATIC S7 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

7、 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 SM 374仿真器 2 1 S7 300系统组成 导轨 PS 电源模块 CPU IM 接口模块 SM DI SM DO SM AI SM AO FM 计数 定位 闭环控制 CP 点 到 点 PROFIBUS 工业以太网 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 24V DC连 接器 CPU工作 模式选择开 关 CPU模块 CPU状态 及故障指示 灯 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

8、结构 S7 300系统结构 2 2 S7 300 CPU模块 2 2 1 S7 300 CPU模块的分类 2 2 2 S7 300 CPU模块操作 2 2 1 S7 300 CPU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 CPU 312C 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 CPU 313C 带有集成的数字量和模拟量的输入和输出 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

9、较高的场合 CPU运行时需要微存储卡 MMC CPU 313C 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 CPU 313C 2DP 带有集成的数字量输入和输出 以及 PROFIBUS DP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 CPU 314C 2PtP 带有集成的数字量和模拟量I O及一个 RS422 485串口 并具有与过程相关的功能 能够满足对处理能 力和响

10、应时间要求较高的场合 CPU运行时需要微存储卡MMC CPU 314C 2DP 带有集成的数字量和模拟量的输入和输 出 以及PROFIBUS DP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CPU CPU 313 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 CPU 314 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 CPU 315 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 CPU 315 2DP 具有中到大容

11、量程序存储器和PROFIBUS DP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 CPU 316 2DP 具有大容量程序存储器和PROFIBUS DP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 CPU 312 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 CPU 314 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 CPU 315 2DP 新型 具有中 大规模的程序

12、存储容量 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PROFIBUS DP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 CPU 317 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PROFIBUS DP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SIMATI

13、C工程工具 能够在基于组 件的自动化中实现分布式智能系统 CPU运行时需要微 存储卡MMC CPU 318 2DP 具有大容量程序存储器和PROFIBUS DP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CPU CPU 312 IFM 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 CPU 314 IFM 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 C

14、PU 314 户外型 具有高速处理时间和中等规模I O配 置的CPU 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 CPU 315F 基于SIMATIC CPU S7 300C 集成有PROFIBUS DP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PROFIBUS DP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 CPU 315F 2DP 基于SIMATIC CPU 315 2DP 集成有一个 MPI接口 一个DP MPI接口 可以组态为一

15、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 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 CPU 317F 2DP 具有大容量程序存储器 一个PROFIBUS DP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ET200M I O模块进行集中 式和分布式连接 与故障安全型ET200S PROFIsafe I O模块可 进行分布式连接 标

16、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 317T 2DP 除具有CPU 317 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PROFBUS DP 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PROFIBUS DP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 CPU 317 2 PN DP 具有大容量程序存储器 可用于要求 很高的应用 能够在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PROFIBUS DP智能设备 借助集成的PROFInet I O控 制器 可用在PROFInet上运行分布式I O 能够满足系列