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1、实验四实验四 西门子西门子 PLC 硬件组态硬件组态实验目的实验目的：通过实验学会使用 S7300PLC，掌握硬件组态方法实验设备实验设备：SEIMENS S7-300 PLC 、各种控制对象模块 、连接线实验内容实验内容：一、一、SEIMENSSEIMENS S7-300S7-300 PLCPLC 实验台简介实验台简介SEIMENS S7-300 PLC 实验台的组成可分为三部分：PLC 机架，控制台接线面板，6 个实验模拟盒。应用此实验台，可实现多个 PLC 的开关量控制实验，同时也能作为模拟量控制实验装置的操作台。1.1. PLCPLC 机架机架如图 1-1 所示，PLC 机架是整个控制
2、台的核心。本实验台提供由一个机架构成的 PLC。使用适合于小规模性能要求的模块化小型 PLC 系统SIEMENS S7-300 PLC。它具有模块化、无排风扇结构、易于实现分布、用户便利、价格适中、易于扩展等特点。图 1-1PLC 机架结构图按连接顺序从左到右依次为：5A 电源模块，CPU315 中央处理器模块,SM321 开关量输入模块，2 个 SM322 开关量输出模块，SM331 模拟量输入模块，SM322实验室中所使用的各模块的性能及参数指标如下：（1） 电源模块为 SIMATIC S7-300 提供电源，将 120/230V 电压转变到 24V 直流工作电压。这里使用的是 5A 电源
3、模块。（2）中央处理器模块产品型号：CPU315-1AFO3-0AB0；主要技术特性：48KB 的工作存储器。80KB 集成的负载存储器（RAM）,用存储器卡可以从 16KB 扩展到512KB。执行指令速度：约 0.3ms/每 1000 条二进制指令。存储位从 MB0 到 MB255 共 2048 字节,其中 MB0-MB15 为可保持的存储器。计数器从 C0 到 C63 共 64 个，其中 C0-C7 为可保持的计数器。定时器从 T0 到 T127 共 128 个，没有可以保持的定时器。（3）SM321 开关量输入模块产品型号：SM321-1BH02-0AA0；主要技术特性：16 点输入，分
4、为 16 个组。额定电压 24V。不可设置输入延时。（4）SM322 开关量（晶体管）输出模块两个开关量输出模块，其型号和技术特性分别为：a.SM322-1BH01-0AA0 开关量输出模块： 16 个输出节点，分成 8 个组。 额定负载电压 24V。 适用于连接电磁阀、接触器、小功率电机、灯、和电机启动器。 可以接灯负载(5w)。b.SM322-1HF01-0AA0 开关量（继电器）输出模块 8 个输出节点，分成 2 个组。 额定负载电压为 230V AC 或 24V DC。 可以接灯负载(50w)。（5）SM331 模拟量输入模块产品型号：SM331-7KF01-0AB0；主要技术特性：
5、8 个输入点数,广泛的输入范围。 额定负载电压 24V。 电压和电流传感器、热电耦、电阻和电阻式温度计均可以作为传感器与该模块相连接。（6）SM332 模拟量输出模块产品型号：SM332-5HD01-0AB0；主要技术特性： 4 个输出节点电压输出为 1-5V,0-10V,+10V。电流输出为 4-20mA,+20mA,0-20mA。 额定负载电压 24V。2.2. 机架面板机架面板机架面板主要提供与 PLC 的输出输入量相连接的接线端口。主要分为：面板电源接入部分，开关量输入部分，继电器开关量输出部分，晶闸管输出部分，电流电压模拟量提供部分，模拟量输入部分，模拟量输出部分。（1）面板电源接入
6、部分 开关量输入部分（3）晶闸管开关量输出部分总电源开关电源开关指示灯电源接出端口电源接入口电源接入口16 个开关量输入信号接口电源接入口电源接入口输出显示灯（4）继电器输出部分（5）电流电压模拟量提供部分模拟量输入部分16 个晶体管开关量输出信号接口电源接入口电源接入口继电器开关量输出口电源接入口模拟信号大小检测端口模拟量输入端口（7）模拟量输出及模拟量信号源部分3.3. 模拟实验盒模拟实验盒有多个实验模拟盒，可实现多个 PLC 的系统实验，关于实验的详细要求和内容见实验部分。二、硬件组态硬件组态硬件组态工具有助于硬件组态、分配参数和诊断。一般出厂的模块都带有预置参数，如果这些缺省设置正常，
7、那么就不需要硬件组态。但是下面这些情况需要硬件组态：需要改变预置参数或模块地址（例如：允许模块的硬中断）要组态通讯连接把分布式外设连接到主站（PROFIBUS-DP）带有几个 CPU 或扩展机架的 S7-400 站使用容错可编程控制器（可选包）S7-300 的硬件组态在 STEP7 中完成，这些组态数据以后可以通过下载（downloading）传送到可编程控制器中。进行硬件组态，首先应该新建一个项目。新建的方法有两种，在进入模拟量输出端口电流源电压源热电偶冷端温度补偿电路接入端热电偶冷端温度补偿电路接入端SIMATIC Manager 之后，一种是按照向导新建，另外一种是自己新建一个工程。如果
8、通过向导建立工程，则直接在 SIMATIC 300 工作站中点击 Hardware 来配置硬件组态；如果自己手动建立工程，则需先右击工程名来插入一个 SIMATIC 300 工作站，然后再进行硬件组态。实验中所采用的设备在组态中的顺序及设备型号如下：1 电源：PS 307 5A 307-1EA00-0AA02 中央处理器模块：CPU315-1AFO3-0AB03 （无此模块 跳过）4 开关量输入模块：SM321-1BH02-0AA05 开关量输出模块：SM322-1BH01-0AA06 开关量输出模块：SM322-1HF01-0AA07 模拟量输入模块：SM331-7KF01-0AB08 模拟
9、量输出模块：SM332-5HD01-0AB0（注：组态中前三项顺序不能改变）下面我们来介绍组态的具体步骤：1.1.创建新项目创建新项目用 STEP 7 进行编程，首先要根据过程创建一个新项目。以通过向导的方法为例：(1) 双击桌面上的 SIMATIC Manager 图标，激活 STEP 7 助手(2) 在 STEP 7 Wizard:“ New Project“中点击“Next“进入下一个对话框(3)选择 CPU315， “ CPU name”和“MPI address”为缺省设置，点“Next”到下一步(4)选择 OB1 块和 LAD 梯形图编程语言,点击“Next”进入下一步操作对话框(
10、5) 在“Project name” 中输入新项目的名称，例如:S7_New Project，用“Finish”确定所有设置，创建新项目成功。2.2. 启动硬件组态启动硬件组态对于上面通过向导新建的项目来说，启动硬件组态的方法比较简单，可以直接左击 SIMATIC 300 Station，然后双击在右侧出现的“Hardware“图标，则进入了“硬件组态”应用程序窗口。3.3.产生设定组态产生设定组态（1） 点开右侧 SIMATIC 300 图标，按前面提到组态顺序依次选择各设备型号：5A5A 电源：电源：选中第一行，点开右侧的 PS-300，双击“PS 307 5A“，则内容自动填入第一行。C
11、PU315-1AFO3-0AB0CPU315-1AFO3-0AB0：此项在创建过程中已经选择完毕，故第二行的内容为缺省设置。（注：第三行对应为可选接口模块，实验室所使用的 PLC 机架上无此模块，所以此行跳过。 ）SM321-1BH02-0AA0SM321-1BH02-0AA0：选中第四空行，先后点开 SM-300 和 DI-300，双击“SM 321 DI16xDC24V“321-1BH02-0AA0” ，则内容自动填入。SM322-1BH01-0AA0SM322-1BH01-0AA0：选中第五行，在 SM-300 下面选择 DO-300，双击“SM 322 DO16xDC24/0.5A“，
12、则内容自动填入。SM322-1HF01-0AA0SM322-1HF01-0AA0：选中第六行，同样在 DO-300 下面，双击“SM 322 DO8xREL AC230V“，则内容自动填入。SM331-7KF01-0AB0SM331-7KF01-0AB0：选中第七行，打开 SM-300 下面的 AI-300，双击“SM 331 AI8x12 Bit“，则内容自动填入。SM332-5HD01-0AB0SM332-5HD01-0AB0：选中第八行，打开 AO-300，双击“SM 332 AO4x12 Bit“，则内容自动填入。（2） 以上操作完成之后，先后打开实验台电源和 PLC 电源,将 PLC
13、 的 CPU 模块的模式选择置于“STOP“,然后点开 PLC 的下拉菜单，选择“Download“将组态结果下载到 PLC 中。(4)点击“OK“确认连接硬件组态完成后，在左侧对话框中双击 Blocks，此时右侧对话框中出现一个 OB1 块双击 OB1 则可以进行编程：编写一段简单的程序，下载到 PLC，然后点击“眼镜”图标即可运行程序。用这种简单的方法确认连接是否成功：注：对于自己手动建立的项目，则需先插入一个 SIMATIC 300 工作站，然后再进行硬件组态。插入站和在这种方式下启动硬件组态的方法为：选择菜单Insert Station SIMATIC 300 Station 便可以在当前项目下插入一个新站。系统自动为该站分配一个名称：SIMATIC 300（1） ，用户以后可以自行修改。双击 SIMATIC 300（1）图标，打开插入的新站：在 SIMATIC 管理器下选择硬件站，并选择菜单 Edit Open Object 或双击硬件对象图标，也可以启动“硬件组态”应用程序窗口。
