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1、项目一 传感器与西门子S7-300PLC 模块选型与安装任务一 西门子S7-300PLC、 导轨、模块、连接器安装知识点技能点1. 电源模块 2. CPU模块 3. SM模块 4. 接口模块1. 安装导轨 2. 安装模块 3. 电气屏蔽与接地 4. 控制柜布置 v 一、任务目的v 二、任务实施步骤及工艺要求1.学习S7300PLC 的硬件的基本知识 2.学习S7300PLC 模块的特性和技术规范 3.训练硬件的选型 4.训练西门子 S7-300PLC模块 的安装一二任务实施步骤及工艺要求1.安装导轨2.安装电源和CPU模块 将电源模块PS安装在导轨的最左端，接着在其右侧安装CPU模块。（1）（
2、2）（3）3安装信号模块将总线连接器插入信号模块SM， 并将模块安装在CPU模块的右侧 的导轨上。4. 安装前连接器5插入标签条槽号 模块 1电源模块（PS）2CPU模块3接口模块（IM）4信号模块（SM）15信号模块（SM）26信号模块（SM）37信号模块（SM）48信号模块（SM）59信号模块（SM）610信号模块（SM）711信号模块（SM）8贴槽号标签6接线（1）连接电源（PS）模块的接地线和电源线。（2）连接电源（PS）模块和CPU模块之间的U型 电源连接器。（3）连接保护接地导线和 导轨（4）屏蔽的连接器件如果还需要安装其他功能模块FM或通信模块CP，则将模块安装到信号模块后面的导
3、轨上， 安装后的S7-300PLC如图所示。三、主要材料、工具与设备序号 名称 型号与规格 单位 数量 备 注 1导轨 530 mm 1 2电源模块 PS307（5A） 个 1 3CPU模块 CPU315-2DP 个 1 4AI模拟量输入模块 SM 331 个 1 5AO模拟量输出模块 SM 332 个 1 6DI数字量输入模块 SM 321 个 1 7DO数字量输出模块 SM 322 个 1 8工具 螺丝刀、扳手、剥线器等 套 1 9劳保用品 套 1 本项目的控制器采用西门子公司的S7-300型PLC。S7-300型PLC的重点在于为生产 制造工程中系统解决方案提供一个通用的自动化平台。这就
4、是说，S7-300型PLC是用于 集中式或分布式结构的优化解决方案。四、相关知识与技能1S7-300 PLC的硬件选型（1）CPU的选型 对于CPU的选型主要是根据项目的具体要求来选取，S7300的 CPU模块大致可以分为标准型CPUs（CPU 312；CPU 314；CPU 315-2 DP；CPU 317-2 DP；CPU 318-2）、紧凑型CPUs（CPU 312C；CPU313C ；CPU313C-2PtP；CPU313C-2DP； CPU314C -2PtP；CPU314C - 2DP）和故障安全型CPUs（CPU 315F-2 DP；CPU 317F-2 DP）等。其中标准型CP
5、U的不同型号可 以满足不同控制规模应用要求，在选型时其具体性能指标可以参照 表1.1。四、相关知识与技能1S7-300 PLC的硬件选型（2）数字量输入/输出模块和模拟量输入/输 出模块的选型（1）电源（PS） 电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源。图1.1.132S7-300模块性能图1.1.14（2）中央处理器（CPU）2S7-300模块性能（3）信号模块（SM） 信号模块用于数字量和模 拟量输入/输出，又分DI/DO （数字量输入/输出）和 AI/AO（模拟量输入/输出） 模块。开关量输入模块如右图所示2S7-300模块性能2S7-300模块性能开关量输出模块采用模拟量输入模块2S7
6、-300模块性能模拟量输出模块2S7-300模块性能3CPU的运行模式图1.1.19v模式选择器 vMRES =模块复位功能（Module Reset ） vSTOP= 停止模式：程序不执行 vRUN = 程序执行，编程器只读操作 vRUN-P = 程序执行，编程器读写操作3CPU的运行模式1. S7-300PLC的功能模块西门子S7-300功能模块模块适用于各种场合， 功能块的所有参数都在STEP7中分配，操作方便， 而且不必编程。包括：计数器模块FM350），定位 模块（FM351），凸轮控制模块FM352），闭环 控制模块（FM355）等许多用于特定场合的模块。五、拓展与提高 v2. S
7、7300PLC的通讯接口模块 v通讯接口模块是微机和可编程序控器之间、可 编程序控制器和可编程序控制器之间的通讯接口 。模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站 点，如：工业以太网，PROFIBUS或串行的点对 点连接等。在机架上可以任意放置，系统可以自 动分配模块的地址。v3. SIMATIC微存储卡（MMC） vFlash EPROM微存储卡用于在断电时保护用户 程序和某些数据。它可以扩展CPU的存储容量， 也可以将有些CPU的操作系统包括在MMC中，这 对于操作系统的升级是非常方便的。v思考与练习1. 简述常用模块的功能与结构。 2. S7-300PLC的硬件安装主要包括哪些部分？
8、 3. CPU的主要功能是什么？ 4. S7-300PLC的硬件安装步骤？ 5. S7-300型PLC的主要功能有哪些？ 6. S7300的CPU模块常用的为哪几种类型？ 7. S7-300型PLC所采用的模块式结构与其他模块式PLC 相比有何特点? 8. S7300的输入/输出模块包括哪些？任务二 传感器的检测及传感器与PLC的接口连接v知识点 v1. 常用传感器的知识 v2. 传感器的安装 v3. 传感器与PLC的接口连接 v技能点 v1. 传感器的选型 v2. 训练开关型传感器与PLC数字量输入模块的连接 v3. 训练传感器与PLC模拟量输入模块的连接 v4. 训练执行器与PLC信号模块
9、的连接一、 v任务目的 v1.学习传感器的基本知识 v2.学习常用传感器的选型和安装 v3.训练开关型传感器与PLC数字量输入模块的连接 v4.训练传感器与PLC模拟量输入模块的连接二、任务实施步 骤及工艺要求1. 开关型传感器与PLC的DI 模块连接 2. 传感器与PLC的模拟量输 入模块连接三、主要材料、工具与设备序号名称型号与规格单位数量备注1导轨530 mm 1 2电源模块PS307 个 1 3CPU模块CPU315-2DP 个 1 4AI模拟量输入模块SM 331 个 1 5AO模拟量输出模块SM 332 个 1 6DO数字量输出模块SM 322 个 1 7DI数字量输入模块SM 3
10、21 个 1 8光电传感器个 1 9热电阻个 1 10工具螺丝刀、扳手、剥线器等套1 11劳保用品工作服、绝缘鞋等套1 12连接电缆1 m（硬接线21.传感器的定义2.传感器分类四、相关知 识与技能四、相关知识与技能3.常用传感器 （1）热电阻温度传感器： 热电阻的测量原理，利用导体或半导体的电阻值随 温度变化而变化的特性来测量温度的感温元件叫热 电阻。大多数金属在温度每升高1时，其电阻值要 增加0.40.6。电阻温度计通过测量桥路转换成 电压信号，然后送至显示仪表指示或记录被测温度 。工业用热电阻有铂热电阻和铜热电阻两大类。各种热电阻适用的测量范围示于下表： 类 别型 号分 度 号测 量 范
11、 围（）铂热电阻 WZP Pt10，Pt100 200-十500（玻璃、陶 资骨架） 一200一+420（云母骨架 ） 铜热电阻 WZC Cu50，Cu100 50一+100 各种热电阻的外形常是极不相同的，但是它们的 基本结构却大致相似，一般由感温元件、绝缘套 、保护管和接线盒等主要部分组成。a.热电阻选择： 根据测量的范围和对象，选择适当的热电阻及其保护管 材料的规格。 b.安装地点选择： 热电阻的安装地点，应避免装在炉门旁边或与加热物体 距离过近之处。技 术 特 性c.热电阻接线 热电阻接线时，先将接线盒打开，按规定线路接线。 接线的方法一般有二线法和三线法两种。三线连接法 的优点在于可
12、以避免因连接导线电阻值的改变而引起 的显示仪表的示值误差。检查接线无误后，拧紧空心 螺栓，然后盖好接线盒盖子。（2）差压式流量计 差压式流量计是根据安 装在管道流量检测件产 生的差压，已知的流体 条件以及检测件与管道 的几何尺寸来推算流量。1孔板； 2引压管； 3差压计差压式流量计（3）浮子流量计 浮子流量计是以浮子在垂直锥形管中随着流量变化而 升降，改变它们之间的流通面积来进行测量的面积流 量仪表，又称转子流量计。（4）差压式液位计 差压式液位计测量原理。对于不可压缩的液体 （其密度不变），液柱的高度与液体的差压成正比。 差压式液位计是利用容器内的液位改变时由液柱产生 的差压也相应变化的原理
13、而工作的。差压式液位传感器五、拓展与提高 1模拟量输出模块和继电器的连接SM322201电磁阀线 圈34M24V2连接负载/执行器至模拟量输出模块（1）连接负载和执行器至电压输出v负载与不带隔离的模块的电压输出之间的双线连接（2）连接负载和执行器至电流输出2模拟量模块的用途追朔电磁阀的发展史，到目前为止，国内外的 电磁阀从原理上分为三大类（即：直动式、分 步直动式和先导式），而从阀瓣结构和材料上 的不同与原理上的区别又分为六个分支小类（ 直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构 、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活 塞结构）。3电磁阀的 原理及种类电阻应变式传感器是利用电阻应变片将应变转换
14、为电阻 变化的传感器, 传感器由在弹性元件上粘贴电阻应变敏感 元件构成。当被测物理量作用在弹性元件上时, 弹性元件 的变形引起应变敏感元件的阻值变化, 通过转换电路将其 转变成电量输出, 电量变化的大小反映了被测物理量的大 小。4电阻应变 式传感器v思考与练习1. 传感器的定义？ 2. 传感器的分类？ 3. 工业上使用热电阻为什么要采用三线制接法？ 4. 热电阻温度传感器的测温原理是什么？ 5. 如何将暗开式光电传感器与开关量模块SM321连接？ 6. 差压式流量计的工作原理是什么？ 7. 浮子流量计的工作原理是什么？ 8. 差压式液位传感器的工作原理是什么？项目二 S7-300 数字量控制及
15、模拟仿真化学工业出版社 STEP 7是S7-300/400系列PLC的编程软件，用户为完成特定的控制任 务使用该软件编写应用程序。S7-PLCSIM是集成在STEP 7中的仿真软件，用于模拟PLC的中用户程 序的执行情况。利用该软件可已在项目开发阶段发现和排除错误，还是教学 中学生学习S7-300/400 系列PLC编程、程序调试和故障诊断的有力工具。指令是PLC所能的基本操作的描述。指令是程序的最小独立单位，用户 程序是由若干条顺序排列的指令构成。该项目通过对典型顺序控制程序的运行调试，介绍STEP 7和S7- PLCSIM软件的使用方法。通过对程序的分析，介绍S7-300的基本位逻辑指 令
16、的结构、功能和使用方法。项目描述：化学工业出版社 运用PLC技术进行应用系统的设计与开发，需 要两方面的知识和技能：PLC硬件系统的配置和编 写程序技术。本项目通过对编程软件、仿真软件的 使用方法以及常用编程指令的典型应用，使学生学 会PLC简单控制程序的设计技术。项目分析：化学工业出版社 知识点：1. S7 300 PLC的编程语言与指令系统 2. S7 300 PLC的存储区与数据类型 3. S7 300 PLC的基本逻辑指令 4. 梯形图的编程规则技能点：1. STEP 7编程软件与仿真软件的安装 2. STEP 7的硬件组态与参数设置 3. 基本逻辑控制指令的应用 4. 梯形图编程化学工业出版社 了解软件安装的硬件条件 和对操作系统的需求，熟悉 PLC编程软件的环境，学会基 本位逻辑控制指令，能进行简 单程序的设计。任务1 基本位逻辑功能编
