西门子PLC控制系统

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1、西门子PLC控制系统科目：西门子PLC系统P.1/50西门子PLC控制系统西门子PLC系统l目录l一. 西门子PLC系统原理说明 l1.1 系统简介 l1.2 模块说明 l1.3 关于STEP 7软件 l二. 西门子PLC系统操作说明 l2.1 项目创建 l2.2 硬件组态 l2.3 系统上电及在线调试 l三. 西门子PLC系统接线图 l3.1 系统主电路图 l3.2 模块接线图 l四. 西门子PLC系统故障排除 l4.1 通讯故障 l4.2 PS307故障 l4.3 CPU（315-2DP）故障 l4.4 模拟量输入模块故障 l4.5 模拟量输出模块故障 l4.6 数字量输入模块故障 l4.

2、7 数字量输出模块故障l五. 西门子PLC硬件组态实例 l5.1 基本步骤 l5.2 主机架配置方法 l5.3 多功能面板的添加 l5.4 实物教室配置实例 l六. 西门子PLC编程实例 l6.1 实物教室程序说明 l6.2 主循环程序 l6.3 TANK液位控制功能块l6.4 马达控制功能块 l6.5 变量监控表l6.6 系统上电及在线调试l七. 西门子多功能面板介绍l7.1 MP270外观l7.2 多功能面板组态软件Protool介绍l7.3 组态画面实例l7.5 项目下载步骤l7.6 在计算机操作系统设置接口2西门子PLC控制系统一 西门子PLC系统原理说明 l1.1系统简介l 本西门子

3、PLC教育训练系统旨在简单地说明如何去组态一个S7-300 STATION,通过其相应数字量/模拟量输入输出模块将实际生产应用中之按钮、 数字量传感器（如光电开关，接近开关等）、模拟量传感器（如流量计，位 置传送器，温度传送器等）之信号接入系统，通过人员编写之程序运行结果 去驱动继电器、电磁阀等执行机构来达到生产控制之要求。l1.2模块说明l 在本系统中，电源模块使用PS307,其输入电压为220VAC，输出电压为 24VDC,5A,其主要功能为向CPU315-2 DP提供24V直流电源。在CPU315-2 DP模 块上，集成有两个通讯口：一个为MPI口，一个为DP口。MPI口用于CPU315

4、-2 DP与编程电脑之间之通讯，在PLC与电脑间建立通讯后，人员就可通过 Simatic Manager软件对系统进行硬件组态、诊断，软件编程、下载、调试。DP 通讯口用于组态相关PROFIBUS网络，建立现场之REMOTE I/O系统。其他数 字量、模拟量输入输出模块一般均由24VDC供电，且一般不由PS307电源模块 供电，而由另配之24VDC电源供电。l1.3关于STEP 7 Simatic Manager标准软件，其主要包括以下组件：l Simatic管理器，用于集中管理所有工具以及自动化数据l 程序编辑器，用于以LAD,FBD和STL语言生成用户程序l 符号编程器，用于管理全局变量l

5、 硬件组态，用于组态和参数化硬件l 硬件诊断，用于诊断自动化系统的状态l Net Pro，用于组态MPI和PROFIBUS等网络连接3西门子PLC控制系统一 西门子PLC系统操作说明 2.1项目创建l 创建一个项目有两种方法：使用向导创建和直接创建。两者的区别在于， 直接创建将产生一个空项目，用户需要手动添加项目框架中的各项内容，新 建项目向导则向用户提供一系列选项，根据用户的选择，自动生成整个项目 的框架。l2.1.1使用向导创建项目l 打开“SIMATIC Manager”，在“FILE”菜单下单击“New Project Wizard” ，弹出新建项目向导对话框。用向导创建项目共分为四步

6、。l第一步：向导的使用说明l 单击“Preview”按钮可以显示隐藏对话框下放的预览窗口。在预览窗口 中可以立即看到不同选项对将生成的项目的影响。单击“Next”按钮进入下 一步操作。l第二步：选择CPUl 在图中选择CPU型号和MPI地址。MPI地址的默认值是2, 单击“Next”按钮 进入下一步操作。l第三步：添加OB块l 在这一步中，用户可以选择需要的OB块和使用的编程语言。单击“Next” 按钮进入下一步操作。l第四步：输入项目名称l 在“Project name”一栏中输入项目名称（“西门子教育训练系统”），单 击“Finish”,一个新的项目就创建完了。 4西门子PLC控制系统一

7、西门子PLC系统操作说明 l2.1.2直接创建项目l 在“File”菜单下单击“New”,可以直接创建一个新项目。在弹出的对话 框中输入项目名称（“西门子教育训练系统”），单击“OK”完成。l直接创建的项目中只包含一个MPI子网对象，用户需要通过“Insert”菜单向 项目中手动添加其他对象。此时，用户有两种选择：l可以插入一个站，先进行硬件组态，完成硬件组态后，再在相应CPU的S7 Program目录下编辑用户程序l或者可以先插入一个独立的S7 Program对象，编写用户程序，再进行硬件组 态，等组态完成后将程序复制到相应CPU中。2.2 硬件组态l2.2.1 配制S7-300 STATI

8、ON主机架打开SIMATIC Manager，打开“西门子教育训练系统”工程，双击 Hardware图标，出现如上图所示硬件组态窗口，在此窗口中按照实际安装之 硬件依次从右侧展开之硬件目录中选择插入Rack,PS,CPU,I/O MODULE等 卡片，并作相关硬件参数设置。如下图所示5西门子PLC控制系统二 西门子PLC系统操作说明6西门子PLC控制系统二 西门子PLC系统操作说明 l2.2.2 主机架配制原则 l在配制此主机架时，必须遵循以下原则: l 1#槽只能放置电源模块 l 2#槽只能放置CPU模块，不能为空 l 3#槽只能放置接口模块，如果一个S7-300 PLC站只有主机架，而没有

9、扩展机架，则主机架 不需要接口模块，但是3#槽必须留空（实际的硬件排列仍然是连续的） l 411#槽可放置最多8个信号模块、功能模块或通讯模块，这些模块必须连续排列l 数字仿真模块SIM 374 IN/OUT 16是用于实验模拟的I/O模块，在硬件目录里并不存在。因 此在组态该模块时，应该添加它要仿真的模块，而不是该模块本身。 l2.3 系统上电及在线调试 l1.确认接线是否正确。 l2.合上主电源开关MCCB1（220VAC）。l3.合上CP1（220VAC），为PLC Power Supply提供电源（合上前先确认Power Supply电压 开 关处于230VAC or 120VAC,必

10、须与CP1输出电压匹配）。 l4.合上Power Supply之24VDC开关，为CPU提供电源。 l5.合上CP2，CP3为PLC I/O MODULE提供24VDC电源。 l6.将MPI电缆一端接于CPU卡上之MPI接口，将另一端接于适配器上，将适配器之接头接于 SIMATIC Net CP5512通讯卡上，再将CP5512插入相应电脑插槽。 l7.将CPU开关從STOP模式切换至RUN模式。 l8.启动电脑，打开SIMATIC Manager 软件，打开“Siemens training center” 工程，打开 Options/Set PG/PC Interface对话框，选择通讯方

11、式为PC Adapter(MPI)，点击Properties 对话框， 将Transmission Rate 设置为187.5Kbps,这样SIMATIC Manager就可通过MPI与PLC通讯了。 l9.下面就可通过SIMATIC Manager对PLC中软硬件进行组态,编程，下载,调试了。 l10.打开OB1,在本列中接了一输出信号为4-20MA的位置编码器于模拟量输入模板上，通过监 控程序可读取编码器之输出值（PIW256）。 l11.人员可自行修改相关程序进行调试。7西门子PLC控制系统 三. 西门子PLC系统接线图3.1系统主电路图 8西门子PLC控制系统 三. 西门子PLC系统接

12、线图l 3.2 模块接线图l 3.2.1 模拟量模块接线图9西门子PLC控制系统 三. 西门子PLC系统接线图l3.2.2 数字量模块接线图10西门子PLC控制系统四. 西门子PLC系统故障排除l4.1通讯故障l PLC与电脑无法通过MPI接口正常通讯，可检查SIMATIC Manager中 “Options/Set PG/PC Interface”是否设置为MPI通讯，且双方之通讯速率设置是 否相同l4.2 PS307（5A）l4.2.1故障原因判断方法l1）输出电流过载：I2.6A（动态）；2A“新建”打开一个对话框,在此对话框里可以选择STEP7项目并在 其中创建一个Protool项目.

13、然后选择操作单元.七.西门子多功能面板介绍41西门子PLC控制系统l7.2 Protool项目窗口 l当打开一个新建或已存在的项目时,项目窗口打开. Protool项目的项目数据以对象形式存储. 项目中的对象以树形结构排列. l项目窗口左边显示属于项目的对象类型,可以为所选择操作单元进行组态.对象类型包含设 置了属性的对象,显示在项目窗口的右边,可以组态的对象取决于操作单元的类型. l在Protool中各种对象直接与编辑它们所需的工具链接. l项目窗口结构如下: l标题栏包含项目名称. l根据操作单元,可组态的对象类型在窗口的左半边显示,而创建的对象在右半边显示.七.西门子多功能面板介绍42西

14、门子PLC控制系统l7.3 组态画面实例 l7.3.1状态按钮组态 l创建画面：状态按钮 是一个具有两种状态 ：“已按下”和“已释放” 的控件与显示元素。 状态按钮可以用信号 通知从操作单元(例如 ，电机)上不可见的单 元状态。也就是说， 可以同时在操作单元 上改变该单元的状态 。通过选择图标 按钮或从菜单中选择“ 插入”“状态按钮”,插 入按钮同时弹出属性 对话框.l为了画面的整体效果 可以通过图中其它选 项卡对其优化，例如 字体、颜色、名称等 。 七.西门子多功能面板介绍43西门子PLC控制系统l 属性设置：如 果要组态状态按 钮有“已按下”和“ 已释放”两种状 态,通过 “General

15、”选项 卡选择“Type”中 “Switch”,同时还 可以为两种状态 加入不同的文字 说明。为了能与 PLC控制联系必 须设置变量，如 果变量已经存在 可以点击选择变 量，否则就通过新建变数。 变量需要设置数 据类型。 七.西门子多功能面板介绍44西门子PLC控制系统l7.4功能键组态 l7.4.1 M270可组态的功能键入F1F20。通过点击功能键，随即出现属 性对话框进行设置功能。例如组态F13功能键控制上例中的状态按钮 。点击功能键随即出现属性对话框如图所示七.西门子多功能面板介绍45西门子PLC控制系统l在“Select Object”窗口内的“All Functions”选项下选择

16、“Invert bit”如图 所示 七.西门子多功能面板介绍46西门子PLC控制系统l7.5 项目下载步骤l 7.5.1 通过串口进行下载l 使用标准RS232电缆,电缆连接图如下所示: l 确认串口电缆连接到面板的“IF 2”口.l 面板上电.l 选择“Control Panel”打开“Transfer”选项启动面板串口下载功能。l 串口设置右侧第一个选项“Enable Channel”必须被启动，否则不能进行串口下载。第二个选项“Remote Control”如果被启动，ProTool 的下载命令会中止面板的运行模式并自动切换到 传输模式；如果不启动，则必须上电时选择传输模式或在项目中使用模式切换功能。l ProTool 中“檔下载设置.”选项中必须指定串口下载