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1、西门子自动控制系统简介,-S7-300 / WINCC,Xx项目,Page 2,系统简介,本脱硝项目使用西门子自动控制系统，下层硬件使用西门子中小型PLC S7-300，上层人机界面使用西门子公司产品WINCC 7.0。 工程实设操作员（兼工程师）站一台、控制站一台，网线连接，TCPIP协议。 结构：,Page 3,WINCC 7.0,S7-300,系统简介,硬件： S7-300PLC为中小型模块化PLC。分为：CPU（中央处理单元）PS（电源模块）SM（信号模块）FM（功能模块）-本项目未用CP（通信处理模块）IM（接口模块）,Page 4,S7-300(PLC)组态和使用,S7-300(P
2、LC)组态和使用,Page 5,S7-300没有背板，模块安装在DIN导轨上，通过U型的总线连接器连接。,硬件安装,S7-300(PLC)组态和使用,Page 6,S7-300使用STEP-7软件组态。安装完软件后，点击图标 进入工程管理器。,组态软件,S7-300(PLC)组态和使用,Page 7,所有针对PLC的组态工作都是在STEP7组态管理器中进行的，包括硬件组态、程序设计、通信组态等。 硬件组态：硬件组态与实际硬件安装基本相同，同时要定义设备的网址、MPI地址的基本参数。,S7-300(PLC)组态和使用,Page 8,西门子信号模块为SM3XX，AI模块为SM331，AO:SM33
3、2;DI:SM321，DO:SM322;硬件组态时对AI模块、AO模块的组态应注意指明信号类型，同时，AI模块上有量程卡，需要与组态中一致。,S7-300(PLC)组态和使用,Page 9,硬件组态完毕后，要进行编译，下装。（也可以组态完成后和程序一起下装，但一定要先编译）；至此，硬件组态结束。,S7-300(PLC)组态和使用,Page 10,程序的组态：,STEP7中逻辑的组态是以“块”的形式进行的。 块的分类：OB 组织块，PLC每次自动循环调用的或中断时调用的。 类似于主程序。比如OB1，主循环，PLC每循环一此就调用它一次。 OB35：每xxms调用一次。OB100：PLC上电时调用
4、一次；OB121程序错误中断调用。 FB 功能块，类似于子程序，需要传递参数，有独立的 背景数据块。静态数据放入背景数据块，调用结束不丢失，下次调用时数据可直接取用。比如说做流量的累积。 FC 功能，类似于子程序，需要传递参数，每次调用结束后数据清零。 DB 数据块，分为常规数据块和背景数据块。通用数据块每个程序都可以存取数据。背景数据块和FB联合使用，仅存放FB的背景数据。,S7-300(PLC)组态和使用,Page 11,Page 12,S7-300(PLC)组态和使用,西门子程序中预定义了一些功能和功能块，用来执行一定的功能。这些预定义的功能块处在于程序库中。可直接调用，比如说对于模拟量
5、的输入输出，可以直接调用FC105和FC106进行工程量的转换。,S7-300(PLC)组态和使用,Page 13,当硬件组态完毕后，建议不要急于程序的编写，先把硬件地址符号化，比如，I0.0是SM321第一个通道地址，表示现场某设备的运行状态，在程序中可以直接调用I0.0编程，但这样做容易混乱，也使程序的可读性变差。编程前打开符号表，为每一个有用的地址写入符号。,S7-300(PLC)组态和使用,除在符号表中编辑标签符号外，也可以在硬件组态时，写入对应硬件通道的符号。,Page 14,S7-300(PLC)组态和使用,Page 15,当然，除硬件地址外，中间变量和数据块中变量也同样应指定符号
6、地址和注释（数据块仅将数据块名符号化即可）。这样，编程不容易出错，可读性也好。,S7-300(PLC)组态和使用,Page 16,编程完毕后要把程序下装PLC，如果是新工程，建议所有程序块编写完成后一起下装PLC（包括硬件组态）；下装前，先定义下装接口：打开STEP7工程管理器选项设置PG/PC接口；,S7-300(PLC)组态和使用,接口定义好以后，选中站点SIMATIC 300（1），点击下装按钮，可以将硬件组态，程序，系统数据全部下装至PLC。注意：下载硬件组态会停PLC；逻辑修改，添加，下装不会引起PLC停机。,Page 17,S7-300(PLC)组态和使用,Page 18,PLC的
7、调试：如果现场有硬件，可以使用硬件PLC进行实际调试，但往往编程时，手边并无PLC硬件，可使用STEP7中的仿真软件进行PLCSIM，此软件集成在STEP7工程管理器中，但要单独安装。,S7-300(PLC)组态和使用,Page 19,用变量表的形式调试和强制变量；,S7-300(PLC)组态和使用,STEP7提供的免费编程语言有LAD,STL,FBD。其他语言需要单独安装并授权。这些语言不再详细说明，可以看相关手册。PLC组态大体如此。,Page 20,WINCC(HMI)组态和使用,WinCC西门子视窗控制中心SIMATIC WinCC (Windows Control Center )是
8、在计算机上对PLC控制的运行设备进行状态监控的软件，是PC上的监控软件。运利该软件，可以动画监视现场设备的运行状况，监视相应的运行参数，以及更改、设置系统的运行数据。WINCC作为通用的上位机监控软件，并不仅限于连接西门子PLC，通过安装相应驱动，WINCC可连接各种工业控制器。WINCC项目可以在STEP7中插入OS站的形式存在，但WINCC的使用不依赖于STEP7。,WINCC(HMI)组态和使用,Page 22,WINCC(HMI)组态和使用,Page 23,安装驱动并定义变量 首先定义驱动，以本工程为例，使用TCP/IP。,WINCC(HMI)组态和使用,Page 24,定义变量 以本
9、工程为例，由于工程是集成在STEP7中的，变量不用单独定义，而是要从STEP7中传递过来。 1、在STEP7中的符号表中设置监视变量（打小旗）。,点击操作员监控后，生成绿色小旗标志，表示在传递变量时，该值被 传递至wincc。,WINCC(HMI)组态和使用,Page 25,2、在需要的数据块中设置监视变量（打小旗）。,在属性中写入s7_m_c,数值中写入true。表明该变量被传递。,WINCC(HMI)组态和使用,Page 26,2、传递变量在OS（ENG)点击右键-编译-下一步完成。,WINCC(HMI)组态和使用,Page 27,Page 28,WINCC(HMI)组态和使用,编译后可在
10、变量列表中看见传递过来的变量。,Page 29,WINCC(HMI)组态和使用,图形编辑 图形的编辑是在图形编辑器中进行。,WINCC(HMI)组态和使用,Page 30,基本的图形组态： 1、输入输出域（用于标签值得显示和输入）,WINCC(HMI)组态和使用,Page 31,基本的图形组态： 2、图形动态特性和交互特性 对象属性包括 属性和事件 属性包括对象的几何、颜色、样式、闪烁等。事件包括鼠标键盘的动作。 属性动作包括：动态对话框、C、VBS、变量； 事件的动作有三类：直接连接、C、VBS；,WINCC(HMI)组态和使用,Page 32,属性：动态对话框,属性：C动作,WINCC(H
11、MI)组态和使用,Page 33,事件：直接连接,WINCC(HMI)组态和使用,Page 34,报警记录,报警：在报警记录中添加；加入模拟量报警和数字量报警；添加报警标签、报警值，还要添加报警说明的消息文本等。画面报警条使用报警控件。,WINCC(HMI)组态和使用,Page 35,变量记录趋势,变量归档：历史库，用以记录变量历史数值。添加时使用归档向导添加，模拟量和数字量不要在一个向导内添加，可生成两个过程归档文件，一个模拟量的，一个数字量的。,WINCC(HMI)组态和使用,Page 36,WINCC功能比较强大，支持C语言和VBS脚本语言，通过这些语言可实现各种复杂的画面应用；但WIN
12、CC又提供了易用的一面，即使不会这些语言，一样可以完成足够使用的各种画面组态。以上是WINCC的简介，推荐两本学习用书：深入浅出WINCC V6西门子WinCC V7基础与应用 可以到西门子网站上下载相关文档，手册；都是免费的。里面有一些视频教学资料，也可以参考。,MODBUS通信,Page 37,西门子 SIMATIC S7系列串行通讯模板主要包括 CP340、CP341、CP440-1、CP441-1/2、以及 ET200S的 1SI 3964/ASCII、1SI MODBUS/USS等模块，它们支持的通讯协议主要有 ASCII、RK512、3964(R)、MODBUS Master、MO
13、DBUS Slave以及其他可加载的协议等，SIMATIC S7系列串行通信模板及各自所支持的通信协议的对应关系如下表：,本工程使用CP341-1，作为MODBUS-Slave。,MODBUS通信,Page 38,CP341进行 MODBUS协议通信时需要有 Dongle的支持。在使用之前先将 Dongle安装在 CP341模块的背面的 Dongle插槽中：,MODBUS通信,CP341使用15针D型连接头。本工程CP341模块安装在主机架第4位。,MODBUS通信,Page 40,硬件组态：,在硬件组态之前，先要安装MODBUS_SLAVE驱动。安装的软件有两个：1、 2、安装顺序：先装Se
14、tup_PtP_V5111,然后再装Modbus-Slave319,在硬件组态之前，先要安装MODBUS_SLAVE驱动。安装的软件有两个：1、 2、安装顺序：先装Setup_PtP_V5111,然后再装Modbus-Slave319,双击CP341,MODBUS通信,Page 41,1、属性选项卡所有值都为默认值，不做改变； 双击CP341模板，点击 Parameter.，配置 CP341参数。,MODBUS通信,1、在下拉菜单中选择MODBUS Slave，前面安装的两个软件就是安装的这个协议。 2、双击信封标志Protocel,MODBUS通信,2、双击 Protocol下的信封图标后，
15、配置 MODBUS Slave参数，点击MODBUS-Slave方案页。,1、地址：20 2、停止位：1 3、校验位：无 4、波特率：9.6kb/s,MODBUS通信,2、FC01，05，15页，对应MODBUS的0区：0xxxx,1、00001-00201对应PLC中的M0.0-M25.7。 2、0区数据可读可写。,MODBUS通信,2、FC02页，对应MODBUS的1区：1xxxx；本工程没有使用这一区。,MODBUS通信,2、FC03、06、16页，对应MODBUS的4区：4xxxx；,1、4区对应PLC中的DB51数据块。 2、4区数据可读可写，本工程仅用于接收DCS发送数据。,MODBUS通信,4、FC04，对应MODBUS的3区：3xxxx；,1、3区对应PLC中的DB50数据块。 2、3区数据只读，本工程用于向DCS发送数据。,MODBUS通信,5、Limits用于定义限制值。,与DCS通信值仅限于DB50-DB51，M0.0-M25.7。除此之外区域不能与DCS通信。,MODBUS通信,6、Interface用于定义接口参数。,选用半双工两线制的RS485协议。,
