一、S7-300主要支持的硬件有:
(1)電源(PS)
電源模塊提供了機(jī)架和CPU內(nèi)部的供電電源,置于1號(hào)機(jī)架的位置。
(2)中央處理器(CPU)
CPU存儲(chǔ)并處理用戶程序,為模塊分配參數(shù),通過嵌入的MPI總線處理編程設(shè)備和PC、模塊、其它站點(diǎn)之間的通訊,并可以為進(jìn)行DP主站或從站操作裝配一個(gè)集成的DP接口。置于2號(hào)機(jī)架。
(3)接口模塊(IM)
接口模塊將各個(gè)機(jī)架連接在一起。不同型號(hào)的接口模塊可支持機(jī)架擴(kuò)展或PROFIBUS DP連接。置于3號(hào)機(jī)架,沒有接口模塊時(shí),機(jī)架位置為空。
(4)信號(hào)模塊(SM)
通常稱為I/O(輸入/輸出)模塊。測(cè)量輸入信號(hào)并控制輸出設(shè)備。信號(hào)模塊可用于數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào),還可用于進(jìn)行連接,如傳感器和啟動(dòng)器的連接。
(5)功能模塊(FM)
用于進(jìn)行復(fù)雜的、重要的但獨(dú)立于CPU的過程,如:計(jì)算、位置控制和閉環(huán)控制。
(6)通訊處理器(CP)
模塊化的通訊處理器通過連接各個(gè)SIMATIC站點(diǎn),如:工業(yè)以太網(wǎng),PROFIBUS或串行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接等。
后三個(gè)模塊在機(jī)架上可以任意放置,系統(tǒng)可以自動(dòng)分配模塊的地址。
需要說明的是,每個(gè)機(jī)架最多只能安裝8個(gè)信號(hào)模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統(tǒng)任務(wù)超過了8個(gè),則可以擴(kuò)展機(jī)架(每個(gè)帶CPU的中央機(jī)架可以擴(kuò)展3個(gè)機(jī)架)。
各個(gè)模塊的性能具體如下:
(1)電源模塊(PS)
電源模塊用于將SIMATIC S7-300 連接到120/230V AC電源。
(2)接口模塊
接口模塊用于多機(jī)架配置時(shí)連接主機(jī)架(CR)和擴(kuò)展機(jī)架 (ER)。S7-300通過分布式的主機(jī)架(CR)和3個(gè)擴(kuò)展機(jī)架(ER),可以操作多達(dá)32個(gè)模塊。運(yùn)行時(shí)無需風(fēng)扇。
(3)CPU模塊
各種CPU 有各種不同的性能,例如,有的CPU 上集成有輸入/輸出點(diǎn),有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通訊接口等。
以上只是列出了部分指標(biāo),設(shè)計(jì)時(shí)還要參看相應(yīng)的手冊(cè)。
(4)信號(hào)模塊
信號(hào)模塊用于數(shù)字量和模擬量輸入/輸出,又分DI/DO(數(shù)字量輸入/輸出)和AI/AO(模擬量輸入/輸出)模塊。
①數(shù)字量輸入模塊:
②數(shù)字量輸出模塊:
③數(shù)字輸入/輸出模塊:
④繼電器輸出模塊:
⑤模擬量輸入模塊
⑥模擬量輸出模塊:
⑦模擬量輸入/輸出模塊:
(5)功能模塊
西門子S7-300功能模塊模塊適用于各種場(chǎng)合,功能塊的所有參數(shù)都在STEP7中分配,操作方便,而且不必編程。包括:計(jì)數(shù)器模塊(FM350),定位模塊(FM351),凸輪控制模塊(FM352),閉環(huán)控制模塊(FM355)等許多用于特定場(chǎng)合的模塊。
(6)通訊模塊(CP)
S7-300通訊模塊是用于連接網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊用的專用模塊,比如:用于S7-300和SIMATIC C7通過PROFIBUS通訊的模塊CP343-5,用于S7-300和工業(yè)以網(wǎng)通訊的模塊CP343-1及CP343-1 IT等。
二、S7-300CPU前面板說明
S7-300CPU前面板如上圖所示。需要說明的是,S7-300系列有20種不同的CPU,每種CPU的前面板是不同的,但也是大同小異。現(xiàn)以CPU318-2為例,分別說明如下:
1、負(fù)載電源模塊
負(fù)載電源模塊用于將AC 220V電源轉(zhuǎn)化為DC 24V,供CPU和I/O模塊及其它模塊使用。
2、后備電池
后備電池的作用是在PLC斷電時(shí),用來保證CPU實(shí)時(shí)時(shí)鐘的正常運(yùn)行,并可以保存用戶的程序和數(shù)據(jù)(在RAM中)。有的低端的CPU因?yàn)闆]有實(shí)時(shí)時(shí)鐘,沒有后備電池。
3、DC 24V接線端子
CPU輸出一個(gè)DC 24V,L+和M分別是DC 24V的正極和負(fù)極。可用作CPU開關(guān)信號(hào)輸入或外部元器件的電源。
4、模式選擇開關(guān)
模式選擇開關(guān)用來選擇CPU的運(yùn)行方式。有的該開關(guān)是一種鑰匙開關(guān),改變運(yùn)行方式需要插入鑰匙,用來防止未經(jīng)授權(quán)的人改變CPU的運(yùn)行方式。
模式選擇開關(guān)各位置的含義如下:
(1)RUN-P(運(yùn)行-編程)位置:CPU不僅執(zhí)行程序,還可以在線讀出和修改程序及改變運(yùn)行方式;
(2)RUN(運(yùn)行)位置:CPU執(zhí)行程序,可以讀出程序,但不能修改程序;
(3)STOP(停機(jī))位置:CPU不執(zhí)行程序,可以讀出和修改程序;
(4)MERS(清除存儲(chǔ)器)位置:可以復(fù)位存儲(chǔ)器,使CPU回到初始狀態(tài)。此位置不能保持,當(dāng)松開后,又會(huì)回到STOP的位置。
5、狀態(tài)和故障指示燈
(1)SF(系統(tǒng)故障指示,紅色):CPU硬件故障或軟件出錯(cuò)時(shí)常亮;
(2)BATF(電池故障,紅色):電池電壓低或無電池時(shí)常亮;
(3)DC 5V(+5V電源指示,綠色):CPU和S7-300總線+5V電源正常時(shí)常亮;
(4)FRCE(強(qiáng)制指示,黃色):至少有一個(gè)I/O被強(qiáng)制時(shí)常亮;
(5)RUN(運(yùn)行指示,綠色):CPU處于RUN運(yùn)行方式時(shí)常亮,重啟動(dòng)時(shí)以2Hz的頻率閃亮,HOLD狀態(tài)時(shí)以0.5Hz的頻率閃亮;
(6)STOP(停機(jī)指示,黃色):CPU處于STOP、HOLD狀態(tài)時(shí)常亮;請(qǐng)求存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)以0.5Hz的頻率閃爍;正在復(fù)位時(shí)以2Hz的頻率閃爍;
(7)BUSF(總線故障指示,紅色):Profibud-DP接口硬件或軟件故障時(shí)常亮。
6、存儲(chǔ)器卡
存儲(chǔ)器卡用于在斷電時(shí)保存用戶程序和一些數(shù)據(jù),可以擴(kuò)展CPU的存儲(chǔ)容量。
7、MPI接口
MPI接口用于CPU與其它PLC、PG/PC(編程器/個(gè)人計(jì)算機(jī))、OP(操作員接口)通過MPI網(wǎng)絡(luò)的通信。
8、前連接器
前連接器用于將傳感器和執(zhí)行元件連接到信號(hào)模塊,前面有蓋板(9)保護(hù)。
三、SIMATIC S7-300具有多種不同的通訊接口:
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多種通訊處理器用來連接AS-i接口、PROFIBUS 和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)。
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通訊處理器用來連接點(diǎn)到點(diǎn)的通訊系統(tǒng)。
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多點(diǎn)接口(MPI) 集成在CPU中,用于同時(shí)連接編程器、PC機(jī)、人機(jī)界面系統(tǒng)及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動(dòng)化控制系統(tǒng)。
----用戶可以方便的使用Step7軟件進(jìn)行通訊組態(tài)。
----CPU 支持下列通訊類型:
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過程通訊
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通過總線(AS-i或PROFIBUS)對(duì)I/O模塊周期尋址(過程映象交換) 。
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數(shù)據(jù)通訊
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在自動(dòng)控制系統(tǒng)之間或人機(jī)界面(HMI)和幾個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)之間,數(shù)據(jù)通訊會(huì)周期地進(jìn)行或被用戶程序或功能塊調(diào)用。
通過PROFIBUS的過程通訊
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S7-300通過通訊處理器,或通過集成在CPU上的 PROFIBUS-DP接口連接到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)上。
----帶有PROFIBUS-DP主站/從站接口的CPU可以使用戶能夠方便高效地進(jìn)行組態(tài)。
----而且,用戶通過PROFIBUS-DP分布式I/O就像處理集中的I/O一樣,具有相同的組態(tài)、地址和編程。
----下列設(shè)備可以作為通訊的主站:
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SIMATIC S7-300
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(通過帶PROFIBUS-DP 接口CPU或通過 PROFIBUS-DP)
來源:網(wǎng)絡(luò)
先梳理幾個(gè)概念:
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將編譯好的程序從電腦傳輸?shù)絧lc,這一過程一般叫做“下載”,即download;
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將程序從PLC傳輸?shù)诫娔X,這一過程一般叫做“上載”,即upload;
不同廠家的PLC,下載、上傳程序在細(xì)節(jié)上略有不同,但原理上大同小異,這里以西門子S7-300系列PLC為例,加以說明。
一、搭建編譯環(huán)境
S7-300系列PLC的工程項(xiàng)目的建立、硬件組態(tài)、編程、下載和上裝以及程序狀態(tài)診斷和監(jiān)控都由西門子的配套軟件SIMATIC Manager來管理和維護(hù),如下圖所示。
SIMATIC Manager是一個(gè)綜合管理軟件,若只需要編寫、維護(hù)PLC程序,只需下載、安裝STEP7即可。
二、選擇PLC與電腦(工程師站)之間的通信方式
PLC和工程師站之間一般可以采用MPI、Profibus DP以及以太網(wǎng)進(jìn)行通信。
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所有的S7-300/400系列CPU都有一個(gè)支持MPI通信協(xié)議的接口
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部分S7-300/400系列CPU提供支持Profibus DP協(xié)議的接口,如果CPU沒有該接口,可在硬件組態(tài)上配置一塊Profibus DP網(wǎng)卡,比如CP342-5
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部分S7-300/400系列CPU提供支持TCP/IP協(xié)議的接口,如果CPU沒有該接口,可在硬件組態(tài)上配置一塊以太網(wǎng)模塊,比如CP343-1
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如果選擇MPI或Profibus DP的方式進(jìn)行通訊,工程師站必須安裝一塊CP5611或CP5613網(wǎng)卡,或者買一個(gè)USB適配器,通過USB接口進(jìn)行通信
下面以MPI通訊方式為例,來說明如何進(jìn)行通信配置。
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假定PLC與工程師站之間的物理連接已經(jīng)完成,即二者之間通過DP電纜連接起來。
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在“SIMATIC Manager”中,通過菜單命令:“選項(xiàng)->設(shè)置PG/PC接口”,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)端口設(shè)置,如下圖所示。這一步,也可以在“控制面板”中的“設(shè)置PG/PC接口”中設(shè)定。工程師站需要和PLC通訊,因此應(yīng)用訪問點(diǎn)要選擇“STEP7”,接口根據(jù)實(shí)際情況選擇(這里我們用到時(shí)PLCSIM,因此選擇PLCSIM(MPI)。)
經(jīng)過上述設(shè)置后,就可以進(jìn)行下載和上傳操作了。
三、下載和上裝
1、上裝
當(dāng)我們需要備份或查看PLC中的程序,可以選擇將PLC的程序上裝到PG/PC中。
按照上述步驟執(zhí)行,等待上傳完成即可。
2、下載
將工程師站的程序下載到PLC中去執(zhí)行。分為硬件的編譯和下載以及程序的下載兩部分。
前提:PLC要選擇“RUN-P”或' STOP'模式。
(1)硬件編譯和下載
(2)程序下裝
上述步驟為下裝全部用戶程序,要單獨(dú)下裝某一個(gè)或某幾個(gè)程序塊,可選中它們,再執(zhí)行“下裝”操作。