一、S7-300主要支持的硬件有:
(1)電源(PS)
電源模塊提供了機架和CPU內部的供電電源,置于1號機架的位置。
(2)中央處理器(CPU)
CPU存儲并處理用戶程序,為模塊分配參數,通過嵌入的MPI總線處理編程設備和PC、模塊、其它站點之間的通訊,并可以為進行DP主站或從站操作裝配一個集成的DP接口。置于2號機架。
(3)接口模塊(IM)
接口模塊將各個機架連接在一起。不同型號的接口模塊可支持機架擴展或PROFIBUS DP連接。置于3號機架,沒有接口模塊時,機架位置為空。
(4)信號模塊(SM)
通常稱為I/O(輸入/輸出)模塊。測量輸入信號并控制輸出設備。信號模塊可用于數字信號和模擬信號,還可用于進行連接,如傳感器和啟動器的連接。
(5)功能模塊(FM)
用于進行復雜的、重要的但獨立于CPU的過程,如:計算、位置控制和閉環控制。
(6)通訊處理器(CP)
模塊化的通訊處理器通過連接各個SIMATIC站點,如:工業以太網,PROFIBUS或串行的點對點連接等。
后三個模塊在機架上可以任意放置,系統可以自動分配模塊的地址。
需要說明的是,每個機架最多只能安裝8個信號模塊、功能模塊或通訊模塊。如果系統任務超過了8個,則可以擴展機架(每個帶CPU的中央機架可以擴展3個機架)。
各個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
接口模塊用于多機架配置時連接主機架(CR)和擴展機架 (ER)。S7-300通過分布式的主機架(CR)和3個擴展機架(ER),可以操作多達32個模塊。運行時無需風扇。
(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,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,設計時還要參看相應的手冊。
(4)信號模塊
信號模塊用于數字量和模擬量輸入/輸出,又分DI/DO(數字量輸入/輸出)和AI/AO(模擬量輸入/輸出)模塊。
①數字量輸入模塊:
②數字量輸出模塊:
③數字輸入/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合,功能塊的所有參數都在STEP7中分配,操作方便,而且不必編程。包括:計數器模塊(FM350),定位模塊(FM351),凸輪控制模塊(FM352),閉環控制模塊(FM355)等許多用于特定場合的模塊。
(6)通訊模塊(CP)
S7-300通訊模塊是用于連接網絡和點對點通訊用的專用模塊,比如:用于S7-300和SIMATIC C7通過PROFIBUS通訊的模塊CP343-5,用于S7-300和工業以網通訊的模塊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。現以CPU318-2為例,分別說明如下:
1、負載電源模塊
負載電源模塊用于將AC 220V電源轉化為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,用來保證CPU實時時鐘的正常運行,并可以保存用戶的程序和數據(在RAM中)。有的低端的CPU因為沒有實時時鐘,沒有后備電池。
3、DC 24V接線端子
CPU輸出一個DC 24V,L+和M分別是DC 24V的正極和負極。可用作CPU開關信號輸入或外部元器件的電源。
4、模式選擇開關
模式選擇開關用來選擇CPU的運行方式。有的該開關是一種鑰匙開關,改變運行方式需要插入鑰匙,用來防止未經授權的人改變CPU的運行方式。
模式選擇開關各位置的含義如下:
(1)RUN-P(運行-編程)位置:CPU不僅執行程序,還可以在線讀出和修改程序及改變運行方式;
(2)RUN(運行)位置:CPU執行程序,可以讀出程序,但不能修改程序;
(3)STOP(停機)位置:CPU不執行程序,可以讀出和修改程序;
(4)MERS(清除存儲器)位置:可以復位存儲器,使CPU回到初始狀態。此位置不能保持,當松開后,又會回到STOP的位置。
5、狀態和故障指示燈
(1)SF(系統故障指示,紅色):CPU硬件故障或軟件出錯時常亮;
(2)BATF(電池故障,紅色):電池電壓低或無電池時常亮;
(3)DC 5V(+5V電源指示,綠色):CPU和S7-300總線+5V電源正常時常亮;
(4)FRCE(強制指示,黃色):至少有一個I/O被強制時常亮;
(5)RUN(運行指示,綠色):CPU處于RUN運行方式時常亮,重啟動時以2Hz的頻率閃亮,HOLD狀態時以0.5Hz的頻率閃亮;
(6)STOP(停機指示,黃色):CPU處于STOP、HOLD狀態時常亮;請求存儲器復位時以0.5Hz的頻率閃爍;正在復位時以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常亮。
6、存儲器卡
存儲器卡用于在斷電時保存用戶程序和一些數據,可以擴展CPU的存儲容量。
7、MPI接口
MPI接口用于CPU與其它PLC、PG/PC(編程器/個人計算機)、OP(操作員接口)通過MPI網絡的通信。
8、前連接器
前連接器用于將傳感器和執行元件連接到信號模塊,前面有蓋板(9)保護。
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 和工業以太網總線系統。
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通訊處理器用來連接點到點的通訊系統。
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多點接口(MPI) 集成在CPU中,用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統。
----用戶可以方便的使用Step7軟件進行通訊組態。
----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I/O模塊周期尋址(過程映象交換) 。
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數據通訊
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在自動控制系統之間或人機界面(HMI)和幾個自動控制系統之間,數據通訊會周期地進行或被用戶程序或功能塊調用。
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網絡上。
----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行組態。
----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、地址和編程。
----下列設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:網絡
先梳理幾個概念:
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將編譯好的程序從電腦傳輸到plc,這一過程一般叫做“下載”,即download;
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將程序從PLC傳輸到電腦,這一過程一般叫做“上載”,即upload;
不同廠家的PLC,下載、上傳程序在細節上略有不同,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、搭建編譯環境
S7-300系列PLC的工程項目的建立、硬件組態、編程、下載和上裝以及程序狀態診斷和監控都由西門子的配套軟件SIMATIC Manager來管理和維護,如下圖所示。
SIMATIC Manager是一個綜合管理軟件,若只需要編寫、維護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以及以太網進行通信。
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所有的S7-300/400系列CPU都有一個支持MPI通信協議的接口
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部分S7-300/400系列CPU提供支持Profibus DP協議的接口,如果CPU沒有該接口,可在硬件組態上配置一塊Profibus DP網卡,比如CP342-5
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部分S7-300/400系列CPU提供支持TCP/IP協議的接口,如果CPU沒有該接口,可在硬件組態上配置一塊以太網模塊,比如CP343-1
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如果選擇MPI或Profibus DP的方式進行通訊,工程師站必須安裝一塊CP5611或CP5613網卡,或者買一個USB適配器,通過USB接口進行通信
下面以MPI通訊方式為例,來說明如何進行通信配置。
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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->設置PG/PC接口”,進行網絡端口設置,如下圖所示。這一步,也可以在“控制面板”中的“設置PG/PC接口”中設定。工程師站需要和PLC通訊,因此應用訪問點要選擇“STEP7”,接口根據實際情況選擇(這里我們用到時PLCSIM,因此選擇PLCSIM(MPI)。)
經過上述設置后,就可以進行下載和上傳操作了。
三、下載和上裝
1、上裝
當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,要單獨下裝某一個或某幾個程序塊,可選中它們,再執行“下裝”操作。