西门子s7-400PLC概述及硬件组态

第1章PLC概述§1.1PLC的定义和分类§1.2PLC的功能和特点§1.4PLC的结构与工作过程§1.1PLC的定义和分类PLC的定义经历：可编程逻辑控制器（PLC）→可编程控制器（PC）通用叫法：可编程序控制器（ProgrammableController，PC），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力。但由于PC容易和个人计算机（PersonalComputer）混淆，所以人们还沿用PLC作为可编程控制器的英文缩写。PLC的分类一体化紧凑型PLC：电源、CPU中央处理系统、I/O接口都集成在一个机壳内。如西门子S7-200系列。CPU（基本单元）+扩展模块标准模块式结构化PLC：各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLC应用系统。如：西门子S7-300、S7-400系列。PS(电源模块)CPUIM(接口模块)SM:DISM:DOSM:AISM:AOCP:-点-到-点-PROFIBUS-工业以太网§1.2PLC的功能和特点PLC的功能控制功能逻辑控制定时控制计数控制顺序控制PLC的功能数据采集、存储与处理功能数学运算功能数据处理模拟数据处理PLC的功能通信、联网功能PROFIBUSDPPROFIBUSPA(Ex)PROFIBUSPAPLC的功能编程、调试等使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式编程器、工作站和操作屏，进行编程、调试、监视、试验和记录，并通过打印机打印出程序文件。MPIcable有MPI接口的PG或PC第2章S7-400系统特性及硬件介绍§2.1SIMATICS7-400系统结构§2.2S7-400CPU模块§2.3信号模块（SM）§2.4电源模块（PS）§2.5接口模块（IM）§2.6通信模块（CP）§2.7SIMATICS7-400的硬件组态（实际操作）§2.1.1中央处理单元(CPU)§2.1.2电源单元(PS)§2.1.3信号模板(SM)§2.1.4接口模板(IM)§2.1.5功能模板(FM)§2.1.6通讯模板(CP)§2.1S7-400系统组成导轨PS电源模块CPUIM接口模块SM:DISM:DOSM:AISM:AOFM:-计数-定位-闭环控制CP:-点-到-点-PROFIBUS-工业以太网系统背版总线导轨（机架）S7-400模块S7-400系统结构§2.2S7-400CPU模块S7-400有7种不同型号的CPU，S7-400H有2种，分别适用于不同等级的控制要求。S7-400CPU模块内的元件封装在一个牢固紧凑的塑料壳内，面板上有状态和故障指示LED灯、方式选择开关和通信接口。S7-400CPU模块操作RUN：运行模式。在此模式下，CPU执行用户程序，还可以通过编程设备读出、监控用户程序，以及修改用户程序。1.模式选择开关(1/1)STOP：停机模式。在此模式下，CPU不执行用户程序，但可以通过编程设备（如装有STEP7的PG、装有STEP7的计算机等）从CPU中读出或修改用户程序。MRES：存储器复位模式。该位置不能保持，当开关在此位置释放时将自动返回到STOP位置。将开关从STOP模式切换到MRES模式时，可复位存储器，使CPU回到初始状态。1.模式选择开关(2/2)2.状态及故障显示(1/2)SF（红色）：系统出错/故障指示灯。CPU硬件或软件错误时亮。BATF（红色）：电池故障指示灯（只有CPU313和314配备）。当电池失效或未装入时，指示灯亮。DC5V（绿色）：＋5V电源指示灯。CPU和S7-300总线的5V电源正常时亮。FRCE（黄色）：强制作业有效指示灯。至少有一个I/O被强制状态时亮。RUN（绿色）：运行状态指示灯。CPU处于“RUN”状态时亮；LED在“Startup”状态以2Hz频率闪烁；在“HOLD”状态以0.5Hz频率闪烁。2.状态及故障显示(2/2)STOP（黄色）：停止状态指示灯。CPU处于“STOP”或“HOLD”或“Startup”状态时亮；在存储器复位时LED以0.5Hz频率闪烁；在存储器置位时LED以2Hz频率闪烁。BUSDF（BF）（红色）：总线出错指示灯（只适用于带有DP接口的CPU）。出错时亮。SFDP：DP接口错误指示灯（只适用于带有DP接口的CPU）。当DP接口故障时亮。1.数字量信号模块（DI、DO）2.模拟量信号模块（AI、AO）3.热电偶、热电阻信号模块（RTD）§2.3信号模块（SM）1.S7-400电源模块有两种（PS405和PS407）通过背板总线向其提供DC5V和DC24V电源。输出电流额定值有4A，10A，20A。2.区别：PS405的输入电压为直流电压。PS407的输入电压为交流电压。3.后背电池：BATTINDIC为开关监视电池。“BAT”位置为单宽度电源模块（只占一个槽位），“1BAT”位置用于双宽度或三宽度电源模块和一个电池，），“2BAT”位置用于双宽度或三宽度电源模块和两个电池。4.用FMR确认按钮取消错误信息。§2.4电源模块（PS）1.接口模块用于S7-400机架扩展,我厂PLC系统扩展机架都采用IM153-2接口模块。每个扩展机架通过拨码分配一个地址，构成总线连接网络。§2.5接口模块（IM）1.通信接口分两种：（1）CPU模块集成的MPI和PROFIBUS-DP接口。MPI可以连接计算机、按键式面板和其他S7-400控制器。也可以将MPI接口组态为PROFIBUS-DP主站接口，最多可连接32个从站。PROFIBUS-DP接口可连接分布式I/O、PG（编程器）、按键式面板和其他DP主站。2.我厂PLC系统扩展机架都采用IM153-2接口模块。每个扩展机架通过拨码分配一个地址，构成总线连接网络。§2.6通信模块（CP）