S7-300和400硬件及组态技术

第一讲S7-200/300/400简介主要内容：（二）标准型S7-300的硬件结构（三）S7-300CPU模块（四）S7-300PLC功能（五）S7-300模块（六）S7-400概述（一）S7-200概述（一）S7-200概述1.S7家族2.S7-200型号与性能3.S7-200与PC的连接4.S7-200硬件5.PLC扩展1.S7家族可根据具体应用需求及预算，灵活组合、定制（系列化的控制其家族产品满足不同应用及需求）2.S7-200型号与性能3.S7-200与PC的连接4.S7-200硬件5.PLC扩展（二）标准型S7-300的硬件结构S7-300为标准型模块式结构化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。（三）S7-300CPU模块S7-300：CPU设计1、CPU模块的分类S7-300CPU模块可分为紧凑型、标准型、革新性、户外型、故障安全型和特种型CPU。2.S7-300CPU模块的主要特性3.S7-300CPU模块操作RUN-P：可编程运行模式。在次模式下，CPU不仅可以执行用户程序，在运行的同时，还可以通过编程设备（如装有STEP7的PG、装有STEP7的计算机等）读出、修改、监控用户程序。RUN：运行模式。在次模式下，CPU执行用户程序，还可以通过编程设备读出、监控用户程序，但不能修改用户程序。STOP:停机模式。在次模式下，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。在此位置可以拔出钥匙。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。将钥匙从STOP模式切换到MRES模式时，可复位存储器，使CPU回到初始状态。4.状态及故障显示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”状态已2Hz频率闪烁；在“HOLD”状态以0.5Hz频率闪烁。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；在存储器置位是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）高速的指令处理。0.1~0.6us的指令处理时间在中等到较低的性能要求范围内开辟了全新的应用领域。（2）人机界面（HMI）。方便的人机界面服务已经集成在S7-300操作系统内，因此人机对话的编程要求大大减少。（3）诊断功能。CPU的智能化的诊断系统可连续监控系统的功能是否正常，记录错误和特殊系统事件。（4）口令保护。多级口令保护可以使用户高度、有效地保护其技术机密，防止未经允许的复制和修改。（四）S7-300PLC功能（五）S7-300模块1.S7-300的扩展能力(1)与CPU312IFM和CPU313配套的模块只能安装在一个机架上。(2)除了电源模块、CPU模块和接口模块外，一个机架上最多只能再安装8个信号模块或功能模块。(3)CPU314/315/315-2DP最多可扩展4个机架。(4)IM360/IM361接口模块将S7-300背板总线从一个机架连接到下一个机架。2.S7-300数字量模块地址的确定根据机架上模块的类型，地址可以为输入（I）或输出（O）。数字I/O模块每个槽划占4B（等于32个I/O点）。3.S7-300模拟量模块地址的确定模拟I/O模块每个槽划占16B（等于8个模拟量通道），每个模拟量输入通道或输出通道的地址总是一个字地址。4.S7-300数字量模块位地址的确定0号机架的第一个信号模块槽（4号槽）地址为0.0~3.7，一个16点的输入模块只占用地址0.0~1.7，地址2.0~3.7未用。数字量模块中的输入点和输出点的地址由字节部分和位部分组成。例如I0.0。（六）S7-400概述S7-400模块S7-400：CPU设计第二讲STEP7编程软件的安装与介绍一、软件的安装二、SIMATIC管理器一、软件的安装1.STEP7系统需求2.STEP7硬件需求3.STEP7安装二、SIMATIC管理器1.启动SIMATIC管理器2.SIMATIC管理器界面3.PG/PC接口设置第三讲硬件配置与组态一、S7-300/400机架配置与扩展二、S7-300/400硬件组态一、S7-300/400机架配置与说明步骤：第一步在IE浏览器中输入路径；第二步选择English页面；第三步在搜索框中输入你产品或问题的关键字（英文）；第四步用鼠标点击Search键。1.S7-300系统扩展①基本原理通常一套S7-300PLC系统有一个主机架，安装有CPU的机架称为主机架，当主机架上的I/O模块（最多8块）上的控制点数不够时，可以增加1-3个扩展架，每个扩展架最多可安装8个I/O模块，装在4到11槽，3个扩展机架最多安装24个I/O模块。②使用单机架或多机架在下面的情况下应该使用单机架：◆结构紧凑、需要节约空间◆CPU312、312IFM、312C和CPU313只能用单机架◆所需处理的信号量少在下面的情况下应该使用多机架：◆没有足够的插槽◆所需处理的信号量大③接口模块（IM）分类安装示意图④主机架配置方法●首先直接新建一个项目，在项目中插入一个SIMTICStation，双击Hardware图标，打开硬件组态程序。在硬件目录中找到S7-300机架，拖拽到左上方的视图中，即可添加一个主机架。●插入主机架后，分别向机架中的1号槽添加电源、2号槽添加CPU。硬件目录中的某些CPU型号有多种操作系统版本，在添加CPU时，CPU的型号和操作系统版本都要与实际硬件一致。●如需要扩展机架，则应该在IM目录下找到相应的接口模块，添加到3号槽。如无扩展机架，3号槽留空。●4至11号槽中可以添加信号模块、功能模块、通信处理器等，上述模块分别在硬件目录中的SM-300、FM-300和CP-300目录下。一个S7-300站最多可以有一个主机架（0号机架），三个扩展机架（1-3号机架）。主机架和扩展机架通过接口模板（IM）连接。⑤机架扩展●只有一个扩展机架式，主机架（0）和扩展机架（1）的3号槽中都使用IM365连接。●有1到3个扩展机架式，主机架（0）的3号槽中使用IM360，扩展机架1-3的3号槽中用IM361连接。机架扩展有以下两种情况：在STEP7中，可以像添加主机架一样，通过拖拽向站窗口中添加扩展机架。然后分别在主机架和扩展机架中添加相应的接口模板。STEP7就会显示出相应的机架之间的连接。机架扩展示例中央机架可插入4个发送接口模块，最多可连21个扩展单元。2.S7-400系统扩展1、IM460-0/461-0模式S7-400IM接口模块460/1-0面板图发送模块指示灯与状态接收模块指示灯与状态2、IM460-1/461-1模式S7-400IM接口模块460/1-1面板图发送模块指示灯与状态接收模块指示灯与状态3、IM460-3/461-3模式S7-400IM接口模块460/1-3面板图发送模块指示灯与状态接收模块指示灯与状态4、IM460-4/461-4模式注意：右边的CPU不能使用IM460-4和IM461-4扩展模块。S7-400IM接口模块460/1-4面板图发送模块指示灯与状态接收模块指示灯与状态1.STEP7项目结构第1层：项目项目代表了自动化解决方案中的所有数据和程序的整体，它位于对象体系的最上层。第2层：子网、站SIMATIC300/400站用于存放硬件组态和模块参数等信息，站是组态硬件的起点。第3层和其他层：与上一层对象类型有关。二、S7-300/400硬件组态2.使用项目向导创建STEP7项目项目向导1/4项目向导2/4①②③项目向导3、4①②完成项目创建，项目名：My_Prj13.手动创建STEP7项目新建项目窗口所创建的项目，项目名：My_Prj24.插入S7-300工作站在My_Prj2项目内插入S7-300工作站：SIMATIC300(1)5.硬件组态硬件组态窗口点击硬件目录工具，显示硬件目录展开SIMATIC300硬件目录，双击Rack-300子目录下的Rail插入一个导轨硬件目录所选模块简要信息插入0号导轨：（0）UR带有插槽的机架（导轨）槽号模块列表订货号输入模块地址输出模块地址MPI子网地址放置模块型号版本号插入各种S7-300模块配置电源模块配置CPU配置数字量输入模块配置数字量输出模块设置通讯波特率设置MPI站点地址设置CPU属性给模块命名设置数字量输入模块的起始地址设置数字量模块属性编译硬件组态（完成后的窗口）系统自动创建程序文件夹包含一个循环组织块OB16分布式系统组态①组态主站模式在STEP7中生成一个新的项目插入一个S7-300站硬件组态窗口在硬件组态中插入导轨电源、CPU315-2DP单击新建修改传输率和配置文件单击确定生成PROFIBUS(1)网络单击确定主站配置完成，单击图标编译保存②组态从站模式在组态一个S7-300站，单击项目名称，选择插入对象，选择SIMATIC300再插入导轨，会出现提示对话框，选择确定，然后在组态画面插入电源和CPU312。在硬件组态窗口中，在路径“SIMATIC300→CP300→PROFIBUS→CP342-5”选中对应的CP342-5插入到S7-300站对应的槽位（槽4-11任意一个）。出现如下窗口：单击工作模式选中PROFIBUS（1），然后单击确定，CP342-5插入组态中，双击刚刚配置好的CP342-5模块，弹出对话框：选中“DP从站”弹出对话框单击确定回到工作模式，再确定，从站配置完成，最后编译保存。