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西门子6ES7312-1AE14-0AB0西门子6ES7312-1AE14-0AB0西门子6ES7312-1AE14-0AB0西门子S7-300PLC应用技术 十二五规划普通高等教育教材 西门子S7-300 PLC应用技术 刘增辉 赖英旭 赵 伟 编 机械工业出版社 西门子可编程控制器(PLC)系列SIMATIC S产品包括小系列S7200、中型系列S7300和大型系列S7400。STEP 七是其主流产品S7300和S7400 PLC的编程软件。本书根据完成项目所需的基本知识和能力，按照完成项目的一般工作顺序进行了介绍S7300 PLC硬件系统的基本组成，STEP 7软件的基本操作及LAD编程语言。在介绍LAD在编程语言指令时，突出了指令的特点，为每个指令设计了典型的应用案例，并逐渐渗透到编程方法和技能中，使学生在学习指令的同时学习基本的编程方法和技能。为了提高编程能力，本书还设计了综合实践环节，对学习环节开放。 酉蔓电气设备(上海)有限公司联系人：张工 电话：13701612104QQ：1203912757
西门子S7-300 PLC简介 2.1 PLC技术概念及发展过程 2.1.1 PLC技术的概念 PLC可编程控制器（Programmable logic Controller），是指基于计算机技术的新型工业控制装置。PLC是专门为在工业环境中应用而设计的数字操作电子设备。它使用可编程的存储器，用于存储逻辑操作、顺序操作、计时、计数和算术操作的指令，并通过数字或模拟输入和输出控制各种机械或生产过程。 2.1.2 PLC技术发展历史 长期以来，计算机控制和传统PLC控制一直是工业控制领域的两种主要控制方法，PLC自1969年推出以来，它以其功能强、可靠性高、使用方便、体积小等优点迅速推广到工业自动化领域，成为工业自动化领域极具竞争力的控制工具。但传统的PLC系统结构封闭，各个PLC制造商的硬件系统不兼容，编程语言和指令系统不同，用户选择了一个PLC产品完成后，必须选择相应的控制程序，学习特定的编程语言，不利于终端用户功能的扩展。近年来，工业自动化控制系统的规模不断扩大，控制结构更加分散和复杂，需要更多的用户接口。同时，企业集成和开放系统的发展要求自动控制系统具有较强的网络通信能力，使企业能够及时了解生产过程中的大量信息，灵活选择解决方案，配置硬件和软件。此外，许多新的传感器安装在控制单元上，以扩大控制系统的功能。 我国工业控制自动化的发展道路大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收，然后进行二次开发和应用。目前，我国工业控制自动化技术、工业和应用有了很大的发展，我国工业计算机系统产业已经形成。工业控制自动化技术正朝着智能化、网络化、集成化的方向发展。 2.1.3 PLC的发展趋势 1.根据不同行业的应用特点，向增强和专业化方向发展功能，开发专业化 的PLC产品。提高产品性能，降低产品成本，提高产品易用性和专业性。 2、规模向小型化和大型化方向发展。小型化是指在提高系统可靠性的基础上，产品体积越来越小，功能越来越强；大型化是指在工业过程控制领域应用较大的应用市场。应用程序的规模从几十点扩展到几千点。几乎所有的用户都需要从单一的逻辑操作扩展应用功能。 3.系统以个人计算机为基础，向标准化和开放方向发展windows平台上的开发符合新的综合开放系统结构PLC。通过提供标准化和开放化的接口，可以很方便地将PLC接入其他系统[2]。 2.2 PLC的功能特点 2.2.1 PLC的功能 随着自动化技术、计算机技术和网络通信技术的快速发展，PLC功能日益增多。它不仅可以实现单机控制，还可以实现多组控制；它不仅可以实现逻辑控制，还可以实现过程控制、运动控制和数据处理。其主要功能如下： 1.开关量逻辑控制 这是PLC最基本的功能。PLC它具有很强的逻辑操作能力。它提供各种逻辑指令，如与、或、非，可以实现继电器接触点的串联、并联和串联，通常用于取代传统的继电器控制系统。使用PLC提供的定时和计数指令可以实现定时和计数功能。其定时值和计数值可由用户编程或数字拨码开关设置。其值可在线修改，操作非常灵活方便。 2.模拟量控制 在工业生产过程中，温度、压力、流量、液位、速度等持续变化较多。PLC提供各种智能模块，如模拟输入模块、模拟输出模块、模拟输入输出模块、热阻模拟输入模块、热阻模拟输出模块等。A/D转换后送CPU处理；而CPU处理数字结果，经D/A将被控设备转换为模拟量，以完成连续控制。 3.闭环过程控制 使用PLC模拟量不仅可以开环控制，还可以闭环控制。配置PID西门子6ES7312-1AE14-0AB0西门子6ES7312-1AE14-0AB0
控制单元或模块对控制过程中的变量(如速度、温度、电流、电压等)进行控制PID控制。 4、定时、定位、计数控制 PLC它具有定时控制功能，为用户提供多个定时器。定时器的时间可以由用户在编写程序或拨盘开关时设置，以实现定时或延迟控制。定位控制是PLC必不可少的控制功能之一。PLC为实现各种需求的定位控制，提供定位模块、脉冲输出模块等智能模块。PLC它具有计数控制功能，为用户提供多个计数器或高速计数模块。用户在编写程序时可以设置计数器的计数值，也可以在外部设置拨盘开关，实现计数控制。 5.控制顺序(步进) 选择工业控制PLC可采用顺序控制IEC规定的标准化语言-顺序功能图用于顺序控制，程序可以用移位寄存器和顺序控制指令编写。 6、网络通信 现代PLC具有网络通信功能，可远程使用I/O控制，又能实现PLC与计算机的通信构成了集中管理、分散控制的分布式控制系统，实现了工厂自动化。PLC通过RS232接口可与各种接口相匹配RS通信设备232。PLC还可与其它智能控制设备(如变频器、数控设备)进行通信。PLC与变频器组成联合控制系统，可提高交流电机的自动控制水平。 7、数据处理 现代PLC它具有数学运算(包括矩阵运算、函数运算、逻辑运算)、数据传输、数据转换、排序、查表、位置操作等功能，可以收集、分析和处理数据。 这些数据可以与存储在存储器中的参考值进行比较，完成一定的控制操作，也可以通过通信功能传输到其他智能设备，或打印表[2]。 2.2.2 PLC的特点 1.通用性强，灵活性好，功能齐全 PLC它是专门为应用于工业环境而设计的，具有面向工业控制的鲜明特点。各种工业控制系统可以通过选择相应的控制模块来适用。同时，由于PLC当生产过程发生变化或生产设备更新时，采用存储逻辑，其控制逻辑以程序形式存储在内存中。 西门子6ES7312-1AE14-0AB0西门子6ES7312-1AE14-0AB0西门子6ES7312-1AE14-0AB0
PLC硬件只需改变程序和控制逻辑，连接少，体积小。PLC理论上，每个软继电器的触点数是无限的，所以灵活性和扩展性都很好。 2.可靠性高，抗干扰能力强 为了确保PLC在恶劣的工业环境中工作是可靠的。加强了设计PLC电噪声、电源波动、振动、电磁干扰等抗干扰能力。PLC能承受电网电压的变化，可通过交流市电直接供电，直接取自电控箱电源。即使电源瞬间断电，仍能正常工作。PLC硬件和软件在设计和生产过程中除了严格筛选元器件外，还采用屏蔽和滤波。光电隔离、故障诊断、自动恢复等措施PLC冗余技术的使用进一步加强PLC的可靠性。 3.编程简单，使用方便 PLC梯形图语言用于基本控制，与继电器控制电路图相呼应，形式简单直观，电气人员易于接受。梯形图编程的错误率远低于汇编语言。梯形图、流程图、语句表可以有条件地相互转换，使用极其方便。 4.模块化结构，安装简单，调试方便 PLC每个部件，包括CPU、电源、I/O均采用模块化结构设计，每个模块由机架和电缆连接。由于配置灵活，扩展和维护更加方便。另外，PLC的接线十分方便，只需将输入信号的设备（如按钮、开关等）与PLC输入端控制的执行器（接触器、电磁阀等）连接到输入端子。大部分调试工作是室内调试，用模拟开关模拟输入信号，可以观察输入状态和输出状态PLC对应的发光二极管光二极管进行测试、排错和修改[2]。 2.3 西门子S7-300 PLC 2.3.1 S7-300的系统结构 S7-300 PLC中小型模拟PLC，电源、CPU与其他模块独立，电源可通过U形总线提供（PS）、CPU与其他模块紧密固定在西门子S7-300的标准轨道上。每个模块都有一个插在每个模块背面的总线连接器。机架最左边总是安装电源模块，CPU模块靠近电源模块。CPU右边可以选择IM接口模块，如果只使用主导轨而不使用扩展支架，可以不选择IM接口模块。 S7编程软件组态主架导轨硬件时，电源，CPU和IM1号槽和2号槽分别放在导轨上 槽和3号槽。导轨有11个槽号：1号槽至11号槽，其中4号槽至11号槽可随意放置除电源，CPU和IM其他模块。如：DI(数字输入)，DO(数字输出)，AI(模拟输入)，AO(模拟输出)，FM（功能模块）和CP(通信模块)等[3]。 2.3.2 S7-300 CPU模块 CPU模块是控制系统的核心，负责系统的中央控制责任，存储和执行程序，实现通信功能，提高U总线5V电源。 CPU有四种操作模式：STOP（停机），STARTUP（启动），RUN（运行）和HOLD（保持）。所有模式都可以通过MPI接口与其它设备通信。 S7-300的CPU模块大致可分为以下几类： 1、6种紧凑型CPU，具有集成功能和I/O：CPU 312C313C、313C-PtP、313C-2DP、314C-PtP和314C-2DP。 2、革新的标准型CPU：CPU 312、314和315-2DP。 3、5种标准的CPU：CPU 313、314、315、315-2DP和316-2DP。 4、户外型CPU：CPU 312 IFM、314 IFM、314户外型和315-2DP。 5、大容量高端型CPU：317-2DP和CPU 318-2DP。 6、主从接口安全型CPU：CPU 315F-2DP[3]。 2.3.3 S7-300的模拟量输入模块 在生产过程中有大量的连续变化的模拟量需要用PLC来测量或控制。有的是非电量，例如温度、压力、流量物体的成分和频率等。有的是强电量，例如发电机组的电流、电压、有功功率和无功功率等。变送器用于将传感器提供的电量或非电量转换成标准的量程的直流电流和直流电压信号，例如DC1~5V和DC4~20mA。 模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号，其主要组成部分是A/D转换器。模拟量输入模块的输入信号一般都是模拟量变送器输出的标准量程的直流电压，直流电流信号。 模拟量输入/输出模块中模拟量对应的数字称为模拟值，模拟值用16位二进制补码来表示最高位为符号位。模拟量输入模块的模拟值与百分数表示的模拟量之间的对应关系为：双极性模拟量量程的上下限(100%和-100%)分别对应模拟值27648和-27648。单极性模拟量量程的上下限(100%和0%)分别对应于模拟值27648和0[3]。
汽车之家 这里提醒大家最好用那种干活用的线手套、胶皮手套，如果没有的话也可以用平时使用的棉手套，最好不要用价格比较贵的皮质手套，因为除雪很容易让手套湿掉，皮质手套可能会有一定损毁。另外，手套只能清除比较松软的积雪，如果是已经冻结在玻璃上的冰碴，效果不会很好。 2.毛巾 相信大多数车主都会在车里备一些毛巾或抹布，它们与手套一样，对于擦拭车身上的积雪来说虽谈不上针对性工具，但也可以救急。对于清理松软的积雪来说快速有效，不过对于玻璃上已经结冰的情况毛巾就不太好使了，费力不讨好还容易把毛巾弄出一堆线头来。 汽车之家 汽车之家 汽车之家 ● 小结： 下雪虽然非常浪漫，但会对人们的出行造成一定影响，尤其是开车的朋友。雪后清理积雪已经成为很多北方车主的必备技能，但一些新手司机或不经常遇到雪天的司机，对于这方面的经验可能比较少，如果不及时清理很可能将您的车门、车窗等部位冻得结结实实，不仅清理起来更费力，还会耽误您出行的时间，所以这里我们也提醒各位，雪后一定要尽快清理积雪，以免造成不必要的麻烦