西门子S120电机驱动模块6SL3120-2TE13-0AA4

S7-300 SIMATIC S7-300 是模块化的微型 PLC 系统，可满足中、低端的性能要求。 模块化、无风扇设计、易于实现分布式结构以及方便的操作,使得 SIMATIC S7-300 成为中、低端应用中各种不同任务的经济、用户友好的解决方案。

目前，PLC 不仅可以执行开环控制，而且还可以执行

闭环控制、

定位、

计数、比例控制、

阀门控制以及其它功能。

为此，西门子公司开发了各种智能型 I/O 模板。 它们均为微处理器控制，能够*独立地执行时间要求苛刻的控制任务，并可直接通过其输入/输出通道连接到过程控制。 避免了对 CPU 的额外负担。

分布式 I/O

在连接远距离分布的过程与 I/O 模板时，其布线往往非常复杂，而且极易造成故障。 若需要一个模块化的灵活自动化系统，我们还是建议使用分布式 I/O 系统：

使用分布式 I/O 系统 ET 200，即可从距离远达 23km 的过程站远程操控远程 I/O 设备、小型控制系统以及大量现场设备。设备之间通过快速现场总线 PROFIBUS-DP 连接，符合标准 EN 50 170。

编程器，软件

SIMATIC® 系列产品提供有一种精心打造的全面编程器解决方案，包括从经济的便携式编程器，到功能强大的台式编程器。

同时，我们还提供与之相匹配的应用软件。 所适用的操作系统：

Windows 95/98/NT 或业已验证的 SIMATIC® 软件以及适用于所有 PC 的应用程序

并且，通过西门子 STEP® 7 软件，可快速、便捷地对控制器进行编程。 使用同一种软件，即可进行归档和测试。

S7-300CPU只有“暖启动”Warm Start,但CPU 318-2 DP的启动方式可定义为暖启动Warm Start和冷启动Cold Start两种，定义为暖启动时与其他标准型S7-300相同，定义为冷启动时，与S7 400的冷启动相同。暖启动调用OB100组织块。当启动时，过程映像和非保持数据被清除。当过程映像读入后，就开始新的一个循环。

  对于使用MMC卡的S7300 CPU

暖启动时，有的数据块DB都是被保持的，“保持存储器”Retentive Memory标签页的定义区为“灰色”不可选的，如图9－3示。定义了保持的存储器M定时器T计数器C中的数据将被保持。过程映像和非保持数据被清除。

当存储器复位时，工作存储器内置装载存储器对于标准CPU和带保持的数据都被清除，然后执行硬件测试。如果存储器卡存在，用户程序就从存储器卡拷贝到工作存储器。

1．      存储器M定时器T计数器C的可保持性取决于是否被组态为保持，如果组态为非保持，则Stop->Run或者Power off/on均被复位，如果组态为保持，则Stop->Run或者Power Off/On均被保持。

一、概述

　　在中小型的自动化控制系统中，西门子PLC S7-300和西门子触摸屏是典型的自动化控制系统解决方案。通过西门子触摸屏，用户可以和控制系统中的设备形成良好的人机交互，并对设备进行监视和控制。而西门子PLC S7-300系列的CPU在控制系统中发挥了重要作用，它运算速度快，扩展灵活，通讯能力强，可以和多种设备组成完整的控制系统。当西门子PLC S7-300系列与西门子触摸屏组成的控制系统需要它们之间进行通讯时，需要通过特定的方式进行操作。其中如果西门子HMI和西门子PLC之间使用直接键功能，可以实现快速通讯。本文下面就对直接键功能做一个介绍，供用户在使用过程中参考。

　　二、西门子PLC S7-300与触摸屏的直接键功能

　　当用户需要将西门子PLC S7-300和西门子触摸屏之间实现快速通讯时，可以把西门子HMI挂在西门子PLC的PROFIBUS总线或者PROFINET总线上，此时西门子HMI作为DP从站或PROFINET IO，它的实现方式如下：

　　1. 安装GSD文件

　　如果用户想使用直接键功能，需要在西门子PLC总线上对西门子HMI进行组态，这时需要在西门子编程软件STEP7中安装西门子HMI的GSD文件；

　　2. PROFINET IO直接键

　　（1）用户安装完成GSD文件后，可以在STEP7的硬件目录中找到西门子HMI，作为PROFINET IO的设备路径，根据实际使用的西门子HMI设备，将其放置在西门子PLC的PROFINET总线上，然后在STEP7中为PROFINET IO分配设备名称；

　　（2）在博途软件WinCC中修改西门子HMI的设备名称，保证与STEP7中的设备名称相同；

　　（3）在西门子HMI的控制面板中，选择PROFINET，使能PROFINET IO功能；

　　3. PROFIBUS DP直接键

　　（1）在STEP7的硬件目录中找到西门子HMI，作为PROFIBUS DP从站的设备路径，根据实际使用的西门子HMI设备，将其放置在西门子PLC的PROFIBUS DP总线上，然后在STEP7中为西门子HMI分配PROFIBUS地址；

　　（2）在博途软件WinCC中修改西门子HMI的PROFIBUS地址，保证与STEP7中的PROFIBUS地址相同；

　　（3）在西门子HMI的控制面板中，选择PROFINET，取消PROFINET IO功能。

①在STEP 7编程软件中生成项目，编写用户程序。

②点击STEP 7的SIMATIC管理器工具条中的【Simulation on/off】按钮，打开S7-PLCSIM窗口，窗口中自动出现CPU视图对象。

③在S7-PLCSIM窗口中用菜单命令“PLC”→“Power On”接通仿真PLC的电源；在CPU视图对象中点击STOP小框，令仿真PLC处于STOP模式。执行菜单命令“Execute”→“Scan Mode” →“Continuous Scan”,令仿真PLC的扫描方式为连续扫描。

④在SIMATIC管理器中打开要仿真的用户项目，选中“块”对象，点击工具条中的下载按钮，将块对象下载到仿真PLC中。

⑤执行菜单命令“Insert”→“Input Variable”(插入输入变量)，创建输入IB字节的视图对象。

⑥用视图对象来模拟实际PLC的输入/输出信号，用它来产生PLC的输入信号，或通过它来观察PLC的输出信号和内部元件的变化情况

如果把容易受到干扰的信号接到CPU上可改变滤波时间的DI点上，调整滤波时间可能改善信号检测的质量。

支持高速计数器功能的输入点在相应功能开通时不受此滤波时间约束。滤波设置对输入映像区的刷新、开关量输入中断、脉冲捕捉功能同样有效。

所谓电源计算，就是用CPU所能提供的电源容量，减去各模块所需要的电源消耗量。

注意： EM277模块本身不需要24VDC电源，这个电源是通讯端口用的。24VDC电源需求取决于通讯端口上的负载大小。

CPU上的通讯口，可以连接PC/PPI电缆和TD 200并为它们供电，此电源消耗已经不必再纳入计算

进制数的1位（bit）只有0和1两种不同的取值，可用来表示开关量（或称数字量）的两种不同的状态，如触点的断开和接通，线圈的通电和断电等。如果该位为1，则表示梯形图中对应的编程元件的线圈“得电”，其常开触点闭合、常闭触点断开，以后称该编程元件为1状态，或称该编程元件ON。反之亦反。

8位二进制数组成1个字节（Byte），其中的第0位为zui低位（LSB），第7位为zui高位（MSB）。两个字节组成1个字（Word），两个字组成1个双字。

西门子公司的产品zui早是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器；

2．1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器；

3．20世纪80年代初，S5系统进一步升级——U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U

4．1994年4月，S7系列诞生，它具有更化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400

5．1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7（过程控制系统7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术溶为一体

6．现在，西门子公司又提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术溶于全部自动化领域。

通讯网络是自动化系统的支柱，西门子的全集成自动化网络平台提供了从控制级一直到现场级的*性通讯，“SIMATIC NET”是全部网络系列产品的总称，他们能在工厂的不同部门，在不同的自动化站以及通过不同的级交换数据，有标准的接口并且相互之间*兼容。

德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工业网络，HMI人机界面，工业软件等。

西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

1．SIMATIC S7-200 PLC

S7-200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。

    S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。

新一代的S7-300 CPU性能比现有的312，314 和315(F)-2 DP CPU有了显著提升，例如，新一代的CPU的用户程序执行速度是原来CPU的2倍或更高。位运算时间缩减到50ns，字运算时间缩减到90ns，定点和浮点数运算性能也有了较大的提升。

同时监控两个块

　　新一代S7-300固件版本V3.0CPU的可以同时在线监控两个块，用户可以选择在一个PG或PC上同时监视两个块或在两个PG或PC上同时监控一个块。此外，增加了在块状态中监视的程序行数，只有在STEP 7 V5.4 SP5中才有这个功能。

技术数据的*性

 CPU 317TF-3 PN/DP 的功能与高性能 CPU 317 的功能相同，并具有用于工艺/运动控制附加集成功能。 用于工艺功能（如凸轮开关或起始位置检测）的集成、快速 I/O 使该模块的性能范围更加完善。 由于集成有 Safety Integrated 功能，这些面向安全应用的控制器符合相关标准的较高安全要求（符合 IEC 62061 的 SIL 3 以及 EN ISO 13849-1 的 PL e）。 对于故障安全应用，STEP 7 选件包 Distributed Safety 提供了现成可用的经过 TÜV 认证的库块，例如，可用于急停、双手控制、抑制和门监控等。 CPU 317TF-3 PN/DP 具有： 微处理器； 处理器处理每条二进制指令执行时间约为 0.025µs，每条浮点数运行指令约为 0.16 µs。 CPU 317TF-3 PN/DP 可达到非常高的处理速度，尤其是对于字命令或双字命令以及 32 位定点数命令。 1.5 MB 主存储器； 通过扩展主存储器执行与运行相关的用户程序，可以显著提高用户程序的空间。

1. plc控制系统的设计内容

（1）根据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计的依据。

（2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示灯等执行机构）。

（3）选定PLC的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。

（4）分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。

（5）编写程序并调试。

（6）设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。

（7）编写设计说明书和使用说明书。

2. 设计步骤

（1）工艺分析

深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。

（2）选择合适的PLC类型

在选择PLC机型时，主要考虑下面几点：

1功能的选择。 对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块以及指令功能（如中断、PID等）。

2I/O点数的确定。 统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数，并考虑以后的扩充（一般加上10%～20%的备用量），从而选择PLC的I/O点数和输出规格。

3内存的估算。 用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。一般可按下式估算：存储容量=开关量输入点数×10+开关量输出点数×8+模拟通道数×100+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。

（3）分配I/O点。 分配PLC的输入/输出点，编写输入/输出分配表或画出输入/输出端子的接线图，接着就可以进行PLC程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（4）程序设计。 对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流程图或功能流程图，然后设计出梯形图，再根据梯形图编写语句表程序清单，对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。

（5）控制柜或操作台的设计和现场施工。 设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图；设计控制系统各部分的电气互锁图；根据图纸进行现场接线，并检查。

（6）应用系统整体调试。如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后连接起来总调。

（7）编制技术文件。技术文件应包括：可编程控制器的外部接线图等电气图纸，电器布置图，电器元件明细表，顺序功能图，带注释的梯形图和说明