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1、西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统科目：西门子PLC系统1 1西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统西门子PLC系统l目录目录l一.西门子PLC系统原理说明 l1.1 系统简介 l1.2 模块说明 l1.3 关于STEP 7软件l二.西门子PLC系统操作说明l2.1 项目创建l2.2 硬件组态l2.3 系统上电及在线调试l三.西门子PLC系统接线图l3.1 系统主电路图 l3.2 模块接线图 l四.西门子PLC系统故障排除l4.1 通讯故障l4.2 PS307故障l4.3 CPU（315-2DP）故障l4.4 模拟量输入模块故障l4.5 模拟量输出模块故障l4.6 数字量输入模块故障l
2、4.7 数字量输出模块故障l五.西门子PLC硬件组态实例l5.1 基本步骤l5.2 主机架配置方法l5.3 多功能面板的添加l5.4 实物教室配置实例l六.西门子PLC编程实例l6.1 实物教室程序说明l6.2 主循环程序l6.3 TANK液位控制功能块l6.4 马达控制功能块 l6.5 变量监控表l6.6 系统上电及在线调试l七.西门子多功能面板介绍l7.1 7.1 MP270外观l7.2 多功能面板组态软件Protool介绍l7.3 组态画面实例l7.5 项目下载步骤l7.6 在计算机操作系统设置接口2西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统一 西门子PLC系统原理说明 l1.1系统简介l
3、 本西门子PLC教育训练系统旨在简单地说明如何去组态一个S7-300 STATION,通过其相应数字量/模拟量输入输出模块将实际生产应用中之按钮、数字量传感器（如光电开关，接近开关等）、模拟量传感器（如流量计，位置传送器，温度传送器等）之信号接入系统，通过人员编写之程序运行结果去驱动继电器、电磁阀等执行机构来达到生产控制之要求。l1.2模块说明l 在本系统中，电源模块使用PS307,其输入电压为220VAC，输出电压为24VDC,5A,其主要功能为向CPU315-2 DP提供24V直流电源。在CPU315-2 DP模块上，集成有两个通讯口：一个为MPI口，一个为DP口。MPI口用于CPU315
4、-2 DP与编程电脑之间之通讯，在PLC与电脑间建立通讯后，人员就可通过Simatic Manager软件对系统进行硬件组态、诊断，软件编程、下载、调试。DP通讯口用于组态相关PROFIBUS网络，建立现场之REMOTE I/O系统。其他数字量、模拟量输入输出模块一般均由24VDC供电，且一般不由PS307电源模块供电，而由另配之24VDC电源供电。l1.3关于STEP 7 Simatic Manager标准软件，其主要包括以下组件：l Simatic管理器，用于集中管理所有工具以及自动化数据l 程序编辑器，用于以LAD,FBD和STL语言生成用户程序l 符号编程器，用于管理全局变量l 硬件组
5、态，用于组态和参数化硬件l 硬件诊断，用于诊断自动化系统的状态l Net Pro，用于组态MPI和PROFIBUS等网络连接3西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统一 西门子PLC系统操作说明 2.1项目创建l 创建一个项目有两种方法：使用向导创建和直接创建。两者的区别在于，直接创建将产生一个空项目，用户需要手动添加项目框架中的各项内容，新建项目向导则向用户提供一系列选项，根据用户的选择，自动生成整个项目的框架。l使用向导创建项目l 打开“SIMATIC Manager”，在“FILE”菜单下单击“New Project Wizard”，弹出新建项目向导对话框。用向导创建项目共分为四步。l第
6、一步：向导的使用说明l单击“Preview”按钮可以显示隐藏对话框下放的预览窗口。在预览窗口中可以立即看到不同选项对将生成的项目的影响。单击“Next”按钮进入下一步操作。l第二步：选择CPUl 在图中选择CPU型号和MPI地址。MPI地址的默认值是2,单击“Next”按钮进入下一步操作。l第三步：添加OB块l在这一步中，用户可以选择需要的OB块和使用的编程语言。单击“Next”按钮进入下一步操作。l第四步：输入项目名称l 在“Project name”一栏中输入项目名称（“西门子教育训练系统”），单击“Finish”,一个新的项目就创建完了。4西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统 一 西
7、门子PLC系统操作说明 l直接创建项目l 在“File”菜单下单击“New”,可以直接创建一个新项目。在弹出的对话框中输入项目名称（“西门子教育训练系统”），单击“OK”完成。l直接创建的项目中只包含一个MPI子网对象，用户需要通过“Insert”菜单向项目中手动添加其他对象。此时，用户有两种选择：l可以插入一个站，先进行硬件组态，完成硬件组态后，再在相应CPU的S7 Program目录下编辑用户程序l或者可以先插入一个独立的S7 Program对象，编写用户程序，再进行硬件组态，等组态完成后将程序复制到相应CPU中。2.2 硬件组态l2.2.1 配制S7-300 STATION主机架 打开S
8、IMATIC Manager，打开“西门子教育训练系统”工程，双击Hardware图标，出现如上图所示硬件组态窗口，在此窗口中按照实际安装之硬件依次从右侧展开之硬件目录中选择插入Rack,PS,CPU,I/O MODULE等卡片，并作相关硬件参数设置。如下图所示5西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统二 西门子PLC系统操作说明6西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统二 西门子PLC系统操作说明l2.2.2 主机架配制原则l在配制此主机架时，必须遵循以下原则:l 1#槽只能放置电源模块l 2#槽只能放置CPU模块，不能为空l 3#槽只能放置接口模块，如果一个S7-300 PLC站只有主机架
9、，而没有扩展机架，则主机架不需要接口模块，但是3#槽必须留空（实际的硬件排列仍然是连续的）l 411#槽可放置最多8个信号模块、功能模块或通讯模块，这些模块必须连续排列l 数字仿真模块SIM 374 IN/OUT 16是用于实验模拟的I/O模块，在硬件目录里并不存在。因此在组态该模块时，应该添加它要仿真的模块，而不是该模块本身。l2.3 系统上电及在线调试l1.确认接线是否正确。l2.合上主电源开关MCCB1（220VAC）。l3.合上CP1（220VAC），为PLC Power Supply提供电源（合上前先确认Power Supply电压 开关处于230VAC or 120VAC,必须与C
10、P1输出电压匹配）。l4.合上Power Supply之24VDC开关，为CPU提供电源。l5.合上CP2，CP3为PLC I/O MODULE提供24VDC电源。l6.将MPI电缆一端接于CPU卡上之MPI接口，将另一端接于适配器上，将适配器之接头接于 SIMATIC Net CP5512通讯卡上，再将CP5512插入相应电脑插槽。l7.将CPU开关從STOP模式切换至RUN模式。l8.启动电脑，打开SIMATIC Manager 软件，打开“Siemens training center”工程，打开 Options/Set PG/PC Interface对话框，选择通讯方式为PC Adap
11、ter(MPI)，点击Properties 对话框，将Transmission Rate 设置为187.5Kbps,这样SIMATIC Manager就可通过MPI与PLC通讯了。l9.下面就可通过SIMATIC Manager对PLC中软硬件进行组态,编程，下载,调试了。l10.打开OB1,在本列中接了一输出信号为4-20MA的位置编码器于模拟量输入模板上，通过监控程序可读取编码器之输出值（PIW256）。l11.人员可自行修改相关程序进行调试。7西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统三.西门子PLC系统接线图3.1系统主电路图 8西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统三.西门子PLC系
12、统接线图l 3.2 模块接线图l 3.2.1 模拟量模块接线图9西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统三.西门子PLC系统接线图l3.2.2 数字量模块接线图10西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统四.西门子PLC系统故障排除l4.1通讯故障l PLC与电脑无法通过MPI接口正常通讯，可检查SIMATIC Manager中“Options/Set PG/PC Interface”是否设置为MPI通讯，且双方之通讯速率设置是否相同l4.2 PS307（5A）l故障原因判断方法l1）输出电流过载：I2.6A（动态）；2A“新建”打开一个对话框,在此对话框里可以选择STEP7项目并在其中创建一
13、个Protool项目.然后选择操作单元.七.西门子多功能面板介绍41西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统l7.2 Protool项目窗口l当打开一个新建或已存在的项目时,项目窗口打开.Protool项目的项目数据以对象形式存储.项目中的对象以树形结构排列.l项目窗口左边显示属于项目的对象类型,可以为所选择操作单元进行组态.对象类型包含设置了属性的对象,显示在项目窗口的右边,可以组态的对象取决于操作单元的类型.l在Protool中各种对象直接与编辑它们所需的工具链接.l项目窗口结构如下:l标题栏包含项目名称.l根据操作单元,可组态的对象类型在窗口的左半边显示,而创建的对象在右半边显示.七.西
14、门子多功能面板介绍42西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统l7.3 组态画面实例 l状态按钮组态 l创建画面：状态按钮是一个具有两种状态：“已按下”和“已释放”的控件与显示元素。状态按钮可以用信号通知从操作单元(例如，电机)上不可见的单元状态。也就是说，可以同时在操作单元上改变该单元的状态。通过选择图标 按钮或从菜单中选择“插入”“状态按钮”,插入按钮同时弹出属性对话框.l为了画面的整体效果可以通过图中其它选项卡对其优化，例如字体、颜色、名称等。七.西门子多功能面板介绍43西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统l 属性设置：如果要组态状态按钮有“已按下”和“已释放”两种状态,通过“Gen
15、eral”选项卡选择“Type”中“Switch”,同时还可以为两种状态加入不同的文字说明。为了能与PLC控制联系必须设置变量，如果变量已经存在可以点击选择变量，否则就通过 新建变数。变量需要设置数据类型。七.西门子多功能面板介绍44西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统l7.4功能键组态 l7.4.1 M270可组态的功能键入F1F20。通过点击功能键，随即出现属性对话框进行设置功能。例如组态F13功能键控制上例中的状态按钮。点击功能键随即出现属性对话框如图所示七.西门子多功能面板介绍45西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统l在“Select Object”窗口内的“All Funct
16、ions”选项下选择“Invert bit”如图所 示 七.西门子多功能面板介绍46西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统l7.5 项目下载步骤l 7.5.1 通过串口进行下载l 使用标准RS232电缆,电缆连接图如下所示:l 确认串口电缆连接到面板的“IF 2”口.l 面板上电.l 选择“Control Panel”打开“Transfer”选项启 动面板串口下载功能。l 串口设置右侧第一个选项“Enable Channel”必须被启动，否则不能进行串口下载。第 二个选项“Remote Control”如果被启动，ProTool 的下载命令会中止面板的运行模式并自动切换到传输 模式；如果不启
17、动，则必须上电时选择传输模式或在项目中使用模式切换功能。l ProTool 中“檔下载设置.”选项中必须指定串口下载，并设置正确的COM 口。l 西门子的部分工控机唯一的默认串口是COM2。l 面板退出设置画面，回到起始画面选择“Transfer”出现连接画面 l 点击下载等待数秒即可完成。七.西门子多功能面板介绍47西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统l7.5.2 通过MPI口进行下载l使用用MPI下载，必须使用相应的通讯处理器（CP），例如：CP5511，CP5611，CP5613。lMPI电缆的接线方式为：33，44，55，88。l确认MPI电缆连接到面板的“IF 1B”口。l面板上
18、电.l选择“Control Panel”打开“Transfer”选项启动面板MPI下载功能。七.西门子多功能面板介绍48西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统l确认“Channel 2”选中“MPI”。右侧第一个“Enable Channel”必须被启动，否则不能进行Channel 2 下载。第二个选项“Remote Control”如果被启动，ProTool 的下载命令会中止面板的运行模式并自动切换到传输模式；如果不启动，则必须上电时选择传输模式或在项目中使用模式切换功能。l点击右侧的“Advanced”按钮，确认面板的MPI 参数设置与计算机的MPI 参数一致（波l特率一样，站号不重复）
19、。l选项“Panel is the only master on the bus”必须被启动。七.西门子多功能面板介绍注意：注意：该参数在项目下载后会被项目中“控制器”选项中的参数覆盖。所以第二次使用MPI 下载时，可能面板的MPI 下载参数已经跟第一次完全不一样了。在ProTool 菜单：“檔下载选择.”菜单下，确认：选择MPI/Profibus DP 下载，操作面板地址与面板实际一致。49西门子西门子PLCPLC控制系统控制系统l7.6 在计算机操作系统的 控制面板Set PG/PC Interface 接口中确认访问结点“S7Online”后面跟随实际使用的通讯设备，例如CP5611（MPI）或PCAdaptor（MPI）。并点击旁边的“Properties”按钮，检查该设备的设置是否与面板相应埠一致（波特率一样，站号不重复）。l面板退出设置画面，回到起始画面选择“Transfer”出现连接画面点击下载等待数秒即可完成。七.西门子多功能面板介绍50