西门子PLC模块6ES7312-5BF04-0AB0  西门子PLC模块6ES7312-5BF04-0AB0

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西门子PLC模块6ES7312-5BF04-0AB0

 

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SIMATIC Technology

 

 

西门子S7-200系列PLC控制器 概述

S7-200系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200系列具有极高的性能/价格比。

产品简介

西门子S7-300系列PLC控制器，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。
产品详细信息

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西门子S7-200,300PLC 中央处理器，可编程控制器 PLC编码器模组 PLC信号模块 通讯模块  现货销售
20个不同的CPU:
7种标准型CPU(CPU 312,CPU 314,CPU 315-2 DP,CPU 315-2 PN/DP,CPU 317-2 DP,CPU 317-2 PN/DP,CPU 319-3 PN/DP)
6 个紧凑型 CPU（带有集成技术功能和 I/O）（CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2 PtP、CPU 313C-2 DP、CPU 314C-2 PtP、CPU 314C-2 DP）
5 个故障安全型 CPU（CPU 315F-2 DP、CPU 315F-2 PN/DP、CPU 317F-2 DP、CPU 317F-2 PN/DP、CPU 319F-3 PN/DP）
2种技术型CPU(CPU 315T-2 DP, CPU 317T-2 DP)
18种CPU可在-25°C 至 +60°C的扩展的环境温度范围中使用
具有不同的性能等级，满足不同的应用领域。

西门子S7-300系列PLC控制器 详细介绍

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。

SIMATIC S7-300 的应用领域包括：

• 特殊机械，
• 纺织机械，
• 包装机械，
• 一般机械设备制造，
• 控制器制造，
• 机床制造，
• 安装系统，
• 电气与电子工业及相关产业。

多种性能等级的 CPU，具有用户友好功能的全系列模块，可允许用户根据不同的应用选取相应模块。任务扩展时，可通过使用附加模块随时对控制器进行升级。

SIMATIC S7-300 是一个通用的控制器：

• 具有高电磁兼容性和抗震性，可**限度地用于工业领域。

S7-300F

SIMATIC S7-300F 故障安全自动化系统可使用在对安全要求较高的设备中。其可对立即停车过程进行控制，因此不会对人身、环境造成损害。

S7-300F 满足下列安全要求：

• 要求等级 AK 1 - AK 6 符合 DIN V 19250/DIN V VDE 0801
• 安全要求等级 SIL 1 - SIL 3 符合 IEC 61508
• 类别 1 - 4 符合 EN 954-1

另外，标准模块还可用在 S7-300F 及故障安全模块中。因此它可以创建一个全集成的控制系统，在非安全相关和安全相关任务共存的工厂中使用。使用相同的标准工具对整个工厂进行组态和编程。

  西门子802C数控系统操作面板

西门子S7-300系列PLC控制器 设计 S7-300
一般步骤
S7-300自动化系统采用模块化设计。它拥有丰富的模块，且这些模块均可以独立地组合使用。
一个系统包含下列组件：
CPU：
不同的 CPU 可用于不同的性能范围，包括具有集成 I/O 和对应功能的 CPU 以及具有集成 PROFIBUS DP、PROFINET 和点对点接口的 CPU。
用于数字量和模拟量输入/输出的信号模块 (SM)。
用于连接总线和点对点连接的通信处理器 (CP)。
用于高速计数、定位（开环/闭环）及 PID 控制的功能模块（FM）。
根据要求，也可使用下列模块：
用于将 SIMATIC S7-300 连接到 120/230 V AC 电源的负载电源模块(PS)。
接口模块 (IM)，用于多层配置时连接中央控制器 (CC) 和扩展装置 (EU)。
通过分布式中央控制器 (CC) 和 3 个扩展装置 (EU)，SIMATIC S7-300 可以操作多达 32 个模块。所有模块均在外壳中运行，并且无需风扇。
SIPLUS 模块可用于扩展的环境条件：
适用于 -25 至 +60℃ 的温度范围及高湿度、结露以及有雾的环境条件。防直接日晒、雨淋或水溅，在防护等级为 IP20 机柜内使用时，可直接在汽车或室外建筑使用。不需要空气调节的机柜和 IP65 外壳。
设计
简单的结构使得 S7-300 使用灵活且易于维护：
安装模块：
只需简单地将模块挂在安装导轨上，转动到位然后锁紧螺钉。
集成的背板总线：
背板总线集成到模块里。模块通过总线连接器相连，总线连接器插在外壳的背面。
模块采用机械编码，更换极为容易：
更换模块时，必须拧下模块的固定螺钉。按下闭锁机构，可轻松拔下前连接器。前连接器上的编码装置防止将已接线的连接器错插到其他的模块上。
现场证明可靠的连接：
对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺破型前连接器。
TOP 连接：
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线另外还可直接在信号模块上接线。
规定的安装深度：
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。因此，所有模块应有明确的安装深度。
无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
扩展
若用户的自动化任务需要 8 个以上的 SM、FM 或 CP 模块插槽时，则可对 S7-300（除 CPU 312 和 CPU 312C 外）进行扩展：
中央控制器和3个扩展机架**多可连接32个模块：
总共可将 3 个扩展装置（EU）连接到中央控制器（CC）。每个 CC/EU 可以连接八个模块。
通过接口模板连接：
每个 CC / EU 都有自己的接口模块。在中央控制器上它总是被插在 CPU 旁边的插槽中，并自动处理与扩展装置的通信。
通过 IM 365 扩展：
1 个扩展装置**远扩展距离为 1 米；电源电压也通过扩展装置提供。
通过 IM 360/361 扩展：
3 个扩展装置， CC 与 EU 之间以及 EU 与 EU 之间的**远距离为 10m。
单独安装：
对于单独的 CC/EU，也能够以更远的距离安装。两个相邻 CC/EU 或 EU/EU 之间的距离：长达 10m。
灵活的安装选项：
CC/EU 既可以水平安装，也可以垂直安装。这样可以**限度满足空间要求。
通信
S7-300 具有不同的通信接口：
连接 AS-Interface、PROFIBUS 和 PROFINET/工业以太网总线系统的通信处理器。
用于点到点连接的通信处理器
多点接口 (MPI), 集成在 CPU 中；
是一种经济有效的方案，可以同时连接编程器/PC、人机界面系统和其它的 SIMATIC S7/C7 自动化系统。
PROFIBUS DP进行过程通信
SIMATIC S7-300 通过通信处理器或通过配备集成 PROFIBUS DP 接口的 CPU 连接到 PROFIBUS DP 总线系统。通过带有 PROFIBUS DP 主站/从站接口的 CPU,可构建一个高速的分布式自动化系统，并且使得操作大大简化。
从用户的角度来看，PROFIBUS DP 上的分布式I/O处理与集中式I/O处理没有区别（相同的组态，编址及编程）。

西门子S7-200系列PLC控制器 功能与设计
CPU单元设计
集成的24V负载电源：可直接连接到传感器和变送器（执行器），CPU 221，222具有180mA输出， CPU 224，CPU 224XP，CPU 226分别输出280，400mA。可用作负载电源。
不同的设备类型
CPU 221~226各有2种类型CPU，具有不同的电源电压和控制电压。
本机数字量输入/输出点
CPU 221具有6个输入点和4个输出点，CPU 222具有8个输入点和6个输出点，CPU 224具有14个输入点和10个输出点，CPU 224XP具有14个输入点和10个输出点，CPU 226具有24个输入点和16个输出点。
本机模拟量输入/输出点
CPU 224XP具有2个输入点，1个输出点。
中断输入
允许以极快的速度对过程信号的上升沿作出响应。
高速计数器
-CPU 221/222
4个高速计数器（30KHz），可编程并具有复位输入，2个独立的输入端可同时作加、减计数，可连接两个相位差为90°的A/B相增量编码器
-CPU 224/224XP/226
6个高速计数器（30KHz），具有CPU 221/222相同的功能。
模拟电位器
CPU 221/222 1个
CPU 224/224XP/226 2个
2路高频率脉冲输出（***20KHz），用于控制步进电机或伺服电机实现定位任务。
实时时钟
例如为信息加注时间标记，记录机器运行时间或对过程进行时间控制。
EEPROM存储器模块（选件）
可作为修改与拷贝程序的**工具（无需编程器），并可进行辅助软件归档工作。
电池模块
用于长时间数据后备。用户数据（如标志位状态，数据块，定时器，计数器）可通过内部的超级电容存贮大约5天。选用电池模块能延长存贮时间到200天（10年寿命）。电池模块插在存储器模块的卡槽中。
编程
STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件可以对所有的CPU 221/222/224/224XP/226功能进行编程。同时也可以使用STEP 7-Micro/WIN16 V2.1软件包，但是它只支持对S7-21x同样具有的功能进行编程。
STEP 7-Micro/DOS不能对CPU 221/222/224/224XP/226编程。如果使用PG/PC的串口编程，则需要使用PC/PPI电缆。
如果使用STEP 7-Micro/WIN32 V3.1编程软件，则也可以通过SIMATIC CP 5511或CP 5611编程。在这种情况下，通讯速率可高达187.5kbit/s。 可以利用PC/PPI 电缆和自由口通讯功能把 S7-200 CPU 连接到许多和RS-232标准兼容的设备。
有两种不同型号的 PC/PPI 电缆：
带有RS-232口的隔离型 PC/PPI 电缆，用5个DIP开关设置波特率和其它配置项

西门子PLC模块6ES7312-5BF04-0AB0

PLC由哪几个主要部分组成？各部分的作用是什么？

PLC由中央处理器CPU,存储器,输入输出接口,编程器组成.

中央处理器CPU是核心,它的作用时接受输入的程序并存储程序.扫描现场的输入状态,执行用户程序,并自诊断.

存储器用来存放程序和数据,

输入接口采集现场各种开关接点的信号状态,并将其转化成标准的逻辑电平,输出接口用于输出电信号来控制对象.

编程器用于用户程序的编制,编辑,调试,检查和监视.还可以显示PLC的各种状态.

扫描周期:是PLC每执行一遍从输入到输出所需的时间.

工作过程是

1.输入现场信号:在系统的控制下,顺序扫描各输入点,读入的输入点的状态.

2.顺序扫描用户程序中的各条指令,根据输入状态和指令内容进行逻辑运算.

3.并输出控制信号,根据逻辑运算的结果,输出状态寄存器向各输出点发出相应的控制信号.实现所要求的逻辑控制功能.

西门子PLC填表指令的格式使用简介

表填表（ATT）指令：向表格（TBL）中增加一个字（DATA）。如图1所示。

说明：

（1） DATA为数据输入端，其操作数为：VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, AIW, AC, 常量, *VD, *LD, *AC；数据类型为：整数。

（2）TBL为表格的首地址，其操作数为：VW, IW, QW, MW, SW, SMW, LW, T, C, *VD, , *LD *AC；数据类型为：字。

（3）指令执行后，新填入的数据放在表格中**后一个数据的后面，EC的值自动加1。

（4）使ENO = 0的错误条件：0006（间接地址），0091（操作数超出范围），SM1.4（表溢出），SM4.3（运行时间）。

（5）填表指令影响特殊标志位：SM1.4（填入表的数据超出表的**长度，SM1.4=1）。

 

 ATT  DATA，TBL

图1 填表指令的格式

填表指令应用举例。将VW100中的数据1111，填入首地址是VW200的数据表中（图1）。程序及运行结果如图2所示。

图1

 

LD     I0.0

ATT    VW100, VW200

 

 

 

图2

可编程控制器的结构和编程方法

一 .可编程控制器的结构

1.       PLC的结构包括硬件和软件两大部分。在硬件和控制对象之间有三环：

2.       **个环：是操作系统，用它来管理PLC的硬件资源；

3.       第二个环：是编译系统，这两 个环构成了的PLC软件系统。

4.       第三个环：是实现用户要求的应用程序。 PLC的硬件原理框图

二 .可编程控制器的编程方法

1.       梯形图梯形图(LD——Ladder Diagram)法编程与传统的继电器电路图

2.       的设计很相似，用电路元件符号来表示控制任务直观易理解。

3.       语句表语句表也称指令表(IL—Instruction List)。或叫指令表语言。它是以RD、OR、AND、NOT……等逻辑指令为语句的操作码，以操作地址或参数操作数的编程语言。操作码表示要操作的功能类型，操作数表示到哪里去操作。这种编程方法紧凑、系统化，但比较抽象，有时先用梯形图表达，然后写成相应的指令语句输入。 梯形图与语句表的关系

4.       高级语言编程法（如C语言等）；随着数控技术的发展，可编程控制器控制的设备已由单机扩展到FMS、CIMS等。可编程控制器处理的信息除开关量信号、模拟量信号、交流信号外，还需要完成与上位机或下位机的信息交换。某些信息的处理已不能采用顺序执行的方式，而必须采用高速实时处理方式。基于这些原因，计算机所用的高级语言便逐步被引用到PC的应用程序中来。

5.       其他编程法控制系统流程图(逻辑功能图) 编程法；功能模块图表示的“功能块语言”编程法；基于图形表示的“图形语言”编程法；用指定子程序控制和指令语句表示的“结构文本语言”编程法；逻辑式编程法。

S7-200 CPU22X 系列PLC I/O 点数扩展和编址

S7-200 CPU22X 系列的每种主机所提供的本机I/O点的I/O地址是固定的，进行扩展时，可以在CPU右边连接多个扩展模块。如图所示，每个扩展模块的组态地址编号取决于各模块的类型和该模块在I/O链中所处的位置。输入与输出模块的地址不会冲突，模拟量控制模块地址也不会影响数字量。

    编址方法是同样类型输入或输出点的模块在链中按所处的位置而递增，这种递增是按字节进行的，如果CPU或模块在为物理I/0点分配地址时未用完一个字节，那些未用的位也不能分配给I/O链中的后续模块。

    例如，某一控制系统选用CPU224，系统所需的输入／输出点数为：数字量输入24点、数字量输出20点、模拟量输入6点和模拟量输出2点。

本系统可有多种不同模块的选取组合，并且各模块在I/O链中的位置排列方式也可能有多种，图2所示为其中的一种模块连接形式。表1所示为其对应的各模块的编址情况。

    表1  各模块的编址

● 同类型输入或输出的模块按顺序进行编制。 
● 数字量模块总是保留以8位（1个字节）递增的过程映象寄存器空间。如果模块没有给保留字节中每一位提供相应的物理点，那些未用位不能分配给I/O链中的后续模块。对于输入模块，这些保留字节中未使用的位会在每个输入刷新周期中被清零。
● 模拟量I/O点总是以两点递增的方式来分配空间。如果模块没有给每个点分配相应的物理点，则这些I/O点会消失并且不能够分配给I/O链中的后续模块。

梯形图设计时应注意的三个基本点

梯形图沿袭了继电器控制电路的形式，它是在电器控制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了符号演变来的，形象、直观、实用。

梯形图的设计应注意以下三点：

（一）梯形图按从左到右、从上到下的顺序排列。每一逻辑行起始于左母线，然后是触点的串、并联接，**后是线圈与右母线相联。

（二）梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是“概念电流”，从左流向右，其两端没有电源。这个“概念电流”只是形象地描述用户程序执行中应满足线圈接通的条件。

（三）输入继电器用于接收外部输入信号，而不能由PLC内部其它继电器的触点来驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备，当梯形图中的输出继电器线圈得电时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点可供内部编程使用。

交流电机单向运转的启停控制。

图1   继电器控制线路图

图2  PLC控制的接线图

图3  PLC梯形图

 

表1  PLC控制的助记符程序

STEP7-Mirco/WIN梯形图程序的输入

1. 建立项目

（1）打开已有的项目文件。

常用的方法如下：

2        2        用菜单命令“文件”→“打开”，在“打开文件”对话框中，选择项目的路径及名称，单击“确定”，打开现有项目。

2        2        在“文件”菜单底部列出**近工作过的项目名称，选择文件名，直接选择打开。

2        2        利用Windows资源管理器，选择扩展名为.mwp的文件打开。

（2）创建新项目

2        2        单击“新建”快捷按钮。

2        2        菜单命令“文件” →“新建”。

2        2        点击浏览条中的程序块图标，新建一个项目。

2. 输入程序

打开项目后就可以进行编程，本书主要介绍梯形图的相关的操作。

（1）输入指令

梯形图的元素主要有接点、线圈和指令盒，梯形图的每个网络必须从接点开始，以线圈或没有ENO输出的指令盒结束。线圈不允许串联使用。

要输入梯形图指令首先要进入梯形图编辑器：

2        2        “检视”→单击“阶梯（L）”选项。

   接着在梯形图编辑器中输入指令。输入指令可以通过指令树、工具条按钮、快捷键等方法。

2        2        在指令树中选择需要的指令，拖放到需要位置。

2        2        将光标放在需要的位置，在指令树中双击需要的指令。

2        2        将光标放到需要的位置，单击工具栏指令按钮，打开一个通用指令窗口，选择需要的指令。

2        2        使用功能键：F4=接点，F6=线圈，F9=指令盒，打开一个通用指令窗口，选择需要的指令。

当编程元件图形出现在指定位置后，再点击编程元件符号的？？？，输入操作数。红色字样显示语法出错，当把不合法的地址或符号改变为合法值时，红色消失。若数值下面出现红色的波浪线，表示输入的操作数超出范围或与指令的类型不匹配。

（2）上下线的操作

2        2        将光标移到要合并的触点处，单击上行线或下行线按钮。

（3）输入程序注释

LAD编辑器中共有四个注释级别：项目组件（POU）注释、网络标题、网络注释、项目组件属性。

项目组件（POU）注释：在“网络1”上方的灰色方框中单击，输入POU注释。

2        2        单击“切换POU注释”  按钮或者用菜单命令“检视” → “POU注释”选项，可在POU注释“打开”（可视）或“关闭”（隐藏）之间切换。

每条POU注释所允许使用的**字符数为4,096。可视时，始终位于POU顶端，并在**个网络之前显示。

网络标题：将光标放在网络标题行，输入一个识别便于该逻辑网络的标题。网络标题中可允许使用的**字符数为127。

网络注释：将光标移到网络标号下方的灰色方框中，可以输入网络注释。网络注释可对网络的内容进行简单的说明，以便于程序的理解和阅读。网络注释中可允许使用的**字符数为4,096。

2        2        单击“切换网络注释”  按钮或者用菜单命令“检视” →网络注释，可在网络注释“打开”（可视）和“关闭”（隐藏）之间切换。

项目组件属性：用下面的方法存取“属性”标签。

2        2        用鼠标右键单击“指令树”中的POU →“属性”。      

2        2        用鼠标右键单击程序编辑器窗口中的任何一个POU 标签，并从弹出菜单选择“属性”。

属性对话框如图15所示。

  图15 属性对话框

 

“属性”对话框中有两个标签：一般和保护。选择“一般”可为子程序、中断程序和主程序块（OB1）重新编号和重新命名，并为项目指定一个作者。选择“保护”则可以选择一个密码保护POU，以便其他用户无法看到该POU，并在下载时加密。若用密码保护POU，则选择“用密码保护该POU”复选框。输入一个四个字符的密码并核实该密码。如图16所示。

图16  属性对话框保护标签 

 

（4）程序的编辑

1剪切、复制、粘贴或删除多个网络

通过用SHIFT键+鼠标单击，可以选择多个相邻的网络，进行剪切、复制、粘贴或删除等操作。注意：不能选择部分网络，只能选择整个网络。

2编辑单元格、指令、地址和网络

用光标选中需要进行编辑的单元，单击右键，弹出快捷菜单，可以进行插入或删除行、列、垂直线或水平线的操作。删除垂直线时把方框放在垂直线左边单元上，删除时选“行”，

或按“DEL”键。进行插入编辑时，先将方框移至欲插入的位置，然后选“列”。

（5）程序的编译

程序经过编译后，方可下载到PLC。编译的方法如下：

2        2        单击“编译”按钮或选择菜单命令“PLC”→“编译”（Compile），编译当前被激活的窗口中的程序块或数据块。

2        2        单击“全部编译”  按钮或选择菜单命令“PLC”→“全部编译”（Compile All），编译全部项目元件（程序块、数据块和系统块）。使用“全部编译”，与哪一个窗口是活动窗口无关。

编译结束后，输出窗口显示编译结果。

西门子PLC的SM322数字量输出模块简介

西门子PLC的SM322数字量输出模块

（1）DO模板的功能

数字量输出模块SM322将S7-300内部信号电平转换成过程所要求的外部信号电平，可直接用于驱动电磁阀、接触器、小型电动机、灯和电动机启动器等。

（2）DO模板的类型

按负载回路使用的电源不同分为：

直流输出模块、交流输出模块和交直流两用输出模块。

按输出开关器件的种类不同分为：

晶体管输出方式、晶闸管输出方式和继电器触点输出方式。

（3）DI模板的特点

晶体管输出模块只能带直流负载，属于直流输出模块；

晶闸管输出方式属于交流输出模块；

继电器触点输出方式的模块属于交直流两用输出模块。

S7-300 CPU模板的运行方式选择和状态指示
（1）CPU模板的运行方式选择
   RUN-P：可编程运行方式。 RUN：运行方式。
   STOP：停止方式。 MRES：清除存储器，不能保持。
（2）CPU的LED状态及故障指示灯
   SF（红色）：系统出错/故障指示灯。
   BATF（红色）：电池故障指示灯（只有CPU313和314配备）。
   DC5V（绿色）：＋5V电源指示灯。 FRCE（黄色）：强制有效指示灯。
   RUN（绿色）：运行状态指示灯。 STOP（黄色）：停止状态指示灯。
（3）CPU315-2DP CPU的另外两个状态及故障指示灯
   BUS DF（BF）（红色）：总线出错指示灯（只适用于带有DP接口的CPU）。
   SF DP(红色)：DP接口错误指示灯（只适用于带有DP接口的CPU）。