西门子6SE64302UD416GA0    西门子6SE64302UD416GA0

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西门子6SE64302UD416GA0

 

S7-300是SIMATIC控制器中销售量**多的产品，它已成功地用于范围广泛的自动化领域。S7-300 的重点在于为生产制造工程中的系统解决方案提供一个通用的自动化平台。这就是说，S7-300 是用于集中式或分布式结构的优化解决方案。坚持不懈的创新和改革使S7-300这个广泛应用的自动化平台能持续不断的升值概述。

一、S7-300 PLC系统组成

系统组成：

电源模块 (PS) （选件）		为S7-300/ET 200M 提供电源 将120/230V交流电压转变到所需要的24伏直流工作电压 输出电流2A、5A、10A
中央处理单元 (CPU)		多种CPU，有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFIBUS-DP通讯接口等。
接口模块 (IM)  ?		用于连接多机架配置的 SIMATIC S7-300 的机架。 **多配置4个机架。每个机架**多可以插入8个模块。在4个机架上**多可安装32个模块。 IM 365 用于一个中央机架和一个扩展机架的配置中 IM 365/IM 361 用于一个中央机架和**多4个扩展机架的配置中
信号模块 (SM)		用于数字量和模拟量输入/输出
通讯处理器 (CP)		用于连接网络和点对点连接
功能模块 (FM)		用于高速计数，定位操作 (开环或闭环控制) 和闭环控制。
存储器		MMC
DIN标准导轨		用于模块安装
前连接器		用于简单而方便地连接传感器和执行器 更换模块时允许保持接线 采用编码元件以避免更 换模块时的错误 分为20针、40针两种

S7－300主要支持的硬件有：

??（1）电源（PS）

??电源模块提供了机架和CPU内部的供电电源，置于1号机架的位置。

??（2）中央处理器（CPU）

??CPU存储并处理用户程序，为模块分配参数，通过嵌入的MPI总线处理编程设备和PC、模块、其它站点之间的通讯，并可以为进行DP主站或从站操作装配一个集成的DP接口。置于2号机架。

??（3）接口模块（IM）

??接口模块将各个机架连接在一起。不同型号的接口模块可支持机架扩展或PROFIBUS?DP连接。置于3号机架，没有接口模块时，机架位置为空。

??（4）信号模块（SM）

??通常称为I/O（输入/输出）模块。测量输入信号并控制输出设备。信号模块可用于数字信号和模拟信号，还可用于进行连接，如传感器和启动器的连接。

??（5）功能模块（FM）

??用于进行复杂的、重要的但独立于CPU的过程，如：计算、位置控制和闭环控制。

??（6）通讯处理器（CP）

??模块化的通讯处理器通过连接各个SIMATIC站点，如：工业以太网，PROFIBUS或串行的点对点连接等。

??后三个模块在机架上可以任意放置，系统可以自动分配模块的地址。

??需要说明的是，每个机架**多只能安装8个信号模块、功能模块或通讯模块。如果系统任务超过了8个，则可以扩展机架（每个带CPU的中央机架可以扩展3个机架）。?

  ?各个模块的性能具体如下：

??（1）电源模块（PS）

??电源模块用于将SIMATIC S7-300 连接到120/230V AC电源。

??（2）CPU模块

??各种CPU 有各种不同的性能，例如，有的CPU 上集成有输入/输出点，有的CPU上集成有PROFI- BUS-DP通讯接口等。

   ?以上只是列出了部分指标，设计时还要参看相应的手册。

??（3）接口模块

??接口模块用于多机架配置时连接主机架(CR)和扩展机架 (ER)。S7-300通过分布式的主机架(CR)和3个扩展机架(ER)，可以操作多达32个模块。运行时无需风扇。

??（4）信号模块

??信号模块用于数字量和模拟量输入/输出，又分DI/DO（数字量输入/输出）和AI/AO（模拟量输入/输出）模块。

??①数字量输入模块：

??②数字量输出模块：

??③数字输入/输出模块：

??④继电器输出模块：

??⑤模拟量输入模块

??⑥模拟量输出模块：

??⑦模拟量输入/输出模块：

??（5）功能模块

 ??西门子S7－300功能模块模块适用于各种场合，功能块的所有参数都在STEP7中分配，操作方便，而且不必编程。包括：计数器模块（FM350），定位模块（FM351），凸轮控制模块（FM352），闭环控制模块（FM355）等许多用于特定场合的模块。

??（6）通讯模块（CP）

??S7－300通讯模块是用于连接网络和点对点通讯用的专用模块，比如：用于S7－300和SIMATIC C7通过PROFIBUS通讯的模块CP343－5，用于S7－300和工业以网通讯的模块CP343－1及CP343－1 IT等

6ES7312-1AE13-0AB0	CPU312，32K内存
6ES7312-5BE03-0AB0	CPU312C，32K内存 10DI/6DO
6ES7313-5BF03-0AB0	CPU313C，64K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7313-6BF03-0AB0	CPU313C-2PTP，64K内存 16DI/16DO
6ES7313-6CF03-0AB0	CPU313C-2DP，64K内存 16DI/16DO
6ES7314-1AG13-0AB0	CPU314,96K内存
6ES7314-6BG03-0AB0	CPU314C-2PTP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7314-6CG03-0AB0	CPU314C-2DP 96K内存 24DI/16DO / 4AI/2AO
6ES7315-2AG10-0AB0	CPU315-2DP, 128K内存
6ES7315-2EH13-0AB0	CPU315-2 PN/DP, 256K内存
6ES7317-2AJ10-0AB0	CPU317-2DP,512K内存
6ES7317-2EK13-0AB0	CPU317-2 PN/DP,1MB内存
6ES7318-3EL00-0AB0	CPU319-3 PN/DP,1.4M内存

6ES7 953-8LF20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡 64kByte(MMC)
6ES7 953-8LG11-0AA0	SIMATIC Micro内存卡128KByte(MMC)
6ES7 953-8LJ20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡512KByte(MMC)
6ES7 953-8LL20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡2MByte(MMC)
6ES7 953-8LM20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡4MByte(MMC)
6ES7 953-8LP20-0AA0	SIMATIC Micro内存卡8MByte(MMC)

 

开关量模板
6ES7 321-1BH02-0AA0	开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH10-0AA0	开入模块（16点，24VDC）
6ES7 321-1BH50-0AA0	开入模块（16点，24VDC，源输入）
6ES7 321-1BL00-0AA0	开入模块（32点，24VDC）
6ES7 321-7BH01-0AB0	开入模块（16点，24VDC，诊断能力）
6ES7 321-1EL00-0AA0	开入模块（32点，120VAC）
6ES7 321-1FF01-0AA0	开入模块（8点，120/230VAC）
6ES7 321-1FF10-0AA0	开入模块（8点，120/230VAC）与公共电位单独连接
6ES7 321-1FH00-0AA0	开入模块（16点，120/230VAC）
6ES7 321-1CH00-0AA0	开入模块（16点，24/48VDC）
6ES7 321-1CH20-0AA0	开入模块（16点，48/125VDC）
6ES7 322-1BH01-0AA0	开出模块（16点，24VDC）
6ES7 322-1BH10-0AA0	开出模块（16点，24VDC）高速
6ES7 322-1CF00-0AA0	开出模块（8点，48-125VDC）
6ES7 322-8BF00-0AB0	开出模块（8点，24VDC）诊断能力
6ES7 322-5GH00-0AB0	开出模块（16点，24VDC，独立接点，故障保护）
6ES7 322-1BL00-0AA0	开出模块（32点，24VDC）
6ES7 322-1FL00-0AA0	开出模块（32点，120VAC/230VAC）
6ES7 322-1BF01-0AA0	开出模块（8点，24VDC，2A）
6ES7 322-1FF01-0AA0	开出模块（8点，120V/230VAC）
6ES7 322-5FF00-0AB0	开出模块（8点，120V/230VAC，独立接点）
6ES7 322-1HF01-0AA0	开出模块（8点,继电器,2A）
6ES7 322-1HF10-0AA0	开出模块（8点,继电器,5A，独立接点）
6ES7 322-1HH01-0AA0	开出模块(16点,继电器)
6ES7 322-5HF00-0AB0	开出模块（8点,继电器,5A，故障保护）
6ES7 322-1FH00-0AA0	开出模块（16点，120V/230VAC）
6ES7 323-1BH01-0AA0	8点输入，24VDC；8点输出，24VDC模块
6ES7 323-1BL00-0AA0	16点输入，24VDC；16点输出，24VDC模块
模拟量模板
6ES7 331-7KF02-0AB0	模拟量输入模块(8路，多种信号)
6ES7 331-7KB02-0AB0	模拟量输入模块(2路，多种信号)
6ES7 331-7NF00-0AB0	模拟量输入模块(8路，15位精度)
6ES7 331-7NF10-0AB0	模拟量输入模块(8路，15位精度)4通道模式
6ES7 331-7HF01-0AB0	模拟量输入模块(8路，14位精度，**)
6ES7 331-1KF01-0AB0	模拟量输入模块(8路, 13位精度)
6ES7 331-7PF01-0AB0	8路模拟量输入,16位,热电阻
6ES7 331-7PF11-0AB0	8路模拟量输入,16位,热电偶
6ES7 332-5HD01-0AB0	模拟输出模块(4路)
6ES7 332-5HB01-0AB0	模拟输出模块(2路)
6ES7 332-5HF00-0AB0	模拟输出模块(8路)
6ES7 332-7ND02-0AB0	模拟量输出模块(4路，15位精度)
6ES7 334-0KE00-0AB0	模拟量输入(4路RTD)/模拟量输出（2路）
6ES7 334-0CE01-0AA0	模拟量输入(4路)/模拟量输出（2路）

西门子6SE64302UD416GA0

有独立型PLC的CNC机床系统结构及特点

独立型”PLC又称“通用型”PLC。独立型PLC是独立于CNC装置，具有完备的硬件和软件功能，能够独立完成规定控制任务的装置。采用独立型PLC的数控机床系统框图如图1所示：

 

图1  具有独立型PLC的CNC机床系统框图

独立型PLC有如下特点：   

1）独立型PLC具有如下基本的功能结构：CPU及其控制电路，系统程序存储器，用户程序存储器、输入／输出接口电路、与编程机等外部设备通信的接口和电源等（参见图5-2）。

2）独立型PLC一般采用积木式模块化结构或笼式插板式结构，各功能电路多做成独立的模块或印刷电路插板，具有安装方便，功能易于扩展和变更等优点。例如，可采用通信模块与外部输入输出设备、编程设备、上位机、下位机等进行数据交换；采用D／A模块可以对外部伺服装置直接进行控制；采用计数模块可以对加工工件数量、刀具使用次数、回转体回转分度数等进行检测和控制，采用定位模块可以直接对诸如刀库、转台、直线运动轴等机械运动部件或装置进行控制。

3）独立型PLC的输入、输出点数可以通过I／O模块或插板的增减灵活配置。有的独立型PLC还可通过多个远程终端连接器构成有大量输入、输出点的网络，以实现大范围的集中控制。

在独立型PLC中，那些专为用于FMS、FA而开发的独立型PLC具有强大的数据处理、通信和诊断功能，主要用作“单元控制器”，是现代自动化生产制造系统重要的控制装置。独立型PLC也用于单机控制。国外有些数控机床制造厂家，或是为了展示自己长期形成的技术特色，或是为了保守某些技术绝窍，或纯粹是因管理上的需要，在购进的CNC系统中，舍弃了PLC功能，而采用外购或自行开发的独立型PLC作控制器，这种情况在从日本、欧美引进的数控机床中屡见不鲜。

国内已引进应用的独立型PLC有：Siemens公司的SIMATI  C S5系列产品；A-B公司的PLC系列产品；FANUC公司的PMC-J等。

PLC研发工程师对PLC工作原理的看法

 许多人觉得PLC很神秘，其实PLC是很简单的，其内部的CPU除了速度快之外，其他功能还不如普通的单片机。通常PLC采用16位或32位的CPU，带1或2个的串行通道与外界通讯，内部有一个定时器即可，若要提高可靠性再加一个看家狗定时器足够。

       PLC的关键技术在于其内部固化了一个能解释梯形图语言的程序及辅助通讯程序，梯形图语言的解释程序的效率决定了PLC的性能，通讯程序决定了PLC与外界交换信息的难易。对于简单的应用，通常以独立控制器的方式运作，不需与外界交换信息，只需内部固化有能解释梯形图语言的程序即可。实际上，设计PLC的主要工作就是开发解释梯形图语言的程序。

可编程控制器PLC与个人计算机PC的主要差异
（1）PLC工作环境要求比PC低，PLC抗干扰能力强；
（2）PLC编程比PC简单易学；
（3）PLC设计调试**；
（4）PC应用领域与PLC不同；
（5）PLC的输入/输出响应速度慢，（一般ms级），而PC的响应速度快（为微秒级）；
（6）PLC维护比PC容易。

  PLC控制系统一般来讲主要有以下七部分内容：

（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。

西门子PLC S7-200处理**响应信号的对策有那些？

使用CPU内置的高速计数器和高速脉冲发生器处理序列脉冲信号

使用部分CPU数字量输入点的硬件中断功能，在中断服务程序中处理；进入中断的延时可以忽略S7-200拥有“直接读输入”和“直接写输出”指令，可以越过程序扫描周期的时间限制，使用部分CPU数字量输入点的“脉冲捕捉”功能捕捉短暂的脉冲 。

注意： S7-200系统中**小周期的定时任务为1ms。所有实现**信号处理的措施，都要考虑所有限制因素的影响。例如，为一个需要毫秒级响应速度的信号选择500μs输出延时的硬件，显然是不合理的。

 S7-400可编程控制器I/O模板的默认编址与S7-300不同，它的输入/输出地址分别按顺序排列。数字I/O模板的输入/输出默认首地址为0，模拟I/O模板的输入/输出默认首地址为512。模拟I/O模板的输入/输出地址可能占用32个字节，也可能占用16个字节，它是由模拟量I/O模板的通道数来决定的。

S7-200在CPU单元上设有硬件电路（芯片等）处理高速数字量I/O，如高速计数器（输入）、高速脉冲输出。这些硬件电路在用户程序的控制下工作，可以达到很高的频率；但点数受到硬件资源的限制。

S7-200 CPU按照以下机制循环工作：

读取输入点的状态到输入映像区

执行用户程序，进行逻辑运算，得到输出信号的新状态

将输出信号写入到输出映像区

只要CPU处于运行状态，上述步骤就周而复始地执行。在第二步中，CPU也执行通讯、自检等工作。

上述三个步骤是S7-200 CPU的软件处理过程，可以认为就是程序扫描时间。

实际上，S7-200对数字量的处理速度受到以下几个因素的限制：

输入硬件延时（从输入信号状态改变的那一刻开始，到CPU刷新输入映像区时能够识别其改变的时间）

CPU的内部处理时间，包括：

读取输入点的状态到输入映像区

执行用户程序，进行逻辑运算，得到输出信号的新状态

将输出信号写入到输出映像区

输出硬件延时（从输出缓冲区状态改变到输出点真实电平改变的时间）

上述A,B,C三段时间，就是限制PLC处理数字量响应速度的主要因素。

一个实际的系统可能还需要考虑输入、输出器件的延时，如输出点外接的中间继电器动作时间等 。

CPU上的部分输入点延时（滤波）时间可以在编程软件Micro/WIN的“系统块”中设置，其缺省的滤波时间是6.4ms。

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。

有些输出点要比其他点更快些，是因为它们可以用于高速输出功能，在硬件上有特殊设计。没有专门使用硬件高速输出功能时，它们只是和普通点一样处理

继电器输出开关频率为1Hz。

PLC节省输入点数的方法

一般认为输入点数是按系统输入信号的数量来确定的。但在实际应用中，通过以下措施可达到节省PLC输入点数的目的，下面以FX1N系列PLC来介绍。

（1）分组输入  如图1所示，系统有“手动”和“自动”两种工作方式。用X000来识别使用“自动”还是“手动”操作信号，“手动”时的输入信号为SB0～SB3，“自动”时的输入信号为S0～S3，如果按正常的设计思路，那么需要X000～X007一共8个输入点，若按图1的方法来设计，则只需X001～X004一共4个输入点。图中的二极管用来切断寄生电路。如果图中没有二极管，系统处于自动状态，SB0、SB1、S0闭合S1断开，这时电流从COM端子流出，经SB0、SB1、S0形成寄生回路流入X000端子，使输入位X002错误地变为ON。各开关串联了二极管后，切断了寄生回路，避免了错误的产生。但使用该方法应考虑输入信号强弱。

图1  分组输入

（2）矩阵输入  如图2所示为4×4矩阵输入电路，它使用PLC的四个输入点（X000～X003）和四个输出点（Y000～Y003）来实现16个输入点的功能，特别适合PLC输出点多而输入点不够的场合。当Y000导通时，X000～X003接受的是Q1～Q4送来的输入信号；当Y001导通时，X000～X003接受的是Q5～Q8送来的输入信号；当Y002导通时，X000～X003接受的是Q9～Q12送来的输入信号；当Y003 导通时，X000～X003接受的是Q13～Q16送来的输入信号。将Y000的常开点与X000～X003串联即为输入信号Q1～Q4；将Y1的常开点与X000～X003串联即为输入信号Q5～Q8；将Y002的常开点与X000～X003串联即为输入信号Q9～Q12；将Y003的常开点与X000～X003串联即为输入信号Q13～Q16。

图2  矩阵输入

使用时应注意的是除按图2进行接线外，还必须有对应的软件来配合，以实现Y000～Y003轮流导通；同时还要保证输入信号的宽度应大于Y000～Y003轮流导通一遍的时间，否则可能丢失输入信号。该方法的缺点是使输入信号的采样频率降低为原来的三分之一，而且输出点Y000～Y003不能再使用。

（3）组合输入  对于不会同时接通的输入信号，可采用组合编码的方式输入。如图3所示，三个输入信号SB0～SB2只占用两个输入点，M0～M2图3  组合输入

分别代表SB0～SB2。

（4）输入设备多功能化  在传统的继电控制系统中，一个主令（按钮、开关等）只产生一种功能的信号。在PLC控制系统中，一个输入设备在不同的条件下可产生不同的信号，如一个按钮既可用来产生启动信号，又可用来产生停止信号。如图4所示，只用一个按钮通过X000去控制Y000的“通”与“断”。即**次接通X000时Y000“通”再次接通X000时Y000“断”。

图4  用一个按钮控制的启动、保持、停止电路

（5）输入触点的合并  将某些功能相同的开关量输入设备合并输入（常闭触点串联输入、常开触点并联输入）。一些保护电路和报警电路常常采用此法。

如果外部某些输入信号总是以某种“与或非”组合的整体形式出现在梯形图中，可以将它们对应的某些触点在可编程序控制器外部串并联后作为一个整体输入可编程序控制器，只占可编程序控制器的一个输入点。

例如某负载可在多处启动和停止，可以将多个启动信号并联，将多个停止信号串联，分别送给可编程序控制器的两个输入点，如图5所示。与每一个启动信号和停止信号占用一个输入点的方法相比，不仅节约了输入点，还简化了梯形图电路。

图5  输入触点的合并

（6）某些输入信号不进入PLC  系统中有些信号功能简单、涉及面窄，如图6中的手动按钮、过载保护的热继电器触点等，有时就没有必要作为PLC的输入，将它们设计在PLC外围的硬件电路中同样可以满足控制要求。如果外部硬件电路过于复杂，则应考虑仍将有关信号送入可编程序控制器，

图6  输入信号设在PLC外部用梯形图来实现连锁。

（7）利用RUN口  大多PLC有RUN口，而且只有该口接通（RUN到COM之间用导线短接）时，PLC才能运行，因此，可将某些输入信号送入RUN口。在进行电梯控制系统的设计时，曾将电梯牵引电动机进行过载保护的热继电器常闭触点、安全窗开关的常开触点、安全钳开关的常开触点、上下限位开关的常闭触点等串入到RUN口到COM之间的连线上。当出现牵引电动机过载、安全窗被打开、安全钳动作及冲顶和沉底等故障情况时，RUN口被切断，PLC停止运行，既保证了电梯和乘客的安全，又可以督促维修人员进行维修。这样做有以下两点好处，一是牵引电动机过载、安全窗被打开等故障信号不送到PLC内，也就不占用PLC的输入口；二是不通过软件实现保护，可以简化控制程序。

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。

C6140T车床电气线路常见故障分析

1．故障现象：主轴电动机M1不能起动。

原因分析：

①控制电路没有电压。

②控制线路中的熔断器FU5熔断。

③接触器KM1未吸合，按起动按钮SB2，接触器KM1若不动作，故障必定在控制电路，如按钮SB1、SB2的触头接触不良，接触器线圈断线，就会导致KM1不能通电动作。

当按SB2后，若接触器吸合，但主轴电动机不能起动，故障原因必定在主线路中，可依次检查接触器KM1主触点及三相电动机的接线端子等是否接触良好。

2．故障现象：主轴电动机不能停转。

原因分析：

这类故障多数是由于接触器KM1的铁芯面上的油污使铁芯不能释放或KM1的主触点发生熔焊，或停止按钮SB1的常闭触点短路所造成的。应切断电源，清洁铁芯极面的污垢或更换触点，即可排除故障。

3．故障现象：主轴电动机的运转不能自锁。

原因分析：

当按下按钮SB2时，电动机能运转，但放松按钮后电动机即停转，是由于接触器KM1的辅助常开触头接触不良或位置偏移、卡阻现象引起的故障。这时只要将接触器KM1的辅助常开触点进行修整或更换即可排除故障。辅助常开触点的连接导线松脱或断裂也会使电动机不能自锁。

4．故障现象：刀架**移动电动机不能运转

原因分析：

按点动按钮SB3，接触器KM3未吸合，故障必然在控制线路中，这时可检查点动按钮SB3，接触器KM3的线圈是否断路。

5．故障现象：M1能起动，不能能耗制动

起动主轴电动机M1后，若要实现能耗制动，只需踩下行程开关SＱ1即可。若踩下行程开关SＱ1，不能实现能耗制动，其故障现象通常有两种，一种是电动机M1能自然停车，另一种是电动机M1不能停车，仍然转动不停。

原因分析：

踩下行程开关SＱ1，不能实现能耗制动，其故障范围可能在主电路，也可能在控制电路中电路。有3种方法。

①由故障现象确定  当踩下行程开关SＱ1时，若电动机能自然停车，说明控制电路中KT（02-03）能断开，时间继电器KT线圈得过电，不能制动的原因在于接触器KM4是否动作。KM4动作，故障点在主电路中；KM4不动作，故障点在控制电路中。当踩下行程开关SＱ1时，若电动机能不能停车，说明控制电路中KT（02-03）不能断开，致使接触器KM1线圈不能断电释放，从而造成电动机不停车，其故障点在控制电路中，这时可以检查继电器KT线圈是否得电。

②由电器的动作情况确定  当踩下行程开关SＱ1进行能耗制动时，反复观察电器KT和KM4的衔铁有无吸合动作。若KT和KM4的衔铁先后吸合，则故障点肯定在主电路的能耗制动支路中；KT和KM4的衔铁只要有一个不吸合，则故障点必在控制电路的能耗制动支路中。

③强行使接触器KM4的衔铁吸合  若此时仍不能实现能耗制动，说明故障点在主电路；若此时可以实现能耗制动，则不能实现能耗制动的故障原因不在主电路，必在控制电路中。

工具条

（1）标准工具条，如图4所示。

 图4  标准工具条

  

各快捷按钮从左到右分别为：新建项目、打开现有项目、保存当前项目、打印、打印预览 、剪切选项并复制至剪贴板、将选项复制至剪贴板、在光标位置粘贴剪贴板内容、撤消**后一个条目、编译程序块或数据块（任意一个现用窗口）、全部编译（程序块、数据块和系统块）、将项目从PLC上载至STEP 7-Micro/WIN 32、从STEP 7-Micro/WIN 32下载至PLC、符号表名称列按照A-Z从小至大排序、符号表名称列按照Z-A从大至小排序、选项（配置程序编辑器窗口）。

（2） 调试工具条，如图5所示。

图5  调试工具条

各快捷按钮从左到右分别为：将PLC设为运行模式、将PLC设为停止模式 、在程序状态打开／关闭之间切换 、在触发暂停打开／停止之间切换（只用于语句表）、在图状态打开／关闭之间切换 、状态图表单次读取、状态图表全部写入 、强制PLC数据 、取消强制PLC数据 、状态图表全部取消强制 、状态图表全部读取强制数值。

 

（3）公用工具条，如图6所示。

图6   公用工具条

图7  POU注解

图8 网络注解

公用工具条各快捷按钮从左到右分别为：

插入网络：单击该按钮，在LAD或FBD程序中插入一个空网络。

删除网络：单击该按钮，删除LAD或FBD程序中的整个网络。

POU注解：单击该按钮在POU注解打开（可视）或关闭（隐藏）之间切换。每个POU注解可允许使用的**字符数为4096。可视时，始终位于POU顶端，在**个网络之前显示。如图7所示。

图9 网络的符号信息表

网络注解：单击该按钮，在光标所在的网络标号下方出现灰色方框中，输入网络注解。再单击该按钮，网络注解关闭。如图8所示。

检视／隐藏每个网络的符号信息表：单击该按钮，用所有的新、旧和修改符号名更新项目，而且在符号信息表打开和关闭之间切换。如图9所示。

切换书签：设置或移除书签，单击该按钮，在当前光标指定的程序网络设置或移除书签。在程序中设置书签，书签便于在较长程序中指定的网络之间来回移动。如图10所示。

下一个书签：将程序滚动至下一个书签，单击该按钮，向下移至程序的下一个带书签的网络。

图3-10  网络设置书签

前一个书签：将程序滚动至前一个书签，单击该按钮，向上移至程序的前一个带书签的网络。

清除全部书签：单击该按钮，移除程序中的所有当前书签。

在项目中应用所有的符号 ：单击该按钮，用所有新、旧和修改的符号名更新项目，并在符号信息表打开和关闭之间切换。

建立表格未定义符号：单击该按钮，从程序编辑器将不带指定地址的符号名传输至指定地址的新符号表标记。

常量说明符：在SIMATIC类型说明符打开／关闭之间切换，单击“常量描述符” 按钮，使常量描述符可视或隐藏。对许多指令参数可直接输入常量。仅被指定为100的常量具有不确定的大小，因为常量100可以表示为字节、字或双字大小。当输入常量参数时，程序编辑器根据每条指令的要求指定或更改常量描述符。

（4）LAD指令工具条，如图11所示。

从左到右分别为：插入向下直线，插入向上直线，插入左行，插入右行，插入接点，插入线圈，插入指令盒。

图11  LAD指令工具条

3. 浏览条（Navigation Bar）

浏览条为编程提供按钮控制，可以实现窗口的**切换，即对编程工具执行直接按钮存取，包括程序块（Program Block）、符号表（Symbol Table）、状态图表（Status Chart）、数据块（Data Block）、系统块（System Block）、交叉引用（Cross Reference）、和通信（Communication）。单击上述任意按钮，则主窗口切换成此按钮对应的窗口。

2        2        用菜单命令“检视”→“帧”→“浏览条”，浏览条可在打开（可见）和关闭（隐藏）之间切换。

2        2        用菜单命令“工具”→“选项”，选择“浏览条”标签，可在浏览条中编辑字体。

浏览条中的所有操作都可用“指令树（Instuction Tree）”视窗完成，或通过“检视（View）” →“元件”菜单来完成。

4. 指令树（Instuction Tree）

指令树以树型结构提供编程时用到的所有快捷操作命令和PLC指令。可分为项目分支和指令分支。

项目分支用于组织程序项目：

2        2        用鼠标右键单击“程序块”文件夹，插入新子程序和中断程序。

2        2        打开“程序块”文件夹，并用鼠标右键单击POU图标，可以打开POU、编辑POU属性、用密码保护POU或为子程序和中断程序重新命名。

2        2        用鼠标右键单击“状态图”或“符号表”文件夹，插入新图或表。

2        2        打开“状态图”或“符号表”文件夹，在指令树中用鼠标右键单击图或表图标，或双击适当的POU标记，执行打开、重新命名或删除操作。

指令分支用于输入程序，打开指令文件夹并选择指令：

2        2        拖放或双击指令，可在程序中插入指令。

2        2        用鼠标右键单击指令，并从弹出菜单中选择“帮助”，获得有关该指令的信息。

2        2        将常用指令可拖放至“偏好项目”文件夹。

2        2        若项目指定了PLC类型，指令树中红色标记 x是表示对该PLC无效的指令。

5. 用户窗口

    可同时或分别打开图3中的6个用户窗口，分别为：交叉引用、数据块、状态图表、符号表、程序编辑器、局部变量表。

（1）交叉引用（Cross Reference）

在程序编译成功后，可用下面的方法之一打开“交叉引用”窗口：

2        2        用菜单“检视”→ “交叉引用”（Cross Reference）

2        2        单击浏览条中的“交叉引用” 按钮

   如图12所示，“交叉引用”表列出在程序中使用的各操作数所在的POU、网络或行位置，以及每次使用各操作数的语句表指令。通过交叉引用表还可以查看哪些内存区域已经被使用，作为位还是作为字节使用。在运行方式下编辑程序时，可以查看程序当前正在使用的跳变信号的地址。交叉引用表不下载到可编程控制器，在程序编译成功后，才能打开交叉引用表。在交叉引用表中双击某操作数，可以显示出包含该操作数的那一部分程序。

图12  交叉引用表

（2）数据块

“数据块”窗口可以设置和修改变量存储器的初始值和常数值，并加注必要的注释说明。

用下面的方法之一打开“数据块”窗口：

2        2        单击浏览条上的“数据块” 按钮。

2        2        用“检视”菜单→“元件”→“数据块”。

2        2        单击指令树中的“数据块”图标。

（3）状态图表（Status Chart）

将程序下载至PLC之后，可以建立一个或多个状态图表，在联机调试时，打开状态图表，监视各变量的值和状态。状态图表并不下载到可编程控制器，只是监视用户程序运行的一种工具。

用下面的方法之一可打开状态图表：

2        2        单击浏览条上的“状态图表” 按钮。

2        2        菜单命令：“检视”→“元件” → “状态图”。

2        2        打开指令树中的“状态图”文件夹，然后双击“图”图标。

若在项目中有一个以上状态图，使用位于“状态图”窗口底部的

“图”标签在状态图之间移动。

可在状态图表的地址列输入须监视的程序变量地址，在PLC运行时，打开状态图表窗口，在程序扫描执行时，连续、自动地更新状态图表的数值。

（4）符号表（Symbol Table）

符号表是程序员用符号编址的一种工具表。在编程时不采用元件的直接地址作为操作数，而用有实际含义的自定义符号名作为编程元件的操作数，这样可使程序更容易理解。符号表则建立了自定义符号名与直接地址编号之间的关系。程序被编译后下载到可编程控制器时，所有的符号地址被转换成**地址，符号表中的信息不下载到可编程控制器。

用下面的方法之一可打开符号表：

2        2        单击浏览条中的“符号表”  按钮。

2        2        用菜单命令：“检视”→“符号表”。

2        2        打开指令树中的符号表或全局变量文件夹，然后双击一个表格 图标。

（5）程序编辑器

用菜单命令“文件”→ “新建”，“文件” → “打开”或“文件” →“导入”，打开一个项目。然后用下面方法之一打开“程序编辑器”窗口，建立或修改程序：

2        2        单击浏览条中的“程序块”  按钮，打开主程序（OB1）。可以单击子程序或中断程序标签，打开另一个POU。

2        2        指令树→程序块→双击主程序（OB1） 图标、子程序图标或中断程序图标。

用下面方法之一可改变程序编辑器选项：

2        2        菜单命令“检视” → LAD、FBD、STL，更改编辑器类型。

2        2        菜单命令“工具”→ “选项” →“一般” 标签，可更改编辑器（LAD、FBD或STL）和编程模式（SIMATIC或IEC 1131-3）。

2        2        菜单命令“工具” → “选项” → “程序编辑器”标签，设置编辑器选项。

2        2        使用选项快捷按钮→设置“程序编辑器”选项。

（6）局部变量表

程序中的每个POU都有自己的局部变量表，局部变量存储器（L）有64个字节。局部变量表用来定义局部变量，局部变量只在建立该局部变量的POU中才有效。在带参数的子程序调用中，参数的传递就是通过局部变量表传递的。

在用户窗口将水平分裂条下拉即可显示局部变量表，将水平分裂条拉至程序编辑器窗口的顶部，局部变量表不再显示，但仍旧存在。

6. 输出窗口

输出窗口：用来显示STEP 7-Micro/WIN 32程序编译的结果，如编译结果有无错误、错误编码和位置等。

2        2        菜单命令：“检视”→“帧”→“输出窗口”在窗口打开或关闭输出窗口。

7. 状态条

状态条：提供有关在STEP 7-Micro/WIN 32中操作的信息。

PLC在摇臂钻床电气控制中的应用举例

 下面介绍FX2系列PLC控制系统取代Z3040摇臂钻床电气控制系统的设计方法。
一、分析控制对象、确定控制要求
1.对M1电动机的要求：单方向旋转，有过载保护；
2.对M2电动机的要求：全压正反转控制，点动控制；启动时，先启动电动机M3，再启动电动机M2；停机时，电动机M2先停止，然后电动机M3才能停止。电动机M2设有必要的互锁保护；
3.对电动机M3的要求：全压正反转控制，设长期过载保护；
4.电动机M4容量小，由开关SA控制，单方向运转；
二、确定I/O点数
根据图1找出PLC控制系统的输入、输出信号，共有13个输入信号，9个输出信号。
三、绘制I/O端子接线图
根据I/O分配结果，绘制端子接线图
四、设计梯形图
1.控制主轴电动机M1的梯形图

梯形图如图2所示。
2.控制电动机M2与M3的梯形图
①摇臂升降过程
②主轴箱和立柱箱的松开与夹紧控制