西门子PLC控制系统接线方式与编程优秀PPT.ppt

,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,P.,*,/50,按一下以編輯母片標題樣式,西门子,PLC,控制系统,P.,1,/50,科目：西门子,PLC,系统,P.,2,/50,西门子,PLC,系统,目录,一,.,西门子,PLC,系统原理说明,1.1,系统简介,1.2,模块说明,1.3,关于,STEP 7,软件,二,.,西门子,PLC,系统操作说明,2.1,项目创建,2.2,硬件组态,2.3,系统上电及在线调试,三,.,西门子,PLC,系统接线图,3.1,系统主电路图,3.2,模块接线图,四,.,西门子,PLC,系统故障排除,4.1,通讯故障,4.2 PS307,故障,4.3,CPU,（,315-2DP,）故障,4.4,模拟量输入模块故障,4.5,模拟量输出模块故障,4.6,数字量输入模块故障,4.7,数字量输出模块故障,五,.,西门子,PLC,硬件组态实例,5.1,基本步骤,5.2,主机架配置方法,5.3,多功能面板的添加,5.4,实物教室配置实例,六,.,西门子,PLC,编程实例,6.1,实物教室程序说明,6.2,主循环程序,6.3 TANK,液位控制功能块,6.4,马达控制功能块,6.5,变量监控表,6.6,系统上电及在线调试,七,.,西门子多功能面板介绍,7.1,MP270,外观,7.2,多功能面板组态软件,Protool,介绍,7.3,组态画面实例,7.5,项目下载步骤,7.6,在计算机操作系统设置接口,P.,3,/50,一 西,门子,PLC,系统原理说明,1.1,系统简介,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。,1.2,模块说明,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,CPU315-2 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。,1.3,关于,STEP 7 Simatic Manager,标准软件，其主要包括以下组件：,Simatic,管理器，用于集中管理所有工具以及自动化数据,程序编辑器，用于以,LAD,FBD,和,STL,语言生成用户程序,符号编程器，用于管理全局变量,硬件组态，用于组态和参数化硬件,硬件诊断，用于诊断自动化系统的状态,Net Pro,，用于组态,MPI,和,PROFIBUS,等网络连接,P.,4,/50,一,西门子,PLC,系统操作说明,2.1,项目创建,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。,2.1.1,使用向导创建项目,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。,第一步：向导的使用说明,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。,第二步：选择,CPU,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。,第三步：添加,OB,块,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。,第四步：输入项目名称,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。,P.,5,/50,四,.,西门子,PLC,系统故障排除,4.2.2,接线图,P.,6,/50,四,.,西门子,PLC,系统故障排除,4.3 CPU,（,315-2DP,）,4.3.1,故障原因判断方法,1,）电源故障,判断方法：,SF,，,BF,，,5VDC,，,FRCE,，,RUN,，,STOP,指示灯都灭。,故障原因：电压模块（,PS307,）故障，连接线松脱，电源未开。,2,）,PROFIBUS-DP,故障,判断方法：,BF,指示灯亮或闪烁,故障原因,BF,指示灯亮：,1.,总线故障（硬件故障）,2.DP,接口故障,3.,多,DP,主站模式时数据的传输速率不同,4.,如果,DP,从站,/,主站接口激活：总线短路,5.,对于无源,DP,从站接口：波特率搜索，即总线中当前没有激,活的节点（即主站）,BF,指示灯闪烁：,1.,所连接的站故障,（,CPU,为,DP,主站）,2.,至少有一个被组态的从站不能访问,3.,不正确的组态,（,CPU,为,DP,从站）,1.,响应监视时间到,2.PROFIBUS-DP,通讯中断,3.PROFIBUS,地址错误,4.,不正确的组态,P.,7,/50,四,.,西门子,PLC,系统故障排除,3,）,CPU,内部系统故障,判断方法：,SF,，,BF,，,5VDC,，,FRCE,，,RUN,，,STOP,指示灯都闪烁。,故障原因：用,STEP7,读取诊断信息,P.,8,/50,四,.,西门子,PLC,系统故障排除,4,）软硬件故障,判断方法：,SF,，,5VDC,指示灯亮,故障原因：硬件故障,:,1.,在运行过程中插拔模板,2.,系统处于,RUN,状态下插拔了一个,PROFIBUS-DP,上的分布式模板,3.,系统处于,RUN,状态下插拔了一个,PROFIBUS-IO,上的分布式模板,4.,具有诊断功能的模板报告了一个诊断中断,5.,尝试访问一个不存在的或有故障的模板，连接器松动,软件故障：,1.TOD,中断被使能和触发但是没有装入响应的块。（软件,/,组态故障）,2.,已使能,TOD,中断的开始时间被跳过,3.,由,SFC32,触发延时中断，但是没有装入响应的块（软件,/,组态故障）,4.,过程中断被使能和触发但是内有装入响应的块（软件,/,组态故障）,5.,生成状态报警，但是没有装载响应的,OB55,6.,生成与供应商相关的报警，但没有装载响应的,OB57,7.,生成更新报警，但没有装载响应的,OB56,8.,当刷新过程映象表时访问不存在或出故障的模板,9.,循环超时。同时调用的中断,OB,太多,10.,编程故障：块未装入,;,块编号错误,;,定时器,/,计数器编号错误,;,读写访问区,错误,11.I/O,访问故障,12.,全局数据通讯故障例如对于全局数据通讯来说，,DB,的长度不够,P.,9,/50,四,.,西门子,PLC,系统故障排除,5,）,MMC,卡故障,CPU,请求存储器复位,判断方法：,STOP LED,以,0.5Hz,的,频率闪烁,故障原因：,1.,微存储卡已更换,2.CPU,中的,RAM,出错,3.,主存储器太小，不,能装入所有的用户,程序块,4.,企图装入故障块,4.3.2,接线图,P.,10,/50,四,.,西门子,PLC,系统故障排除,4.4,模拟量输入模块,4.4.1,故障原因判断方法,1),模块故障（触发诊断报文）,判断方法,:SF,指示灯点亮,故障原因,:,1.,外部负载电压丢失,-,模板的负载电压,L+,丢失,2.,组态,/,参数赋值出错,传送给范本的参数非法,3.,共模出错,测量电路的,(MANA),的输入和参考电压之间的电位差,UCM,太高,4.,断线,传感器连接的电阻太大,-,范本和传感器之间开路,-,没有连接通道,(,开路,),5.,下溢,输入值下溢低于范围,造成故障,:,所选测量范围错误,-,使用测量范围,4-20mA,和,1-5V,根据需要,可以使传感器连接的极性反向,6.,上溢,-,输入值上溢,超出范围,P.,11,/50,四,.,西门子,PLC,系统故障排除,4.5,模拟量输出模块,4.5.1,故障原因判断方法,1,）模块故障（触发诊断报文）,判断方法：,SF,指示灯点亮,故障原因：,1.,外部负载电压丢失,模板的负载电压,L+,丢失,2.,组态,/,参数赋值出错,传送给模块的参,数非法,3.M,后短路,输出超载,-MANA,后输出,QV,短路,4.,断线,执行器电阻太高,-,范本和执行器之间开路,-,没有连接的通道（开路）,P.,12,/50,四,.,西门子,PLC,系统故障排除,4.6,数字量输入模块,4.6.1,故障原因判断方法,1,）模块故障（触发诊断报文）,判断方法,:SF,指示灯点亮,故障原因,:1.,外部故障,2.,不可编和可编程诊断被触发,通过,SFC,可以,读取详细的诊断报文,查明故障原因,.,4.7,数字量输出模块,4.7.1,故障原因判断方法,1,）模块故障（触发诊断报文）,判断方法,:SF,指示灯点亮,故障原因,:1.,外部故障,2.,不可编和可编程诊断被触发,通过,SFC,可,以读取详细的诊断报文,查明故障原因,.,P.,13,/50,五,.,西门子,PLC,硬件组态实例,5.1,基本步骤：,插入一个站,双击,Hardware,进行硬件配置,配置机架,配置模板,设置模板参数,保存硬件配置,将硬件配置下载到,PLC,P.,14,/50,5.2,主机架配置方法,:,在,STEP7,中，通过简单的拖放操作就可以完成主机架的配置。配置过程中，添加到主机架中的模板的订货号（在硬件目录中选中一个模板，目录下方的窗口会显示该模板的订货号以及描述）应该与实际硬件一致。,首先直接新建一个项目，在项目中插入一个,SIMATIC 300 Station,，双击,Hardware,图标，打开硬件组态程序。在硬件目录中找到,S7-300,机架，拖拽到左上方的视图中，即可添加一个主机架。,五,.,西门子,PLC,硬件组态实例,图,1,添加主机架,P.,15,/50,插入主机架后，分别向机架中的,1,号槽添加电源、,2,号槽添加,CPU,。硬件目录中的某些,CPU,型号有多种操作系统版本，在添加,CPU,时，,CPU,的型号和操作系统版本都要与实际硬件一致。,五,.,西门子,PLC,硬件组态实例,图,2,向主机架中添加电源和,CPU,P.,16,/50,如果需要扩展机架，则应该在,IM-300,目录下找到相应的接口模板，添加到,3,号槽。如无扩展机架，,3,号槽留空。,4,至,11,号槽中可以添加信号模板、功能模板、通信处理器等，上述模板分别在硬件目录中的,SM-300,，,FM-300,和,CP-300,目录下。例如，图,3,向主机架中添加了一个数字量输入模板和一个数字量输出模板。,五,.,西门子,PLC,硬件组态实例,图,3,向主机架中添加信号模板、功能模板、通信处理器等,P.,17,/50,5.3,根据我们实务教室的实际，需要添加操作面板一块，步骤如图,五,.,西门子,PLC,硬件组态实例,P.,18,/50,按实际配置在右侧硬件框找到匹配组件拖到,PROFIBUS,在线，弹出的对话框中先按中间的,CANCEL,键，然后在点下,OK,就可以了，这样操作面板的添加就完成了，如图,五,.,西门子,PLC,硬件组态实例,P.,19,/50,5.4,根据我们实物教室的实际配置,主机架配置如图,五,.,西门子,PLC,硬件组态实例,P.,20,/50,需要注意的是,在添加各模块时,需要根据实际情况在弹出的对话框中进行参数设定,如站地址,PROFIBUS,速率等,.,所有配置结束后,先按进行保存，再按下载到,CPU,中，出现如图的接口，这样主积架的设置就完成了,.,五,.,西门子,PLC,硬件组态实例,P.,21,/50,6.1,实物教室程序说明,6.1.1,程序框架总揽,六,.,西门子,PLC,编程实例,P.,22,/50,在,TrainingUnit/SIMATIC 300/CPU315-2DP/S7 Program/Blocks,下列出了整个系统所包含的组织块，功能块，数据块，监控表，系统功能块等，基本说明如下：,OB1:,主循环程序块,OB35:,定时中断程序块，在此程序中用于控制,2,个,TANK,的液位计算,FB10:,马达控制功能块,FB11:,液位控制功能块,FC1:1#TANK,进酸阀控制功能块,FC2:1#MOTOR,控制功能块,FC3:2#TANK,补酸控制阀功能块,FC4:2#MOTOR,控制功能块,FC5:2#TANK,废酸阀控制功能块,FC6:1#TANK,酸回流控制阀功能块,FC7:2#TANK,酸回流控制阀功能块,DB1:PLC,与,MP270B,交换数据之数据块,DB11:1#TANK,液位控制数据块,DB12:2#TANK,液位控制数据块,DB100:1#MOTOR,控制数据块，为,FC2,之背景数据块,DB101:2#MOTOR,控制数据块，为,FC4,之背景数据块,六,.,西门子,PLC,编程实例,6.1.2,程序块说明,P.,23,/50,6.2,主循环程序,六,.,西门子,PLC,编程实例,P.,24,/50,主循环程序,六,.,西门子,PLC,编程实例,设定,TANK,液位之初始值,设定,TANK,液位之初始值,1#2#,馬達功能塊之調用,各控制閥功能塊之調用,P.,25,/50,6.3,OB35,定时中断程序,OB35,定时中断程序用于控制,TANK,之液位，每,2S,执行一次，且通过对液位的实时计算，与设定上下限值作比较，输出报警信号。,六,.,西门子,PLC,编程实例,1.DB11,為,FB11,之背景數據塊,2.,功能塊左側為輸入信號或輸入,輸出信號,3.,功能塊右側為輸出信號,4.,注意實參與形參之定義及賦值,P.,26,/50,6.4,马达控制功能块,六,.,西门子,PLC,编程实例,自動,/,手動切換,手動開,/,關之信號,P.,27,/50,马达控制功能块,六,.,西门子,PLC,编程实例,馬達自動啓動信號,馬達自動關閉信號,馬達手動啓動信號,P.,28,/50,马达控制功能块,六,.,西门子,PLC,编程实例,馬達手動關閉信號,馬達開關信號至,MP270B,P.,29,/50,6.5,变量监控表,六,.,西门子,PLC,编程实例,監控變量地址,監控變量注释,監控按钮,修改按钮,監控變量数据类型,監控變量状态值,監控變量修改值,P.,30,/50,6.6,系统上电及在线调试,1.,确认接线是否正确。,2.,合上主电源开关,MCCB1,（,220VAC,）。,3.,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,CP1,输出电压匹配）。,4.,合上,Power Supply,之,24VDC,开关，为,CPU,提供电源。,5.,合上,CP2,，,CP3,为,PLC I/O MODULE,提供,24VDC,电源。,6.,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,插入相应计算机插,槽。,7.,将,CPU,开关从,STOP,模式切换至,RUN,模式。,8.,启动计算机，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 Adapter(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。,9.,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。,10.,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,）。,11.,人员可自行修改相关程序进行调试。,六,.,西门子,PLC,编程实例,P.,31,/50,7.1,西门子多功能面板,MP270,操作,7.1.1,MP270,外观,七,.,西门子多功能面板介绍,全局功能键区,系统功能键区,局部功能键区,数字键区,P.,32,/50,七,.,西门子多功能面板介绍,常规组合键：,P.,33,/50,多功能面板组态软件,Protool,介绍,启动,Protool,组态软件,在,SIMATIC,管理器中启动,Protool,七,.,西门子多功能面板介绍,P.,34,/50,在,WINDOWS,下启动,Protool,直接在,WINDOWS,窗口下点击图表启动,Protool.,从菜单中选择“檔”,“,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个,Protool,项目,.,然后选择操作单元,.,七,.,西门子多功能面板介绍,P.,35,/50,7.2,Protool,项目窗口,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,.,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,.,在,Protool,中各种对象直接与编辑它们所需的工具链接,.,项目窗口结构如下,:,标题栏包含项目名称,.,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,.,西门子多功能面板介绍,P.,36,/50,7.3,组态画面实例,7.3.1,状态按钮组态,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,.,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,P.,37,/50,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“,General”,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,P.,38,/50,7.4,功能键组态,7.4.1,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,P.,39,/50,在“,Select Object”,窗口内的“,All Functions”,选项下选择“,Invert bit”,如图所,示,七,.,西门子多功能面板介绍,P.,40,/50,7.5,项目下载步骤,7.5.1,通过串口进行下载,使用标准,RS232,电缆,电缆连接图如下所示,:,确认串口电缆连接到面板的“,IF 2”,口,.,面板上电,.,选择“,Control Panel”,打开“,Transfer”,选项启,动面板串口下载功能。,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。,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。,西门子的部分工控机唯一的默认串口是,COM2,。,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,P.,41,/50,7.5.2,通过,MPI,口进行下载,使用用,MPI,下载，必须使用相应的通讯处理器（,CP,），例如：,CP5511,，,CP5611,，,CP5613,。,MPI,电缆的接线方式为：,3,3,，,4,4,，,5,5,，,8,8,。,确认,MPI,电缆连接到面板的“,IF 1B”,口。,面板上电,.,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,P.,42,/50,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。,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,特率一样，站号不重复）。,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：,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。,P.,43,/50,7.6,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）。,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,