1、神华宁煤集团煤炭化学工业分公司 西门子PLC控制系统基本操作知识讲解 甲醇厂仪表车间： 李军 1 一 、西门子PLC系统原理说明 1.1系统简介 本西门子PLC教育训练系统宗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）的信号接 入系统，通过人员编写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要求。 2 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
2、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。 3 1.3关于STEP 7 Simatic Manager标准软件，其主要包括
3、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 4 2. 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。 5 2.1使用向导创建项目 打开“SIMATIC Manager” 第一步
4、：向导的使用说 明 单击“预览”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“下一步 ”按钮进入下一步操 作。 6 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“下一步” 按钮进入下一步操 作。 7 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“下一步”按钮 进入下一步操作。 8 第四步：输入项目名 称 在“项目名称” 一栏中输入项目名称 （“s7_pro2”）， 单击“完成”,一个 新的项目就创建完 了。 9 创建好的项目如下图所示：接下来就可以
5、对硬 件进行组态 10 第一步：根据我们所要选 择的类型CPU的导轨拖放 空白处； 第二步：从右侧对应列表 中拖放想要选择的电源模 块放在导轨的一号槽位； 第三步：从右侧列表中拖 放想要选择的CPU型号； 放在第二个槽位；（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。） 3硬件组态 11 第四步：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，图中向主机架中 添加了一个数字量输 入模板和一个数字量 输出模板。 12 点击菜单
6、栏“视 图”菜单选择地址总览 视图 在“地址总览”视图中 可以看到我们所添加模 块的对应地址 13 双击卡槽中的卡 键或者右键选择“对象属 性”会弹出对象属性对话 框 “常规”选项中 可对名称进行更改；“地 址”选项中可以进行可变 编址 14 编辑符号名； 监视修改变量； 15 CPU属性：循环/时钟属 性 注：程序总的运行时间一定要 小于扫描周期监视时间，默认 值150ms可以根据实际情况修 改 16 组态完成后 ，保存并编译；可 以通过站点菜单或 工具栏对组态进行 保存编译 最后再将硬件组 态下载到CPU 注：下载时，CPU状态处 于STOP模式 17 操作系统 OB1 FC FB SFC
7、 SFB 其它 OBs FC FB 4、常用功能块介绍及结构化编程 组织块 18 功能 FC10 功能 FC20 功能块 FB1 OB1 全局数据 DB20 所有块可以访问 背景数据 DB5 FB1的背景DB 数据块 (DB) 19 程序设计方法：线性化编程、模块化编程 和结构化编程。 线性化编程是将整个用户程序放在组织块OB1中，在CPU循环 扫描时执行OB1中的全部指令。其特点是结构简单、但效率低 下。另一方面，某些相同或相近的操作需要多次执行，这样会造 成不必要的编程工作。再者，由于程序结构不清晰，会造成管理 和调试的不方便。所以在编写大型程序时，避免线性化编程。 20 模块化编程是将程
8、序根据功能分为不同的逻辑块， 且每一逻辑块完成的功能不同。在OB1中可以根据条件 调用不同的功能或功能块。 其特点是易于分工合作，调试方便。由于逻辑块是有 条件的调用，所以可以提高CPU的利用率。 21 结构化编程是将过程要求类似或相关的任务 归类，在功能或功能块中编程，形成通用解决方案。 通过不同的参数调用相同的功能或通过不同的背景数 据块调用相同的功能块。 其特点是结构化编程必须对系统功能进行合理 分析、分解和综合，所以对设计人员的要求较高，另 外，当使用结构化编程方法时，需要对数据进行管 理。 22 在菜单栏“插 入”下点击“S7块” 会弹出对应的不同的 块可供选择； 23 应用一 、插入S7块：“功能”并用LAD编一个简短的 程序完成后保存块并在OB1 中调用刚刚建立好的FC1 块。 保存编辑好的块 24 在“ 调用结构”中 找到FC块下 的FC1块，用 鼠标左键拖动 到OB1块中， 实现FC1功能 块的调用 25 练习1: 控制罐的液位 液位 传感器 最高液位 600mm， 对应通道2上的 4-20MA模拟量 26 练习2: 结构化的极限监视功能 FB120 ACTV HL LL HYS QH QL LIMIT 模拟变量 的实际值 HL LL HYS HYS QH QL t 功能 符号 LO_LIM HI_LIM 27
