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S7-300 PLC的結(jié)構(gòu)特點

1、模塊化設(shè)計

• 模塊化微型PLC 系統(tǒng)，滿足中、小規(guī)模的性能要求

• 各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應(yīng)自動化控制任務(wù)

• 簡單實用的分布式結(jié)構(gòu)和多界面網(wǎng)絡(luò)能力，使得應(yīng)用十分靈活

• 方便用戶和簡易的無風扇設(shè)計

• 當控制任務(wù)增加時，可自由擴展

• 大量的集成功能使它功能非常強勁

2、安裝簡單、維護方便

• DIN標準導(dǎo)軌安裝：只需簡單地將模塊鉤在 DIN標準的安裝導(dǎo)軌上，轉(zhuǎn)動到位，然后用螺栓鎖緊。

• 集成的背板總線：背板總線集成在模塊上，模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在機殼的背后。

• 更換模塊簡單并且不會弄錯：更換模塊時，只需松開安裝螺釘。很簡單地拔下已經(jīng)接線的前連接器。在連接器上的編碼防止將已接線的連接器插到其他的模塊上。

• 可靠的接線端子：對于信號模塊可以使用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子

• TOP連接：采用一個帶螺釘或夾緊連接的1至3線系統(tǒng)進行預(yù)接線?；蛘咧苯釉谛盘柲K上進行接線。

• 確定的安裝深度：所有的端子和連接器都在模塊上的凹槽內(nèi)，并有端蓋保護，因此所有的模塊都有相同的安裝深度。

• 沒有槽位的限制：信號模塊和通訊處理模塊可以不受限制地插到任何一個槽上，系統(tǒng)自行組態(tài)。

• 靈活布置：機架(CR/ER)可以根據(jù)*佳布局需要，水平或垂直安裝。

• 獨立安裝：每個機架可以距離其他機架很遠進行安裝，兩個機架間(主機架與擴展機架，擴展機架與擴展機架)的距離*長為10 米。

• 如果用戶的自控系統(tǒng)任務(wù)需要多于8個信號模塊或通訊處理器模塊時，則可以擴展 s7-300機架(CPU314以上)

三、S7-300 PLC性能

SIMATIC S7-300 的大量功能支持和幫助用戶進行編程啟動和維護

• 高速的指令處理：0.6~0.1μS的指令處理時間在中等到較低的性能要求范圍內(nèi)開辟了全新的應(yīng)用領(lǐng)域。

• 浮點數(shù)運算：用此功能可以有效地實現(xiàn)更為復(fù)雜的算術(shù)運算。

• 方便用戶的參數(shù)賦值：一個帶標準用戶接口的軟件工具給所有模塊進行參數(shù)賦值，這樣就節(jié)省了入門和培訓(xùn)的費用。

• 人機界面 (HMI)：方便的人機界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7-300 操作系統(tǒng)內(nèi)。因此人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面(HMI)從S7-300中要求數(shù)據(jù)，S7-300按用戶的刷新速度傳送這些數(shù)據(jù)。S7-300操作系統(tǒng)自動地處理數(shù)據(jù)的傳送。

• 診斷功能：CPU的智能化的診斷系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統(tǒng)事件
  (例如：超時，模塊更換，等等)。

• 口令保護：多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術(shù)機密，防止未經(jīng)允許的復(fù)制和修改。

• 操作方式選擇開關(guān) ：操作方式選擇開關(guān)像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式。

四、S7-300 PLC通訊功能

SIMATIC S7-300具有多種不同的通訊接口：

• 多種通訊處理器用來連接AS-i接口、PROFIBUS和工業(yè)以太網(wǎng)總線系統(tǒng)

• 通訊處理器用來連接點到點的通訊系統(tǒng)

• 多點接口(MPI)集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統(tǒng)及其他SIMATICS7/M7/C7等自動化控制系統(tǒng)。這是一個經(jīng)濟而有效的解決方案；方便用戶的step7的用戶界面提供了通訊組態(tài)功能，這使得組態(tài)非常容易、簡單。

（1）通過多點接口(MPI) 的數(shù)據(jù)通訊

所有CPU都配有一個MPI接口X1。組態(tài)配有MPI/DP接口的CPU，作為MPI節(jié)點。要使用DP接口，在STEP7中設(shè)置DP接口模式。

MPI（多點接口）表示用于PG/OP連接或用于在MPI子網(wǎng)中進行通訊的CPU接口。所有CPU的典型（缺?。﹤鬏斅蕿?87.5kbps。對于與S7-200的通訊，還可以將傳輸率設(shè)置為19.2kbps。315-2PN/DP和317 CPU支持高達12Mbps的傳輸率。

能進行MPI通訊的設(shè)備

• PG/PC

• OP/TP

• 帶有MPI的S7-300/S7-400

• S7-200（僅19.2kbps）

（2）通過PROFIBUS-DP接口通訊

CPU***配有一個DP X2接口。315-2PN/DP和317 CPU配有一個MPI/DP X1接口。帶有MPI/DP接口的CPU帶有缺省的MPI組態(tài)。如果要使用DP接口，則需要在STEP7中設(shè)置DP模式。

PROFIBUS DP接口主要用于連接分布式I/O。例如，PROFIBUS DP允許您創(chuàng)建大型子網(wǎng)。可將PROFIBUS DP接口設(shè)置為在主站或從站模式下運行，支持的傳輸率*高可達12Mbps

軟PLC梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表的方法

　　軟PLC梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表是以梯級為單位進行的。

　　對于沒有并聯(lián)支路的梯級，只要根據(jù)梯形圖元素在梯級中的位置和元素的類型，即可將梯形圖轉(zhuǎn)換為指令表。對于包含有并聯(lián)支路的梯級，可以按照遍歷梯形圖的方法，一邊遍歷一邊轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換過程中，首先設(shè)定1個全局變量nDepth（梯級深度），以確定梯級的深度，然后判斷1個梯級是否包含并聯(lián)支路。如果包含則調(diào)用包含有并聯(lián)支路的轉(zhuǎn)換程序，然后順序讀入當前梯級深度層次上的梯形圖元素；如沒有發(fā)現(xiàn)并聯(lián)支路，則調(diào)用不含并聯(lián)支路的轉(zhuǎn)換程序依次轉(zhuǎn)換。在轉(zhuǎn)換過程中。每轉(zhuǎn)換完1條支路就要添加1個ORB支路并聯(lián)指令。

　　在對整個梯形圖程序進行轉(zhuǎn)換時，首先生成nLine（行號）和nDepth 2個全局變量，然后從頭開始進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完1個梯級后。下1個梯級從第nLine（nLine=nLine+nDepth+1）行開始，直到梯形圖文件結(jié)束為止。

　　軟PLC指令表轉(zhuǎn)換成梯形圖的方法

　　指令表轉(zhuǎn)換成梯形圖的過程就是根據(jù)PLC指令語句生成相應(yīng)的梯形圖元素鏈表的過程。因為梯形圖和指令表程序是一一對應(yīng)的關(guān)系，可按照語句對應(yīng)生成相應(yīng)的梯形圖元素，利用在梯形圖向語言表轉(zhuǎn)換文件中已設(shè)計好的位圖資源，建立標志符和位圖之間的相應(yīng)關(guān)系。轉(zhuǎn)換時，將語句表以文件流的方式存入文本文件中，逐行分析，通過適當?shù)乃惴ㄌ幚?，在視窗中畫出對?yīng)的梯形圖符號，直到文件結(jié)束。此外，在轉(zhuǎn)換過程中，需要將程序劃分為若干小節(jié)，每節(jié)對應(yīng)梯形圖中的1個梯級。在指令表中，梯級的劃分可根據(jù)OUT指令來進行。串并聯(lián)模塊的劃分可根據(jù)ANB和ORB指令進行。

　　 軟PLC技術(shù)是什么

　　20世紀90年代后期，人們逐漸認識到，傳統(tǒng)PLC自身存在著這樣那樣的缺點：難以構(gòu)建開放的硬件體系結(jié)構(gòu)；工作人員必須經(jīng)過較長時間的專業(yè)培訓(xùn)才能掌握某一種產(chǎn)品的編程方法。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，采用開放的通信接口，如以太網(wǎng)、高速串口等；采用各種相關(guān)的工業(yè)標準和一系列的事實上的標準；全部用軟件來實現(xiàn)傳統(tǒng)PLC的功能。

　　軟PLC的硬件體系結(jié)構(gòu)不再封閉，用戶可以自己選擇合適的硬件組成滿足要求的軟PLC。

　　傳統(tǒng)PLC的指令集是固定的，而實際工業(yè)應(yīng)用中可能需要定義算法。軟PLC指令集可以更加豐富，用戶可以使用符合標準的操作指令。

　　PC機廠家的激烈競爭使得基于PC機的軟PLC的性價比得以提高。

　　傳統(tǒng)PLC限制在幾家廠商生產(chǎn)，具有私有性，因此很難適應(yīng)現(xiàn)有標準計算機網(wǎng)絡(luò)，常常是PLC與計算機處在不同類型的網(wǎng)絡(luò)中。軟PLC不僅能加入到已存在的私有PLC網(wǎng)絡(luò)中，而且可以加入到標準計算機網(wǎng)絡(luò)中。這使得現(xiàn)有計算機網(wǎng)絡(luò)的很多研究成果很容易地應(yīng)用到PLC控制技術(shù)中。

　　軟PLC的技術(shù)是基于IEC61131-3標準的，因此在掌握標準語言后開發(fā)就比較容易。

　　 起重機PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法

　　起重機PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計方法

　　1、充分了解各種類型起重機生產(chǎn)過程的結(jié)構(gòu)、原理、工況和特點。

　　2、 充分了解并確定用戶提出的功能控制要求。一般用戶，特別是對PLC的特點*不熟悉的用戶，先期提出的功能要求是不*的，有的也可能是難以實現(xiàn)的。在了 解被控對象的基礎(chǔ)上，主動為用戶著想，介紹PLC的功能特點，對那些不需要增加額外的硬件開銷并能充分發(fā)揮PLC潛力的功能，如自動計數(shù)、設(shè)備運轉(zhuǎn)時間的 記錄等都主動為用戶考慮；對那些實現(xiàn)起來花費很大投資，而效益不大的功能向用戶解釋說明，在尊重用戶意見的基礎(chǔ)上，進行協(xié)調(diào)處理。

　　3、確定除PLC裝置外系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)：包括為實現(xiàn)全部控制功能所必須的傳感器、開關(guān)按鈕、執(zhí)行機構(gòu)及指示報警等輸入輸出裝置。

　　4、畫出時序圖和狀態(tài)圖等功能流程圖。深入分析系統(tǒng)功能，為編程打下基礎(chǔ)。

　　5、PLC裝置的選型：

　　1）系統(tǒng)本身需求的分析：

　?、俅_定系統(tǒng)所需I/O端口的數(shù)量和種類。

　　②確定CPU應(yīng)有的主要功能。

　?、鄞_定內(nèi)存的容量大小和種類。

　?、芨鶕?jù)現(xiàn)場情況確定是否需要遠程I/O。

　?、菘紤]系統(tǒng)工作環(huán)境要求。

　　2）市場產(chǎn)品的分析：

　　查看哪些型號在技術(shù)性能上滿足要求，哪些可基本滿足要求，在這些型號中，再進行價格方面的比較和衡量，并綜合考慮產(chǎn)品的可靠性、供貨的及時性和售后服務(wù)方面的信譽等，從中選出較為理想的產(chǎn)品。

　　6、應(yīng)用程序的設(shè)計和模擬調(diào)試，由于PLC的全部控制功能都是通過其應(yīng)用程序（或稱用戶程序）的執(zhí)行而實現(xiàn)的。因此，程序設(shè)計無疑是PLC應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。應(yīng)充分利用PLC各種簡單、高效的編程指令功能來編制程序。

　　PLC編程技術(shù)要點：

　　①列出PLC輸入/輸出通道分配表。

　　②根據(jù)功能流程圖畫出程序流程圖及程序結(jié)構(gòu)功能模塊圖。

　　③隨時登記所用程序元素，便于檢查和避免重復(fù)。

　?、芏嗍褂脙?nèi)部繼電器，避免過于復(fù)雜的混聯(lián)邏輯。

　?、葑⒁饪紤]系統(tǒng)功能要求中沒有想到的問題，比如互鎖、聯(lián)鎖等。

　?、捱M行程序的修改及簡化。

　?、邔⒊绦蜉斎隤LC并使用模擬I/O裝置按照控制要求進行模擬調(diào)試。

　　7、進行實機的現(xiàn)場聯(lián)合調(diào)試。

　　這是一項系統(tǒng)、復(fù)雜、繁鎖而且*的工作，它需要起重機制造廠家、控制設(shè)備配套廠家、用戶和設(shè)計調(diào)試人員的密切配合。

　?、賹LC控制柜與起重機上的各種電氣設(shè)備、執(zhí)行元器件聯(lián)接好，確定準確無誤，則可進行實機的現(xiàn)場聯(lián)合調(diào)試。

　?、谑紫确謩e進行各機構(gòu)控制回路的調(diào)試，檢查各種繼電接觸器的動作情況是否符合起重機各機構(gòu)的邏輯要求，各種故障的顯示報警是否準確等，否則在現(xiàn)場修改應(yīng)用程序直到準確為止。

　?、酆仙细鳈C構(gòu)主回路開關(guān)，進行各機構(gòu)空載試驗，方法與步驟同②。

　　④后進行整機的載荷試驗，載荷試驗必須由輕載、半載和額定載荷的順序逐步進行，一直到整臺設(shè)備的各種運行狀態(tài)*達到技術(shù)規(guī)格書的要求，符合國家起重運輸機械的有關(guān)規(guī)范和標準，終得到用戶的認可。