西門子PLC控制系統(tǒng)接線方式與編程.ppt

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P 1 50 科目 西門子PLC系統(tǒng) P 2 50 西門子PLC系統(tǒng) 目錄一 西門子PLC系統(tǒng)原理說明1 1系統(tǒng)簡介1 2模塊說明1 3關(guān)于STEP7軟件二 西門子PLC系統(tǒng)操作說明2 1項目創(chuàng)建2 2硬件組態(tài)2 3系統(tǒng)上電及在線調(diào)試三 西門子PLC系統(tǒng)接線圖3 1系統(tǒng)主電路圖3 2模塊接線圖四 西門子PLC系統(tǒng)故障排除4 1通訊故障4 2PS307故障4 3CPU 315 2DP 故障4 4模擬量輸入模塊故障4 5模擬量輸出模塊故障4 6數(shù)字量輸入模塊故障4 7數(shù)字量輸出模塊故障 五 西門子PLC硬件組態(tài)實例5 1基本步驟5 2主機架配置方法5 3多功能面板的添加5 4實物教室配置實例六 西門子PLC編程實例6 1實物教室程序說明6 2主循環(huán)程序6 3TANK液位控制功能塊6 4馬達(dá)控制功能塊6 5變量監(jiān)控表6 6系統(tǒng)上電及在線調(diào)試七 西門子多功能面板介紹7 1MP270外觀7 2多功能面板組態(tài)軟件Protool介紹7 3組態(tài)畫面實例7 5項目下載步驟7 6在計算機操作系統(tǒng)設(shè)置接口 P 3 50 一西門子PLC系統(tǒng)原理說明 1 1系統(tǒng)簡介本西門子PLC教育訓(xùn)練系統(tǒng)旨在簡單地說明如何去組態(tài)一個S7 300STATION 通過其相應(yīng)數(shù)字量 模擬量輸入輸出模塊將實際生產(chǎn)應(yīng)用中之按鈕 數(shù)字量傳感器 如光電開關(guān) 接近開關(guān)等 模擬量傳感器 如流量計 位置傳送器 溫度傳送器等 之信號接入系統(tǒng) 通過人員編寫之程序運行結(jié)果去驅(qū)動繼電器 電磁閥等執(zhí)行機構(gòu)來達(dá)到生產(chǎn)控制之要求 1 2模塊說明在本系統(tǒng)中 電源模塊使用PS307 其輸入電壓為220VAC 輸出電壓為24VDC 5A 其主要功能為向CPU315 2DP提供24V直流電源 在CPU315 2DP模塊上 集成有兩個通訊口 一個為MPI口 一個為DP口 MPI口用于CPU315 2DP與編程電腦之間之通訊 在PLC與電腦間建立通訊后 人員就可通過SimaticManager軟件對系統(tǒng)進(jìn)行硬件組態(tài) 診斷 軟件編程 下載 調(diào)試 DP通訊口用于組態(tài)相關(guān)PROFIBUS網(wǎng)絡(luò) 建立現(xiàn)場之REMOTEI O系統(tǒng) 其他數(shù)字量 模擬量輸入輸出模塊一般均由24VDC供電 且一般不由PS307電源模塊供電 而由另配之24VDC電源供電 1 3關(guān)于STEP7SimaticManager標(biāo)準(zhǔn)軟件 其主要包括以下組件 Simatic管理器 用于集中管理所有工具以及自動化數(shù)據(jù) 程序編輯器 用于以LAD FBD和STL語言生成用戶程序 符號編程器 用于管理全局變量 硬件組態(tài) 用于組態(tài)和參數(shù)化硬件 硬件診斷 用于診斷自動化系統(tǒng)的狀態(tài) NetPro 用于組態(tài)MPI和PROFIBUS等網(wǎng)絡(luò)連接 P 4 50 一西門子PLC系統(tǒng)操作說明 2 1項目創(chuàng)建創(chuàng)建一個項目有兩種方法 使用向?qū)?chuàng)建和直接創(chuàng)建 兩者的區(qū)別在于 直接創(chuàng)建將產(chǎn)生一個空項目 用戶需要手動添加項目框架中的各項內(nèi)容 新建項目向?qū)t向用戶提供一系列選項 根據(jù)用戶的選擇 自動生成整個項目的框架 2 1 1使用向?qū)?chuàng)建項目打開 SIMATICManager 在 FILE 菜單下單擊 NewProjectWizard 彈出新建項目向?qū)υ捒?用向?qū)?chuàng)建項目共分為四步 第一步 向?qū)У氖褂谜f明單擊 Preview 按鈕可以顯示 隱藏對話框下放的預(yù)覽窗口 在預(yù)覽窗口中可以立即看到不同選項對將生成的項目的影響 單擊 Next 按鈕進(jìn)入下一步操作 第二步 選擇CPU在圖中選擇CPU型號和MPI地址 MPI地址的默認(rèn)值是2 單擊 Next 按鈕進(jìn)入下一步操作 第三步 添加OB塊在這一步中 用戶可以選擇需要的OB塊和使用的編程語言 單擊 Next 按鈕進(jìn)入下一步操作 第四步 輸入項目名稱在 Projectname 一欄中輸入項目名稱 西門子教育訓(xùn)練系統(tǒng) 單擊 Finish 一個新的項目就創(chuàng)建完了 P 5 50 四 西門子PLC系統(tǒng)故障排除 4 2 2接線圖 P 6 50 四 西門子PLC系統(tǒng)故障排除 4 3CPU 315 2DP 4 3 1故障原因判斷方法1 電源故障判斷方法 SF BF 5VDC FRCE RUN STOP指示燈都滅 故障原因 電壓模塊 PS307 故障 連接線松脫 電源未開 2 PROFIBUS DP故障判斷方法 BF指示燈亮或閃爍故障原因BF指示燈亮 1 總線故障 硬件故障 2 DP接口故障3 多DP主站模式時數(shù)據(jù)的傳輸速率不同4 如果DP從站 主站接口激活 總線短路5 對于無源DP從站接口 波特率搜索 即總線中當(dāng)前沒有激活的節(jié)點 即主站 BF指示燈閃爍 1 所連接的站故障 CPU為DP主站 2 至少有一個被組態(tài)的從站不能訪問3 不正確的組態(tài) CPU為DP從站 1 響應(yīng)監(jiān)視時間到2 PROFIBUS DP通訊中斷3 PROFIBUS地址錯誤4 不正確的組態(tài) P 7 50 四 西門子PLC系統(tǒng)故障排除 3 CPU內(nèi)部系統(tǒng)故障判斷方法 SF BF 5VDC FRCE RUN STOP指示燈都閃爍 故障原因 用STEP7讀取診斷信息 P 8 50 四 西門子PLC系統(tǒng)故障排除 4 軟硬件故障判斷方法 SF 5VDC指示燈亮故障原因 硬件故障 1 在運行過程中插拔模板2 系統(tǒng)處于RUN狀態(tài)下插拔了一個PROFIBUS DP上的分布式模板3 系統(tǒng)處于RUN狀態(tài)下插拔了一個PROFIBUS IO上的分布式模板4 具有診斷功能的模板報告了一個診斷中斷5 嘗試訪問一個不存在的或有故障的模板 連接器松動軟件故障 1 TOD中斷被使能和觸發(fā)但是沒有裝入響應(yīng)的塊 軟件 組態(tài)故障 2 已使能TOD中斷的開始時間被跳過3 由SFC32觸發(fā)延時中斷 但是沒有裝入響應(yīng)的塊 軟件 組態(tài)故障 4 過程中斷被使能和觸發(fā)但是內(nèi)有裝入響應(yīng)的塊 軟件 組態(tài)故障 5 生成狀態(tài)報警 但是沒有裝載響應(yīng)的OB556 生成與供應(yīng)商相關(guān)的報警 但沒有裝載響應(yīng)的OB577 生成更新報警 但沒有裝載響應(yīng)的OB568 當(dāng)刷新過程映象表時訪問不存在或出故障的模板9 循環(huán)超時 同時調(diào)用的中斷OB太多10 編程故障 塊未裝入 塊編號錯誤 定時器 計數(shù)器編號錯誤 讀寫訪問區(qū)錯誤11 I O訪問故障12 全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊故障例如對于全局?jǐn)?shù)據(jù)通訊來說 DB的長度不夠 P 9 50 四 西門子PLC系統(tǒng)故障排除 5 MMC卡故障CPU請求存儲器復(fù)位判斷方法 STOPLED以0 5Hz的頻率閃爍故障原因 1 微存儲卡已更換2 CPU中的RAM出錯3 主存儲器太小 不能裝入所有的用戶程序塊4 企圖裝入故障塊4 3 2接線圖 P 10 50 四 西門子PLC系統(tǒng)故障排除 4 4模擬量輸入模塊4 4 1故障原因判斷方法1 模塊故障 觸發(fā)診斷報文 判斷方法 SF指示燈點亮故障原因 1 外部負(fù)載電壓丟失 模板的負(fù)載電壓L 丟失2 組態(tài) 參數(shù)賦值出錯 傳送給范本的參數(shù)非法3 共模出錯 測量電路的 MANA 的輸入和參考電壓之間的電位差UCM太高4 斷線 傳感器連接的電阻太大 范本和傳感器之間開路 沒有連接通道 開路 5 下溢 輸入值下溢低于范圍 造成故障 所選測量范圍錯誤 使用測量范圍4 20mA和1 5V 根據(jù)需要 可以使傳感器連接的極性反向6 上溢 輸入值上溢 超出范圍 P 11 50 四 西門子PLC系統(tǒng)故障排除 4 5模擬量輸出模塊4 5 1故障原因判斷方法1 模塊故障 觸發(fā)診斷報文 判斷方法 SF指示燈點亮故障原因 1 外部負(fù)載電壓丟失 模板的負(fù)載電壓L 丟失2 組態(tài) 參數(shù)賦值出錯 傳送給模塊的參數(shù)非法3 M后短路 輸出超載 MANA后輸出QV短路4 斷線 執(zhí)行器電阻太高 范本和執(zhí)行器之間開路 沒有連接的通道 開路 P 12 50 四 西門子PLC系統(tǒng)故障排除 4 6數(shù)字量輸入模塊4 6 1故障原因判斷方法1 模塊故障 觸發(fā)診斷報文 判斷方法 SF指示燈點亮故障原因 1 外部故障2 不可編和可編程診斷被觸發(fā) 通過SFC可以讀取詳細(xì)的診斷報文 查明故障原因 4 7數(shù)字量輸出模塊4 7 1故障原因判斷方法1 模塊故障 觸發(fā)診斷報文 判斷方法 SF指示燈點亮故障原因 1 外部故障2 不可編和可編程診斷被觸發(fā) 通過SFC可以讀取詳細(xì)的診斷報文 查明故障原因 P 13 50 五 西門子PLC硬件組態(tài)實例 5 1基本步驟 插入一個站雙擊Hardware進(jìn)行硬件配置配置機架配置模板設(shè)置模板參數(shù)保存硬件配置將硬件配置下載到PLC P 14 50 5 2主機架配置方法 在STEP7中 通過簡單的拖放操作就可以完成主機架的配置 配置過程中 添加到主機架中的模板的訂貨號 在硬件目錄中選中一個模板 目錄下方的窗口會顯示該模板的訂貨號以及描述 應(yīng)該與實際硬件一致 首先直接新建一個項目 在項目中插入一個SIMATIC300Station 雙擊Hardware圖標(biāo) 打開硬件組態(tài)程序 在硬件目錄中找到S7 300機架 拖拽到左上方的視圖中 即可添加一個主機架 五 西門子PLC硬件組態(tài)實例 圖1添加主機架 P 15 50 插入主機架后 分別向機架中的1號槽添加電源 2號槽添加CPU 硬件目錄中的某些CPU型號有多種操作系統(tǒng)版本 在添加CPU時 CPU的型號和操作系統(tǒng)版本都要與實際硬件一致 五 西門子PLC硬件組態(tài)實例 圖2向主機架中添加電源和CPU P 16 50 如果需要擴展機架 則應(yīng)該在IM 300目錄下找到相應(yīng)的接口模板 添加到3號槽 如無擴展機架 3號槽留空 4至11號槽中可以添加信號模板 功能模板 通信處理器等 上述模板分別在硬件目錄中的SM 300 FM 300和CP 300目錄下 例如 圖3向主機架中添加了一個數(shù)字量輸入模板和一個數(shù)字量輸出模板 五 西門子PLC硬件組態(tài)實例 圖3向主機架中添加信號模板 功能模板 通信處理器等 P 17 50 5 3根據(jù)我們實務(wù)教室的實際 需要添加操作面板一塊 步驟如圖 五 西門子PLC硬件組態(tài)實例 P 18 50 按實際配置在右側(cè)硬件框找到匹配組件拖到PROFIBUS在線 彈出的對話框中先按中間的CANCEL鍵 然后在點下OK就可以了 這樣操作面板的添加就完成了 如圖 五 西門子PLC硬件組態(tài)實例 P 19 50 5 4根據(jù)我們實物教室的實際配置 主機架配置如圖 五 西門子PLC硬件組態(tài)實例 P 20 50 需要注意的是 在添加各模塊時 需要根據(jù)實際情況在彈出的對話框中進(jìn)行參數(shù)設(shè)定 如站地址PROFIBUS速率等 所有配置結(jié)束后 先按進(jìn)行保存 再按下載到CPU中 出現(xiàn)如圖的接口 這樣主積架的設(shè)置就完成了 五 西門子PLC硬件組態(tài)實例 P 21 50 6 1實物教室程序說明6 1 1程序框架總攬 六 西門子PLC編程實例 P 22 50 在TrainingUnit SIMATIC300 CPU315 2DP S7Program Blocks下列出了整個系統(tǒng)所包含的組織塊 功能塊 數(shù)據(jù)塊 監(jiān)控表 系統(tǒng)功能塊等 基本說明如下 OB1 主循環(huán)程序塊OB35 定時中斷程序塊 在此程序中用于控制2個TANK的液位計算FB10 馬達(dá)控制功能塊FB11 液位控制功能塊FC1 1 TANK進(jìn)酸閥控制功能塊FC2 1 MOTOR控制功能塊FC3 2 TANK補酸控制閥功能塊FC4 2 MOTOR控制功能塊FC5 2 TANK廢酸閥控制功能塊FC6 1 TANK酸回流控制閥功能塊FC7 2 TANK酸回流控制閥功能塊DB1 PLC與MP270B交換數(shù)據(jù)之?dāng)?shù)據(jù)塊DB11 1 TANK液位控制數(shù)據(jù)塊DB12 2 TANK液位控制數(shù)據(jù)塊DB100 1 MOTOR控制數(shù)據(jù)塊 為FC2之背景數(shù)據(jù)塊DB101 2 MOTOR控制數(shù)據(jù)塊 為FC4之背景數(shù)據(jù)塊 六 西門子PLC編程實例 6 1 2程序塊說明 P 23 50 6 2主循環(huán)程序 六 西門子PLC編程實例 P 24 50 主循環(huán)程序 六 西門子PLC編程實例 設(shè)定TANK液位之初始值 設(shè)定TANK液位之初始值 1 2 馬達(dá)功能塊之調(diào)用 各控制閥功能塊之調(diào)用 P 25 50 6 3OB35定時中斷程序OB35定時中斷程序用于控制TANK之液位 每2S執(zhí)行一次 且通過對液位的實時計算 與設(shè)定上下限值作比較 輸出報警信號 六 西門子PLC編程實例 1 DB11為FB11之背景數(shù)據(jù)塊2 功能塊左側(cè)為輸入信號或輸入輸出信號3 功能塊右側(cè)為輸出信號4 注意實參與形參之定義及賦值 P 26 50 6 4馬達(dá)控制功能塊 六 西門子PLC編程實例 自動 手動切換 手動開 關(guān)之信號 P 27 50 馬達(dá)控制功能塊 六 西門子PLC編程實例 馬達(dá)自動啓動信號 馬達(dá)自動關(guān)閉信號 馬達(dá)手動啓動信號 P 28 50 馬達(dá)控制功能塊 六 西門子PLC編程實例 馬達(dá)手動關(guān)閉信號 馬達(dá)開關(guān)信號至MP270B P 29 50 6 5變量監(jiān)控表 六 西門子PLC編程實例 監(jiān)控變量地址 監(jiān)控變量注釋 監(jiān)控按鈕 修改按鈕 監(jiān)控變量數(shù)據(jù)類型 監(jiān)控變量狀態(tài)值 監(jiān)控變量修改值 P 30 50 6 6系統(tǒng)上電及在線調(diào)試1 確認(rèn)接線是否正確 2 合上主電源開關(guān)MCCB1 220VAC 3 合上CP1 220VAC 為PLCPowerSupply提供電源 合上前先確認(rèn)PowerSupply電壓開關(guān)處于230VACor120VAC 必須與CP1輸出電壓匹配 4 合上PowerSupply之24VDC開關(guān) 為CPU提供電源 5 合上CP2 CP3為PLCI OMODULE提供24VDC電源 6 將MPI電纜一端接于CPU卡上之MPI接口 將另一端接于適配器上 將適配器之接頭接于SIMATICNetCP5512通訊卡上 再將CP5512插入相應(yīng)計算機插槽 7 將CPU開關(guān)從STOP模式切換至RUN模式 8 啟動計算機 打開SIMATICManager軟件 打開 Siemenstrainingcenter 工程 打開Options SetPG PCInterface對話框 選擇通訊方式為PCAdapter MPI 點擊Properties對話框 將TransmissionRate設(shè)置為187 5Kbps 這樣SIMATICManager就可通過MPI與PLC通訊了 9 下面就可通過SIMATICManager對PLC中軟硬件進(jìn)行組態(tài) 編程 下載 調(diào)試了 10 打開OB1 在本列中接了一輸出信號為4 20MA的位置編碼器于模擬量輸入模板上 通過監(jiān)控程序可讀取編碼器之輸出值 PIW256 11 人員可自行修改相關(guān)程序進(jìn)行調(diào)試 六 西門子PLC編程實例 P 31 50 7 1西門子多功能面板MP270操作7 1 1MP270外觀 七 西門子多功能面板介紹 全局功能鍵區(qū) 系統(tǒng)功能鍵區(qū) 局部功能鍵區(qū) 數(shù)字鍵區(qū) P 32 50 七 西門子多功能面板介紹 常規(guī)組合鍵 P 33 50 多功能面板組態(tài)軟件Protool介紹啟動Protool組態(tài)軟件在SIMATIC管理器中啟動Protool 七 西門子多功能面板介紹 P 34 50 在WINDOWS下啟動Protool直接在WINDOWS窗口下點擊圖表啟動Protool 從菜單中選擇 檔 新建 打開一個對話框 在此對話框里可以選擇STEP7項目并在其中創(chuàng)建一個Protool項目 然后選擇操作單元 七 西門子多功能面板介紹 P 35 50 7 2Protool項目窗口當(dāng)打開一個新建或已存在的項目時 項目窗口打開 Protool項目的項目數(shù)據(jù)以對象形式存儲 項目中的對象以樹形結(jié)構(gòu)排列 項目窗口左邊顯示屬于項目的對象類型 可以為所選擇操作單元進(jìn)行組態(tài) 對象類型包含設(shè)置了屬性的對象 顯示在項目窗口的右邊 可以組態(tài)的對象取決于操作單元的類型 在Protool中各種對象直接與編輯它們所需的工具鏈接 項目窗口結(jié)構(gòu)如下 標(biāo)題欄包含項目名稱 根據(jù)操作單元 可組態(tài)的對象類型在窗口的左半邊顯示 而創(chuàng)建的對象在右半邊顯示 七 西門子多功能面板介紹 P 36 50 7 3組態(tài)畫面實例7 3 1狀態(tài)按鈕組態(tài)創(chuàng)建畫面 狀態(tài)按鈕是一個具有兩種狀態(tài) 已按下 和 已釋放 的控件與顯示元素 狀態(tài)按鈕可以用信號通知從操作單元 例如 電機 上不可見的單元狀態(tài) 也就是說 可以同時在操作單元上改變該單元的狀態(tài) 通過選擇圖標(biāo)按鈕或從菜單中選擇 插入 狀態(tài)按鈕 插入按鈕同時彈出屬性對話框 為了畫面的整體效果可以通過圖中其它選項卡對其優(yōu)化 例如字體 顏色 名稱等 七 西門子多功能面板介紹 P 37 50 屬性設(shè)置 如果要組態(tài)狀態(tài)按鈕有 已按下 和 已釋放 兩種狀態(tài) 通過 General 選項卡選擇 Type 中 Switch 同時還可以為兩種狀態(tài)加入不同的文字說明 為了能與PLC控制聯(lián)系必須設(shè)置變量 如果變量已經(jīng)存在可以點擊選擇變量 否則就通過新建變數(shù) 變量需要設(shè)置數(shù)據(jù)類型 七 西門子多功能面板介紹 P 38 50 7 4功能鍵組態(tài)7 4 1M270可組態(tài)的功能鍵入F1 F20 通過點擊功能鍵 隨即出現(xiàn)屬性對話框進(jìn)行設(shè)置功能 例如組態(tài)F13功能鍵控制上例中的狀態(tài)按鈕 點擊功能鍵隨即出現(xiàn)屬性對話框如圖所示 七 西門子多功能面板介紹 P 39 50 在 SelectObject 窗口內(nèi)的 AllFunctions 選項下選擇 Invertbit 如圖所示 七 西門子多功能面板介紹 P 40 50 7 5項目下載步驟7 5 1通過串口進(jìn)行下載使用標(biāo)準(zhǔn)RS232電纜 電纜連接圖如下所示 確認(rèn)串口電纜連接到面板的 IF2 口 面板上電 選擇 ControlPanel 打開 Transfer 選項啟動面板串口下載功能 串口設(shè)置右側(cè)第一個選項 EnableChannel 必須被啟動 否則不能進(jìn)行串口下載 第二個選項 RemoteControl 如果被啟動 ProTool的下載命令會中止面板的運行模式并自動切換到傳輸模式 如果不啟動 則必須上電時選擇傳輸模式或在項目中使用模式切換功能 ProTool中 檔 下載 設(shè)置 選項中必須指定串口下載 并設(shè)置正確的COM口 西門子的部分工控機唯一的默認(rèn)串口是COM2 面板退出設(shè)置畫面 回到起始畫面選擇 Transfer 出現(xiàn)連接畫面點擊下載等待數(shù)秒即可完成 七 西門子多功能面板介紹 P 41 50 7 5 2通過MPI口進(jìn)行下載使用用MPI下載 必須使用相應(yīng)的通訊處理器 CP 例如 CP5511 CP5611 CP5613 MPI電纜的接線方式為 3 3 4 4 5 5 8 8 確認(rèn)MPI電纜連接到面板的 IF1B 口 面板上電 選擇 ControlPanel 打開 Transfer 選項啟動面板MPI下載功能 七 西門子多功能面板介紹 P 42 50 確認(rèn) Channel2 選中 MPI 右側(cè)第一個 EnableChannel 必須被啟動 否則不能進(jìn)行Channel2下載 第二個選項 RemoteControl 如果被啟動 ProTool的下載命令會中止面板的運行模式并自動切換到傳輸模式 如果不啟動 則必須上電時選擇傳輸模式或在項目中使用模式切換功能 點擊右側(cè)的 Advanced 按鈕 確認(rèn)面板的MPI參數(shù)設(shè)置與計算機的MPI參數(shù)一致 波特率一樣 站號不重復(fù) 選項 Panelistheonlymasteronthebus 必須被啟動 七 西門子多功能面板介紹 注意 該參數(shù)在項目下載后會被項目中 控制器 選項中的參數(shù)覆蓋 所以第二次使用MPI下載時 可能面板的MPI下載參數(shù)已經(jīng)跟第一次完全不一樣了 在ProTool菜單 檔 下載 選擇 菜單下 確認(rèn) 選擇MPI ProfibusDP下載 操作面板地址與面板實際一致 P 43 50 7 6在計算機操作系統(tǒng)的控制面板 SetPG PCInterface接口中確認(rèn)訪問結(jié)點 S7Online 后面跟隨實際使用的通訊設(shè)備 例如CP5611 MPI 或PCAdaptor MPI 并點擊旁邊的 Properties 按鈕 檢查該設(shè)備的設(shè)置是否與面板相應(yīng)埠一致 波特率一樣 站號不重復(fù) 面板退出設(shè)置畫面 回到起始畫面選擇 Transfer 出現(xiàn)連接畫面點擊下載等待數(shù)秒即可完成 七 西門子多功能面板介紹