西门子s7-400PLC概述及硬件组态ppt课件.pptx

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1、第第1 1章章 PLCPLC概述概述1.1 PLC1.1 PLC的定义和分类的定义和分类1.2 PLC1.2 PLC的功能和特点的功能和特点1.4 PLC1.4 PLC的结构与工作过程的结构与工作过程1.1 PLC1.1 PLC的定义和分类的定义和分类l PLCPLC的定义的定义 经历经历：可编程逻辑控制器（：可编程逻辑控制器（PLCPLC）可编程控制器（可编程控制器（PCPC） 通用叫法通用叫法：可编程序控制器（：可编程序控制器（Programmable ControllerProgrammable Controller，PCPC），是一台专为工业环境应用而设计制造的计算机。它），是一台专为

2、工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入具有丰富的输入/ /输出接口，并且具有较强的驱动能力。输出接口，并且具有较强的驱动能力。但由于但由于PCPC容易和个人计算机（容易和个人计算机（Personal ComputerPersonal Computer）混淆，）混淆，所以人们还沿用所以人们还沿用PLCPLC作为可编程控制器的英文缩写。作为可编程控制器的英文缩写。 l PLCPLC的分类的分类 一体化紧凑型一体化紧凑型PLC PLC ：电源、：电源、CPUCPU中央处理系统、中央处理系统、I/OI/O接口都集成在一个机壳内。如接口都集成在一个机壳内。如西门子西门子S7-200S7-200

3、系列。系列。 CPUCPU（基本单元）（基本单元） + + 扩展模块扩展模块 标准模块式结构化标准模块式结构化PLC PLC ：各种模块相互独立，并安：各种模块相互独立，并安装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的装在固定的机架（导轨）上，构成一个完整的PLCPLC应用系统。如：应用系统。如：西门子西门子S7-300S7-300、S7-400S7-400系列。系列。 PS(电源模块)CPU IM(接口模块)SM: DISM: DOSM: AISM: AO CP:- 点-到-点- PROFIBUS- 工业以太网1.2 PLC1.2 PLC的功能和特点的功能和特点lPLCPLC的功能的功能 控制功

4、能控制功能 逻辑控制逻辑控制 定时控制定时控制 计数控制计数控制 顺序控制顺序控制lPLCPLC的功能的功能 数据采集、存储与处理功能数据采集、存储与处理功能数学运算功能数学运算功能数据处理数据处理模拟数据处理模拟数据处理lPLCPLC的功能的功能 通信、联网功能通信、联网功能PROFIBUS DPPROFIBUS PA (Ex)PROFIBUS PAlPLCPLC的功能的功能 编程、调试等编程、调试等使用复杂程度不同的使用复杂程度不同的手持、便携和桌面式手持、便携和桌面式编程器、工作站和操编程器、工作站和操作屏，进行编程、调作屏，进行编程、调试、监视、试验和记试、监视、试验和记录，并通过打印

5、机打录，并通过打印机打印出程序文件。印出程序文件。 STEP7STEP7ProToolProToolMPI cable有有MPI接口的接口的PG 或或PC第第2 2章章 S7-400S7-400系统特性及硬件介绍系统特性及硬件介绍2.1 SIMATIC 2.1 SIMATIC S7-400S7-400系统结构系统结构 2.2 2.2 S7-400 S7-400 CPUCPU模块模块2.3 2.3 信号模块信号模块 （SMSM）2.4 2.4 电源模块电源模块 （PSPS）2.5 2.5 接口模块（接口模块（IMIM） 2.6 2.6 通信模通信模块块（CPCP）2.7 SIMATIC 2.7

6、SIMATIC S7-400S7-400的硬件的硬件组态（实际操作）组态（实际操作）2.1.1 中央处理单元 (CPU)2.1.2 电源单元 (PS)2.1.3 信号模板 (SM)2.1.4 接口模板 (IM)2.1.5 功能模板 (FM)2.1.6 通讯模板 (CP) 2.1 S7-400系统组成 导轨导轨 PS电源模块CPU IM接口模块SM: DISM: DOSM: AISM: AO FM:- 计数- 定位- 闭环控制 CP:- 点-到-点- PROFIBUS- 工业以太网系统背版总线系统背版总线导轨（机架）导轨（机架）S7-400模块模块 S7-400系统结构 2.2 S7-400 C

7、PU模块 S7-400S7-400有有7 7种不同型号的种不同型号的CPUCPU，S7-400HS7-400H有有2 2种，分种，分别适用于不同等级的控制要求。别适用于不同等级的控制要求。S7-400CPUS7-400CPU模块内模块内的元件封装在一个牢固紧凑的塑料壳内，面板上的元件封装在一个牢固紧凑的塑料壳内，面板上有状态和故障指示有状态和故障指示LEDLED灯、方式选择开关和通信接口。灯、方式选择开关和通信接口。 S7-400 CPU模块操作 RUNRUN：运行模式。在此模式下，：运行模式。在此模式下，CPUCPU执执行用户程序，还可以通过编程设备读出、行用户程序，还可以通过编程设备读出、

8、监控用户程序监控用户程序，以及修，以及修改用户程序。改用户程序。1.1.模式选择开关模式选择开关(1/1)(1/1) STOP STOP：停机模式。在此模式下，：停机模式。在此模式下，CPUCPU不执行用户程序，但不执行用户程序，但可以通过编程设备（如装有可以通过编程设备（如装有STEP 7STEP 7的的PGPG、装有、装有STEP 7STEP 7的计算的计算机 等 ） 从机 等 ） 从 C P UC P U 中 读 出 或 修 改 用 户 程 序中 读 出 或 修 改 用 户 程 序 。 MRESMRES：存储器复位模式。该位置不能：存储器复位模式。该位置不能保持，当开关在此位置释放时将自

9、动返回保持，当开关在此位置释放时将自动返回到到STOPSTOP位置。位置。将开关从将开关从STOPSTOP模式切换到模式切换到MRESMRES模式时，可复位存储器，使模式时，可复位存储器，使CPUCPU回到回到初始状态。初始状态。1.1.模式选择开关模式选择开关(2/2)(2/2)2.2.状态及故障显示状态及故障显示(1/2)(1/2) SFSF（红色红色）：系统出错）：系统出错/ /故障指示灯。故障指示灯。CPUCPU硬件或软硬件或软件错误时亮。件错误时亮。 BATFBATF（红色红色）：电池故障指示灯（只有）：电池故障指示灯（只有CPU313CPU313和和314314配配备）。当电池失效

10、或未装入时，指示灯亮。备）。当电池失效或未装入时，指示灯亮。 DC5VDC5V（绿色绿色）：）：5V5V电源指示灯。电源指示灯。CPUCPU和和S7-300S7-300总线的总线的5V5V电源正常时亮。电源正常时亮。 FRCEFRCE（黄色黄色）：强制作业有效指示灯。至少有一个）：强制作业有效指示灯。至少有一个I/OI/O被被强制状态时亮。强制状态时亮。 RUNRUN（绿色绿色）：运行状态指示灯。）：运行状态指示灯。CPUCPU处于处于“RUNRUN”状态时状态时亮；亮；LEDLED在在“StartupStartup”状态以状态以2Hz2Hz频率闪烁；在频率闪烁；在“HOLDHOLD”状态以状

11、态以0.5Hz0.5Hz频率闪烁。频率闪烁。2.2.状态及故障显示状态及故障显示(2/2)(2/2) STOPSTOP（黄色黄色）：停止状态指示灯。）：停止状态指示灯。CPUCPU处于处于“STOPSTOP”或或“HOLDHOLD”或或“StartupStartup”状态时亮；在存储器复位时状态时亮；在存储器复位时LEDLED以以0.50.5HzHz频率闪烁；在存储器置位时频率闪烁；在存储器置位时LEDLED以以2Hz2Hz频率闪烁。频率闪烁。 BUS DFBUS DF（BFBF）（红色红色）：总线出错指示灯（只适用于带）：总线出错指示灯（只适用于带有有DPDP接口的接口的CPUCPU）。出错

12、时亮。）。出错时亮。 SF DPSF DP：DPDP接口错误指示灯（只适用于带有接口错误指示灯（只适用于带有DPDP接口的接口的CPUCPU）。当）。当DPDP接口故障时亮。接口故障时亮。 1.数字量信号模块（DI、DO） 2.模拟量信号模块（AI、AO） 3.热电偶、热电阻信号模块（RTD） 2.3 信号模块 （SM）1.S7-400电源模块有两种（PS405和PS407）通过背板总线向其提供DC5V和DC24V电源。输出电流额定值有4A，10A，20A。2.区别：PS 405的输入电压为直流电压。 PS 407的输入电压为交流电压。3.后背电池：BATT INDIC为开关监视电池。“BAT

13、”位置为单宽度电源模块（只占一个槽位），“1BAT”位置用于双宽度或三宽度电源模块和一个电池， ），“2BAT”位置用于双宽度或三宽度电源模块和两个电池。4.用FMR确认按钮取消错误信息。 2.4 电源模块 （PS）1.接口模块用于S7-400机架扩展,我厂PLC系统扩展机架都采用IM153-2接口模块。每个扩展机架通过拨码分配一个地址，构成总线连接网络。 2.5 接口模块 （IM）1.通信接口分两种：（1）CPU模块集成的MPI和PROFIBUS-DP接口。MPI可以连接计算机、按键式面板和其他S7-400控制器。也可以将MPI接口组态为PROFIBUS-DP主站接口，最多可连接32个从站。 PROFIBUS-DP接口可连接分布式I/O、PG（编程器）、按键式面板和其他DP主站。2.我厂PLC系统扩展机架都采用IM153-2接口模块。每个扩展机架通过拨码分配一个地址，构成总线连接网络。 2.6 通信模块 （CP）