1、,S7-300 數字量控制及模擬仿真,STEP 7是S7300/400系列PLC的編程軟件，用戶為完成特定的控制任務使用該軟件編寫應用程序。 S7PLCSIM是集成在STEP 7中的仿真軟件，用于模擬PLC的中用戶程序的執(zhí)行情況。利用該軟件可已在項目開發(fā)階段發(fā)現和排除錯誤，還是教學中學生學習S7300/400 系列PLC編程、程序調試和故障診斷的有力工具。 指令是PLC所能的基本操作的描述。指令是程序的最小獨立單位，用戶程序是由若干條順序排列的指令構成。 該項目通過對典型順序控制程序的運行調試，介紹STEP 7和S7PLCSIM軟件的使用方法。通過對程序的分析，介紹S7300的基本位邏輯指令的

2、結構、功能和使用方法。,描述：,運用PLC技術進行應用系統(tǒng)的設計與開發(fā)，需要兩方面的知識和技能：PLC硬件系統(tǒng)的配置和編寫程序技術。本項目通過對編程軟件、仿真軟件的使用方法以及常用編程指令的典型應用，使學生學會PLC簡單控制程序的設計技術。,項目分析：,知識點： 1. S7 300 PLC的編程語言與指令系統(tǒng) 2. S7 300 PLC的存儲區(qū)與數據類型 3. S7 300 PLC的基本邏輯指令 4. 梯形圖的編程規(guī)則,技能點： 1. STEP 7編程軟件與仿真軟件的安裝 2. STEP 7的硬件組態(tài)與參數設置 3. 基本邏輯控制指令的應用 4. 梯形圖編程,了解軟件安裝的硬件條件和對操作系統(tǒng)

3、的需求，熟悉PLC編程軟件的環(huán)境，學會基本位邏輯控制指令，能進行簡單程序的設計。,任務1 基本位邏輯功能編程,任務要求：,1.硬件組態(tài)及參數設置 硬件組態(tài)的任務是在編程軟件SIEP 7中生成一個與實際的硬件系統(tǒng)完全相同的系統(tǒng)，并為各硬件的參數賦值。 2.生成、編輯符號表 在程序中可以使用絕對地址，如（I0.0）訪問變量，也可使用符號地址訪問變量，使用符號地址可使程序更容易閱讀和理解。,一、任務的實施,3. 程序設計 （1）控制要求與邏輯分析 要求通過PLC實現對一臺電動機進行正反轉控制，當主回路開關閉合后，通過三個按鈕來控制電動機的正轉、反轉和停止操作，需考慮對電動機的必要保護，為保證電動機可

4、靠換向，避免電動機連接方式轉換過程中，可能產生2個接觸器同時接通造成短路的安全隱患，正反轉啟動要有1秒的延時，按下反向啟動按鈕1秒后。,（2）程序設計,閉合“主開關”，能流經熱“保護”的常閉觸點使PLC內部位存儲器置“1”。此時可按下“正轉”或“反轉”按鈕，經定時器“T1”或“T2”延時1秒后電動機按相應操作啟動，松開按鈕。若要電動機反向運行，按下“反轉”或“正轉”按鈕，電動機停止，經定時器“T2”或“T1”延時1秒后開始反向運行，松開按鈕。按下“停止”按鈕電動機停止運行。如電動機出現過載，過熱保護繼電器的動合觸點閉合使PLC的輸入觸點“保護”置“0”，切斷主控制回路，電動機停止運行。,4.

5、程序分析,5. 用S7PLCSIM仿真軟件調試程序,STEP 7編程軟件簡介 （1）西門子工業(yè)軟件的分類 （2）STEP 7：用于對SIMATIC可編程邏輯控制器進行組態(tài)和編程的標準軟件包 （3）PLC 編程語言的國際標準 2. S7300/400 CPU的存儲區(qū) （1）數制 （2）基本數據類型 （3）復合數據類型與參數類型 （4）S7-300 的存儲區(qū),二、相關知識與技能,3. S7300/400的指令系統(tǒng) （1）語句指令 （2）梯形邏輯指令 （3）操作數標識符及參數表示 4. 基本位邏輯指令 （1）觸點指令 觸點與線圈 取反觸點（非）指令 電路塊的串聯和并聯 中間輸出指令 （2）輸出類指令

6、 賦值指令 置位與復位指令 RS和SR觸發(fā)器 （3）其它指令 RLO邊沿檢測指令 信號邊沿檢測指令 5. PLC梯形圖的編程規(guī)則,任務要求： 了解STEP 7編程軟件的定時器和計數器，學習STEP 7編程軟件中變量表的使用方法，繼續(xù)學習硬件組態(tài)、寫入、編輯和監(jiān)控用戶程序的方法，學會應用S7300定時器和計數器的編程方法。 一、任務的實施 1.硬件組態(tài)及參數設置 硬件組態(tài)的任務是在編程軟件SIEP 7中生成一個與實際的硬件系統(tǒng)完全相同的系統(tǒng)，并為各硬件的參數賦值。 2.生成、編輯符號表 在程序中可以使用絕對地址，如（I0.0）訪問變量，也可使用符號地址訪問變量，使用符號地址可使程序更容易閱讀和理

7、解。,任務2 定時器與計數器的使用,3. 程序設計 （1）控制要求與邏輯分析 例用S7300 PLC設計一個只有南北和東西兩個方向車道，無人值守的，由紅、綠、黃三色信號燈指揮車輛通行狀態(tài)的控制程序，圖225為交通燈布置圖。十字路口交通燈的控制是一個比較簡單的任務。,圖225 交通燈布置圖,具體的控制要求如下： 1）信號燈系統(tǒng)由一個啟動開關（I0.0）控制，當啟動開關接通時，該信號燈系統(tǒng)開始工作，當啟動開關關斷時，所有信號燈都熄滅。 2）南北綠燈和東西綠燈不能同時亮。如果同時亮應關閉信號燈系統(tǒng)，并立刻報警。 3）南北紅燈亮25s。在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮，并維持20s。到20s時，東西綠燈

8、閃爍3s后熄滅，此時，東西黃燈亮2s。到2s時，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮。同時，南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。 4）東西紅燈亮30s。南北綠燈亮25s，然后閃爍3s后熄滅。同時南北黃燈亮，維持2s后熄滅，這時南北紅燈亮，東西綠燈亮。,5）上述功能按所述要求重復交替工作，一個完整周期的時序，如圖226所示。,圖226 十字路口交通燈時序圖,（2）程序設計 輸入/輸出模塊的配置,（3）生成、編輯符號表,（4）程序設計,該程序使用延時接通型定時器控制各方向信號燈的變換，利用CPU內部時鐘（此程序使用M100.5）產生1Hz的脈沖信號實現綠燈的閃爍。 功能分析：閉合外部“啟動”控制開關，定時器T0、T6、

9、南北向紅燈同時得電，控制南北向紅燈的輸出繼電器內部常開觸點閉合使東西向綠燈開啟。20秒后定時器T6動作，使東西向綠燈切換到第二條支路，由秒脈沖控制其閃爍；并使定時器T7開始計時。3秒后定時器T7動作，使東西向綠燈熄滅黃燈得電，并使定時器T5開始計時。2秒后定時器T5和T0（25秒）同時動作，定時器T5的動作使東西向黃燈熄滅；定時器T0的動作使東西向紅燈得電，并使定時器T1、T4開始計時，由于控制東西向紅燈的輸出繼電器內部常開觸點閉合使南北向綠燈開啟。25秒后定時器T1動作，使南北向綠燈切換到第二條支路，由秒脈沖控制其閃爍；并使定時器T2開始計時。3秒后定時器T2動作，使南北向綠燈熄滅黃燈得電，

10、并使定時器T3開始計時。2秒后定時器T3和T4同時動作，定時器T3的動作使南北向黃燈熄滅；定時器T4的動作使定時器T0復位，定時器T0復位后又使定時器T4復位。使程序進入下一周期的循環(huán)。斷開外部“啟動”控制開關，程序停止工作。,4. 程序分析,5. 創(chuàng)建變量表并進行程序的調試 使用變量表可以進行硬件調試和故障診斷，通過運行用戶程序來檢查系統(tǒng)功能，對于結構化的程序，可以在組織塊OB1中對各功能塊逐一進行調試，調試中要對修改的內容做好記錄。,二、相關知識與技能 1. 硬件模塊的參數設置 CPU模塊參數的設置 “周期/時鐘存儲器”的使用，時鐘存儲器的時鐘周期。 表223 時鐘存儲器位地址對應的時鐘脈沖頻率與周期,2. 狀態(tài)字 狀態(tài)字用于表示CPU執(zhí)行指令時所具有的狀態(tài)。,3. 定時器與計數器指令 （1）定時器區(qū)域和定時值的組成、存儲方式 （2）定時器的啟動 （3）各種定時器的工作特點 （4）定時器指令的線圈指令和方塊指令 （5）計數器指令,三、程序示例 示例程序的分析，講解,四、技能訓練編寫一霓虹燈控制程序 用已學過的基本指令，編寫霓虹燈控制程序，控制過程，按下啟動按鈕（SB1）,首先，燈L1亮1s后熄滅，接著燈L2、L3、L4、L5同時亮1s后熄滅，接著燈L6、L7、L8、L9同時亮2s后