S7硬件课程.ppt

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1、S7硬件课程硬件课程SIMATIC S7 可编程控制器系列产品包括微型PLC(S7-200)系列、较低性能系列(S7-300)和中/高性能系列(S7-400)。SIMATIC M7M7 PLC系统将 AT 兼容机的性能引入PLC，或相反，将PLC的功能加入计算机中并保持熟悉的编程环境。M7-300和M7-400自动化计算机通过开放硬件和软件平台的方法扩展了PLC的功能。它们包括一个AT兼容机，并在实时多任务操作系统RMOS支持下工作。M7 总是用于需要高的计算性能、数据管理和显示的场合。SIMATIC C7 该系列的完整系统是由一个PLC(S7-300)、一个HMI操作面板和过程监视系统组成。

2、将PLC与操作面板集成在一起可使整个控制设备体积更小、价格更优。WinACWinAC是一个基于计算机的解决方案，它用于各种控制任务（控制、显示、数据处理）都由计算机完成的场合。有3种产品：WinAC Basic 是纯软件的解决方案(PLC作为Windows NT的任务)WinAC Pro 是硬件解决方案(PLC 作为PC卡)WinAC FI Station Pro 是完全解决方案(SIMATIC PC FI25)特性 针对低性能要求的模块化小控制系统,不同档次的CPU,可选择不同类型的扩展模块,7个模块的扩展能力,模块中集成背板总线,网络连接-RS 485 通讯接口或-PROFIBUS,通过编

3、程器PG访问所有的模块,无插槽限制,公共软件,带有电源，CPU和I/O的一体化单元设备,带有集成功能的“微型PLC”.扩展数字量输入模块：模块(EM)-24V DC-120/230V AC数字量输出模块：-24V DC-继电器模拟量输入模块：-电压-电流-电阻-热电偶模拟量输出模块：-电压-电流通讯CP 242-2 可以把S7-200作为主站连接到 AS-接口（传感器和执行器接口），处理器(CP)通过AS-接口的从站可以控制多达248个设备。这样可以显著地扩展S7-200 的输入和输出点数。附件总线连接器 模式选择器 用于手动选择操作模式：STOP=停机模式；不执行程序。TERM=运行程序，可

4、以通过编程器进行读/写访问。RUN=运行程序，通过编程器仅能进行读操作。状态指示器 SF=系统错误；CPU内部错误(LED)RUN=运行模式；绿灯STOP=停机模式；黄灯DP=分布式I/O(仅对CPU 215)存储器卡 存储器卡的插槽。存储器卡用来在没有供电的情况下不需要电池就可以保存用户程序。PPI 连接 编程设备、文本显示器或其他的 CPU 通过这里连接。特性特性 针对低性能要求的模块化中小控制系统 不同档次的CPU 可选择不同类型的扩展模块 可以扩展多达32个模块 模块内集成背板总线 网络连接-多点接口(MPI),-PROFIBUS 或-工业以太网 通过编程器PG访问所有的模块 无插槽限

5、制 借助于“HWConfig“工具可以进行组态和设置参数,技术数据S7-300 CPU 家族支持一个通用的指令集和寻址方法。上面的幻灯片向你展示了S7-300 CPU312-CPU315最重要的技术规范。程序块的数目程序块数目的差别是：(FB,FC,DB).CPU 312CPU 313/314/31532 FB128 FB32 FC128 FC63 DB127 DB-FB功能块 -FC功能调用-DB数据块输入/输出 对CPU 312/313，只能有1层组态。机架组态 对CPU 314/315，可以支持4层组态。DP 连接S7-315-DP 有一个附加的接口，可以支持 PROFIBUS 分布式外

6、设（DP）信号模块信号模块(SM)数字量输入模块：24V DC，120/230V AC 数字量输出模块：24V DC，继电器 模拟量输入模块：电压，电流，电阻，热电偶 模拟量输出模块：电压，电流 接口模块接口模块(IM)IM360/IM361 和 IM365 可以用来进行多层组态，它们把总线从一层传到另一层。占位模块占位模块(DM)DM 370占位模块为没有设置参数的信号模块保留一个插槽。它也可以用来为以后安装的接口模块保留一个插槽。功能模块功能模块(FM)执行“特殊功能”：-计数-定位-闭环控制 -测速通讯处理器通讯处理器(CP)提供以下的连网能力：-点到点连接-PROFIBUS-工业以太网

7、附件附件总线连接器和前连接器模式选择器 MRES=模块复位功能STOP=停止模式：程序不执行RUN=程序执行，编程器只读操作RUN-P=程序执行，编程器读写操作状态指示器 SF=组错误：CPU内部错误或带诊断功能模块错误(LED)BATF=电池故障：电池不足或不存在DC5V=内部 5 V DC 电压指示FRCE=FORCE：指示至少有一个输入或输出被强制RUN=当CPU启动时闪烁，在运行模式下常亮STOP=在停止模式下常亮有存储器复位请求时慢速闪烁正在执行存储器复位时快速闪烁由于存储器卡插入需要存储器复位时慢速闪烁存储器卡 为存储器卡提供一个插槽。当发生断电时利用存储器卡可以不需要电池就可以保

8、存程序。电池盒 在前盖下有一个装锂电池的空间，当出现断电时锂电池用来保存RAM中的内容。MPI连接 用MPI接口连接到编程设备或其它设备DP 接口 分布式 I/O 直接连接到CPU的接口。简介 组成S7-300可编程控制器需要表中的部件。导轨 导轨上可以安装电源、CPU、IM和最多八个信号模板。电源 电源的输出是24VDC，有2A、5A和10A三种型号。输出电压是隔离的，并具有短路保护，不带负载时输出稳定。一个LED用来指示电源是否正常，当输出电压过载时，LED指示灯闪烁。用选择开关来选择不同的供电电压：120V 和 230V。中央处理器CPU 的前面板有如下的部件：状态和故障指示灯，可取下的

9、4位模式开关，24V电源的连接，连接到编程设备或另一台可编程控制器的多点接口（MPI），电池盒，（CPU 312/FM不具备）存储器模块盒（CPU 312/FM和314/FM不具备），接口模板接口模板提供多层组态的能力。信号模板这些模板根据电压范围或输出电压来选择。每个模板都有一个总线连接器，总线连接器连接背板总线。过程信号连接到前连接器的端子上。连接电缆用一个 PG 电缆可以直接连接编程设备。几台可编程控制器之间组网也需要PROFIBUS 电缆和电缆连接器。FM功能模板替换当前智能处理器模板。CPPROFIBUS 现场总线系统的通讯处理器。安装位置上面的幻灯片给出了可能的水平和垂直安装位置。

10、温度依赖于安装位置，可编程控制器的控制柜的温度如下：0-600C：对于水平安装 0-400C：对于垂直安装最大扩展能力 上面的幻灯片给出了S7-300/CPU314/315的最大扩展能力。最多可以扩展到32个模板，每个机架（层）安装8个模板。对于信号模板、功能模板和通讯处理器没有插槽限制，也就是说它们可以插到任何一个槽位。接口模板（IM）接口模板（IM 360/361）用来在机架之间传递总线。IMS 接口代表发送，IMR 接口代表接收。接口模板必须安装到特定的插槽。如果需要，在扩展机架可以安装辅助电源。对于双层组态，硬连线的IM 365 接口模板较为经济（不需要辅助电源，在扩展机架上不能使用C

11、P模板）。局部地址区一些功能模板，例如：FM NC，可以有它们自己的 I/O。这使得该 FM模块可以快速访问自己专用的 I/O 区域。这个 I/O 区域就叫做局部地址区。每个机架上都可配置局部地址区，在运行过程中，CPU将不能访问这些 I/O区域。槽号 槽 1 到 3 （=固定分配）：槽 1：PS （电源），如果存在槽 2：CPU（中央处理器），如果存在槽 3：IM （接口模板），如果存在槽4 到 11 （自由分配）：SM、FM、CP可以插入这八个槽中的任何一个 距离 两层机架之间的电缆长度：采用IM 365 的两层之间最大长度：1m采用IM360/361的多层组态之间最大长度：10m第1点模

12、拟量模板和Profibus总线信号必须采用屏蔽电缆第2点对于60V 的信号接线,必须单独捆扎或穿管。对于 400V的信号接线，须布置在走线盒外，并保证10cm以上的距离。第3点在感性负载情况下，必须采取过压保护措施。方法是在直流线圈两端并联二极管或齐纳二极管，在交流线圈两端并联压敏电阻或RC吸收网络。第4点在室外安装时须采取防雷击的保护措施，比如在两端接地的金属管中走线。（参考S7-300 可编程控制器手册的第5章“组态，CPU数据”）电缆 采用截面积为0.25至1.5 mm2的柔性电缆。接头处不需要芯线套管。如果想使用芯线套管，请选用DIN 46228标准的非绝缘套管。接线位置压下模块上部的

13、释放按钮，向前拔出前连接器直到尽头。在此位置上前连接器已经与模块断开，而且由于端子比较突出便于接线。端子分配 端子的分配请参考用户手册中信号模块的部分。M一般接到端子20上,L+接到端子2或1上。光电隔离数字信号的输入和输出模块具有光电隔离措施。8或16个输入或输出点使用一个公共端(M端）。电缆长度非屏蔽电缆的最大允许长度为 600 m(模拟信号模块除外）。屏蔽电缆的最大允许长度为 1000 m。电缆的安装为了实现正确的 EMC安装，请参考S7-300操作手册中关于电气安装的部分。对于60 V 的信号或电源电缆，一般应采用单独的捆扎或穿管。钥匙开关钥匙开关用于选择操作模式（STOP、RUN和存

14、储器复位）。该开关提供对用户程序的保护。如果钥匙在RUN位置取下，只能读用户程序，而不能修改。后备电池打开CPU的前盖。凹槽在左面，把电池接头插入电池盒中。把后备电池推入电池盒，关上CPU前盖。存储器模块插入存储器卡前，把CPU切换到STOP状态，或关断电源。CPU 存储器复位如下情况执行CPU存储器复位：当第一次启动前 当新的完整的用户程序下载前 如果CPU要求存储器复位时（STOP LED 闪烁）。用钥匙开关执行存储器复位（1到4步）1.合上电源开关2.把钥匙开关转到STOP位置3.把钥匙开关转到MRES 位置（存储器复位）并保持在这个位置直到STOP 指示灯再次变亮（大约3秒）。4.把钥

15、匙开关转回STOP位置，然后再转到MRES，直到 STOP 指示灯再次亮1 秒钟。当CPU要求复位时，就进行一次存储器复位。注：也可以用编程器进行存储器的复位。S7-300电池的更换1.打开CPU前盖。2.用螺丝刀把旧的后备电池拉出电池盒。3.凹槽向左把新的电池的连接器插入电池盒，并把电池推入电池盒。4.盖上CPU前盖。更换周期一年后应更换电池。注意只能在系统通电时才能更换电池，否则，用户存储器区的数据就会丢失。（参考S7-300 可编程控制器手册的第9章“组态，CPU数据”）警告当正在通过MPI交换数据时不能更换任何模板。如果你不能确定，请拔下CPU的MPI口上的连接器。哪些模板下面的数字量

16、输出模板带有保险管：SM 322,16 x AC120V SM 322,8 x AC 120/230V保险管可以使用下面的8A/250V 型保险管特性 用于中等到高级性能要求的强大的PLC，不同档次的CPU，可以选择不同的模块，可以扩展多达300个模块，背板总线集成在模块内，可以联网-多点接口(MPI)，-PROFIBUS 或-工业以太网，通过中央编程器连接到所有的模块，没有插槽限制，借助于“HWConfig”工具可以进行组态和设置参数，多处理器计算(在中央机架上可以使用多达 4个 CPU)。CPU 型号众多可选的CPU型号可以满足用户系统对执行时间、工作存储器大小和程序块的数目的不同要求。另

17、外，CPU 413-2/414-2 CPU具有系统集成的PROFIBUS-DP 接口(主机)，它满足以下的技术规范。使用DP进行通讯 CPU 413-2/414-2 CPU 416-2 -波特率：9.6K位/秒-12 M位/秒-波特率：9.6K位/秒-12 M位/秒-最大节点数：64 -最大节点数：96-多主机能力 -多主机能力 -4K字节用户数据 -8K字节用户数据 每个S7-400 CPU 带有一个并行的 I/O 总线，其处理速度为 1.5 微秒/字节(P-总线)可以对 I/O 进行高速存取，CPU还带有一个串行通讯总线，其速度为 10.5 M波特率，用于通过MPI接口和支持MPI协议的设

18、备（如CPU，OP，FM等）进行数据交换。另外，CPU、FM、和 CP之间的数据传递也可以采用特殊的系统功能块（SFB）和通讯功能块（CFB）实现。硬件中断 如果有来自支持硬件中断的 I/O 模块的中断发生，系统就执行相应的硬件中断OB块。对于S7-400是OB40 OB47。同步故障中断 一旦操作系统检查到执行程序存在错误，例如,非正确的操作，操作系统把此错误保存到 I 堆栈，然后启动 同步故障OB块：OB 121 和 OB 122(和中断组织块具有相同的优先级)。用户在此OB级可以操作累加器（ACCU）和寄存器，可以修改和访问它们。一旦OB121（编程错误）和OB122（寻址错误）处理结束

19、，用户程序接着从中断位置处执行。异步故障中断 (OB80,OB81,OB82,OB83,OB84,OB85,OB86,OB87)如果操作系统检查到不是由用户程序造成的运行时间错误，就执行相应的OB块。例如，一旦循环扫描超时，就执行OB80。局部数据局部数据是S7-CPU操作系统可以使用的存储器区。此区的大小依赖于CPU的型号。对于S7-400 CPU可以对每个执行级（OB级）可以规定局部数据区的大小。局部数据=所谓的暂时存储器。它们应该通过符号进行访问，由操作系统来组织局部数据。例如，装入暂态变量=局部变量，局部变量保存在局部数据存储器中。L#局部变量 如果一级的局部变量区使用完，操作系统转换

20、到停机状态。在诊断缓冲区中，可以查看局部堆栈溢出信息。块长度用户应保证所有块的最大长度为 64 K字节。在整个块范围内允许跳转。UR1/UR2 这些机架可以用于中央或扩展机架。UR1 有18 个槽，UR2 有 9个槽用来插S7-400 模板。CR2用于中央机架。I/O 总线（外设总线）分为两个部分，其中一部分有10 个槽，另一个有8 个槽。这两部分的通讯总线是相连的。ER1/ER2用于扩展的机架。ER1 有18 槽，ER2 有9个槽。I/O 总线有如下的限制：不带中断处理功能 不向模板提供24V 电源 不带模板后备电源连接 CR/ER 利用接口模板（IM）可以把扩展机架（ER）连接到中央机架（

21、CR）。在中央机架上可以插一个或多个接口模板。发送接口模板有两个接口，每个接口可以连接4个扩展机架。局部和远程接口模板有如下区别：局部：用460-0/461-0 接口连接距离不大于 3m，这些接口不提供 5V电源，但传递通讯总线。用460-1/461-1 接口连接距离不大于1.5m，这些接口提供 5V电源，但不传递通讯总线。远程：用460-3/461-3 接口连接距离不大于 100m。底板槽数背板总线应用UR118I/O总线，通讯总线CR或ERUR29I/O总线，通讯总线UR2-H18分段I/O总线，分段通讯总线冗余系统CR118分段I/O总线，通讯总线分段的CRER118有限制的I/O总线E

22、RER29有限制的I/O总线模块底板UR1，UR2（作中央底板用）UR1，UR2（作扩展底板用）UR2-HCRER1，ER2PSCPUCP发送IM接收IMSM背板总线：I/O总线：并行的背板总线，用于作高速的I/O信号交换。通过I/O总线，各种I/O模块的过程数据得到实时处理。通讯总线：串行的背板总线，用于作大量的并行式I/O信号的高速交换，如各种通讯、功能模块等与CPU之间的数据交换。安排模块的规则：电源模块必须插在底板的最左边（槽1）。当采用UR2-H时，电源模块必须插在每个分段的第一个槽。在扩展底板中，接收IM模块必须插在底板的最右边。当采用UR2-H时，接收IM模块必须插在每个分段的最

23、后一个槽。信号模块(SM)数字量输入模块：24V DC，120/230V AC数字量输出模块：24V DC，继电器模拟量输入模块：电压、电流、电阻、热电偶模拟量输出模块：电压、电流接口模块(IM)IM460、IM461、IM463和IM467 接口模块提供不同机架之间的连接：UR1(通用机架)插18个模块UR2(通用机架)插9个模块ER1(扩展机架)插18个模块ER2(扩展机架)插9模块.功能模块(FM)执行“特殊功能”计数定位闭环控制通讯处理器(CP)提供如下的联网能力：点到点连接PROFIBUS工业以太网 电源模块电源模块的特点：采用封闭结构的模块设计，安装在底板上。插入式的AC/DC供电

24、连接。保护级别：IP20。两种输出电压：5VDC和24VDC，并公用一个地。监视两个输出电压，如其中一个发生故障，该模块输出一个报错信号给CPU。具有输出短路保护功能。具有电池后备功能。当掉电时，所有的参数设置和内存里的内容由电池保持。在前面板上有运行和故障指示灯。电源模块各个指示灯的含义：“INTF”内部错误指示灯为红色表示有内部错误；灯熄灭则表示正常。“DC5V”指示灯为绿色表示正常，灯熄灭则表示5伏输出电压故障。“DC24V”指示灯为绿色表示正常，灯熄灭则表示24伏输出电压故障。“BAF”电源后备故障指示灯为红色表示后备电池电压低，灯熄灭则表示正常。“BATTF”后备电池故障指示灯为黄色

25、表示后备电池空或没有，灯熄灭则表示正常。电源模块故障诊断及排除电源模块故障诊断及排除控制系统故障诊断及排除INTF5VDC24VDC故障原因排除方法灭灭灭没有输入电压。检查输入电压线。严重的内部错误，模块坏了。换电源模块。模块插错了槽。将模块插入正确的槽。由于5V过压。将输入电压线断开并检查，重新接线。5V短路或过载。检查其它模块状态，如有不正常，关掉电源并将不正常模块取出，上电。如还不正常，关掉电源等5分钟后，再上电。如还有问题，换电源模块。电源模块故障诊断及排除电源模块故障诊断及排除控制系统故障诊断及排除INTF5VDC24VDC故障原因排除方法灭亮灭由于24V过压。检查其它模块状态，如有

26、不正常，关掉电源并将不正常模块取出，上电。如还有问题，换电源模块。亮灭/亮灭/亮5V和24V短路或过载。检查其它模块状态，如有不正常，关掉电源并将不正常模块取出，上电。如还有问题，换电源模块。灭亮/闪亮/闪在运行中，发生5V和24V短路或过载，现已恢复正常。按“FMR”钮一会，指示灯由闪亮变为亮。电源模块故障诊断及排除电源模块故障诊断及排除控制系统故障诊断及排除BAFBATTF故障原因排除方法亮亮后备电池没电或没有电池。无后备电压。换新电池，按“FMR”钮一会，以消除报警。灭亮后备电池没电或没有电池。换新电池，按“FMR”钮一会，以消除报警。亮灭无后备电压（短路）。插入新模块后发生故障。上电后

27、发生故障，重插所有的模块。模式选择器 MRES=模块复位 STOP=停止模式，不执行程序且输出禁止(“OD”模式=输出禁止)RUN=程序执行，编程器只读访问 RUN-P=程序执行，编程器读写访问 启动类型开关CRST=当利用模式选择器STOP/RUN 启动 CPU 时，执行一个全启动（冷启动）WRST=当利用模式选择器STOP/RUN 启动 CPU时，执行一个启动（热启动）开关位置解 释RUN-P对于启动，如果没有错误或限制的话，CPU可以进入运行状态，并运行用户程序。钥匙在此位置不能取出。程序可以用编程器读出，也可下装到CPU。RUN对于启动，如果没有错误或限制的话，CPU可以进入运行状态，

28、并运行用户程序。钥匙在此位置能取出，以防止非专业人员改变操作状态。程序可以用编程器读出，但不能下装到CPU和修改程序。如果在CPU内设置一个密码，就可修改程序。开关位置解 释STOPCPU进入停止状态，不能执行运行用户程序。钥匙在此位置能取出。以防止非专业人员改变操作状态。程序可以用编程器读出，也可下装到CPU。MRES清内存并重新启动CPU。EXT-BATT外部的电池电源 (当更换电源时，该DC 5 15V电池电源给RAM提供备用电源)MPI 连接通过MPI接口连接到编程器或其它设备DP 接口413-2DP、414-2DP、416-2DP和 417-2DP CPU带有直接连接分布式I/O的集

29、成 DP 接口。存储器卡插槽在S7-400 CPU上，根据需要可以插入一个RAM 或快闪EPROM 卡作为外部装载存储器：RAM 卡的容量有：64K字节，256K字节，1M字节，2M字节RAM卡的内容利用CPU模块上的电池保持快闪 EPROM 卡的容量有：64K字节，256K字节，1M字节，2M字节，4M字节，8M字节，16M字节这些内容备份到集成的EEPROM指示灯表示的含意RUNSTOP亮灭CPU在运行状态。灭亮CPU在停止状态。如果是由于故障引起CPU停止，内部或外部错误指示灯亮。闪亮2Hz闪亮2HzCPU在有问题状态。内部、外部错误或强制指示灯闪亮。闪亮亮CPU在保持状态，或CPU在重

30、新启动。X闪亮 清内存。指示灯表示的含意INTFEXTFFRCE亮XX内部错误（程序或参数设置错误）。X亮X外部错误。XX亮有强制命令在执行。指示灯表示的含意BUS1FBUS2F亮X在MPI或Profibus-DP1上发生故障。X亮在Profibus-DP2上发生故障。闪亮X一个或多个设备在Profibus-DP1上无响应。X闪亮一个或多个设备在Profibus-DP2上无响应。CPU的作用：整个控制系统的核心储存和运行操作系统程序储存和运行用户程序与各种功能模块及I/O模块进行数据交换进行实时的连续及顺序控制（如PID控制，泵和电机的启停等用户所需的控制）完成自诊断，接收各种模块的诊断信息。

31、CPU内存分配：装载存储器：用于储存用户程序，可扩展。工作存储器：用于运行用户程序，内置。系统存储器：用于输入/输出变量，中间变量，数据块，计时器，计数器，块堆栈，中断堆栈及暂存变量区，可扩展。CPUCPU故障诊断及排除：故障诊断及排除：1.1.观察观察CPUCPU故障指示灯。故障指示灯。2.2.所有的故障信息都存放所有的故障信息都存放“Diagnostic Diagnostic Buffer”Buffer”中。中。3.3.由于故障使由于故障使CPUCPU由运行变为停止，利用由运行变为停止，利用STEP STEP 7 7在线诊断功能寻找故障原因。在线诊断功能寻找故障原因。4.4.利用利用STE

32、P 7STEP 7在线诊断功能寻找故障原因。在线诊断功能寻找故障原因。5.5.根据故障原因来排除。根据故障原因来排除。控制系统故障诊断及排除CPUCPU故障诊断包括：故障诊断包括：通讯模块，通讯模块，I/OI/O模块及功能模块的内外模块及功能模块的内外部错误。部错误。系统错误。系统错误。操作模式的改变。操作模式的改变。用户程序的错误。用户程序的错误。插插/拔模块。拔模块。控制系统故障诊断及排除寻找寻找CPUCPU停止的原因：停止的原因：1.1.在在STEP 7STEP 7中有两种方法：中有两种方法：1)1)在运行的项目中，选择出错的在运行的项目中，选择出错的CPUCPU，在菜单中选在菜单中选“

33、PLC”PLC”，下拉菜单选下拉菜单选“Module Information”Module Information”，就会就会弹出下页所示窗口，点击弹出下页所示窗口，点击“Diagnostic Buffer”Diagnostic Buffer”，将将显示显示CPUCPU所得到诊断信息。所得到诊断信息。2)2)选择出错的选择出错的CPUCPU所在的控制站，在右边栏中点击所在的控制站，在右边栏中点击“Hardware”Hardware”一项，就会显示该控制站硬件组态，点一项，就会显示该控制站硬件组态，点击工具栏中击工具栏中 ，使工程师站与控制站在线连接，点，使工程师站与控制站在线连接，点击击CPU

34、CPU，就会弹出下页所示窗口，点击就会弹出下页所示窗口，点击“Diagnostic Diagnostic Buffer”Buffer”，将显示将显示CPUCPU所得到诊断信息。所得到诊断信息。控制系统故障诊断及排除控制系统故障诊断及排除寻找寻找CPUCPU停止的原因：停止的原因：2.2.在在“Diagnostic Buffer”Diagnostic Buffer”窗口中会显示引起窗口中会显示引起CPUCPU停止的原因。停止的原因。3.3.如果原因是程序错误，将会看到下列信息：如果原因是程序错误，将会看到下列信息：“STOP because programming error OB not to

35、 load”表示CPU已发现程序错误，试图启动一个不存在的OB并准备处理程序错误。在下面错误信息中，可查到具体的出错程序，并选中这个程序和点击“Open Block”按钮即打开该程序。下面窗口所示。控制系统故障诊断及排除控制系统故障诊断及排除寻找寻找CPUCPU停止的原因：停止的原因：4.4.选选“Stacks”Stacks”并打开堆栈内容与并打开堆栈内容与“Diagnostic Diagnostic Buffer”Buffer”显示内容一起，来确定显示内容一起，来确定CPUCPU停止的原因。停止的原因。5.5.各种堆栈内容将会带来下列信息：各种堆栈内容将会带来下列信息：B STACK（块堆栈

36、）显示在CPU停止前所有被调用的块程序和那些没有被完全执行的块程序。I STACK（中断堆栈）显示在时间中断时，那些在中断位置上有效的数据和状态。对于在B STACK中每个块，可以选择某个块并点击“L Stack”（暂存堆栈）按钮。将显示在时间中断时，用户程序运行块的暂存数据值。控制系统故障诊断及排除CPUCPU状态符号表示：状态符号表示：控制系统故障诊断及排除符号状态正在启动。停止。运行。保持状态。强制状态。用于连接Profibus-FMS或以太网的通讯接口模块。将CPU所有的过程数据通过通讯模块传送给所有连在网上的操作站和工程师站。将所有的操作站和工程师站写下数据通过通讯模块传送给CPU。

37、v在首次下装后，通过通讯模块工程师站或编程器可以对CPU进行组态。v在工程师站或编程器上通过通讯模块对CPU进行在线监视。v在工程师站或编程器上通过通讯模块对CPU进行在线诊断。控制系统构成：通讯模块通讯模块停止（黄）运行（绿）内部错误（红）外部错误（红）CP状态亮闪亮灭灭正在启动灭亮灭灭运行闪亮亮灭灭正在停止亮灭灭灭停止亮灭灭亮由于外部错误停止闪亮灭灭灭等待固件刷新，10秒后上电。闪亮灭亮亮等待固件刷新，由于CP有不完整的版本固件。灭亮灭亮运行，但Profibus有错。闪亮闪亮闪亮闪亮模块错误或系统错误。控制系统构成：分布式I/O ET200M分布式I/O ET200M的特点：基于高速的Pr

38、ofibus-DP，可以与CPU进行高速的数据交换。可安装在控制室，也可安装在现场。如安装在现场，可大大地降低电缆成本。克服传统的PLC I/O模块只能安装在控制室的弱点。为将来连接基于Profibus-DP的变送器和变频器作好准备。可以带电更换模块。Profibus-DP：Profibus-DP是开放总线系统，采用“DP”传输协议。“DP”为德文分布式I/O的缩写。Profibus-DP使CPU和分布式I/O之间进行高速、循环的数据交换。Profibus-DP可以是电气网络（采用屏避双绕线），也可以是光纤网络（采用光缆）。电气的Profibus-DP传输速率与距离有关，见下表。主从方式，CP

39、U为主站，分布式I/O为从站。传输速率每个网段的电缆长度9.6 187.5Kbps1000米500Kbps400米1.5Mbps200米3 12Mbps100米分布式I/O ET200M的构成：安装导轨。Profibus-DP接口模块IM153-1，2，3。S7-300的I/O模块。每个ET200M只能安装8块I/O模块。Profibus-DP总线连接器和电缆。如需要带电更换模块功能。则要安装总线模块（PS/IM，IM/IM，BM）。Profibus-DP接口模块IM153-2：IM153-2指示灯的显示：指示灯表示含意SF故障（红灯）BF总线故障（红灯）ACT总线运行（黄灯）ON模块状态（绿

40、灯）灭灭灭灭模块没有上电。XXX亮模块上电。X闪亮灭亮模块地址设置错误，在CPU和IM153之间没有数据交换。X亮灭亮总线没有连上。亮闪亮灭亮组态与实际配置不符。指示灯表示含意SF故障（红灯）BF总线故障（红灯）ACT总线运行（黄灯）ON模块状态（绿灯）亮灭灭亮无效的总线地址；如在此站中有一个I/O模块的SF灯亮，则表示该模块有错误。X灭亮亮正常工作状态。在冗余系统中，则表示该站为正在运行，另一个站处于热备状态。IM153-2的地址设置：1125Profibus-DP的连接：ET200M的接地：I/O模块类型的识别：6ES7 331-7RD00-0AB0模块的性能第一个数字表示系列：“4”为S

41、7-400的模块 “3”为S7-300的模块后两个数字表示类型：“21”为数字量输入 “22”为数字量输出 “31”为模拟量输入 “32”为模拟量输出表示系统：6ES5为S5系统6ES7为S7系统数字量信号模板 电压范围.电流范围通道数 传感器.诊断Ex(i)*数字量数字量输入输入24-60V AC/DC80-264V DC 74-264V AC-16,32Switches2-wireBEROsutc.Typ A Typ B xNamur/Ex(i)数字量数字量输出输出5-138V DC 5-264V AC .0,5/1/2A8,16,32电子式/继电器Typ A Typ B xNamur/E

42、x(i)模拟量信号模板模拟量模拟量输入输入+/-80 mV.10 V,+/-20 mA,4.20 mA etc.8,16Pt 100,Pt 1000,Ni 100,thermocouplesB,R,S,T,E,J,K,N,U,L8 to 16-bitincl.Sign bit0.05.100 msTyp A Typ B x Ex(i)模拟量模拟量输出输出+/-10 V,0.10 V+/-20 mA,4.20 mA,etc.8-12-bitincl.Sign bit0.4.1 msTyp A Typ B xEx(i)电压范围电流范围通道数量传感器(包括线性化)分辨率转换时间诊断*特殊特性*热电偶

43、输入模块的数值表示：热电阻输入模块的数值表示：热电阻输入模块的接线：模拟量输入模块的数值表示：模拟量输入模块的两线制接线：模拟量输入模块的四线制接线：模拟量输入模块的量程模块使用：模拟量输出模块的数值表示：地址范围地址范围S7-300为模拟量输入和输出保留了特定的地址区域，以便与数字模块的输入、输出映像区的地址(PII/PIQ)区分开。地址范围从字节256到767，每个模拟量通道占2字节。访问访问用装载和传送指令来访问模拟模块：例如：指令“L PIW256”读取机架0上第一个模块的1通道的值。S7-400 对于S7-400模拟量模块的地址区域从字节 512开始。参数参数利用硬件组态工具，可以为

44、该模块设置两组参数：总体的模块参数总体的模块参数Diagnostic Interrupt（诊断中断）:如果“Group Diagnosis”检查框被激活后，有一个可诊断的事件发生，则有 关信息被记录在模块的诊断数据区中并触发一个诊断中断 OB82。模拟量模板可以检测下列诊断事件：-参数分配/组态错误-断线（如果“With Wire Break Check”检查框被激活）-超出测量范围-低于测量范围-无负载电压L+Hardware Interrupt when Limit Value Exceeded（超界限硬件中断）如果输入值超过用户定义的上界（“Upper Limit Value”）和下界（

45、“Lower Limit Value”），则模块触发一个硬件中断。注意:只有第一个通道具有监视输入超界限的功能！个体的输入参数个体的输入参数Type of Measurement（测量类型）:单击该选项框，将显示可能的测量类型（电压、电流）。对于不使用的通道 或通道组选择不激活（“deactivated”）选项，且必须将这些通道接到模块 的机架地上。Measuring Range（测量范围）:单击该选项框，将显示在选定的测量类型下可能的测量范围。Coding Key Setting（编码器的设置）:当选好测量类型和测量范围后，正确地设置量程卡是十分必要的，此处显示量 程卡的允许设置。integ

46、ration time（积分时间）和 interference frequency suppression（干扰 频率抑制）是相互依赖的（见下页）。.示例示例罐的液位以升为单位来测量。变送器在液位为500升时输出模拟量为10V。规范化规范化 模拟模块的转换值27648对应与输入模拟量为10 V。这个值应转化为实际物理量“升”，该操作称为模拟量的“规范化”。程序程序标准块 FC 105 用于规范化模拟量。在STEP 7的“Standard Library”库中提供了该程序块。其参数的定义如下：ININ输入端的模拟值可直接从模块上读取或从一个整数格式的数据接口上读取。LO_LIM,HI_LIMLO

47、_LIM(下界)和HI_LIM(上界)输入参数用于定义规范化的物理量范围。本例中,规范化的物理量范围为0到500升。OUT规范化后的值（实际物理量）以实数格式从OUT端输出。BIPOLARBIPOLAR输入端用来决定是否负数也被转换。在本例中，标志位 M0.0为“0”表示输入信号是单极性的。RET_VAL如果该程序块执行无误，则RET_VAL端输出为0。示例示例 用户程序要计算模拟量在量程范围内的百分比，然后通过模拟输出模块将其对应的实际物理量输出。规范化规范化标准程序块FC106的用途是将模拟输出操作规范化，即将实际物理量转化为模拟输出模块所需要的0到27648之间的16位整数。OUT OU

48、T端输出的规范值为16位整数，可以直接传送到输出模块上。程序程序 FC 106可以在STEP 7的“Standard Library”库中找到。I/O地址和变量地址：模拟量输入用模拟量输入用“PIW”加数字。加数字。模拟量输出用模拟量输出用“PQW”加数字。加数字。数字量输入用数字量输入用“I”加数字。加数字。数字量输出用数字量输出用“Q”加数字。加数字。中间变量用中间变量用 M0.0，MW100，WD102。数据块变量用数据块变量用 DB1.DBX9.0，DB1.DBW10，DB1.DBD12。硬件故障诊断及排除：硬件故障诊断及排除：1.1.通过各个模块错误指示灯来确定那个模块通过各个模块错

49、误指示灯来确定那个模块发生了故障。发生了故障。2.2.选择出错的模块所在的控制站，在右边栏选择出错的模块所在的控制站，在右边栏中点击中点击“Hardware”Hardware”一项，就会显示该控一项，就会显示该控制站硬件组态，点击工具栏中制站硬件组态，点击工具栏中 ，使工，使工程师站与控制站在线连接，就会弹出下页程师站与控制站在线连接，就会弹出下页所示窗口。所示窗口。控制系统故障诊断及排除控制系统故障诊断及排除硬件故障诊断及排除：硬件故障诊断及排除：3.3.整个系统各个模块的状态均以下表符号表整个系统各个模块的状态均以下表符号表示。示。4.4.选择出错的模块并点击，按选择出错的模块并点击，按“Diagnostic Diagnostic Interrupt”Interrupt”按钮，将显示模块的报错信息，按钮，将显示模块的报错信息，根据该信息进行故障排除。见下图。根据该信息进行故障排除。见下图。控制系统故障诊断及排除硬件故障诊断及排除：硬件故障诊断及排除：控制系统故障诊断及排除模块状态符号表示：模块状态符号表示：控制系统故障诊断及排除符号状态模块不能使用或组态的模块型号与实际的模块型号不符。模块有错误。不可能进行诊断，由为无法建立在线连接或CPU不支持该模块的诊断信息。