吉林西门子（中国）模块授权代理商

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一、概述

　　在中小型的自动化控制系统中，西门子PLC S7-300和西门子触摸屏是典型的自动化控制系统解决方案。通过西门子触摸屏，用户可以和控制系统中的设备形成良好的人机交互，并对设备进行监视和控制。而西门子PLC S7-300系列的CPU在控制系统中发挥了重要作用，它运算速度快，扩展灵活，通讯能力强，可以和多种设备组成完整的控制系统。当西门子PLC S7-300系列与西门子触摸屏组成的控制系统需要它们之间进行通讯时，需要通过特定的方式进行操作。其中如果西门子HMI和西门子PLC之间使用直接键功能，可以实现快速通讯。本文下面就对直接键功能做一个介绍，供用户在使用过程中参考。

　　二、西门子PLC S7-300与触摸屏的直接键功能

　　当用户需要将西门子PLC S7-300和西门子触摸屏之间实现快速通讯时，可以把西门子HMI挂在西门子PLC的PROFIBUS总线或者PROFINET总线上，此时西门子HMI作为DP从站或PROFINET IO，它的实现方式如下：

　　1. 安装GSD文件

　　如果用户想使用直接键功能，需要在西门子PLC总线上对西门子HMI进行组态，这时需要在西门子编程软件STEP7中安装西门子HMI的GSD文件；

　　2. PROFINET IO直接键

　　（1）用户安装完成GSD文件后，可以在STEP7的硬件目录中找到西门子HMI，作为PROFINET IO的设备路径，根据实际使用的西门子HMI设备，将其放置在西门子PLC的PROFINET总线上，然后在STEP7中为PROFINET IO分配设备名称；

　　（2）在博途软件WinCC中修改西门子HMI的设备名称，保证与STEP7中的设备名称相同；

　　（3）在西门子HMI的控制面板中，选择PROFINET，使能PROFINET IO功能；

　　3. PROFIBUS DP直接键

　　（1）在STEP7的硬件目录中找到西门子HMI，作为PROFIBUS DP从站的设备路径，根据实际使用的西门子HMI设备，将其放置在西门子PLC的PROFIBUS DP总线上，然后在STEP7中为西门子HMI分配PROFIBUS地址；

　　（2）在博途软件WinCC中修改西门子HMI的PROFIBUS地址，保证与STEP7中的PROFIBUS地址相同；

　　（3）在西门子HMI的控制面板中，选择PROFINET，取消PROFINET IO功能。

①在STEP 7编程软件中生成项目，编写用户程序。

②点击STEP 7的SIMATIC管理器工具条中的【Simulation on/off】按钮，打开S7-PLCSIM窗口，窗口中自动出现CPU视图对象。

③在S7-PLCSIM窗口中用菜单命令“PLC”→“Power On”接通仿真PLC的电源；在CPU视图对象中点击STOP小框，令仿真PLC处于STOP模式。执行菜单命令“Execute”→“Scan Mode” →“Continuous Scan”,令仿真PLC的扫描方式为连续扫描。

④在SIMATIC管理器中打开要仿真的用户项目，选中“块”对象，点击工具条中的下载按钮，将块对象下载到仿真PLC中。

⑤执行菜单命令“Insert”→“Input Variable”(插入输入变量)，创建输入IB字节的视图对象。

⑥用视图对象来模拟实际PLC的输入/输出信号，用它来产生PLC的输入信号，或通过它来观察PLC的输出信号和内部元件的变化情况

如果把容易受到干扰的信号接到CPU上可改变滤波时间的DI点上，调整滤波时间可能改善信号检测的质量。

支持高速计数器功能的输入点在相应功能开通时不受此滤波时间约束。滤波设置对输入映像区的刷新、开关量输入中断、脉冲捕捉功能同样有效。

所谓电源计算，就是用CPU所能提供的电源容量，减去各模块所需要的电源消耗量。

注意： EM277模块本身不需要24VDC电源，这个电源是通讯端口用的。24VDC电源需求取决于通讯端口上的负载大小。

CPU上的通讯口，可以连接PC/PPI电缆和TD 200并为它们供电，此电源消耗已经不必再纳入计算

进制数的1位（bit）只有0和1两种不同的取值，可用来表示开关量（或称数字量）的两种不同的状态，如触点的断开和接通，线圈的通电和断电等。如果该位为1，则表示梯形图中对应的编程元件的线圈“得电”，其常开触点闭合、常闭触点断开，以后称该编程元件为1状态，或称该编程元件ON。反之亦反。

8位二进制数组成1个字节（Byte），其中的第0位为zui低位（LSB），第7位为zui高位（MSB）。两个字节组成1个字（Word），两个字组成1个双字。

西门子公司的产品zui早是1975年投放市场的SIMATIC S3，它实际上是带有简单操作接口的二进制控制器；

2．1979年，S3系统被SIMATIC S5所取代，该系统广泛地使用了微处理器；

3．20世纪80年代初，S5系统进一步升级——U系列PLC，较常用机型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U

4．1994年4月，S7系列诞生，它具有更化、更高性能等级、安装空间更小、更良好的WINDOWS用户界面等优势，其机型为：S7-200、300、400

5．1996年，在过程控制领域，西门子公司又提出PCS7（过程控制系统7）的概念，将其优势的WINCC（与WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工业现场总线）、COROS（监控系统）、SINEC（西门子工业网络）及控调技术溶为一体

6．现在，西门子公司又提出TIA（Totally Integrated Automation）概念，即全集成自动化系统，将PLC技术溶于全部自动化领域。

通讯网络是自动化系统的支柱，西门子的全集成自动化网络平台提供了从控制级一直到现场级的*性通讯，“SIMATIC NET”是全部网络系列产品的总称，他们能在工厂的不同部门，在不同的自动化站以及通过不同的级交换数据，有标准的接口并且相互之间完全兼容。

德国西门子（SIEMENS）公司生产的可编程序控制器在我国的应用也相当广泛，在冶金、化工、印刷生产线等领域都有应用。西门子（SIEMENS）公司的PLC产品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工业网络，HMI人机界面，工业软件等。

西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。S7系列PLC产品可分为微型PLC（如S7-200），小规模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等。

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1．SIMATIC S7-200 PLC

S7-200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。

    S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。

新一代的S7-300 CPU性能比现有的312，314 和315(F)-2 DP CPU有了显著提升，例如，新一代的CPU的用户程序执行速度是原来CPU的2倍或更高。位运算时间缩减到50ns，字运算时间缩减到90ns，定点和浮点数运算性能也有了较大的提升。

同时监控两个块

　　新一代S7-300固件版本V3.0CPU的可以同时在线监控两个块，用户可以选择在一个PG或PC上同时监视两个块或在两个PG或PC上同时监控一个块。此外，增加了在块状态中监视的程序行数，只有在STEP 7 V5.4 SP5中才有这个功能。

技术数据的*性

 CPU 317TF-3 PN/DP 的功能与高性能 CPU 317 的功能相同，并具有用于工艺/运动控制附加集成功能。 用于工艺功能（如凸轮开关或起始位置检测）的集成、快速 I/O 使该模块的性能范围更加完善。 由于集成有 Safety Integrated 功能，这些面向安全应用的控制器符合相关标准的较高安全要求（符合 IEC 62061 的 SIL 3 以及 EN ISO 13849-1 的 PL e）。 对于故障安全应用，STEP 7 选件包 Distributed Safety 提供了现成可用的经过 TÜV 认证的库块，例如，可用于急停、双手控制、抑制和门监控等。 CPU 317TF-3 PN/DP 具有： 微处理器； 处理器处理每条二进制指令执行时间约为 0.025µs，每条浮点数运行指令约为 0.16 µs。 CPU 317TF-3 PN/DP 可达到非常高的处理速度，尤其是对于字命令或双字命令以及 32 位定点数命令。 1.5 MB 主存储器； 通过扩展主存储器执行与运行相关的用户程序，可以显著提高用户程序的空间。

西门子S7-300PLC模块SIMATIC S7-300，数字输出 SM 322，电位隔离， 8 DA，24V DC，

数字量输入模块 SM 321；DI 16 x 24 VDC；具有硬件和诊断中断 (6ES7321-7BH01-0AB0)
S7-300 模块数据
设备手册, 06/2017, A5E00432670-AJ 113
出错原因和故障排除 
表格 3- 14 SM 321；DI 16 x DC 24 V 的诊断信息、出错原因以及故障排除
诊断消息 可能的出错原因 解决方法 
缺少传感器电源 传感器电源过载 排除过载故障
传感器电源与 M 短路 排除短路故障
缺少外部辅助电压 缺少模块电源 L+ 供给电源 L+
缺少内部辅助电压 缺少模块电源 L+ 供给电源 L+
模块中熔断器熔断 更换模块
熔断器熔断 模块中熔断器熔断 更换模块
错误的模块参数 参数或参数组合不合适 组态模块
看门狗超时 偶发的强电磁干扰 排除干扰
模块有故障 更换模块
EPROM 故障 偶发的强电磁干扰 消除干扰并关闭 CPU 电源，然后再接
通电源。
模块有故障 更换模块
RAM 故障 偶发的强电磁干扰 消除干扰并关闭 CPU 电源，然后再接
通电源。
模块有故障 更换模块
硬件中断丢失 因为先前的中断未经确认，故模块无法
输出中断；可能是由于组态出错
更改 CPU 中的中断处理，并根据需要
重新组态模块
错误将一直持续到为该模块分配了新参
数为止
模块未编程 启动错误 组态模块