基于s7-300程序与wincc组态站前路与北新西道交叉口交通灯毕业设计论文(编辑修改稿)

基于s7-300程序与wincc组态站前路与北新西道交叉口交通灯毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

右边是 11 号槽，电源模块总是在 1 号槽的位置。 中央机架（ 0 号机架）的 2 号槽是 CPU 模块， 3 号槽式接口模块，这 3 个槽号被固定占 用，信号模块、功能模块和通信处理器使用 411 号槽。 每个机架多只能安装 8 个信号模块、功能模块或通信处理器。 如果系统任务需要的这些模块超过 8 块， 则可以增加扩展机架，接口模块的作用就是负责中央机架与其他扩展机架自动地 进行数据通信。 除了带 CPU 的中央机架（ CR）外，多可以增加 3 个扩展机架（ ER）， 每个机架可以插 8 个模块（不包括电源模块、 CPU 模块和接口模块）。 各个机架通 过 3 号槽中的接 口模块进行数据通信。 1..S7300 系列 CPU （ 1） S7300CPU 的分类。 S7300 系列 PLC 具有多种不同型号的 CPU，按性能等级划分，主要包括以下几 种型号： ① 六种紧凑型 CPU：主要包括 13 CPU312C,CPU313C,CPU313C2PtP,CPU313C2DP,CPU314C2DP,CPU314C2PtP 等。 这些 CPU 都带有集成的数字量输入和输出或兼有模拟量的输入和输出，运行时需 微存储卡，适用于有较高要求的系统。 型号中带 “PtP”的 CPU 带有点对点通信接 口：型号 中带 “2DP”的 CPU 带有 PROFIBUSDP主站 /从站接口。 CPU：包括 CPU31 CPU31 CPU3152DP、CPU312 适用于对处理速度有中等要求的小规模应用。 CPU314 和CPU3152DP 分别适用于对程序量中等要求和大规模要求的场合，对二进制和浮点数都有较强的处理能力。 CPU3152DP 还带有 PROFIBUSDP 主站 /从站接口，可用于大规模的 I/O 配置，运行时需微存储器卡。 CPU：主要 CPU31 CPU31 CPU31 CPU3152DP、CPU3162DP。 于第二类类似。 适用于中、大规模的应用，运行时需要微存储卡。 CPU：主要包括 CPU312IFM、 CPU314IFM、 CPU314 和CPU3152DP。 这些 CPU 适用于恶劣的环境。 CPU312IFM 和 CPU314IFM也是紧凑型 CPU，集成了数字量输入 /输出，前者适用于小系统，后者适用于响应时间和特殊功能有较高要求的系统。 CPU：主要包括 CPU3172DP 和 CPU3182DP，这些 CPU 具有大容量程序存储器以及 PROFIBUS2DP 主 /从接口，可用于大规模 I/O 配置，建立分布式结构。 CPU： CPU315F 带有 PROFIBUS2DP 主 /从接口，可以组态为故障 安全型自动化系统，满足安全运行的要求，不需要对故障 I/O 进行额外的布线， 使用 PROFIsave 协议的 PROFIBUS2DP 即可实现与安全有关的通信。 ② 模式选择开关 14 CPU 的模式选择开关是一种钥匙开关，操作时需要插入钥匙，用来设置 CPU 当前的运行方式。 钥匙拔出后，就不能改变操作方式。 这样可防止未经授权员非法删除或改写程序。 钥匙开关各个位置的含义如下： 位置： CPU 不仅执行用户程序，在运行时还可以通过编程软件读出和修改用户程序，以及改变运行方式，但这个位置不能拔出钥匙开关。 位置： CPU 执行用户程序，可以通过编程软件读出用户程序，但是不能 写该用户程序，在这个位置可以取出钥匙开关。 位置：不执行用户程序，通过编程软件可以读出和修改用户程序，在 这个位置可以取出钥匙开关。 ： MRES 位置不能保持，在这个位置松手时开关将自动返回STOP 位置。 将钥匙开关从 STOP 状态扳倒 MRES 位置，可复位存储器，使 CPU 回到初始状态。 复位存储器按下述顺序操作： PLC 通电后钥匙开关从 STOP 位置扳倒MRES 位置， STOP LED 熄灭 1s，亮 1s，再熄灭 1s 后保持亮。 放开开关，使它回到 STOP 位置，然后又回到 MRES， STOP LED 以 2HZ 的频率至少闪动 3s，表示正在执行复位， STOP LED 一直亮，可以松开模式开关。 存储器卡被取掉或插入时， CPU 发出系统复位请求， STOP LED 以 的频率闪动，此时应该模式选择开关扳倒 MRES 位置，执行复位操作。 (2)信号模块（ SM） 信号模块是数字量输入 /输出和模拟 量输入 /输出的总称，它们使不同的过程电平和 PLC 的内部信号电平相匹配。 信号模块主要有 SM321（数字量输入模块）、 SM322（数字输出模块）、 SM323（数字量输入 /输出模块）、 SM331 15 （模拟量输入 模块）、 SM322（模拟输出模块）、 SM334 和 SM335（模拟量输入 /输出模块）。 每一模块都带有一个背板总线连接器，用于与 CPU 和其他模板间的数据通信；还可匹配一个螺 紧型前连接器、通过它外部过程信号可方便地连接到信号模块。 模拟量输入模块可以输入热电阻、热电偶、DC 4～ 2mA 和 DC 0～ 10V 等多种不同类型和不同量程的模拟信号。 ① 数字量输入 /输出模块 数字量输入模块用于采集现场过程的数字信号电平，并把它转换为PLC 内部 的信号电平：一般数字量输入模块连接外部的机械触电和电子数字式传感器。 数字量模块的输入 /输出电缆 ᴰ大长度为 1000m（屏蔽电缆）或600m(非屏蔽电缆 )。 对于用户来说，数字量输入模块 SM321 有四种型号的模块可供选择，分别是： DC16 点输入； DC32 点输入； AC16 点输入；AC8 点输入模块。 数字量输出模块将 PLC 内部信号电平转换成外部过程所需的信号电平，同时具有隔离和功率放大的作用。 SM322 数字量输出模块能连接继电器、电磁阀、接触器、小功率电动机、指示灯和电动机软启动器等负载。 按输出开关器件的种类不同，可分为晶体管输出方式，晶闸管输出方式和继电器触电输出方式。 其中，晶体管输出方式的模块只能带直流负载，属于直流输出模块；晶闸管输出方式的模块属于交流输出模块；继电器触电输出方式的模块属于交、直流两用输出模块。 ② 模拟量输入 /输出模块 在生产过 程中，存在大量的物理量，如压力、温度、速度、旋转速度、pH 值等，为了实现自动控制，这些模拟信号需要被 PLC 处理，与 S7200类似，模拟量输入模块 SM331 用于连接电压和电流传感器、热电偶、电阻器和电阻式温度计，将扩展过程中的模拟信号转化为 S7300 内部处理用的数字信号。 模拟量输出模块 SM332 用于将 S7300 与执行元件相连，将数字 16 输出值转换为模拟信号。 模拟量输入 /输出模块 SM334 兼有模拟输入和模拟输出的功能。 模拟量输入模块的输入信号种类用安装在模块侧面的量程卡来设置。 配有量程卡的模拟量模块 (在 供货时已插入模块一侧 )，如果需要更改量程的话，必须重新调整量程卡，以更改测量方法和测量范围，设定模块测量 方法和测量范围主要使用 STEP7 和量程卡。 量程卡可以设定以下位置： “A”、 “B”、 “C”、 “D”，其中 “A”为热 电阻、热电偶； “B”为电压； “C”为四线制电流； “D”为二线制电流。 采用以下步骤调整量程卡：。 所选测量范围为指向模块上标记点的测 量范围。 模拟量输出模块 SM332 用于将 CPU 送给它的数字信号转 换为成比例的电流信号或电压信号，对执行机构进行调节和控制，其主要组成部分是D/A 转换器，可用传送指令 “TPQW...”向模拟量模块写入要转换的数值。 S7300 PLC 的工作原理 与 S7200 类似， S7300 PLC 同样采用循环执行用户程序的工作方式，在循环执行 用户程序的过程中 CPU 并不直接访问输入地址区和输出地址区，而是访问输入过程映像区和输出过程映像区，用于循环处理的组织块OB1，它可以调用其他子程 序或被中断程序中断。 下面介绍循环处理各个阶段的任务。 (1)操作系统启动循环时间 监控。 (2)CPU 将输出过程映像区的数据写到输出模块。 (3)CPU 读取输入模块的输入状态，并存入输入过程映像区。 17 (4)CPU 处理用户程序，执行用户程序的命令。 (5)在循环结束时，操作系统执行所有挂起的任务，例如，下载和删除块，接收和发送全局数据 (6)CPU 返回第一阶段，重新启动循环和时间监控。 S7300 CPU 的运行模式 S7300CPU 有 4 种运行模式： STOP(停机 )、 STARTUP(启动 )、 RUN（运行）和 HOLD（保持）。 在所有的模式中，都可以通过 MPI 接口与其他设备通 信。 （ 1） STOP 模式： CPU 模块通电后自动进入 STOP 模式，在该模式不执行用户程序，可以接受全局数据的检查系统。 (2)RUN 模式：执行用户程序，刷新输入和输出，处理中断和故障信息服 务。 (3)HOLD 模式：在启动和 RUN 模式执行程序时遇到调试程序用的断点，用户程序的执行被挂起（暂停），定时器被冻结。