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西门子S7-300PLC设计选型及应用

宣布日期：

2022-04-21

一、选型要点

西门子S7-300PLC的选型原则是据生产工艺所需的功效和容量进行选型，并考虑维护的便当性、备件的通用性，以及是否易于扩展和有无特殊功效等要求。选型时具体注意以下几方面：

(1)有关参数确定。

一是输入/输出点数(I/O点数)确定。这是确定PLC规模的一个重要依据，一定要凭据实际情况留出适当余量和扩展余地。二是PLC存储容量确定。注意当系统有模拟量信号保存或要进行大宗数据处理时，其存储容量应选大一些。

(2)系统软硬件选择。

一是扩展方法选择，S7-300PLC有多种扩展方法，实际选用时，可通过控制系统接口�？槔┱够堋rofibus-DP现场总线、通信�？椤⒃顺蘄/O及PLC子站等多种方法来扩展PLC或预留扩展口；二是PLC的联网，包括PLC与盘算机联网和PLC之间相互联网两种方法。因S7-300PLC的工业通信网络淡化了PLC与DCS的界限，联网的解决计划许多，用户可凭据企业的要求选用；三是CPU的选择，CPU的选型是合理配置系统资源的要害，选择时必须凭据控制系统对CPU的要求(包括系统集乐成能、程序块数量限制、种种位资源、MPI接口能力、是否有PROFIBUS-DP主从接口、RAM容量、温度规模等)，并更幸亏西门子公司的技术支持下进行，以获得合理的选型；四是编程软件的选择，这主要考虑对CPU的支持状况，我们的体会是：STEP7V4.0对有些型号的CPU不支持，硬件组态时会爆发故障蜕化，而STEP7V5.0则不保存这种问题。

西门子S7-300PLC设计选型及应用

二、设计及使用

1.设计注意事项

设计时主要应注意以下几方面：

(1)PLC输出电路中没有�；�，因此在外部电路中应设置串联熔断器等�；ぷ爸�，以避免负载短路造成PLC损坏。熔断器容量一般为0.5A。

(2)PLC保存I/O响应延迟问题，因此在快速响应设备中应加以注意。MPI通信协议虽简单易行，但响应速度较慢。

(3)体例控制程序时，更好用�？槭浇峁钩绦�。这样既可增强程序的可读性，便当调试和维护事情;又能使数据库结构统一，便当WinCC组态时变量标签的统一体例和设备状态的统一显示。

(4)硬件资源。要合理配置硬件资源，以提高系统可靠性。如PLC电源配电系统要配备冗余的UPS不间断电源，以排除停电对全线运行的倒运影响。又如对电机的控制回路要进行继电器隔离，以消除外部负载对I/O�？榈目赡芩鸹�。另外，系统设备要接纳独立的接地系统，以减少杂波滋扰。

2.使用要点

(1)抗滋扰步伐。来自电源线的杂波，能造成系统电压畸变，导致系统内电气设备的过电压、过负荷、过热甚至烧毁元器件，造成PLC等控制设备误行动。所以，在电源入口处更好应设置屏蔽变压器或电源滤波等防滋扰设施。其中，电源滤波器的地要以更短线路接到中央�；さ�。关于直流电源，则可加装微分电容加以滋扰抑制。

(2)�；そ拥��？山幽捎貌恍∮�10mm2的�；さ枷呓雍门涞绨宓谋；さ�；相邻的控制柜也应良好接触并与地可靠连接。同时要做好防雷�；そ拥�，通�？山幽勺芟叩缋率褂闷帘蔚缋虑移帘尾懔蕉私拥�，或模拟信号电缆接纳两层屏蔽，外层屏蔽两端接地等步伐。另外，为避免感应雷进入系统，可接纳浪涌吸收器。

(3)做好信号屏蔽。信号的屏蔽很是要害，一般可接纳屏蔽电缆传送模拟信号。注意对多个模拟信号共用一根多芯屏蔽电缆或用两种屏蔽电缆传送时，信号间一定要做好屏蔽。并且电缆的屏蔽层一端(一般在控制柜端)要可靠接地。

(4)当现场没有或无法设置硬点时，可在操作界面上接纳软按键的要领解决走向选择或控制方法选择等问题。别的，与变频器、智能仪表等的连接，更好照旧接纳信号线直接相连的方法。

(5)应合理配置PLC的使用情况，提高系统抗滋扰能力。具体接纳的步伐有：远离高压柜、高频设备、动力屏以及高压线或大电流动力装置；通信电缆和模拟信号电缆尽量不与其他屏(盘)或设备共用电缆沟；PLC柜内不必荧光灯等。另外，PLC虽适合工业现场，但使用中也应尽量制止直接震动和攻击、阳光直射、油雾、雨淋等；不要在有腐化性气体、灰尘过多、发热体四周应用；制止导电性杂物进入控制器。

三、调试要点及注意事项

(1)通例检查。在通电之前要耐心细致地作一系列的通例检查(包括接线检查、绝缘检查、接地电阻检查、包管检查等)，制止损坏PLC�？�(用STEP7的诊断程序对所有�？榻屑觳�)。

(2)系统调试。系统调试可按离线调试与在线调试两阶段进行。其中离线调试主要是对程序的体例事情进行检查和调试，接纳STEP7能对用户体例程序进行自动诊断处理，用户也可通过种种逻辑关系判断体例程序的正误。而在线调试是一个综合调试历程，包括程序自己、外围线路、外围设备以及所控设备等的调试。在线调试历程中，系统在监控状态下运行，可随时发明问题、随时解决问题，从而使系统逐步完善。因此，一般系统所保存的问题基本上可在此历程中获得解决。

在线调试设备开停时，必须先调试空开关的运行情况;如果设备设有运行监视开关，则可把监视开关强制为'1'(正式运行时，取消强制)。调试单台设备时可针对性地建立该设备的变量表，对该设备及其与该设备相关的变量进行实时监视。这样既可判断逻辑操作是否正确，对模拟量的变革也可一目了然。好比调试电动执行器时，可建立一变量表，对执行器的位置信号、限位信号、过力矩信号及输出命令信号等进行实时监视，便可很是直观地视察执行器的行动情况。

(3)S7-300PLC模拟量�？榭赏ü浠恍藕爬嘈涂ㄖС种种掷嘈托藕�。当革新老生产工艺线时，不可制止地会遇到多类信号。因此，设计时更好不把几种信号接到同一�？�;同时必须先组态好�？�，再接信号线，检查无误后送电。别的，应制止两线制与四线制信号、电流与电压信号的混接，以免烧坏�？�。

(4)一般变送器的负载能力为600Ω，而模拟量输入�？榈目棺韪鞑幌嗤�(一般在250Ω以下)。如果回路内设宁静栏，必须注意抗阻的匹配;模拟量输出�？榈母涸啬芰ξ�600Ω，一般执行器的负载能力为250Ω；如线路较长，也保存抗阻匹配问题。别的，要增强信号的隔离，特别是要增强与支流调速装置、变频调速装置及设备配套的小型PLC之间的信号隔离，避免相互滋扰。

四、结束语

S7-300PLC的应用很是广泛，在设计选型和调试及实际应用中可能会碰到种种各样的问题。本文从实际出发，总结多年实践经验，对以上各方面的问题提出了一些见解，希望对工程技术人员能有一定的参考价值。

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