西门子PLC控制器6ES7313-5BG04-0AB0
产品特点
循环周期短、处理速度高· 指令集功能强大(包含350多条指令)，可用于复杂功能· 产品设计紧凑，可用于空间有限的场合·模块化结构，设计更加灵活· 有不同性能档次的CPU模块可供选用· 功能模块和I/O模块可选择·有可在露天恶劣条件下使用的模块类型。
工作原理
PLC采用循环执行用户程序的方式。OB1是用于循环处理的组织块(主程序)，它可以调用别的逻辑块，或被中断程序(组织块)中断。·在起动完成后，不断地循环调用OB1，在OB1中可以调用其它逻辑块(FB, SFB, FC 或SFC)。·循环程序处理过程可以被某些事件中断。·在循环程序处理过程中，CPU并不直接访问I/O模块中的输入地址区和输出地址区，而是访问CPU 内部的输入/输出过程映像区(在CPU的系统存储区)。
编程工具
使用STEP7软件对S7-300进行编程，目前S7-300新的编程软件版本为STEP7 V5.5 SP2。[1]STEP7包含了自动化项目从项目的启动、实施到测试以及服务每一个阶段所需的全部功能。STEP7中的编程语言1、顺序功能图2、梯形图3、语句表4、功能块图5、结构文本。
组成部件
导轨(Rail)S7-300的模块机架(起物理支撑作用，无背板总线)，西门子提供一下五种规格的导轨：[2]
电源模块(PS)将市电电压(AC120/230V)转换为DC24V，为CPU和24V直流负载电路(信号模块、传感器、执行器等)提供直流电源。输出电流有2A、5A、10A三种正常：绿色LED灯亮过载：绿色LED灯闪短路：绿色LED灯暗(电压跌落，短路消失后自动恢复)电压波动范围：5%
? 现场证明可靠的连接：
对于信号模块，可以使用螺钉型、弹簧型或绝缘刺***型前连接器。
? TOP 连接：
为采用螺钉型接线端子或弹簧型接线端子连接的 1 线 - 3 线连接系统提供预组装接线还可直接在信号模块上接线。
? 规定的安装深度：
所有的连接和连接器都在模块上的凹槽内，并有前盖保护。所有模块应有明确的安装深度。
? 无插槽规则:
信号模块和通信处理器可以不受限制地以任何方式连接。系统可自行组态。
概述
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、S7-1200、S7-300、S7-400、S7-1500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。
这个时期发展了大型机和超小型机，诞生了各种各样的特殊功能单元，生产了各种人机界面单元，通信单元，使应用可编程逻辑控制器的工业控制设备的配套更加容易，基本结构编辑可编程逻辑控制器实质是一种于工业控制的计算机。
加上模拟I/O点数的100倍，以此数为内存的总字数(16位为一个字)，再按此数的25%考虑余量，控制功能选择该选择包括运算功能，控制功能，通信功能，编程功能，诊断功能和处理速度等特性的选择，1，运算功能简单可编程逻辑控制器的运算功能包括逻辑运算。
流量，压力，位移，速度等参数的连续调节与控制，目前的PLC不但大型，中型机具有这种功能外，还有些小型机也具有这种功能，数字量控制控制系统具有旋转编码器和脉冲伺服装置(如步进电动机)时，可利用PLC实现接收和输出高速脉冲的功能。
这个滞后时间的长短又主要取决于循环周期的长短，影响滞后时间的因素还有输入滤波时间，输出电路的滞后时间等，④输出映像寄存器的内容取决于用户程序扫描执行的结果，⑤输出锁存器的内容由上一次输出刷新期间输出映像寄存器中的数据决定
创建一个发送数据块DB3
打开创建的发送数据块，在数据块中定义发送数据区为 8个字节的数组，如图8所示。
图8 创建发送数据区
在OB1 中调用“TSEND"发送通信指令，并为“TSEND"参数。使用M0.3（ 2Hz的时钟脉冲）上升沿激活发送任务，发送数据区为P# DB3.DBX0.0 BYTE 8，连接 ID =1与连接参数里面的设置相同，发送长度LEN=8。分配好参数的“TSEND"块如图9所示。
图9 调用“TSEND"发送通信块
5、在 PLC_1 的 OB1 中调用“TRCV"接收通信指令
同样，先创建一个接收数据块DB4 ，如图10所示。“TRCV"接收通信指令的调用方法与“TSEND"发送通信指令的调用方法相同，M8.1作为接收指令的使能位，如图11所示。
图10创建接收数据区
图11 调用“TRCV"接收通信块
6、在 PLC_1 的 OB1 中调用 “TDISCON"通信指令
不同型号的 PLC ，其输入 / 输出通道的范围是不一样的，应根据所选 PLC型号，查阅相应的编程手册，决不可“张冠李戴"。必须参阅有关操作手册。
（ 2 ）部辅助继电器
内部辅助继电器不对外输出，不能直接连接外部器件，而是在控制其他继电器、定时器 / 计数器时作数据存储或数据处理用。
从功能上讲，内部辅助继电器相当于传统电控柜中的中间继电器。
未分配模块的输入 / 输出继电器区以及未使用 1 ： 1链接时的链接继电器区等均可作为内部辅助继电器使用。根据程序设计的需要，应合理安排PLC的内部辅助继电器，在设计说明书中应详细列出各内部辅助继电器在程序中的用途，避免重复使用。参阅有关操作手册。
（ 3 ）分配定时器 / 计数器
PLC 的定时器 / 计数器数量分别见有关操作手册。
7.3 PLC 软件系统设计方法及步骤
7.3.1 PLC 软件系统设计的方法
在了解了 PLC 程序结构之后，就要具体地编制程序了。编制 PLC 控制程序的方法很多，这里主要介绍几种典型的编程方法。
后，为了断开通信链接，我们需要调用“TDISCON"通信指令，如图12所示。
图12 调用“TDISCON"通信块
3.3下载程序
至此，S7-1200侧的组态和编程都已经完成，可以在项目编译无错误后，直接下载到S7-1200 CPU中，并启动CPU的运行
自保持及解除（ SET/RST ）
SET、RST指令的功能、电路表示、操作元件等如表7所示。
表 7
符号、名称 | 功能 | 电路表示及操作元件 | 程序步 |
SET（置位） | 元件自保持 ON | | Y、M:1 S、特M:2 |
RST（复位） （ Reset） | 清除动作保持寄存器清零 | | T、C:2 D、V、Z、特D:3 |
| 语句步指令元素语句步指令元素0LDX0009SETS01SETY00011LDX0052LDX00112RSTS03RSTY00014LDX0064LDX00215RSTD05SETM016LDX0006LDX00317OUTT2507RSTM0 SPK108LDX00420LDX007 21RSTT250
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图 14 SET、RST指令的使用
SET为置位指令，使操作保持。RST为复位指令，使操作保持复位。SET、RST指令的使用如图14所示。图中X000接通后，Y000被驱动为ON，X000再成为OFF，也不能使Y000变为OFF的状态；X001接通后，Y000复位为OFF，X001再为OFF，也不能使Y000变为ON状态。
对同一元件，如例中 Y000、M0、S0等，SET、RST指令可以多次使用，且不限制使用顺序，*后执行者有效。
RST指令还可以用于使数据寄存器D、变址寄存器V、Z的内容清零。使积算定时器T246～T255的当前值以及触点复位。使计数器C的输出触点复位及当前值清零。RST指令对计数器、定时器的应用如图15。
图 15定时器、计数器中的SET、RST指令
8 脉冲输出指令（ PLS/PLF ）
PLS、PLF指令的功能、操作元件等如表8所示。
表 8
符号、名称 | 功能 | 电路表示及操作元件 | 程序步 |
PLS（Pulse） | 上升沿微分输出 | | 2 |
PLF （ PLF） | 下降沿微分输出 | | 2 |
PLS、PLF为脉冲输出指令。PLS在输出信号上升沿产生脉冲输出，而PLF在输入信号下降沿产生脉冲输出。图16是脉冲输出指令的例子。从时序图可以看出，使用PLS指令Y、M仅在驱动输入断开后的一个扫描周期内动作（置1）。使用PLF指令时，元件Y、M仅在驱动输入断开后的一个扫描周期内动作。在就是说，PLS、PLF指令可将脉宽较宽的输入信号变成脉宽等于可编程序控制器的扫描周期的触发脉冲信号，而信号周期不变。
特殊继电器不能用作 PLS或PLF的操作元件。
9 空操作指令（ NOP ）
NOP指令的功能、程序步如表9所示。
表 9
符号、名称 | 功能 | 电路表示及操作元件 | 程序步 |
NOP（空操作） | 无动作 | 无元件 | 1 |
| 语句步指令元素0LDX0001PLSM03LDM04SETY0005LDX0016PLFM18LDM19RSTY000
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图 16 PLS、PLF指令的使用
空操作指令使该步做空操作。在程序中加入空操作指令，在变更或增加指令时可以减少步序号的变化。用 NOP指令替换一些已写入的指令，可以改变电路。若将LD、LDI、ANB、ORB等指令换成NOP指令，电路组成将发生很大的变化，亦可能使电路出错。
举例如下。
(1)AND、ANI指令改为NOP指令时使相关触点短路（如图18）
(2)ANB指令改为NOP时使前面的电路全部短路（如图19）
(3)OR指令改为NOP时使相关电路的切断（如图20）
(4)ORB指令改为NOP前面的电路全部切断（如图21）
(5)与前面的OUT电路纵接（如图22）
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图 18 | 图 19 | |
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图 20 | 图 21 |
图 22
当执行程序全部清零操作时，所有指令均变成 NOP 。
10 程序结束（ END ）
END 指令的功能、电路表示如表 19 所示。
表19
符号、名称 | 功能 | 电路表示及操作元件 | 程序步 |
END（结束） | 输入输出处理回到第“ 0”步 | 无元件 | 1 |
END为程序结束指令。可编程序控制器按照输入处理、程序执行、输出处理循环工作，若在程序中不写入END指令，则可编程序控制器从用户程序的第一步扫描到程序存储器的*后一步。若在程序中写入END指令，则END以后的程序步不再扫描，而是直接进行输出处理。也就是说，使用END指令可以缩短扫描周期。END指令的另一个用处是分段程序调试。调试时，可将程序分段后插入END指令，从而依次对各程序段的运算进行检查。而后，在确认前面电路块动作正确无误之后依次删除END指令。