                                        上海庆惜自动化设备有限公司
程序条件：S7-300采用常规S7编程    S4-400采用
1、看门狗设计原理
本看门狗使用的原理是在S7-300中设计一个DB块的BOOL数据，该数据的运行逻辑是这样的：
      S7-400产生一个0.5s的脉冲信号作为发射信号传送给S7-300 ---->  s7-300接收该数值并且将该数值赋给DB块中的一个数值 ----> S7检测该数值，判断该数值是否会保持一个数值**过2s  ----> S7将保存的数值返回发送给S7-400 ------> S7-400检测接收到的数值是否会保持一个数值**过2s。
当S7-400检测到的数值保持时间**过2s时或S7300检测到的数值**过2s时说明两个PLC的通讯产生问题。
2、下面是具体设计的一个实际案例：
  1）S7-400 程序脉冲发送程序：
      该程序的结果是产生一个1s的占空比约为50%的脉冲信号，Q52.0每隔0.5s改变一次电平方向，该数值会传给S7-300中去。
2）S7-300接收S7-400的程序
当M0.1为True时，PIW128会将数值传给DB60.DBW60，其中DB60.DBX60.0是来自S7-400的Q52.0信号，因此在通讯正常时，DB60.DBW60.0是一个周期为1s变化的数值。
3）S7-300判断DB60.DBW60.0是否会持续2s为一个数值
上面半段程序用于判断DB60.DBX60.0处于“1”的时间是否大于2s，下半段程序用于判断处于“0”的时间是否大于2s，它们中的任意一个大于2s都会使得M120.7置“0”。如果通讯没有问题，M120.7的值会一直是“1”。
4）S7-400接收S7-300的数据，并判断接收到的数值是否会一直置于某个数值
I125.0是接收到的DB60.DBX60.0的数值，判断的原理s7-300类似，获得的结果是如果通讯正常，则CUT Watch Dog OK 出来的数值一直为“1”；通讯失败，出来的数值会为“0”。
使用libnodave采集西门子840D数控系统S7-300 PLC数
使用libnodave采集西门子840D数控系统PLC S7-300 数据。S7-200的没有试验
版本：libnodave-0.8.5
测试了几天终于成功了，特别注意localMPI和PlcMPI的地址，我的机器不是0或2，可以使用S7软件查询。
需要把840D的HMI关了，直接进入windowsXp系统进行测试成功。
使用libnodave自带的例子，C语言的和C#的测试成功，Delphi的没成功
图书简介
        系统论述了西门子S7.300／400PLC的架构、原理与编程，并通过众多示例和大型案例给出了应用方法，具有较高的实用价值。
        分为3篇，共15章：PLC概述、PLC的组成与原理、PLC控制系统设计、S7-300／400系列PLC、S7.300／400系列PLC的硬件组成、S7-300／400系列PLC指令系统、S7-300／400系列PLC用户程序的组织结构、STEP7编程软件及其应用、S7-300／400系列PLC的通信功能、PCS7软件及其应用、数字量控制系统梯形图设计、PLC控制系统可靠性设计、网络通信实例、运动控制实例、过程控制实例等。
        重点**，层次分明，注重知识的系统性、针对性和**性；注重理论与实践联系，培养工程应用能力。
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        由哈尔滨工程大学IRBELJ-SIEMENS**自动化技术示范实验室的*科研人员联合编着。全书基于西门子S7-300／400PLC，系统论述了S7-300／400PLC的硬件结构、指令系统、编程语言、开发方法、系统设计、STEP7编程、网络通信、PCS7编程、WinCC组态、数字量控制系统梯形图设计、PLC可靠性设计等知识。同时，结合作者多年的科研实践经验，给出了众多工程实例：2种运动控制综合实例、3种过程控制综合实例以及7种通信实例。
图书简介
        系统论述了西门子S7.300／400PLC的架构、原理与编程，并通过众多示例和大型案例给出了应用方法，具有较高的实用价值。
        分为3篇，共15章：PLC概述、PLC的组成与原理、PLC控制系统设计、S7-300／400系列PLC、S7.300／400系列PLC的硬件组成、S7-300／400系列PLC指令系统、S7-300／400系列PLC用户程序的组织结构、STEP7编程软件及其应用、S7-300／400系列PLC的通信功能、PCS7软件及其应用、数字量控制系统梯形图设计、PLC控制系统可靠性设计、网络通信实例、运动控制实例、过程控制实例等。
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思考与练习
S7-300/400系列PLC的每种模块都有其特定的所写，如PS为电源模块，CPU为处理器模块，SM为信号模块，IM为接口模块，DM为占位模块，FM为功能模块，CP为通信处理器模块。每个缩写后面一般就是模块的型号，如PS3XX表示S7-300系列PLC的电源模块，PS4XX表示S7-400系列PLC的电源模块，最后两位“XX”为具体型号，通过查阅产品手册可得其具体性能。
另外，S7-300/400系列PLC在放置模块时，有特定的要求，如电源模块总是安装在机架的较左边，CPU模块紧靠电源模块。如果有接口模块，它放在CPU模块的右侧。另需注意的是，S7-300/400系列PLC每个机架上所能容纳的模块数量是有限的，如果一个机架上所容纳的模块数量不够用，可考虑扩展机架。
S7-300系列PLC采用模块化结构，一般由处理器模块（CPU）、负载电源模块（PS）、信号模块（SM）、功能模块（FM）、通信模块（CP）和接口模块（IM）组成。各个模块以搭积木的方式在机架上组成系统，灵活性好，便于维修。
　处理器模块
S7-300有多种型号的CPU,CPU内的元件封装在一个紧凑的塑料机壳内，机壳的面板上有状态和故障指示LED、模式选择开关、通信接口、后备电池盒和存储器（MMC）插槽。
下面以CPU 315-2 PN/DP为例对处理器模块进行说明。CPU 315-2 PN/DP面板如图5-1所示。
S7-300/400系列PLC
本章详细介绍S7-300/400系列PLC的整体设计、CPU种类、支持的指令集、兼容的编程语言及通信的基本知识。S7-300/400是一种模块化的通用型的PLC，其模块扩展功能及易于实现分布式配置使其广泛应用于生产制造过程。S7-300/400系列PLC的CPU循环*、指令集功能强大又进一步提高了系统的工作效率。
4.1　S7-300系列PLC
S7-300是一种通用型的PLC，能适合自动化工程中的各种应用场合，尤其是生产制造过程。其模块化、无风扇结构、易于实现分布式配置、循环*、指令集功能强大以及用户易于掌握等特点使得S7-300在完成生产制造、汽车、通用机械制造、工艺过程及包装等工业的任务时，成为一种既经济又切合实际的解决方案。
4.1.1　整体设计
S7-300是由机架（中央控制器/扩展单元）和各种模块部件所组成的，如图4-1所示，各个模块能以搭积木的方式组合在一起形成系统以达到应用的需要。图中PS为电源模块，CPU为处理器模块，IM为接口模块，SM为信号模块，DM为占位模

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FM为功能模块，CP为通信处理器模块。
电源模块总是安装在机架的较左边，CPU模块紧靠电源模块。如果有接口模块，它放在CPU模块的右侧。信号模块和通信处理器模块可以不受限制地插到任何一个槽上，系统可以自动分配模块的地址。每个机架较多只能安装8个信号模块、功能模块或通信处理器模块。如果系统任务需要的这些模块**过8块，则可以增加扩展机架，有的低端CPU没有扩展功能。
各模块上集成有背板总线，通过模块机壳背后的U形总线连接器将总线连成一体，如图4-2所示。除了模块之外，用户所要做的是将模块固定在DIN标准导轨上，导轨是一种专用的金属机架，只需将模块安装在DIN标准的安装导轨上，然后用螺栓锁紧即可。这种结构既可靠又可以满足电磁兼容的要求。

除了带CPU的*机架（CR），较多可以增加3个扩展机架（ER），每个机架可以插CPU模块和IM模块，4个机架较多可以安装32个模块。电源模块总是在1号槽的位置。*机架（0号机架）的2号槽上是CPU模块，3号槽是接口模块。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4～11号槽。
因为模块是用总线连接器连接的，而不是像其他模块式PLC那样，用焊在背板上的总线插座来安装模块，所以槽号是相对的，在机架导轨上并不存在物理槽位。例如在不需要扩展机架时，*机架上没有接口模块，此时虽然3号槽位仍然被实
际上并不存在的接口模块占用，*机架上的CPU模块和4号槽的模块实际上是相邻的。
如果有扩展机架，接口模块占用3号槽位，负责与其他扩展机架自动地进行数据通信。
如果只需要扩展一个机架，可以使用价格*的IM 365接口模块对，两个接口模块用1m长的固定电缆连接，由于IM 365不能给机架1提供通信总线，机架1上只能安装信号模块，不能安装通信模块和其他智能模块，如图4-3所示。扩展机架的电源由IM 365提供，两个机架的5VDC电源的总电流应在允许值之内。
使用IM 360/361接口模块可以扩展3个机架，*机架使用IM 360，扩展机架使用IM 361，各相邻机架之间的电缆较长为10m，如图4-4所示。每个IM 361需要一个外部24V电源，向扩展机架上的所有模块供电，可以通过电源连接器连接PS 307负载电源。所有的S7-300模块均可以安装在扩展机架上。接口模块是自组态的，*进行地址分配。
S7-300系列PLC共有20种性能档次不同的CPU可供控制使用。从范围广泛的基本功能（指令执行、I/O读写、通过MPI模块或CP模块通信）、集成功能和集成I/O模块，到广泛的通信选项，总有一种CPU可以满足需求。S7-300系列CPU大致分为以下几类。
·紧凑型：CPU 312C、CPU 313C、CPU 313C-2PtP、CPU 312C-2DP、CPU 314C-2PtP、CPU 312C-2DP（带集成的技术功能和I/O,CPU运行时需要微存储器卡）。
西门子S7-300概述
新标准型：CPU 312、CPU 314、CPU 315-2DP（适用于对处理速度中等要求的小规模应用，CPU运行时需要微存储器）。
·户外型：CPU 312IFM、CPU 314IFM、CPU 315-2DP（可在恶劣环境下使用）。
·高端型：CPU 317-2DP、CPU 318-2DP。
·故障安全型：CPU 315F-2DP。
·其他类型：CPU 313、CPU 314、CPU 315、CPU 315-2DP、CPU 316-2DP，为另外5种功能不同的CPU。
S7-300系列的CPU机器时钟时间命令执行时间缩短到原有的1/3或1/4，因而可以降低机器时钟时间和为更高生产率奠定基础。由于采用了更大容量的构架（如大容量的RAM），因此为面向任务的STEP 7工程工具的应用构建了一个平台，例如SCL高级语言和Easy Mo-tion Control（轻松的运动控制）。S7-300系列的CPU采用微型存储器卡（MMC），没有后备电池，因此减少了成本和维护费用。另外，其宽度只有40mm，而不是以前的80mm，这就意味着控制器以及开关柜将更为紧凑。由于提供更强的联网能力，因此允许更多的CPU以及操作员控制和监视设备能连接在一起。作为开放系统，使用由DP V1功能支持的PROFI-BUS,S7-300系列的CPU可以对所连接的第三方系统进行更全面的参数化和诊断。
在指令方面，S7-300的指令集包含普通STEP 5、TISOFT和其他附加指令在内的350多条指令。在所有的程序块中（OB,FC,FB），全部指令均可以使用。
的350多条指令。在所有的程序块中（OB,FC,FB），全部指令均可以使用。S7-300的高性能指令系统可以提供诸如中断处理和诊断信息这样的功能，由于这些功能集成在操作系统中，因此节省了很多RAM空间。
4.1.3　程序设计
使用STEP 7-LITE或STEP 7软件包可以对S7-300进行编程，并可以用简单、用户友好的方式使用S7-300的全部功能。该软件包含了自动化项目中的所有阶段（从项目组态到调试、测试以及服务）的功能。
1.STEP 7-LITE
STEP 7-LITE是一种低成本、高效率的软件，使用SIMATIC S7-300可以完全独立使用。STEP 7-LITE的特点是能非常*地进入编程和简单的项目处理。但STEP 7-LITE不能和辅助的SIMATIC软件包（如工程工具）一起使用。
2.STEP 7
STEP 7可以完成较大或较复杂的应用，例如，使用高级语言或图形化语言进行编程，或需要使用功能以及通信模块。STEP 7与辅助的SIMATIC软件包（例如工程工具）兼容。
3.工程工具
工程工具以用户友好、面向任务的方式对自动化系统进行附加的编程。工程工具提供S7-SCL（结构化语言，一种基于PASCAL的高级语言）、S7-Graph（对顺序控制进行图形组
序控制进行图形组态）、S7-HiGraph（使用状态图对顺序或异步生产过程进行图形化描述）、CFC（连续功能图，通过复杂功能的图形化内部连接生成工艺规划）。
4.1.4　通信
1.全集成自动化
全集成自动化是用单个集成系统就可以完成用户的所有自动化任务。所有的功能部件都集成在一个环境之下。将智能部件移植到I/O系统中，使工厂和机器的结构均采用模块化结构形式设计方案。这种设计方案带来很多好处，比如软件可以重复使用，加快启动速度和提高工作效率。
通信网络是系统内部的一个重要模块，通信网络包括工业以太网（供区域或基层单位联网用的**标准）、PROFIBUS（供基层单位现场使用的**标准）、AS-Interface（与传感器和执行机构进行通信的**标准）、EIB（供楼宇安装系统和楼宇自动化用的**标准）、MPI（多点接口，供CPU、PG/PC以及TD/OP间相互通信使用）、点到点连接（供两个节点之间，以专用的通信协议进行通信。点到点连接是较简单的通信方式，有多种通信协议可以使用，例如RK512、3963及ASCII）。
2.过程或现场通信
过程或现场通信用于将执行机构和传感器连接到CPU。这种连接通过集成在CPU上的接口或接口模块、功能模块和通信模块来实现。另外AS-i接口和PROFIBUS-DP网也支持过程或现场通信。
PROFIBUS-DP网也支持过程或现场通信。
3.数据通信
数据通信是指可编程控制器相互之间的数据传送，或一台可编程控制器与智能设备（PC、计算机等）之间的数据传送。数据通信是由MPI、PROFIBUS或工业以太网完成的。
4.2　S7-400系列PLC
在PLC产品领域，SIMATIC S7-400被设计成生产和过程自动化系统解决方案。S7-400的主要特色为：较高的处理速度、强大的通信性能和**的CPU资源裕量。S7-400可以与SIMATIC组态工具配套使用，从而可以进行高效率的配置和编程，尤其是应用于工程量较大的自动化解决方案中。例如，高级语言SCL和用于顺序控制、状态图和面向工艺的图形组态工具等。S7-400能够保存整个项目数据，包括CPU的符号和说明等，因此，有助于便捷地进行检修和维护。此外，功能强大的集成系统的诊断功能可以增强控制器的实用性并提高其工作效率。为此，增加了可以设置的过程诊断功能，可以据此分析过程问题，从而减少停机时间并进一步促进生产效率。
4.2.1　整体设计
S7-400自动化系统采用模块化设计，系统通常包括：一个*机架、一个电源模块和一个CPU组成，如图4-5所示。它所具有的模块的扩展和配置功能使其能够按照每个不同的需求灵活组合。模板能带电插拔
功能模块（FM）：专门用于计数、定位、凸轮控制等任务。
根据用户需要还提供以下部件。
·接口模块（IM）：用于连接中央控制单元和扩展单元。SIMATIC S7-400中央控制器较多能连接21个扩展单元。
·SIMATIC S5模块：SIMATIC S5-135/155U，135U和155U的所有I/O模块都可和相应的SIMATIC S5扩展单元一起使用。另外，专用的IP和WF模块可用于S5扩展单元，也可直接用于中央控制器（通过适配器盒）。
如果用户需要比中央控制器更多的功能，S7-400还可以扩展。S7-400较多有21个扩展单元（EU），这21个扩展单元都可以连接到中央控制器（CC）。中央控制器CC和扩展单元EU通过发送IM和接收IM连接。中央控制器可插入较多6个发送IM，每个EU可容纳1个接收IM。每个发送IM有2个接口，每个接口较多可支持4个EU。其扩展方式如图4-6所示，所使用的连接模块和能达到的连接距离如表4-1所示。
S7-400系列PLC有CPU 412-1、CPU 412-2、CPU 414-2、CPU 414-3、CPU 414-4H、CPU 416-2、CPU 416-3、CPU 417-4、CPU 417-4H共9种性能档次不同的CPU可供控制使用。
所有CPU都有一个组合的编程和PROFIBUS-DP接口，即它们在任何时间都可以被OP、编程器/工控机所访问或与各种控制器联网。该接口也可以连接分布式PROFIBUS-DP设备，这意味着，CPU能直接与分布式I/O一起执行。所有的CPU，除基本型CPU 412-1外，都配备PROFIBUS-DP接口，其主要功能是作为连接分布式I/O的接口，也可通过组态，用于与OP或编程器/工控机的通信。高端CPU还有空余的插槽，用于安装PROFIBUS-DP接口模块，以便连接到附加的DP线路。另外，各级CPU之间的一区别是性能范围，例如RAM容量、地址范围、可以连接的模块数量以及指令处理时间。
一台S7-400中央控制器中可以运行多个CPU，多CPU意味着S7-400的整体性能可以被分解。例如控制、计算或通信可以分离并分配给不同的CPU，每个CPU可赋予其本地的I/O。多CPU可使不同的功能彼此分工运行。例如一个CPU可完成实时处理功能，而另一个CPU可完成非实时处理功能。在多CPU模式下