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1、第1章 SIMATIC S7-300 PLC硬件系统简介 1.1 概述 电源（PS） S7-300采用模块化结构设计，用户可根据需要选 择相应的模块组件，其应用灵活方便。一台S7-300 PLC可由以下模块组成 ： 中央处理器（CPU） 信号模板（SM） 功能模板（FM） 通讯处理器（CP）等。 电源 电源模块的作用是为整个PLC提供直流电源。 中央处理器 中央处理器是整个PLC的核心，通过它实现对各种数 据的处理。SIMATIC S7-300提供了多种CPU供用户选择 ， 以适应不同的实际需要。所有CPU都集成了多点接口（ MPI），有的还集成了PROFIBUS-DP通讯接口。 信号模板 信
2、号模板是输入/输出信号与PLC的接口。SIMATIC S7-300为用户提供了很多种类的信号模板。例如：各种 类型的数字量和模拟量I/O 模板。 功能模板 功能模板是专为实现某些特殊的功能而设计的模板 。例如：具有计数/测量功能的模板。 通讯处理器 用于连接网络和点对点连接。 接口模板 用于多机架配置的SIMATIC S7-300 PLC的机架之间 的连接。 空位模板 用于备用槽。其重要作用是用来保留尚未参数化的 信号模板所用的槽。当用信号模板替代它时，无需改变 硬件设计（如整个配置的地址分配）。 1.2 S7300 PLC的结构 1.2.1 单机架PLC的结构 当PLC 的组成模块较少时，只
3、需要一个机架即可安 装下全部模块组件，这就是单机架结构PLC。此种结构 最多可安装的信号模板（包括SM、FM、CP）总数为8个 。 1.2.2 多机架PLC的结构 当组成一台PLC需要接8个以上的信号模板（包括 SM、FM、CP）时，则应增加机架，这就构成了多机架 结构PLC。在这种结构中，含有CPU的机架称为主机架 ，增加的专门用于安装信号模板（包括SM、FM、CP） 的机架称为扩展机架。各机架之间的通讯是通过接口模 板IM实现的。每个扩展机架上安装的信号模板（包括SM、FM、 CP）总数不能超过8个，扩展机架的数目不能超过3个。1.3 S7300的模板地址1.3.1 数字量模板地址的构成与
4、表示一个数字量（开关量）模板的输入、输出地址均由 字节地址和位地址组成。其符号表示方法如下： 地址类型 （输入或输出）位地址 字节地址 英文表示法：I 输入，Q 输出； 德文表示法：E 输入，A 输出。地址类型中的输入、输出用字母表示，输入量字节地址为0位地址为2I 0.2例1.1 在面向槽位的寻址方式中，S7300 PLC给一个 数字量模板预留的字节地址是4个字节（为输入、输出 地址字节的总和）。各个字节的排列顺序为： 左上 左下 右上 右下。 图14 数字量模板的字节地址排列规律例1.2 处在4号槽的 数字量模板。其 字节地址为0 3，其排列顺序见 图14。 0 21 3在面向槽位的寻址方
5、式中，数字量模板的起始地址 与机架、槽号的对应关系见表11。 机 架模板起 始地址槽 号1234567891011 0数字量 PSCPUIM 04812162024281数字量 IM 32364044485256602数字量 IM 64687276808488923数字量 IM 96100104108112116120124表11 数字量模板的起始地址分配情况 1.3.2 模拟量模板地址 在面向槽位的寻址方式中，每个槽位预留的模拟量 输入输出通道总数是8个通道数，每个通道占两个字节地 址（即一个字地址）。 表12 模拟量模板的起始地址分配情况 机 架模板起 始地址槽 号123456789101
6、1 0数字量 PSCPUIM 2562722883043203363523681数字量 IM 384 400 416 432448464 480 4962数字量 IM 512 528 544 560 576 592 608 624 3数字量 IM 640 656 672 688 704 720 736 752 例1.34号槽的模拟量模板的地址分配为：通道0：地址 256通道1：地址 258通道2：地址 260： ： ： 1.4 CPU工作模式 SIEMATIC S7-300系列的CPU有四种工作模式，模式的选择是 通过一个钥匙开关进行操作的。只有当钥匙开关插上时，才可改变 工作模式。当工程技术
7、人员调试好设备后，应将钥匙开关取下，以 防止因无关人员改变运行模式或改变用户程序而造成安全事故。 1.RUN-P模式 RUN-P模式，即运行编程模 式。在此模式下，CPU扫描用户的工 作程序，即运行用户程序；同时，允 许用户向CPU下载（或从CPU上载） 用户程序。RUN-P工作模式一般用于 调试程序。 在此位置时，钥匙开关不能拔出 。2.RUN模式 RUN模式即远行模式。在此 模式下，CPU扫描用户程序，即用 户程序可被执行，但不允许用户 修改程序（下载程序）。RUN工 作模式通常用于程序的正常运行 。 在此位置时，可取出钥匙， 以避免他人改变运行模式。 3.STOP模式 STOP模式即停机
8、模式。在 此模式下，CPU不扫描用户程序 ，即用户程序不能被运行。在 此模式下，允许用户对CPU作下 载或上载操作。 在此位置时，可取出钥匙 ，以防止他人错误启动程序。 4.MRES模式 MRES模式即存储器复位模式。在此模式下，用户 可对CPU的程序存储器执行复位操作，以清除CPU内的全 部用户程序和数据。由于清除的程序和数据是不可恢复 的，因此，复位操作属于危险操作。所以，MRES模式 的操作方法相对要复杂一些，必须按规定的方式进行操 作，才可成功地完成CPU存储器的复位。 1.5 信号模板简介 1.5.1 SM323数字量模板 在SM323（DI8/DO8DC24V）型号中，各符号的 含
9、义是： SM 信号模板；D 数字量； I 输入； O 输出； 8 位地址接口数量；DC24V直流24V 由此可知，该模板是一块具有8位（1个字节）数 字量输入、8位（1个字节）数字量输出的数字量模板 ，每位输入/输出信号的高电平为直流24V。 1.5.2 SM334模拟量模板 在SM334（AI4/AO28BIT）型号中，各 符号的含义是：SM 信号模板；A I4 模拟量输入通道，通道数目为4；AO2 模拟量输出通道，通道数目为2；由此可知，该模板是一块具有4个模拟量输 入通道、2个模拟量输出通道的模拟量模板。 1.6 学生活动：观察S7-314 PLC的结构 1活动目的 通过观察、拆装S7-314 PLC的组成模块，使学生 进一步了解S7-300 PLC的结构，了解各组成模块的型 号、接线图符号的含义。培养学生的观察能力及实际动手内容。 在教师的指导下，拆卸S7-314 PLC装置，并将一至 二个信号模板从机架上拆下来，观察S7-314 PLC的结构 及组成情况；观察后，画出S7-314 PLC的组成结构示意图，要求 记录以下内容：各组成模块的位置（画图表示），各模 块的型号、产品序列号、名称及所对应的槽号。将拆卸的S7-314 PLC装置按照原样组装恢复。 2活动内容
